《工業(yè)機器人工作站系統(tǒng)集成 教學課件作者 汪勵 陳小艷 主 編 項目四 工業(yè)機器人自動生產線系統(tǒng)集成 單元一 工業(yè)機器人自動生產線工作站的認識》由會員分享，可在線閱讀，更多相關《工業(yè)機器人工作站系統(tǒng)集成 教學課件作者 汪勵 陳小艷 主 編 項目四 工業(yè)機器人自動生產線系統(tǒng)集成 單元一 工業(yè)機器人自動生產線工作站的認識（32頁珍藏版）》請在裝配圖網上搜索。

1、工業(yè)機器人工作站系統(tǒng)集成工業(yè)機器人工作站系統(tǒng)集成常州機電工業(yè)機器人工作站系統(tǒng)集成主講教師：汪勵單元一 工業(yè)機器人自動生產線工作站的認識工業(yè)機器人工作站系統(tǒng)集成工業(yè)機器人工作站系統(tǒng)集成常州機電工作任務描述:通過機器人自動生產線工作站布置圖，認識工業(yè)機器人自動生產線工作站。學習目標:通過本任務學習，應能：1.了解工業(yè)機器人自動生產線工作站的組成與特點。2.熟悉工業(yè)機器人自動生產線工作站外圍系統(tǒng)的作用。3.熟悉工業(yè)機器人自動生產線工作站的工作過程。工業(yè)機器人工作站系統(tǒng)集成工業(yè)機器人工作站系統(tǒng)集成常州機電知識準備知識準備 工業(yè)機器人自動生產線工作站由機器人上下料工作站、機器人裝配工作站組成，二個工作站

2、由工件輸送線相連接。整體布置如圖所示。一、工業(yè)機器人自動生產線工作站的組成工業(yè)機器人自動化生產線工作站整體布置圖 工業(yè)機器人工作站系統(tǒng)集成工業(yè)機器人工作站系統(tǒng)集成常州機電知識準備知識準備 1 1工業(yè)機器人上下料工作站的組成工業(yè)機器人上下料工作站的組成 工業(yè)機器人上下料工作站由上下料機器人、數(shù)控機床、PLC控制柜、輸送線、等組成。(1)數(shù)控機床 數(shù)控機床如圖所示。數(shù)控機床的任務是對工件進行加工，而工件的上下料則由工業(yè)機器人完成。一、工業(yè)機器人自動生產線工作站的組成數(shù)控機床 工業(yè)機器人工作站系統(tǒng)集成工業(yè)機器人工作站系統(tǒng)集成常州機電知識準備知識準備 1 1工業(yè)機器人上下料工作站的組成工業(yè)機器人上下料

3、工作站的組成 (2)工業(yè)機器人及控制柜 數(shù)控機床加工的工件為圓柱體，重量1Kg，機器人動作作范圍1300，故機床上下料機器人選用的是安川MH6機器人，機器人如圖所示。末端執(zhí)行器采用氣動機械式二指單關節(jié)手爪夾持工件，控制手爪動作的電磁閥安裝在MH6機器人本體上。一、工業(yè)機器人自動生產線工作站的組成安川MH6機器人 工業(yè)機器人工作站系統(tǒng)集成工業(yè)機器人工作站系統(tǒng)集成常州機電知識準備知識準備 1 1工業(yè)機器人上下料工作站的組成工業(yè)機器人上下料工作站的組成 機器人控制系統(tǒng)為安川DX100以及示教編程器。工業(yè)機器人控制柜及示教器如圖所示。一、工業(yè)機器人自動生產線工作站的組成DX100控制柜及示教編程器 工

4、業(yè)機器人工作站系統(tǒng)集成工業(yè)機器人工作站系統(tǒng)集成常州機電知識準備知識準備 1 1工業(yè)機器人上下料工作站的組成工業(yè)機器人上下料工作站的組成 (3)PLC控制系統(tǒng) PLC控制柜用來安裝斷路器、PLC、開關電源、中間繼電器、變壓器等元件器。PLC為OMRON公司NJ301-1100控制器，上下料機器人的啟動與停止、輸送線的運行等，均由其控制。PLC控制柜內部圖如圖所示。一、工業(yè)機器人自動生產線工作站的組成PLC控制柜內部圖 工業(yè)機器人工作站系統(tǒng)集成工業(yè)機器人工作站系統(tǒng)集成常州機電知識準備知識準備 1 1工業(yè)機器人上下料工作站的組成工業(yè)機器人上下料工作站的組成 (4)上下料輸送線 上下料輸送線的功能是將

5、載有待加工工件的托盤輸送到上料工位，機器人將工件搬運至CNC機床進行加工，再將加工完成的工件搬運到托盤上，由輸送線將加工完成的工件輸送到裝配工作站進行裝配。上下料輸送線如圖4-6所示。一、工業(yè)機器人自動生產線工作站的組成上下料輸送線 工業(yè)機器人工作站系統(tǒng)集成工業(yè)機器人工作站系統(tǒng)集成常州機電知識準備知識準備 1 1工業(yè)機器人上下料工作站的組成工業(yè)機器人上下料工作站的組成 上下料輸送線由工件上下料輸送線1、工件上下料輸送線2、工件上下料輸送線3等3節(jié)輸送線組成。1)工件上下料輸送線1 工件上下料輸送線1如圖所示。由直流減速電機、傳動機構、傳送滾筒、托盤檢測光電傳感等組成。一、工業(yè)機器人自動生產線工

6、作站的組成工件上下料輸送線1工業(yè)機器人工作站系統(tǒng)集成工業(yè)機器人工作站系統(tǒng)集成常州機電知識準備知識準備 1 1工業(yè)機器人上下料工作站的組成工業(yè)機器人上下料工作站的組成 2)工件上下料輸送線2 工件上下料輸送線2如圖所示。由伺服電機、伺服驅動器、傳動機構、平皮帶、托盤檢測光電傳感器、阻擋電磁鐵等組成。一、工業(yè)機器人自動生產線工作站的組成工件上下料輸送線2 工業(yè)機器人工作站系統(tǒng)集成工業(yè)機器人工作站系統(tǒng)集成常州機電知識準備知識準備 1 1工業(yè)機器人上下料工作站的組成工業(yè)機器人上下料工作站的組成 3)工件上下料輸送線3 工件上下料輸送線3如圖所示。由傳動機構、平皮帶等組成，工件上料輸送線3與工件上料輸送

7、線2通過皮帶輪連接，由同一臺伺服電機拖動。一、工業(yè)機器人自動生產線工作站的組成工件上下料輸送線3 工業(yè)機器人工作站系統(tǒng)集成工業(yè)機器人工作站系統(tǒng)集成常州機電知識準備知識準備 1 1工業(yè)機器人上下料工作站的組成工業(yè)機器人上下料工作站的組成 4)上下料輸送線工作過程 當空托盤放置在輸送線的起始位置（托盤位置1）時，托盤檢測光電傳感器檢測到托盤，啟動直流減速電機和伺服電機，3節(jié)輸送線同時運行，將托盤向工件上料位置“托盤位置2”處輸送。當空托盤達到上料位置（托盤位置2）時，被阻擋電磁鐵擋住，同時托盤檢測光電傳感器檢測到托盤，直流電機與伺服電機停止。等待機器人將工件搬運至CNC機床進行加工，再將加工完成的

8、工件搬運到托盤上。當機器人將工件搬運到托盤上后，電磁鐵得電，擋鐵縮回，伺服電機啟動，工件上下料輸送線2和工件上下料輸送線3運行，將裝有工件的托盤向裝配工作站輸送。一、工業(yè)機器人自動生產線工作站的組成工業(yè)機器人工作站系統(tǒng)集成工業(yè)機器人工作站系統(tǒng)集成常州機電知識準備知識準備 1 1工業(yè)機器人上下料工作站的組成工業(yè)機器人上下料工作站的組成 上下料輸送線工作過程流程圖如圖所示 一、工業(yè)機器人自動生產線工作站的組成上下料輸送線工作過程流程圖 工業(yè)機器人工作站系統(tǒng)集成工業(yè)機器人工作站系統(tǒng)集成常州機電知識準備知識準備 2 2工業(yè)機器人裝配工作站的組成工業(yè)機器人裝配工作站的組成 工業(yè)機器人裝配工作站由裝配機器

9、人、PLC控制柜、輸送線、成品立體倉庫等組成。(1)工業(yè)機器人及控制柜 裝配工作站機器人的工作任務是對正品進行零件裝配，并存儲到倉庫單元，把廢品直接搬運到廢品箱。與上下料工作站機器人系統(tǒng)相同，選用的也是安川MH6機器人和DX100控制柜；裝配機器人所夾取的工件與零件都是圓柱體，所以末端執(zhí)行器與上下料機器人的末端執(zhí)行器也相同。一、工業(yè)機器人自動生產線工作站的組成工業(yè)機器人工作站系統(tǒng)集成工業(yè)機器人工作站系統(tǒng)集成常州機電知識準備知識準備 2 2工業(yè)機器人裝配工作站的組成工業(yè)機器人裝配工作站的組成 (2)PLC控制系統(tǒng) PLC控制柜用來安裝斷路器、PLC、開關電源、中間繼電器、變壓器等元件器。其中PL

10、C是機器人裝配工作站的控制核心。裝配機器人的啟動與停止、輸送線的運行等，均由PLC實現(xiàn)。PLC控制柜內部圖如圖所示 一、工業(yè)機器人自動生產線工作站的組成 PLC控制柜內部圖 工業(yè)機器人工作站系統(tǒng)集成工業(yè)機器人工作站系統(tǒng)集成常州機電知識準備知識準備 2 2工業(yè)機器人裝配工作站的組成工業(yè)機器人裝配工作站的組成 (3)裝配輸送線 裝配輸送線的功能是將上下料工作站輸送過來的工件，輸送到裝配工位以便機器人進行裝配與分揀。裝配輸送線如圖所示。一、工業(yè)機器人自動生產線工作站的組成裝配輸送線 工業(yè)機器人工作站系統(tǒng)集成工業(yè)機器人工作站系統(tǒng)集成常州機電知識準備知識準備 2 2工業(yè)機器人裝配工作站的組成工業(yè)機器人裝

11、配工作站的組成 1)裝配輸送線的組成 裝配輸送線由3節(jié)輸送線拼接而成，分別由3臺伺服電機驅動，如圖所示。一、工業(yè)機器人自動生產線工作站的組成裝配輸送線 工業(yè)機器人工作站系統(tǒng)集成工業(yè)機器人工作站系統(tǒng)集成常州機電知識準備知識準備 2 2工業(yè)機器人裝配工作站的組成工業(yè)機器人裝配工作站的組成 2)裝配輸送線工作過程 裝配工作站系統(tǒng)啟動后，伺服電機1、2、3啟動，三節(jié)輸送線同時運行，輸送裝有工件的托盤。在第一節(jié)輸送線的正上方裝有機器視覺系統(tǒng)，托盤上的工件經過視覺檢測區(qū)域時，進行拍照、分析，判斷工件的加工尺寸是否符合要求，并把檢測的結果通過通訊的方式反饋給PLC，PLC再將結果反饋給機器人。當托盤輸送到第

12、二節(jié)輸送線的工件裝配處，被電磁鐵阻擋定位，光電傳感器檢測到托盤，伺服電機2停止。若工件是正品，機器人去零件庫將零件搬運到托盤處，與工件進行裝配。裝配完成后，再將裝配完成的成品搬運行到成品倉庫中。一、工業(yè)機器人自動生產線工作站的組成工業(yè)機器人工作站系統(tǒng)集成工業(yè)機器人工作站系統(tǒng)集成常州機電知識準備知識準備 2 2工業(yè)機器人裝配工作站的組成工業(yè)機器人裝配工作站的組成 若工件是廢品，機器人直接去托盤處把廢品搬運到廢品區(qū)。機器人搬運完成后，阻擋電磁鐵得電，解除對托盤的阻擋，伺服電機2啟動，托盤離開后電磁鐵復位。當空托盤輸送到第三節(jié)輸送線的末端時，被阻擋塊阻擋，同時光電傳感器檢測到托盤，伺服電機3停止。取

13、走托盤，伺服電機3重新啟動。一、工業(yè)機器人自動生產線工作站的組成工業(yè)機器人工作站系統(tǒng)集成工業(yè)機器人工作站系統(tǒng)集成常州機電知識準備知識準備 2 2工業(yè)機器人裝配工作站的組成工業(yè)機器人裝配工作站的組成 裝配輸送線的工作過程流程圖如圖所示。一、工業(yè)機器人自動生產線工作站的組成工業(yè)機器人工作站系統(tǒng)集成工業(yè)機器人工作站系統(tǒng)集成常州機電知識準備知識準備 2 2工業(yè)機器人裝配工作站的組成工業(yè)機器人裝配工作站的組成 (4)機器視覺系統(tǒng) 機器視覺系統(tǒng)用于工件尺寸的在線檢測，機器人根據檢測結果，對工件進行處理。機器視覺系統(tǒng)選用歐姆龍機器視覺，由視覺控制器、彩色相機、鏡頭、LED光源、光源電源、相機線纜、24V開關

14、電源、電腦顯示器等組成，如圖所示。機器視覺系統(tǒng)安裝在第一節(jié)裝配輸送線旁，鏡頭正對輸送線中央，托盤上的工件經過視覺檢測區(qū)域時，進行拍照、分析，判斷工件的加工尺寸是否符合要求，并把檢測的結果通過通訊的方式反饋給PLC，PLC再將結果反饋給機器人，由機器人對工件進行處理。一、工業(yè)機器人自動生產線工作站的組成工業(yè)機器人工作站系統(tǒng)集成工業(yè)機器人工作站系統(tǒng)集成常州機電知識準備知識準備 2 2工業(yè)機器人裝配工作站的組成工業(yè)機器人裝配工作站的組成 一、工業(yè)機器人自動生產線工作站的組成機器視覺系統(tǒng) 工業(yè)機器人工作站系統(tǒng)集成工業(yè)機器人工作站系統(tǒng)集成常州機電知識準備知識準備 2 2工業(yè)機器人裝配工作站的組成工業(yè)機器

15、人裝配工作站的組成 (5)工件立體倉庫 工件立體倉庫用于存放待加工工件，立體倉庫分兩層四列共8個存儲單元，編號分別為1-8，每個存儲單元配置一個光電傳感器用于檢測工件的有無。工件立體倉庫如圖所示。立體倉庫的8個存儲單元，編號分別為1-8，其排列順序如圖所示。一、工業(yè)機器人自動生產線工作站的組成工件立體倉庫 工件立體倉庫的編號工業(yè)機器人工作站系統(tǒng)集成工業(yè)機器人工作站系統(tǒng)集成常州機電知識準備知識準備 3 3自動生產線工業(yè)機器人末端執(zhí)行器自動生產線工業(yè)機器人末端執(zhí)行器 工業(yè)機器人末端執(zhí)行器采用氣動機械式二指單關節(jié)手爪，工件及氣爪如圖所示一、工業(yè)機器人自動生產線工作站的組成a）工件 b）氣爪工件及氣爪

16、 工業(yè)機器人工作站系統(tǒng)集成工業(yè)機器人工作站系統(tǒng)集成常州機電知識準備知識準備 3 3自動生產線工業(yè)機器人末端執(zhí)行器自動生產線工業(yè)機器人末端執(zhí)行器 (1)氣爪工作原理 氣爪利用壓縮空氣驅動手爪抓取、松開工件。氣爪通常有Y型、180、平行式、大口徑式、三爪式等類型,如圖所示。一、工業(yè)機器人自動生產線工作站的組成Y型 180 平行式 大口徑 三爪式氣爪的類型 工業(yè)機器人工作站系統(tǒng)集成工業(yè)機器人工作站系統(tǒng)集成常州機電知識準備知識準備 3 3自動生產線工業(yè)機器人末端執(zhí)行器自動生產線工業(yè)機器人末端執(zhí)行器氣爪的工作原理如圖所示。氣缸4中壓縮空氣推動活塞桿3使轉臂2運動，帶動爪鉗1平行地快速開合。一、工業(yè)機器人

17、自動生產線工作站的組成a）松開狀態(tài) b）夾緊狀態(tài)氣動手爪工作原理 1-爪鉗 2-轉臂 3-活塞桿 4-氣缸工業(yè)機器人工作站系統(tǒng)集成工業(yè)機器人工作站系統(tǒng)集成常州機電知識準備知識準備 3 3自動生產線工業(yè)機器人末端執(zhí)行器自動生產線工業(yè)機器人末端執(zhí)行器 (2)氣爪的選擇 選擇氣爪要考慮夾取對象的形狀與重量，根據夾取對象的形狀和重量來選擇確認氣爪的開閉行程和把持力。上下料機器人與裝配機器人的末端執(zhí)行器選用的是氣立可HDS-20-Y型氣動手爪，其技術參數(shù)見表。一、工業(yè)機器人自動生產線工作站的組成動作形式復動式缸徑20mm開閉角度-10+30把持力Kgf（N）開2.3（23）閉3.5（34）使用壓力范圍K

18、gf/cm2（Kpa）1.57.0（150700）HDS-20氣爪技術參數(shù) 工業(yè)機器人工作站系統(tǒng)集成工業(yè)機器人工作站系統(tǒng)集成常州機電知識準備知識準備 3 3自動生產線工業(yè)機器人末端執(zhí)行器自動生產線工業(yè)機器人末端執(zhí)行器 (3)氣動控制回路 考慮到失電安全，失電后夾緊的工件不會掉落，電磁閥采用雙電控。末端執(zhí)行器氣動控制回路如圖所示。氣動控制回路工作原理：當YV1電磁閥線圈得電時，氣爪收縮，夾緊工件；YV2電磁閥線圈得電時，氣爪松開，釋放工件；當YV1、YV2電磁閥線圈都不得電時，氣爪保持原來的狀態(tài)。電磁閥不能同時得電。一、工業(yè)機器人自動生產線工作站的組成324511345212121Z11Z2氣爪

19、末端執(zhí)行器氣動控制回路 工業(yè)機器人工作站系統(tǒng)集成工業(yè)機器人工作站系統(tǒng)集成常州機電知識準備知識準備 1 1上下料工作站的工作過程上下料工作站的工作過程 (1)當載有待加工工件的托盤輸送到上料位置后，機器人將工件搬運到數(shù)控機床的加工臺上。(2)數(shù)控機床進行加工。(3)加工完成，機器人將工件搬運到輸送線上料位置的托盤上。(4)上料輸送線將載有已加工工件的托盤向裝配工作站輸送。二、自動生產線工作站的工作過程工業(yè)機器人工作站系統(tǒng)集成工業(yè)機器人工作站系統(tǒng)集成常州機電知識準備知識準備 2 2裝配工作站的工作過程裝配工作站的工作過程 (1)當上下料輸送線將工件輸送到裝配輸送線上，裝配輸送線繼續(xù)將工件向裝配工位

20、輸送。(2)當工件經過機器視覺檢測區(qū)域時，機器視覺對工件進行拍照檢查，并把檢測的結果通過通訊的方式反饋給PLC，PLC再將結果反饋給機器人。(3)當工件輸送到工件裝配處，進行定位。若工件是正品，機器人去零件庫將零件搬運到托盤處，與工件進行裝配。裝配完成后，再將裝配完成的成品搬運行到成品倉庫中。若工件是廢品，機器人直接去托盤處把廢品搬運到廢品箱。(4)機器人搬運完成后，空托盤被輸送到輸送線的末端。二、自動生產線工作站的工作過程工業(yè)機器人工作站系統(tǒng)集成工業(yè)機器人工作站系統(tǒng)集成常州機電任務實施任務實施。項目名稱項目名稱工業(yè)機器人自動生產線工作站系統(tǒng)集成工業(yè)機器人自動生產線工作站系統(tǒng)集成任務名稱任務名

21、稱工業(yè)機器人自動生產線工作站的認識工業(yè)機器人自動生產線工作站的認識 班班 級級 姓 名 學 號 組 別 任務內容任務內容對照圖4-1機器人自動生產線工作站布置圖，找出真實工作站對應的設備，并說明各設備在系統(tǒng)中的功能；簡述工業(yè)機器人自動生產線工作站的工作過程。任務目標任務目標1.了解工業(yè)機器人自動生產線工作站的組成與特點。2.熟悉工業(yè)機器人自動生產線工作站外圍系統(tǒng)的作用。3.熟悉工業(yè)機器人自動生產線工作站的工作過程。資料資料工具設備工業(yè)機器人安全操作規(guī)程工業(yè)機器人安全操作規(guī)程常用工具工業(yè)機器人自動生產線工作站MH6機器人使用說明書機器人使用說明書 DX100使用說明書使用說明書 DX100維護要領書維護要領書 工業(yè)機器人搬運工作站說明書工業(yè)機器人搬運工作站說明書 工業(yè)機器人工作站系統(tǒng)集成工業(yè)機器人工作站系統(tǒng)集成常州機電謝謝！