工业机器人技术基础及应用配套课件.pptx
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- 工业 机器人 技术 基础 应用 配套 课件
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1、工业机器人技术基础及工业机器人技术基础及应应用用Industrial Robot Field Programming课程概览课程概览项目一项目一工业机器人概述工业机器人概述工业机器人概述工业机器人概述工业机器人的分类及应工业机器人的分类及应用用第一部分第一部分 什么是工业机器人?什么是工业机器人?在中国,机器人专家从应 用环境出发,将机器人分为两 大类,即工业机器人和特种机 器人。工业机器人就是面向工业领 域的多关节机械臂或多自由度 机器人。特种机器人则是除工业机器 人之外的,用于非制造业并服 务于人类的各种先进的机器人。 包括:服务型机器人、水下机 器人、娱乐机器人、军用机器 人、农业机器人
2、等。工业机器人技术作为20世纪 人类最伟大的发明之一,自20 世纪60年代初问世以来,经历40多年的发展已取得长足的进 步。工业机器人在经历了诞 生成长成熟期后,已成为 制造业中必不可少的装备,据 统计世界上约有将近90万台工业 机器人正与工人共同工作在各 条工业战线上。 什么是工业机器人?什么是工业机器人?第二部分第二部分 工业机器人行业分析工业机器人行业分析2012 年以来,工业机器人的市场正以年均 15.2%的速度快 速增长。据 IFR 统计显示,2016 年全球工业机器人销售额首次突破 132 亿美元, 其中亚洲销售额 76 亿美元,欧洲销售额 26.4 亿美元, 北美地区销售额达到
3、17.9 亿美元。截止 2016 年,我国工业机器 人销量同比增长 31.3%。预计到 2020 年,国内 工业机器人市场规模将进一步扩大到 58.9 亿美元。机晷人密度700-631600500400 /;F309300200100。89 厂 一 江-6 h 1全球平均1 韩 国3 德 国4 日 本7美国23中国机器人使用密度: 台 万人数据来源 2017年IFR. (国际机器人联盟)全球机器人密度报告按照工信部的发展规划,到2020年,工业机器人装机量将达到 百万台,而与之相对应的人才需求 将到达20万人,而现如今,人才紧 缺正在影响着工业机器人在国内的 推广与普及,多地已经出现相关技 术
4、人才招聘难的问题,工业机器人 人才培养迫在眉睫。对工业机晷人应用领域核心岗位-一I点焊汽丰签车 生产汽车 家 茹件 食托焊 装尧l 加工牧沪- 抸 运 码豕拾取及包装机床上下料 贲 、 : 会及 涂装电动注茎机 应用小型加 工中心庄用J品饮料佥 属加工IT 屯子铸造 锻压橡胶望料复合材料汗龟 淏工程机 椋玻痉行 业钊药工 业医疗设 备苍淀荽 送材料家 具造纸印弓1生活 消费品教育均讥I 核心岗位1机器入制机异人本仁经装造企业,机器人控制柜红装机器人连 机谔试兀异人峚机检汇机器人专项技术吁发,几 器 人 茎机的研 发工业机吞入本仁的维修机吾 入 系 机器人工作站安 装 统集成企机器人工作站讨试业
5、机吾人工作站设 计机器人工作站维护与侠养几 器 人 工作站仿 哀与设计 机器人的铁包录终使用 现动运行人员 企业现元换作入员技术员(栈考工艺鸦叁)专项(焊按)技术员设备保全7%7%14%圈操作使用 圈技术支持安装调试国维修、维护 方案、验证 销售、市场亘其它第三部分第三部分 工业机器人品牌工业机器人品牌工业机器人品牌工业机器人品牌一、发那科(FANUC)日本二、库卡(KUKA Roboter Gmbh)德国 三、那智(NACHI)不二越日本四、川崎机器人Kawasaki robot日本 五、ABB Robotics机器人瑞典六、史陶比尔(Staubli)瑞士 七、柯马(COMAU)意大利八、爱
6、普生(DENSO EPSON)机器人(机械手)日本 九、日本安川(Yaskawa Electric Co.)日本十、新松(SIASUN)机器人中国工业机器人品牌工业机器人品牌工业机器人四大家族我国工业机器人发展态我国工业机器人发展态势势我国工业机器人起步较晚,但发展很快,70年代的萌芽期,80年代的开发期,90年 代的实用化期 。先后研制出了点焊、弧焊、 装配、喷涂、切割、搬运、包装码 垛等各 种用途的工业机器人, 到2014年中国成为 全球最大的机器人市场。 感谢您的观看!感谢您的观看!演示者演示者2020-12-02 14:40:46-本 P P T 模 板 部 分 元 素 使 用 了 幻
7、 灯 片 母 版 制 作 。 如 果 需 要 修 改 , 点 击 -视 图 -幻 灯 片 母 版 -修 改 ; 完 成 后 关 闭 编 辑 母 版 即 可 。Industrial Robot Field Programming工业机器人技术基础及工业机器人技术基础及应应用用演示者演示者2020-12-02 14:46:31-本 P P T 模 板 部 分 元 素 使 用 了 幻 灯 片 母 版 制 作 。 如 果 需 要 修 改 , 点 击 -视 图 -幻 灯 片 母 版 -修 改 ; 完 成 后 关 闭 编 辑 母 版 即 可 。课程概览课程概览项目一项目一工业机器人概述工业机器人概述工业机
8、器人概述工业机器人概述工业机器人的分类及应工业机器人的分类及应用用第一部分第一部分 工业机器人的分类工业机器人的分类工业机器人的分类工业机器人的分类工业机器人在分类时可按照功能、结构、关节工业机器人在分类时可按照功能、结构、关节 数数量、应用领域等条件进行分类,这里我们从最直量、应用领域等条件进行分类,这里我们从最直 观的观的关节数与结构为例对工业机器人分为:串联六关节数与结构为例对工业机器人分为:串联六 关节机关节机器人、并联三器人、并联三/四关节机器人(四关节机器人(Delta)、水)、水平四关节机器人(平四关节机器人(SCARA)、七关)、七关节节机器人(喷涂、机器人(喷涂、 协作)。协
9、作)。工业机器人的分类及选工业机器人的分类及选型型串联六关节型机器人串联六关节型机器人串联六关节型工业机器人是当今工业领域中最串联六关节型工业机器人是当今工业领域中最 常见的工业机器人的形态之一,适合用于诸多工常见的工业机器人的形态之一,适合用于诸多工业业 领域的机械自动化作业。比如,自动装配、加领域的机械自动化作业。比如,自动装配、加工、工、 搬运、焊接(点焊、弧焊)、表面处理、测搬运、焊接(点焊、弧焊)、表面处理、测试、测试、测 量等工作。量等工作。工业机器人的分类及选工业机器人的分类及选型型四关节型机器人(搬运、码垛)四关节型机器人(搬运、码垛)工业四关节型机器人相对于六关节型机器人省工
10、业四关节型机器人相对于六关节型机器人省 去了第五关节(腕关节)和第四关节(小臂旋转),去了第五关节(腕关节)和第四关节(小臂旋转), 这种机器人在搬运、码垛中有着更快和更为稳定的这种机器人在搬运、码垛中有着更快和更为稳定的 节拍,在相同臂展及结构下,四关节机器人相比六节拍,在相同臂展及结构下,四关节机器人相比六 关节机器人拥有的负载相对更大一些,这更有助于关节机器人拥有的负载相对更大一些,这更有助于 快速的搬运重物。快速的搬运重物。工业机器人的分类及选工业机器人的分类及选型型水平四关节机器人(水平四关节机器人(SCARA)7、 SCARA机器人有机器人有3个旋转关节,其轴线相个旋转关节,其轴线
11、相 互互平行,在平面内进行定位和定向运动。另一个关平行,在平面内进行定位和定向运动。另一个关 节是节是移动关节,用于完成机器人末端在垂直于平面移动关节,用于完成机器人末端在垂直于平面方向上的运动。方向上的运动。SCARA机器人广泛应用于塑料工业、机器人广泛应用于塑料工业、 汽车工业、电子产品工业、药品工业和食品工业等汽车工业、电子产品工业、药品工业和食品工业等领域。它的主要职能是快速搬取零件和装配工作。领域。它的主要职能是快速搬取零件和装配工作。工业机器人的分类及选工业机器人的分类及选型型工业机器人的分类及选工业机器人的分类及选型型并联三并联三/四关节机器人(四关节机器人(Delta)Delt
12、a机器人又名并联机器人或蜘蛛手机器人,机器人又名并联机器人或蜘蛛手机器人, 具有具有3个空间自由度和个空间自由度和1个转动自由度,通过示教编个转动自由度,通过示教编 程或视觉系统捕捉目标物体,由三个并联的伺服轴程或视觉系统捕捉目标物体,由三个并联的伺服轴 确定抓具中心确定抓具中心(TCP)的空间位置,实现目标物体的空间位置,实现目标物体 的快速拾取、分拣、装箱、搬运、加工等操作。的快速拾取、分拣、装箱、搬运、加工等操作。主主 要应用于乳品、食品、药品和电子产品等行业要应用于乳品、食品、药品和电子产品等行业,具有具有 重量轻、体积小、速度快、定位精、成本低、效率重量轻、体积小、速度快、定位精、成
13、本低、效率 高等特点。高等特点。人机协作型机器人人机协作型机器人9、人机协作型机器人是设计和人类在共同工、人机协作型机器人是设计和人类在共同工作作 空间中有近距离互动的机器人,这种机器人可以空间中有近距离互动的机器人,这种机器人可以完完 成灵活度要求较高的精密电子零部件的装配与分成灵活度要求较高的精密电子零部件的装配与分拣拣 工作,在工作时能与人类并肩作战,机器人全身工作,在工作时能与人类并肩作战,机器人全身都都 覆盖有感知装置,即使在工作中触碰到人类也能覆盖有感知装置,即使在工作中触碰到人类也能及及 时做出相应的反应以便可以继续作业。时做出相应的反应以便可以继续作业。工业机器人的分类及选工业
14、机器人的分类及选型型七关节喷涂型机器人七关节喷涂型机器人喷涂机器人其腕部一般有喷涂机器人其腕部一般有23个自由度,可个自由度,可灵灵 活运动。较先进的喷漆机器人腕部采用柔性手活运动。较先进的喷漆机器人腕部采用柔性手腕,腕, 既可向各个方向弯曲,又可转动,其动作类既可向各个方向弯曲,又可转动,其动作类似人的似人的 手腕,能方便地通过较小的区域伸入工件手腕,能方便地通过较小的区域伸入工件内部,喷内部,喷 涂其内表面。喷漆机器人一般采用液压涂其内表面。喷漆机器人一般采用液压驱动,具有驱动,具有 动作速度快、动作速度快、防爆性防爆性能好等特点,可能好等特点,可通过手把手示通过手把手示 教或点位示数来实
15、现示教。喷漆机教或点位示数来实现示教。喷漆机器人广泛用于器人广泛用于汽汽 车、仪表、电器、搪瓷等工艺生车、仪表、电器、搪瓷等工艺生产部门产部门。工业机器人的分类及选工业机器人的分类及选型型第二部分第二部分 |工业机器人的应用工业机器人的应用现阶段工业机器人应用领域大致可以分为抛光现阶段工业机器人应用领域大致可以分为抛光 打磨、清洗、装配、切割、喷涂打磨、清洗、装配、切割、喷涂/涂胶、机床上下涂胶、机床上下料、码垛料、码垛/搬搬运、焊接、铸造业、橡胶运、焊接、铸造业、橡胶/塑料、塑料、分分拣、拣、 整车厂等。整车厂等。其中应用量最大,应用程度最为广泛的则是汽其中应用量最大,应用程度最为广泛的则是
16、汽 车行业。很多影视场景喜欢取材汽车焊接生产线来车行业。很多影视场景喜欢取材汽车焊接生产线来 诠释工业机器人的先进与智能,但其实在很多汽车诠释工业机器人的先进与智能,但其实在很多汽车 生产环节中都要用到工业机器人,而且现代化的汽生产环节中都要用到工业机器人,而且现代化的汽 车生产线的技术水平和自动化程度都在不断提升中,车生产线的技术水平和自动化程度都在不断提升中, 更多机器人应用也会不断被开发出来代替传统人力。更多机器人应用也会不断被开发出来代替传统人力。工业机器人的分类及选工业机器人的分类及选型型工业机器人的分类及选工业机器人的分类及选型型工业机器人在汽车行业应用时可以细工业机器人在汽车行业
17、应用时可以细 致的划分为冲压、焊装、涂装、总装四致的划分为冲压、焊装、涂装、总装四大大 领域;领域;冲压:冲压:在这个环节里面,工业机器人 主要用于冲压零件的上下料的搬运,现 在汽车都力求轻量化车身,但机器人的 机械臂前端一般都装有夹具,而且零件 尺寸如果较大时,往往夹具也更重,所 以大负载机器人在这个环节往往拥有更 多发挥空间,另外上下料经常受到空间 的限制,所以运动半径也是主要考虑的 因素之一,一般选择多关节,长距离, 高负载产品,覆盖更大的工作面积。工业机器人的分类及选工业机器人的分类及选型型焊装:焊装:汽车生产线中最酷的环节,汽 车的冲压后的部件在这一步完成基本的 拼装,在固定的生产节
18、拍下,整个产线 的夹具与机器人协作配合,将一块块铁 皮链接,变成造型漂亮的车身,从这里 下线后已经能看出大体上一辆汽车的样 子了。工业机器人的分类及选工业机器人的分类及选型型涂装:涂装:涂装其实属于表面处理,车身 大面积的涂装,基本靠酸洗后的电泳技 术解决,但也会出现电泳不能覆盖的死 角,在整车大面积电泳完成后,由工业 机器人进一步的喷漆完善。工业机器人的分类及选工业机器人的分类及选型型总装:总装:总装工艺中机器人主要用在, 涂胶,玻璃安装,搬运,以及一些固定 的紧固类安装工作用。剩下的内饰安装 工作基本上还是以人工+省力机械为主, 由于目前夹具技术已经非常先进并且完 全数字化管理,所以工作强
19、度有了明显 改善。工业机器人的分类及选工业机器人的分类及选型型机器人机床上下料机器人机床上下料:在工业生产中, 上下料是一个非常重要的工序,会严重 影响整条生产线的工作效率,一般要耗 费大量的人力。自从让工业机器人完成 上下料工作后,这一问题得到圆满的解 决,而且生产产量也得到进一步的提升; 工业机器人上下料所具备的优势有:生产效率高生产效率高工艺修改灵活工艺修改灵活提高工件出场质量提高工件出场质量减少人工劳动成本减少人工劳动成本 感谢您的观看!感谢您的观看!Industrial Robot Field Programming工业机器人技术基础及工业机器人技术基础及应应用用课程概览课程概览项目
20、二项目二工业机器人操作基础工业机器人操作基础工业机器人使用安全规范与硬件连工业机器人使用安全规范与硬件连接接 工业机器人示教器的使用工业机器人示教器的使用工业机器人手动操作工业机器人手动操作 工业机器人坐工业机器人坐标系标系工业机器人系统恢复和备份工业机器人系统恢复和备份工业机器人转数计数器更新工业机器人转数计数器更新第一部分第一部分 |工业机器人操作安全工业机器人操作安全工业机器人操作安全工业机器人操作安全在了解工业机器人编在了解工业机器人编 程与操作之前,首先应当程与操作之前,首先应当 认识工业机器人运行环境认识工业机器人运行环境 中的各种警示标识,以方中的各种警示标识,以方 便在日常生产
21、中能做到保便在日常生产中能做到保 证操作人员自身安全以及证操作人员自身安全以及 保证设备的正常运行安全。保证设备的正常运行安全。,标志标志名称名称含义含义危险警告,如果不依照说明操作 就会发生事故,并导致严重 或致命的人员伤害和/或严 重的产品损坏。该标志适用 于以下险情:碰触高压电气 装置、爆炸或火灾、有毒气 体、压轧、撞击和从高处跌 落等。 警告警告如果不依照说明操作, 可能会发生事故,造成严重 的伤害(可能致命)和/或 重大的产品损坏。该标志适 用于以下险情:触碰高压电 气单元、爆炸、火灾、吸入 有毒气体、挤压、撞击、高 空坠落等。工业机器人操作安全工业机器人操作安全标志标志名称名称含义
22、含义电击针对可能会导致严重的人身伤害或死亡 的电气危险的警告。小心警告如果不依照说明操作,可能会发生 能造成伤害和/ 或产品损坏的事故。该标 志适用于以下险情:灼伤、眼部伤害、 皮肤伤害、听力损伤、挤压或滑倒、跌 倒、撞击、高空坠落等。此外,它还适 用于某些涉及功能要求的警告消息,即 在装配和移除设备过程中出现有可能损 坏产品或引起产品故障的情况时,就会 采用这一标志。工业机器人操作安全工业机器人操作安全标志标志名称名称含义含义静电放电 (ESD)针对可能会导致严重产品损坏的电气危 险的警告。注意描述重要的事实和条件。提示描述从何处查找附加信息或如何以更简 单的方式进行操作。工业机器人操作安全
23、工业机器人操作安全在使用工业机器人产品时在使用工业机器人产品时 我们也需要注意工业机我们也需要注意工业机器器人产人产 品特有的警示标识,这品特有的警示标识,这些些标识标识 提示着用户在某些特定提示着用户在某些特定条条件或件或 特定装置的使用时需要特定装置的使用时需要尤尤为注为注 意意。)标志标志名称名称含义含义不得拆卸拆卸此部件可能会导致伤害旋转更大此轴的旋转范围(工作区域 大于标准范围。制动闸释放按此按钮将会释放制动闸。 这意味着机器人可能会掉落。工业机器人操作安全工业机器人操作安全标志标志名称名称含义含义拧松螺栓有 倾翻风险如果螺栓没有固定 牢靠,机器人可能 会翻倒。高温存在可能导致灼伤
24、的高温风险。机器人移动机器人可能会意外 移动。标志标志名称名称含义含义储能警告此部件蕴含储 能。与不得拆卸标 志一起使用压力警告此部件承受了 压力。通常另外印 有文字,标明压力 大小不得踩踏警告如果踩踏这些 部件,可能会造成 损坏。工业机器人操作安全工业机器人操作安全工业机器人在工作中需要注意的安工业机器人在工作中需要注意的安全全事项:事项:安全保护机制:安全保护机制:机器人系统可以配备各种各样的安全保护装置,例如门互锁 开关、安全光幕和安全垫等等。最常用的是机器人单元的门互锁 开关,打开此装置可暂停机器人。控制器有三个独立的保护装置:常规模式安全保护停止(GS)、 自动模式安全保护停止(AS
25、) 和上级安全保护停止 (SS)。安全保护机制安全保护机制有效情况有效情况GS机制在任何操作模式下始终有效。AS机制仅在系统处于自动模式时有效。SS机制在任何操作模式下始终有效。工业机器人操作安全工业机器人操作安全自动模式限制:自动模式限制:在自动模式下无法进行微动控制。可能还存在某些其他不应 在自动模式下执行的任务。请参阅工厂或系统说明文档,了解在 自动模式下不应执行哪些具体任务。在选择自动模式前,任何暂停的安全保护措施必须复原初始 状态。警告:警告:工业机器人工作模式安全事项:工业机器人工作模式安全事项:在自动模式下启用装置的安全功能会停用(示教器使能装自动模式简介:自动模式简介: 置),
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