公共服务机器人

01项目1工业机器人系统集成概述02项目2工业机器人搬运工作站系统集成03项目3工业机器人数控加工工作站系统集成04项目4工业机器人检测分拣工作站系统集成项目1工业机器人系统集成概述工业机器人的系统集成技术是工业机器人自动化的重要组成部分，通过集成开发将工业机器人灵活应用于工业现场。很多人不知道工业机器人在工业系统中是如何发挥作用的。本项目介绍工业机器人系统集成的应用领域及相关职业规划。通过介绍集成方案的实施步骤，学生可以学习集成项目的方案设计、设备选型、机电设计和仿真布局， 使学生能够正确理解工业机器人系统集成。内容任务1工业机器人集成领域概述及职业生涯规划任务2工业机器人系统集成方案分析任务3工业机器人系统集成设备的组成及选型原则任务4设计任务5仿真任务1工业机器人集成领域概述及职业生涯规划任务1工业机器人集成领域及职业生涯规划任务描述本任务通过对工业机器人系统集成的产业链、领域及应用的介绍，使学生对工业机器人系统集成形成清晰的认识。通过分析工业机器人系统集成的行业前景，本文简要阐述了系统集成工程师的职业生涯规划。任务1工业机器人集成领域概述及职业规划知识准备一、工业机器人集成领域概述(一)工业机器人系统集成工业机器人产业按产业链可分为上、中、下游。上游生产工业机器人核心部件，包括减速器、伺服系统、控制器；中游是工业机器人本体制造商，主要生产工业机器人本体；下游是工业机器人系统集成商，主要为客户提供应用解决方案。在行业内，目前对于工业机器人系统集成还没有一个标准的定义，一般的说法是“工业机器人系统集成就是把一个标准的机器人(本体)变成一个应用机器人”。简单来说， 工业机器人系统集成是将工业机器人本体、机器人控制软件、机器人应用软件和机器人外围设备组合成一个系统，可应用于码垛、分拣、焊接、抛光、装卸、喷涂等工业自动化生产。与机器人本体供应商相比，机器人系统集成供应商还需要具备产品设计能力、对终端用户应用需求的流程理解和相关项目经验，能够提供标准化、定制化的成套设备，能够适应各种应用领域。任务1工业机器人集成领域概述及职业规划知识准备一、工业机器人集成领域概述任务1工业机器人集成领域概述及职业规划知识准备一、工业机器人集成领域概述(二) 工业机器人系统集成领域和应用工业机器人本体是机器人系统集成的核心，与工业应用紧密结合。由于系统集成是机器人本体的二次开发，机器人本体的性能很大程度上决定了系统集成的水平。目前系统集成以国际品牌为中心，从汽车、3C电子、金属加工、物流等技术要求高、自动化程度高的行业布局市场。 对技术要求不高，自动化程度不高的行业。工业机器人系统集成的最终用户按行业可分为汽车行业和通用行业。任务1工业机器人集成领域概述及职业规划知识准备一、工业机器人集成领域概述汽车行业的自动化程度已经比较高，国外大部分汽车厂商的生产线标准和机器人选型都是全球统一的。国外汽车厂商往往与机器人供应商有稳定的合作关系，如库卡对大众(KUKA)和发那科，库卡对宝马、奔驰等德国厂商，通用汽车(Fanuc)对菲亚特(Coma)。ABB是微一课的白车身和冲压线主力，涂装主要是德系杜尔、丰田、本田(安川)和(川崎)等日系厂商.等等工业机器人在汽车工业中的应用如图1-1-1所示。对于汽车这种资金密集型、技术密集型的大工业行业来说，稳定是第一位的，既定的标准不会轻易改变。为了保持一致性，主要零部件厂也会优先考虑整车厂使用的机器人品牌。任务1工业机器人集成领域概述及职业规划知识准备一、工业机器人集成领域概述任务1工业机器人集成领域概述及职业规划知识准备一、工业机器人集成领域概述汽车制造是一个技术密集型行业，汽车制造商在长期使用机器人的过程中也形成了自己的规则和标准。汽车项目通常需要很长时间， 而且从方案设计、安装调试到交钥匙往往需要半年甚至更长时间，需要大量的人力成本。因此，汽车行业的系统集成对集成商的流动性要求更高。与其他国家相比，中国汽车行业机器人密度是德国的1/4，非汽车行业机器人密度是德国的1/11，国内工业机器人需求潜力巨大。一般工业可分为食品饮料、石油化工、金属加工、医药、3C、塑料、白色家电、烟草等。其中，3C产业是系统集成商的潜在机会，而国内系统集成商具有以下优势:1 .中国是全球最大的3C制造基地，对自动化升级有着强烈的需求。 其中有望超越汽车行业，成为最大的机器人市场2 .机器人在3C工业的应用多种多样，国外品牌很难复制其在汽车行业的经验。国内企业实现了局部超车，这是缩小差距的最好机会。任务1工业机器人集成领域概述及职业规划知识准备1。工业机器人集成领域概述近年来，国内系统集成企业市场份额不断提升，产品认知度不断提高。2017年，工业机器人系统集成的应用领域已从汽车、3C制造进一步拓宽到农副食品加工业、葡萄酒、饮料及精制茶制造业、医药制造业、餐饮业、家居建材、 乳制品行业，半导体元器件等等。其中，以家用电器制造、电子元器件、计算机和外部设备制造为代表的金属制造业和电气机械及器材制造业在国内工业机器人总销量中占比最高，分别占31%和23%，除汽车以外的其他领域国产系统集成的市场份额也在快速增加。任务1工业机器人集成领域概述及职业规划知识准备1。工业机器人集成领域概述及职业规划知识准备1。工业机器人集成领域概述及职业规划知识准备1。工业机器人集成领域概述除汽车工业以外的一般行业可以根据工艺应用进行区分，如焊接、 研磨和喷涂，如图1-1-3所示。如图1-1-4所示，以喷涂应用为例，涂装作业的恶劣环境对涂装工人的技术熟练程度要求很高，使得涂装相关工人的招聘成为一个难题。使用喷涂机器人进行喷涂作业，不仅重复性高、工作效率高，还可以将工人从恶劣的工作环境中解放出来。任务1工业机器人集成领域概述及职业规划知识的编写一、工业机器人集成领域概述任务1工业机器人集成领域概述及职业规划知识的编写一、工业机器人集成领域概述及职业规划知识的编写一、工业机器人集成领域概述任务1工业机器人集成领域概述及职业规划知识的编写一、 工业机器人集成领域概述任务1工业机器人集成领域概述及职业规划知识准备2。职业规划(一)工业机器人系统集成的行业前景近年来，我国工业机器人市场持续表现强劲，市场容量不断扩大。传统制造业的转型升级和人工成本的快速增加，促使企业使用工业机器人提高产业附加值，保证产品质量。因此，工业机器人和智能装备产业面临着前所未有的发展机遇。据不完全估计，目前仅长三角地区使用工业机器人的企业就超过6000家，人才缺口达5万人。企业不仅需要工业机器人现场编程的人才， 机器人的自动维护等。还需要大量从事工业机器人安装、调试和售后服务的专业人才。随着中国制造业的发展，预计未来3至5年工业机器人增速有望达到25%，高技能人才缺口将逐年加大。根据工信部发展规划，到2020年，工业机器人装机规模将达到100万台，需要工业机器人应用相关人才近20万人。机器人制造商和生产企业之间有一个非常重要的角色——机器人系统集成商，根据客户需求提供一整套机器人自动化生产线或工作站。由于越来越多的机器人自动化改造项目， 机器人集成商的数量也在呈指数级增长。据不完全统计，中国约有1万家机器人系统集成商，占中国机器人产业的90%。大部分机器人集成商目前都面临着人才短缺的问题，机器人系统集成工程师在机器人集成商中占据着非常重要的地位。任务1工业机器人集成领域概述及职业规划知识准备2。职业规划2。工业机器人系统集成工程师职业规划在工业自动化领域，工业机器人的数量每年以20% ~ 30%的速度递增，但工业机器人工程师却很短缺。R&D人才、项目实施人才和调试维护人才是中国工业机器人应用人才中最缺乏的三类人才。 而企业迫切需要这样的人才来推动机器人的发展水平。机器人系统集成工程师能够深入了解工业生产流程和产品制造流程，能够完成机器人自动化生产线的设计、升级和改造。任务1工业机器人集成领域概述及职业规划知识准备2。职业规划任务1工业机器人集成领域概述及职业规划知识准备2。职业规划任务1工业机器人集成领域概述及职业规划知识准备2。从事工业机器人系统集成的职业规划从业者需要满足以下要求:1。2.能独立完成工业机器人的安装、编程、调试、维护和操作等任务。3.有丰富的实践经验，能够进行生产管理、 并具有创新和服务精神。4.掌握工业机器人系统集成的需求分析和选型设计。5.具备实现系统集成功能模拟验证的能力。任务1工业机器人集成领域概述及职业规划知识准备2。职业规划(三)就业方向工业机器人系统集成相关专业人员可以从事工业机器人及系统设备的维护与管理工作，也可以从事现场机械、电气、机器人安装调试，工业机器人系统集成商的技术服务，以及工业机器人系统集成项目分析、方案设计和整个项目的管理工作。他们的职业目标是工程师和系统设计师。如图1-1-7所示， 工业机器人系统集成方向面临的岗位和企业需求如下。任务1工业机器人集成领域概述及职业规划知识准备2。职业生涯规划任务1工业机器人集成领域概述及职业生涯规划任务表1-1-1工业机器人集成领域概述及职业生涯规划项目名称工业机器人系统集成概述任务名称工业机器人集成领域概述及职业生涯规划班级名称小组任务内容通过对工业机器人系统集成的产业链、领域及应用的介绍，使学生对工业机器人系统集成有一个清晰的认识。然后，通过分析工业机器人系统集成的行业前景， 简要阐述了系统集成工程师的职业规划。任务目标1。了解工业机器人系统集成2。了解工业机器人系统集成的工业应用和发展前景3。了解工业机器人系统集成工程师职业发展与规划目录1。工业机器人集成领域和职业规划任务2概述。工业机器人系统集成方案分析3。工业机器人系统集成设备的组成和选择原则4。工业机器人系统集成设计任务5。机器人系统集成布局仿真任务2工业机器人系统集成方案分析任务2工业机器人系统集成方案分析任务描述工业机器人工作站是工业机器人系统集成的基本工作单元， 而了解工业机器人工作站的组成和特点，可以帮助我们了解系统集成。在工业机器人系统集成方案的设计阶段，首先需要对客户的需求和产品信息进行详细的分析，只有在充分了解产品信息后，才能设计出符合客户需求的系统集成方案。方案需要根据产品要求、工艺和生产要求进行设计。本任务介绍了完成一个合格的方案需要掌握的系统集成方案的设计思想和产品技术。 以及如何根据产品需求和生产要求合理设计。任务2工业机器人系统集成方案的分析知识准备1。工业机器人工作站简介一般指一个或多个机器人配备相应的外围辅助设备，完成某一特定工艺操作的生产系统或工作单元。工业机器人工作站主要由工业机器人、控制系统、辅助设备和其他外围设备组成，是以工业机器人为加工主体的操作系统。正是由于工业机器人的可重编程特性，使得机器人在更换不同产品后重新编程可以完成新的任务，因此可以满足柔性制造的要求。工业机器人工作站的工作系统一般由机器人、夹具、定位器和辅助设备组成， 而工业机器人本身只是工作站中工作系统的一部分。在设计时，它们被系统地整合成一个整体，以满足操作要求。任务二:工业机器人系统集成方案分析知识准备1。工业机器人工作站简介任务二:工业机器人系统集成方案分析知识准备1。工业机器人工作站简介任务二:工业机器人系统集成方案分析知识准备2。行业内产品对象信息分析，完成一个工业机器人集成项目，一般实施工作流程为:客户需求沟通-方案设计-机械设计制造-电气设计-现场安装-调试生产。根据最终用户提出的产品要求， 首先需要分析项目的需求信息，分析产品。一般情况下，我们会根据客户提供的产品图纸、产品工艺、现场条件和客户要求，了解产品的精度要求、产量要求、生产节奏、工艺要求、现场环境等信息资料，并在现场工厂车间进行实地考察，进一步了解、沟通、核实具体情况，论证项目的可行性和可操作性。一般工业项目，需要了解项目背景、工况、工艺要求、设计要求、交付要求。任务2:工业机器人系统集成方案分析的知识准备2。产品对象信息分析(一)项目背景一般在工业领域， 汽车行业和3C行业的用户熟悉和了解工业机器人系统集成的应用。在其他制造加工行业，很多厂商都是第一次使用工业机器人进行生产加工。不太了解用什么样的机器人集成工作站。所以我们需要了解集成项目的背景，从而了解客户的需求，做出更好的集成产品。任务2:工业机器人系统集成方案分析的知识准备2。产品对象信息分析2。工业领域的工作条件， 工业机器人和产品的工作状况直接影响后续方案的设计。需要了解的工作条件如下:1。工业机器人的工作温度要求。2.工业机器人的清洁度要求。3.工作站的空间和质量要求。任务2:工业机器人系统集成方案分析的知识准备2:产品对象信息分析3:工艺需求产品的生产工艺关系到机器人工作站集成的方方面面。在方案设计过程中，确定产品的生产工艺对设备型号的选择和设计起着重要的作用。1.产品加工技术和程序。2.材料， 产品的尺寸和特殊要求。任务2:工业机器人系统集成方案分析的知识准备任务2:产品对象信息分析任务2:工业机器人系统集成方案分析的知识准备任务2:工业机器人系统集成方案分析的知识准备任务2:产品对象信息分析(4)机器人或其他设备的设计要求，需要考虑客户需求和现场环境要求。1.机器人的位置要求。2.机器人的节拍要求。3.工作站的材料要求。任务2:工业机器人系统集成方案分析的知识准备2。产品对象信息分析(五)交付所需交付方案时，一般以概念规格的形式提交。概念说明书应明确表达工作原理、驱动模式、 所设计机械手的运动轨迹和范围、基本结构和尺寸，以及针对不同产品的调节方式，并可提供几种不同的方案供客户选择。任务2:工业机器人系统集成方案分析的知识准备III。集成工作站的设计思路机器人集成项目的方案设计是项目实施的前提，是项目顺利完成的关键。集成项目的方案设计有三个非常重要的意义:方案是通过与用户的沟通，形成最终订单的技术基础；方案为后续的机械设计和电气设计提供了设计框架和思路，是设计之路的明星；方案中的仿真等部分可以指导现场调试， 从而快速、良好地完成现场调试。工业机器人集成项目的方案设计包括机器人选型、夹具设计、工作站设计和外围设备的非标设计、工艺要求、仿真和节拍分析。任务2工业机器人系统集成方案的分析知识准备III。综合工作站的设计思路(一)机器人选型根据机器人的负载、工作半径、精度和速度，确定型号和机器人品牌。(二)夹具设计根据产品工艺要求，机器人上的夹具、 分别选择或设计产品的夹具和其他所需的定位设备。任务二:工业机器人系统集成方案三的分析知识准备。综合工作站的设计思想。工作站的设计和外围设备的非标准设计机器人工作站不仅是机器人本体，也是机器人本体。机构，不可能独立完成工作，需要与其他相关设备配合，集成到一个工作站或生产线上才能完成任务。一般来说，项目计划中有大量的非标准设备或部件。根据工艺要求和客户需求，结合相关资料，设计符合要求的外围设备，如围栏、定位器、输送线等。任务2工业机器人系统集成方案的分析知识准备。集成工作站的设计思路(四)流程需求系统集成工作站对不同的流程应用有不同的流程需求。下面以焊接和打磨工艺为例进行简单介绍。1.焊接工艺机器人的焊接质量与其焊接方法有关，操作需要根据材料、品牌、 焊接工件的化学成分、焊接结构类型和焊接性能要求。首先要确定焊接方法，如埋弧焊、钨极氩弧焊、气体保护焊等。焊接方式有很多种，只能根据具体情况选择。焊接方法确定后，制定焊接工艺参数。焊接工艺参数的类型是不同的。比如电弧焊，主要包括焊丝型号(或品牌)、直径、电流、电压、焊接电源类型、极性连接、焊接层数、焊道数和检验方法。任务2:工业机器人系统III集成方案分析知识准备。综合工作站2的设计思想。抛光工艺机器人抛光本质上是模仿人手做抛光工作， 而它的现场工艺往往决定了生产出来的产品质量。因此，对于设计师来说，熟悉现场打磨抛光工艺是非常重要的。抛光对砂带要求高，厚度比例(砂带型号)合理，一般按照由粗到细的顺序。生产中，一台磨床的砂带数量根据实际情况配置，一般为2至4条。抛光时，抛光轮的选择同样重要，尤其是抛光轮的消耗。通常麻轮用于粗抛，布轮用于精抛。总的来说，要求表面没有磕碰、划痕、裂纹、划痕、波浪和皱纹。现场打磨抛光时，首先考虑的是磨床和抛光机的设计，其次是夹具的设计， 然后是送料台的设计。这些设计要注意干扰和稳定性。整个过程必须是一致的，从机器人在装载台上拿起工件，到机器人拿起工件在磨床、抛光机上抛光，然后分别进行粗磨、中磨、精磨、粗抛光、精抛光，到机器人把工件放在装载台上结束。任务二:工业机器人系统集成方案三分析知识的准备。综合工作站的设计思路(五)仿真与节拍分析根据设计方案，完成机器人系统综合工作站的三维动态仿真，以检查机器人的可达性，防止机器人与外围设备发生干扰的风险， 如图1-2-2所示。任务二:工业机器人系统集成方案三的分析知识准备， 集成工作站的设计思路任务2实施内容任务1工业机器人集成领域概述及职业规划任务2分析任务3工业机器人系统集成设备的组成及选型原则任务4设计任务5仿真任务3工业机器人系统集成设备的组成及选型原则任务3工业机器人系统集成设备的组成及选型原则任务描述工业机器人系统集成工作站是集成多种设备装置的自动化设备工作站，系统集成通过集成多种设备完成任务。 不同的过程应用将使用不同的集成设备， 如何选择合适的设备是系统集成的重要考虑因素。任务三关于工业机器人系统集成设备的组成和选型原则的知识准备1。系统集成设备的组成工业机器人系统集成设备一般是工作站形式的集成操作系统，其组成一般可分为执行模块、控制模块、检测模块和过程模块。㈠执行模块1。工业机器人本体机器人本体是机器人系统完成工作任务所依赖的实体，通常由杆件和关节组成。如图1-3-1所示， ABB IRB 120机器人本体。任务3工业机器人系统集成设备的组成和选择原则的知识准备1。系统集成设备的组成图1-3-1ABB IRB 120机器人本体任务3工业机器人系统集成设备的组成及选型原则相关知识的准备1。系统集成设备的组成。工装夹具，即工艺装备，是指制造过程中使用的各种工具的总称，包括工具、夹具、模具、量具、检具、辅助工具、钳工工具等。夹具是指在机械制造过程中用来固定被加工物体，使其占据正确位置进行施工或检测的装置。广义地说，在工艺中涉及的任何工序中，用来快速安装工件的装置， 方便又安全可以称之为固定物。任务3工业机器人系统集成设备的组成和选择原则的知识准备1。系统集成设备的夹具通常由定位元件(确定工件在夹具中的正确位置)、夹紧装置、刀具对准导向元件(确定刀具与工件的相对位置或引导刀具的方向)、分度装置(包括旋转分度装置和直线移动分度装置)、连接元件和夹具本体(夹具底座)组成。在工业机器人系统集成中，工装夹具与工业机器人配合使用，是现代工业自动化设备的先进技术之一。夹具主要以与机器人合作的形式出现在现代工业生产中。常见用途是自动化无人工厂如装卸机床、 工件的拆包和码垛，焊接和打磨，如图1-3-2所示。任务三关于工业机器人系统集成设备的组成及选型原理的知识准备一、系统集成设备的组成任务三关于工业机器人系统集成设备的组成及选型原理的知识准备一、系统集成设备的组成(二)控制模块工业机器人系统集成中的控制模块一般由机器人控制器和PLC组成。1.机器人控制器作为工业机器人的核心部件之一，机器人控制器对机器人的性能起着决定性的作用，甚至在一定程度上影响着机器人的发展。工业机器人控制系统的主要任务是控制机器人在工作空间内的运动位置、姿态和轨迹、操作顺序和动作时间。同时具有编程简单的特点， 软件菜单操作，友好的人机交互界面，在线操作提示，使用方便。机器人的自由度取决于活动关节的数量。关节越多，自由度越高，位移精度越好，必须使用越多的伺服电机。换句话说，工业机器人越精密，伺服电机越多，也就意味着对控制器的性能要求越高。一般来说，每个多轴机器人都由一个控制系统控制。任务3关于工业机器人系统集成设备的组成和选择原则的知识准备1。系统集成设备的组成如图1-3-3所示。ABB机器人根据不同的型号配备不同的控制器。一般常用的控制器有三种，分别是IRC5(紧凑型控制器)、IRC5(单柜控制器)和 (喷涂工业机器人控制器)根据机柜尺寸从小到大。任务3关于工业机器人系统集成设备的组成和选型原则的知识准备1。系统集成设备的组成。可编程逻辑控制器——PLC PLC可编程逻辑控制器是专为工业环境应用而设计的数字操作电子系统。它是专门为工业生产设计的数字操作电子装置。PLC使用一种可编程存储器，用于存储程序，执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等面向用户的指令，通过数字或模拟输入/输出控制各种类型的机械或生产过程， 这是工业控制的核心部分。自20世纪60年代美国推出可编程逻辑控制器取代传统的继电器控制装置以来，PLC发展迅速，在世界范围内得到广泛应用，功能也在不断完善。随着计算机技术、信号处理技术和网络控制技术的不断发展和用户需求的不断提高，PLC在开关量处理的基础上增加了模拟处理和运动控制功能。今天的PLC不再局限于逻辑控制，在运动控制和过程控制领域也发挥着非常重要的作用。同时，PLC在系统集成领域也发挥着不可或缺的作用。任务三关于工业机器人系统集成设备的组成和选型原则的知识准备1。系统集成设备的组成(三) 检测模块在工业机器人系统集成中，检测模块是工作站的感官，是工作站的眼睛和耳朵。常见的检测模块包括视觉模块和传感器。1.视觉模块机器视觉是人工智能的一个分支，发展很快。简单来说，机器视觉就是用机器代替人眼进行测量和判断。机器视觉系统通过机器视觉产品(即摄像器件，分为CMOS和CCD)将被摄物体转换成图像信号，并将图像信号传输到专门的图像处理系统，获得被摄物体的形态信息，根据像素分布、亮度、颜色等信息转换成数字信号。图像系统对这些信号执行各种操作以提取目标的特征， 然后根据判别结果控制现场设备动作。任务三关于工业机器人系统集成设备的组成和选型原则的知识准备1。系统集成设备的组成机器视觉检测的特点是可以提高生产的柔性和自动化程度。在一些不适合人工操作的危险工作环境或人工视觉难以满足要求的场合，经常使用机器视觉来代替人工视觉。在大规模工业生产过程中，人工视觉检测产品质量效率低、不准确，而机器视觉检测可以大大提高生产效率和自动化程度。此外， 机器视觉易于实现信息集成，是实现计算机集成制造的基础技术。任务3关于工业机器人系统集成设备的组成和选型原则的知识准备1。系统集成设备的组成。传感器传感器是机器人系统集成中不可缺少的设备，相当于机器的感官，活跃在集成工作站的各个位置。(1)传感器的定义:传感器是一种检测装置，能够感知被测量的信息，并将感知到的信息按照一定的规则转换成电信号或其他所需形式的信息输出，以满足信息传输、处理、存储、显示、记录和控制的要求。-87对传感器的定义是:“能够感知指定的被测对象，并按照一定规律将其转换成可用信号的装置或设备 (数学函数定律)，通常由一个敏感元件和一个转换元件组成。“目前传感器转换的信号大多是电信号。狭义的传感器是将外界输入的非电信号转化为电信号的装置，如图1-3-4所示。任务3工业机器人系统集成设备的组成和选择原则的知识准备1。工业机器人系统集成设备的组成3关于工业机器人系统集成设备的组成和选择原则的知识准备1。系统集成设备的组成(2)传感器的组成:如图1-3-5所示，传感器是将一个物体的物理化学变化转换成电信号(电压、电流、频率)，其结构通常由敏感元件、转换元件和基本转换电路组成。其中， 传感元件的基本功能是将难以测量的物理量转化为易于测量的物理量；转换元件的作用是将敏感元件输出的物理量转换成电量，与敏感元件一起构成传感器的主要部分；基本转换电路的作用是将敏感元件产生的难以测量的小信号进行转换，使传感器的信号输出满足特定工业系统的要求(如4 ~ 20 mA和-5 ~ -5~5V)。任务3工业机器人系统集成设备的组成及选型原理相关知识的准备一、系统集成设备的组成任务3工业机器人系统集成设备的组成及选型原理相关知识的准备一、系统集成设备的组成图1-3-6为电容传声器的示意结构，由振膜、刚性极板、电源和负载电阻组成。电容式麦克风的工作原理是由振膜和极板组成一个电容。声学信号经振膜放大后，振膜的位移变化引起电容电容的变化，从而引起电流/电压的变化。隔膜具有与主传感元件相同的功能， 并且电容器是该结构中的传感元件。任务三关于工业机器人系统集成设备的组成及选型原则的知识准备一、系统集成设备的组成任务三关于工业机器人系统集成设备的组成及选型原则的知识准备一、系统集成设备的组成(四)外围机构　机器人工作站的外围设备很多，根据不同的技术应用，会配备不同的外围设备。例如，焊接应用需要配备定位器，装配线将配备输送线。围栏作为划分机器人工作空间和保护工人安全的装置，是工作站的基本配置。下面简单介绍一下这几项。机构。1.位移机位移机是焊接技术应用中常用的辅助设备，适用于旋转工作中的焊接位移，以获得理想的加工位置和焊接速度。该定位器可与机械手和焊机配合使用，组成自动焊接中心，也可用于手动操作时的工件位移。工作台旋转采用变频器无级调速，调速精度高。遥控盒可以实现工作台的远程操作，也可以与机械手和焊机的控制系统连接，实现联动操作，如图1-3-7所示。焊接变位机一般由工作台带动旋转。机构翻转机构组成，通过工作台的升降、翻转和旋转，使固定在工作台上的工件达到所需的焊接和装配角度，使工作台的旋转为变频无级调速，获得满意的焊接速度。任务3工业机器人系统集成设备的组成和选择原则的知识准备1。工业机器人系统集成设备的组成和选择原则的知识准备3。工业机器人系统集成设备的组成和选择原则的知识准备1。系统2集成设备的组成。输送线输送线主要完成物料的输送任务。在仓库、生产车间和包装车间周围的场地中，有许多由带式输送机、辊式输送机等组成的输送链。, 它们首尾相连以形成连续的输送线。在物料的出入口处，有交叉装置、电梯和地面输送线，形成一个封闭的循环输送线系统，可以顺利到达仓库、生产车间、包装车间内的所有生产岗位。生产过程中使用的所有相关材料、零件、部件和成品必须包装在带有条形码的托盘箱中，然后才能进入输送线系统。在生产管理系统发出的生产指令的作用下，装满物料的托盘箱从指定入口进入输送线系统。任务3关于工业机器人系统集成设备的组成和选型原则的知识准备1。系统集成设备的组成。安全栅栏对于进入机器人活动范围的人来说是非常危险的，因为它的速度很快， 范围大，突然启动动作频繁。因此，设备的安全防护非常重要。如图1-3-8所示，一般情况下，机器人工作站周围有防护围栏。防护栏的人工操作区是封闭的，两侧有挡板，防止人员非法进入，操作区安装有安全栅栏，保护操作人员的安全。围栏上装有安全门，供维修人员进出，安全门还装有安全锁。当安全门打开时，安全锁会发出报警信号，使机器人无法启动， 从而保证维修人员的人身安全。任务三:关于工业机器人系统集成设备的组成及选型原则的知识准备一、系统集成设备的组成图1-3-8机器人安全围栏任务三:关于工业机器人系统集成设备的组成及选型原则的知识准备二。系统集成设备的选择原则(一)执行模块1。工业机器人的选择在系统集成中，一般要考虑几个重要的参数。下面以ABB工业机器人为例，介绍一下工业机器人的选型参数。(1)承载力。(2)自由度。(3)最大活动范围。(4)重复定位精度。(5)速度。(6)身体素质。(7)制动和惯性力矩。(8) 防护等级。任务3工业机器人系统集成设备的组成及选型原则的知识准备2。系统集成设备选型原理任务3工业机器人系统集成设备的组成及选型原理的知识准备2。系统集成设备选型原理任务3工业机器人系统集成设备的组成及选型原理的知识准备2。系统集成设备选型原理任务3工业机器人系统集成设备的组成及选型原理的知识准备2。系统集成设备的选择原则。工业机器人夹具的选型设计(1)夹具的分类:末端执行器是机器人直接用来抓取和夹持(或吸附)工件或夹紧专用工具(如喷枪、扳手、焊接工具)的部件 用于操作。它具有模仿人手动作的功能，安装在机器人手臂的前端。末端执行器是夹具的一种，大致可分为以下几类:夹具(主要用于取放产品和工件)、工具(某一工序的专用工具，如漆枪、焊枪、抛光工具等。)，专用机械手和转换器，仿生多指灵巧手。夹具主要分为两类:钳口和吸盘。根据控制原理，可分为机械爪、磁性吸盘和真空吸盘。 如图1-3-13所示。任务3工业机器人系统集成设备的组成及选型原则的知识准备2。系统集成设备选型原则任务3工业机器人系统集成设备的组成及选型原则的知识准备2。系统集成设备的选择原则①夹钳式拾取器。手爪由手指(爪)驱动机构，开车机构以及连接和支撑元件。如图1314所示，通过手指的开合动作可以夹紧物体。图1-3-14显示了夹持器的结构，其中1是指，2是传动。机构3是驱动装置，4是支架，5是工件。任务3工业机器人系统集成设备的组成和选择原则的知识准备2。系统集成设备的选择原则②吸附式拣选机。吸附式取料机是靠吸附力取料，根据吸附力的不同分为气体吸附和磁性吸附。与钳式手爪相比，吸附式手爪适用于大型扁平(单面接触无法抓取)、易碎(玻璃、磁盘)和微小(难以抓取)的物体， 所以它的应用范围很广。任务3工业机器人系统集成设备的组成和选择原则的知识准备2。系统集成设备的选择原则③特殊操作员和转换器。特殊的末端执行器和适配器是末端执行器的另一部分。工业机器人是一种通用性很强的自动化设备，可以根据作业要求完成各种动作，然后用各种专用末端机械手完成各种作业。如果把焊枪装在万能机器人上，就变成了焊接机器人，拧螺母机就变成了装配机器人。目前由专用电动、气动工具改装而成的机械手有很多，如螺母拧紧机、焊枪、电动磨头、电动铣头、抛光头、激光切割机等。在使用特殊的末端操纵器和适配器后， 可以形成一个完整的系列供用户选择，使机器人能够胜任各种工作。任务3工业机器人系统集成设备的组成和选择原则的知识准备2。系统集成设备的选择原则④仿生多指灵巧手。机器人爪子和手腕最完美的形式是模仿人手的灵巧多指手。如图1-3-19所示，多指灵巧手有多个手指，每个手指有三个旋转关节，每个关节的自由度是独立控制的。因此它几乎可以模仿人类手指可以完成的各种复杂动作，比如拧螺丝、弹钢琴、做礼仪手势等等。多指灵巧手的应用前景非常广阔，可以在各种极端环境下完成人无法完成的操作， 比如在核工业或太空工作，在高温高压高真空环境下工作。任务3工业机器人系统集成设备的组成与选择原理知识准备任务3工业机器人系统集成设备的组成与选择原理知识准备任务3工业机器人系统集成设备的组成与选择原理知识准备任务3工业机器人系统集成设备的组成与选择原理知识准备(系统集成设备的选择原理) 机器人系统集成中夹具选择的设计依据:夹具的设计和选择主要是为了满足功能要求，设计依据具体可以分为以下几个方面:①被夹持物体的特性。 夹具的设计应充分考虑被夹紧物体的特性， 其中主要包括几何形状、质量、重心、力学特性、脆性、表面划痕等不确定因素。②进料和储料装置。物料的送料和储存装置对夹持工具有较高的要求，其送料和储存装置的空间要求满足最大和最小开合距离的要求。任务3工业机器人系统集成设备的组成和选择原则的知识准备2。系统集成设备的选择原则③夹具与机器人法兰的匹配程度。一般夹具直接安装在机器人的法兰面上，夹具和产品的重量需要在机器人的负载范围内。另一方面，需要考虑到不同产品或同一产品的不同功能需要及时更换夹具， 这就要求夹具的机械接口和安装在机器人法兰上的机械接口必须相同，即接口匹配。④外部环境条件。机器人的工作环境也是影响夹具设计的一个重要因素，比如高温、水、油、不同等级的洁净室等，都影响着夹具的设计和材料的选择。任务3工业机器人系统集成设备的组成和选择原则的知识准备2。系统集成设备的选择原则(3)机器人系统集成中夹具的选择设计原则:①夹具零件的设计应具有通用性。(2)工科院校的夹具设计要根据机器人要实现的功能来完成。尽量选用市场上的标准基础件，如气缸、油缸、电磁铁、传感器等， 并且机械连接器应该按照通用的基本部件来设计。这种设计具有很强的通用性。③夹具质量要尽可能轻，结构要紧凑。(4)夹具应设计得尽可能特殊。通用夹具结构非常复杂，制造成本高。因此，在市场上很难找到通用的夹具。在实际应用中，结构简单、专用于特殊平面的夹具最为常见。为了实现机器人的各种工作功能，可以在专用夹具末端增加快速更换装置。任务3工业机器人系统集成设备的组成和选择原则的知识准备2。系统集成设备的选择原则2。控制模块的选择PLC是机器人搬运工作站的控制核心， 搬运机器人的启动和停止以及输送线的运行由PLC实现。在PLC系统的选型中，首先要确定控制方案，其次才是PLC工程设计的选型。工艺流程的特点和应用要求是设计和选择的主要依据。PLC及相关设备应是集成化、标准化的，应按照易于与工业控制系统集成和易于功能扩展的原则进行选择。所选用的PLC应是在相关工业领域有运行业绩的成熟可靠的系统，PLC的系统硬件、软件配置和功能应与装置规模和控制要求相适应。熟悉可编程控制器、功能图和相关编程语言有助于缩短编程时间。因此，在选择和评估工程设计时， 要详细分析过程的特点和控制要求，明确控制任务和范围，确定所需的操作和动作，然后根据控制要求估算输入输出点数和所需的内存容量，确定PLC的功能和外部设备的特性，最后选择性价比高的PLC，设计相应的控制系统。任务3关于工业机器人系统集成设备的组成和选择原则的知识准备2。系统集成设备的选择原则。输入和输出(I/O)点的估计。估计I/O点时，应考虑适当的余量。通常会根据统计的输入输出点，增加10% ~ 20%的可扩展余量作为输入输出点估算数据。实际点餐时， 需要根据厂家PLC的产品特点来调整输入输出点数。任务三:关于工业机器人系统集成设备的组成和选型原则的知识准备2。系统集成设备的选择原则。内存容量的估算内存容量是可编程控制器本身能够提供的硬件存储单元的大小，程序容量是用户应用项目在内存中使用的存储单元的大小，所以程序容量小于内存容量。在设计阶段，由于用户应用程序尚未编译，程序容量在设计阶段是未知的，需要在程序调试后才能知道。为了在设计和选择模型时估计程序容量， 通常用记忆容量的估计来代替。没有固定的公式来估算存储器的存储容量。很多文献给出了不同的公式，一般是数字量的I/O点数的10 ~ 15倍加上模拟量的I/O点数的100倍，并将这个数作为存储器的总字数(16位为一个字)，余量认为是这个数的25%。任务3工业机器人系统集成设备的组成和选择原则的知识准备2。系统集成设备的选择原则。控制功能的选择控制功能的选择包括计算功能、控制功能、通讯功能、编程功能的选择， 诊断功能和处理速度。任务三:工业机器人系统集成设备的组成和选择原则的知识准备2。系统四集成设备的选择原则。型号的选择(PLC的类型(2)输入输出模块的选择(3)电源的选择(4)存储器的选择(5)冗余功能的选择(6)经济性考虑任务三:工业机器人系统集成设备的组成和选择原则的知识准备二。系统集成设备的选择原则(三)检验设备的选择1。视觉设备的选择一个典型的机器视觉系统包括以下三个部分:(1)光照:光照是影响机器视觉系统输入的重要因素，直接影响输入数据的质量和应用效果。因为没有通用的机器视觉照明设备， 应该为每个特定的应用实例选择相应的照明设备，以实现最佳效果。照明光源分为可见光和不可见光。几种常见的可见光源有白炽灯、荧光灯、汞灯和钠灯。可见光的缺点是光能不能保持稳定，环境光可能会影响图像质量，所以可以用加保护屏的方法来减少环境光的影响。照明系统按其照明方式可分为背光照明、前光照明、结构照明和频闪照明。任务3关于工业机器人系统集成设备的组成和选择原则的知识准备2。系统集成设备的选择原则(2)镜头①镜头FOV( of )=要求的分辨率×亚像素×相机尺寸/PRTM(零件测量的公差比)。镜头选择要注意以下参数:目标的焦距、图像的高度放大倍数、图像到目标的距离、中心点/节点畸变任务、工业机器人系统集成设备的组成和选择原则的知识准备、系统集成设备的选择原则、视觉检测中镜头焦距的确定是一个常见问题， 并且在为特定应用选择合适的工业透镜时，必须考虑以下因素:视场-成像区域的大小。 工作距离(WD)-相机镜头和被观察物体或区域之间的距离。CCD-相机成像传感器装置的尺寸。必须以一致的方式对待这些因素。例如，当测量物体的宽度时， 有必要使用水平CCD规格。如果以英寸计量，则以英寸计算，最后换算成毫米。任务3工业机器人系统集成设备的组成及选型原则的知识准备2。系统集成设备选型原则任务3工业机器人系统集成设备的组成及选型原则的知识准备2。系统集成设备的选择原则(3)相机:根据标准不同，相机可分为标准分辨率数码相机和模拟相机。根据不同的实际应用选择不同的摄像机，如线扫描CCD和面阵CCD， 黑白相机和彩色相机。①定位器。②光学器件和照明。③一个完整的工具集，多个工具捆绑在一起。④编程和操作方便。⑤亚像素精度。⑥未来升级空间。⑦图像预处理。⑧视觉引导运动。⑨工厂层连接。任务3工业机器人系统集成设备的组成与选型原理知识准备任务3工业机器人系统集成设备的组成与选型原理知识准备任务2。系统集成设备的选择原则。传感器的选择现代传感器在原理和结构上千差万别。如何根据具体的测量目的、测量对象和测量环境合理选择传感器，是测量某一量时首先要解决的问题。在确定传感器之后， 还可以确定匹配的测量方法和测量设备。测量结果的成败很大程度上取决于传感器的选择是否合理。(1)根据被测对象和测量环境确定传感器的类型(2)灵敏度的选择(3)频响特性(4)线性范围(5)稳定性(6)精密任务3工业机器人系统集成设备的组成和选择原则的知识准备二。系统集成设备的选择原则(四)外围设备的选择1。胎具的选择(1)胎具的种类:工程机械不同结构件的外观差别很大，焊接时的定位要求也不同。因此，应根据焊接结构件的结构特点和焊接要求，选择合适的焊接变位机， 这是每个企业都关心的问题。焊接变位机是一种将焊件旋转倾斜，使焊件上的焊缝处于有利焊接位置的焊接变位机。常见的有双柱单转、U型双座、L型双转、C型双转、座式通用定位器。①双柱单旋转定位器。② U型双座头尾双拐式。③ L型双回转焊接变位机。④C型双回转焊接变位机。⑤通用定位器。任务3工业机器人系统集成设备组成及选型原理知识准备任务3工业机器人系统集成设备组成及选型原理知识准备任务2系统集成设备选型原理知识准备(2)焊接变位机选型要点:①如果选用的焊接变位机是环缝焊接， 转速应根据焊件的坡口来考虑，应保证在定位器的调速范围内。还要考虑工作平台在作业时的稳定性要求，是否能满足全过程的加工要求。(2)如果焊接变位机整个焊接部分在外轮廓上的尺寸比较大，就要考虑工作台的倾斜。倾斜角度是否能满足焊件的最佳焊接位置等。当倾斜角度导致与焊件接触时，工作台与地面的间隙应较大，以保证整体焊接的加工要求。(3)焊接变位机在焊接电流有要求时，需要使用较大电流的焊件。④启动时，需要安装电磁夹具和水冷设备。 应首先咨询制造商。⑤焊接变位机的质量、整个工作台上焊件的重心距离和偏心距应在相应的数据范围内，并保证一定的冗余量。任务3工业机器人系统集成设备的组成和选择原则的知识准备2。系统集成设备的选择原则2。输送线的选择连续输送机械的主要参数包括输送能力、线路布置(水平输送距离和垂直提升高度等。)、输送速度、主要工作部件的特征尺寸、驱动功率等。这些参数是设计和选择连续输送机械的主要依据。(1)输送能力(2)输送线布置(3)输送速度(4)主要工作部件的特征尺寸(5)驱动动力任务(3) 工业机器人系统集成设备的组成及选型原则的知识准备(2)系统集成设备的选型原则(3)安全围栏的选型设计(3)机器人工作站的安全围栏将工业机器人和自动化设备与人进行物理隔离，从而保护人员不会因进入机器人工作区域而发生危险。安全围栏的设计和选择属于非标准设计，需要根据不同的工艺应用和现场环境进行设计。在工业机器人系统集成工作站的非标准设计中，一般采用组合式安全围栏。(1)根据工业设计的经验，设计安全围栏时应把握以下几点:①围栏与危险场所的距离应在以上。(2)带金属网的围栏。(3) 危险部位要设置防护罩。④纵向间隙在内。⑤栅栏之间和栅栏与固定物之间。6.地面和栅栏之间的空隙在下面。⑦栏杆端头必须直立设置或与建筑物牢固连接。⑧所有结构表面应光滑无毛刺，安装后不应有歪斜、扭曲、变形等缺陷。任务三:关于工业机器人系统集成设备的组成和选择原则的知识准备2。系统集成设备的选择原则(2)一般情况下，安全栅栏上必须安装安全门，对安全门的要求是:①只要操作者可能接触到运动部件，在安全门关闭之前，运动部件不能操作。(2)防盗门应具有足够的强度和硬度，一般由金属材料制成， 在满足强度和硬度要求的前提下也可以用其他材料制成。(3)一般应采用固定式全封闭安全门，可根据实际需要选用钢板或网状结构。经常调整和维护的运动部件应采用联锁安全门或开启可调式安全门。(4)拆卸安全门前，必须挂好。“有人工作时禁止合闸”的停止标志，以确保设备因停电而停止，并防止误操作。⑤安全门应尽可能关闭。当现场需要网状结构时，应满足不同网孔尺寸的安全距离(安全门外缘与危险区域——人体进入后可能造成伤害风险的空间区域)之间的直线距离要求。6.栅栏、安全门表面必须防腐涂层，这公司所有区域刷黄色漆，交通通道护栏可刷黄黑两色。任务3工业机器人系统集成设备的组成及选型原则任务4实施任务4工业机器人系统集成设计目录任务1工业机器人系统集成领域及职业规划概述任务2分析任务3工业机器人系统集成设备的组成及选型原则任务4设计任务5仿真任务4工业机器人系统集成设计任务描述本任务主要介绍工业机器人系统集成工作站的安全事项以及机械设计和电气设计的方法和原则。需要注意的是，在设计过程中，必须全面考虑设备和人员在使用过程中的安全问题， and reasonable design should be carried out on this basis. Task 4 Preparation of knowledge for integrated design of industrial robot system 1. Safety matters of system integrated workstation (1) Basic requirements for safety. The design and selection of safety protection measures should consider the application type of robots and the relationship with other related equipment, and must be suitable for the ongoing work, and can also operate safely while teaching programming, setting, maintenance, program verification and fault finding. Task 4 Preparation of knowledge of industrial robot system integration design 1. Safety matters of system integration workstation (2) Requirements and functions of robot body safety system 1. Multi-speed selection including high speed and hard limit setting. 2. The robot is equipped with brakes.机构、安全显示、手动操作功能和紧急停止装置。3.机器人安装的夹具或工艺设备应具有防碰撞检测功能。4.设备应具有过载报警和停车功能。5.报警停机故障发生后，系统可以维持故障排除前的停止状态。6.动力装置应具有停机时的制动功能，同时在条件允许的情况下保证正常运行。7.该警示装置可以通过声音或警示灯提醒周围的人注意安全。任务4工业机器人系统集成设计知识准备1。系统集成工作站的安全事项(三)工作站1现场安全系统的要求和功能。保护装置用于通过物理屏蔽来提供保护性的机械部件，例如保护盖、保护帘、保护屏、栅栏、安全门， 封闭的保护装置和屏障等。，可以防止机器人在与人或物碰撞时造成伤害或故障。2.接近检测装置根据现场应用的实际情况，用户可以选择光栅、激光和红外等检测装置。3.警告装置该警告装置可以通过声音或警告灯来提醒机器人工作站周围的工人。任务4工业机器人系统集成设计知识准备1。系统集成工作站的安全事项(4)安全措施的示教再现是工业机器人的重要特征。目前，在工业机器人的应用中，大多数系统都要求操作者靠近机器人来示教操作轨迹， 这增加了操作者的危险。操作者在机器人操作过程中应遵守以下原则:1。操作人员必须经过严格的机器人技术培训，并取得操作资格证书。2.操作者必须有足够的示教时间，严格按照操作规程工作，不可操之过急。在操作机器人之前，你应该熟悉操作手册。4.在操作过程中，一旦发现异常或危险情况，技术人员应按下教学装置、控制器或操作平台上设置的紧急停止按钮。任务4工业机器人系统集成设计知识准备1。系统集成工作站的安全事项。为机器人安装夹具、焊枪或焊钳等工具时，务必在醒目位置悬挂“有人操作，禁止通电”的警示牌。6.在操作机器人之前， 确保机器人工作区域内无人，并确保工作台等辅助设备准备就绪。7.示教机器人时，始终站在机器人前面，严格按照操作规程进行操作。同时，时刻注意有无异常。另外，要提前确定后面的安全区域或者无障碍区域，出现异常可以避让。在示教操作期间，有必要低速操作。任务4工业机器人系统集成设计知识准备1。系统集成工作站的安全事项任务4工业机器人系统集成设计知识的准备1。系统集成工作站的安全事项(5)维护机器人应定期检修和维护。每次操作后，需要做以下工作:1。机器人本体恢复到初始位置， 并将教学盒放回原位以避免损坏。2.将转台和定位器返回零位。3.关闭电源时，先按下急停按钮，切断机器人电源，关闭主电源。4.定期清洁机器人、控制柜和其他辅助设备的灰尘或污垢。任务4工业机器人系统集成设计的知识准备二、系统集成工作站的机械设计(一)系统集成工作站设计的步骤规划和系统设计(二)布局设计(三)扩大机器人的应用范围(四)辅助设备的选择和设计(四)配套和安全装置的选择和设计(五)控制系统设计(六)支撑系统(七)工程施工设计(八)采购资料的编写(四)工业机器人系统集成设计的知识准备(二)， 系统集成工作站的机械设计(二)系统集成工作站的机械设计原理图1-4-2所示为机器人系统的组成。因为系统集成工作站一般是根据客户和产品的要求定制的，灵活多变，是一项涉及相关因素多、涉及面广的工作。根据行业经验，我们提炼了系统集成的设计原则，概括如下:1 .工作站内的设备必须符合安全标准，工作过程符合安全规范。2.系统集成工作站的设计必须根据工作对象进行详细分析， 必须制定最合理的流程。3.综合工作站的设备必须满足操作系统的功能要求。并能承受工作环境的破坏。4.要求满足客户的产量和节奏要求。5.该设备易于维护和管理。4.工业机器人系统集成设计的知识准备。2.系统集成工作站的机械设计任务。4.工业机器人系统集成设计的知识准备。系统集成工作站的电气设计(一)机器人系统集成工作站的电气组成及控制原理1。机器人系统集成工作站电气控制部分的组成机器人系统集成工作站的电气控制系统一般由机器人系统、夹具系统、 辅助设备系统和工艺模块系统。电气控制结构图如图1-4-3所示。任务4工业机器人系统集成设计知识准备3。系统集成工作站4的电气设计任务。工业机器人系统集成设计知识准备3。系统集成工作站2的电气设计。机器人系统集成工作站的控制原理系统上电时，初始化机器人的状态主要包括机器人是否在原来的位置，机器人工作是否完成，系统的水、气、光栅是否正常等。该系统与生产线控制器通信，获取与机器人工作站相关的生产线的多种状态，如输送线是否处于自动状态，相关传感器的信号是否正常， 等等。记录安全信号。重要安全信号通过硬线连接使机器人停止，下层安全信号通过PLC向机器人发出“外部停止”命令。系统的任务选择由输送线控制器完成，通过传感器确定产品类型，通过编码向机器人工作站发送相应的工作任务。控制器接受任务，调用相应的机器人程序工作。在工作过程中，系统检测机器人的工作状态，如果机器人出现错误或故障，系统会自动停止机器人和夹具的动作。任务4工业机器人系统集成设计知识的准备。系统集成工作站的电气设计(二)安全防护设计1。系统集成工作站中安全保护回路机器人的工作范围必须满足安全要求，即， 在任何情况下都不能对人员或设备构成威胁。在机器人活动范围内，必须采取隔离措施加以保护。这些隔离措施可以是隔离栅栏、光栅、光幕或孔洞扫描设备。2.隔离栅栏的作用是将机器人的工作区域与外界隔离。隔离栅栏配有安全门。如果有人在机器人处于自动模式工作时打开安全门，试图进入机器人工作区域，机器人会立即停止工作，以确保人员安全。安全门只有一个入口， 并且必须与机器人自身的保护装置和上一级的紧急停机装置连接。任务4工业机器人系统集成设计知识准备3。系统集成工作站3的电气设计。安全栅保护安全栅由一组发射器和接收器组成。发射器将发射一组红外光束，接收器将包括许多光探测器。如果发射器和接收器之间有物体，而接收器无法接收到完整的信号，它将向监控设备发送停止信号。由安全光栅发射器发送的光束是连续的，并且以特定的频率发送。探测器只能接收发射器发出的特定频率的特定脉搏波， 从而避免了其他红外光源的影响，提高了在安防系统中的适用性。任务4工业机器人系统集成设计知识准备3。系统集成工作站4的电气设计任务。工业机器人系统集成设计知识准备3。系统集成工作站的电气设计。急停回路在机器人工作站的调试和运行过程中，经常会出现一些意外情况，比如工人的机器人动作偏离了轨迹，在机器人调试过程中撞到了夹具或其他设备。这时候就要及时排除危险。工程师通常会在机器人示教装置的控制面板和主控制柜上设置紧急停止按钮，以便在紧急情况下停止系统，避免发生安全事故。紧急停止电路(包括安全电路) 一般设计成双回路的形式，以保证紧急停止回路的有效性。任务4工业机器人系统集成设计知识准备3。系统集成工作站3的电气设计。PLC控制系统的设计。硬件设计在硬件设计的过程中，要选择输入设备。(如操作按钮、转换开关、计量保护输入信号等。)、执行元件(如接触器、电磁阀、信号灯等。)，控制台和机柜的设计等。根据PLC用户手册中的说明，设计PLC的输入输出通道分配和外部接线。在分配I/O通道时，应计划I/O通道分配表，其中应包括I/O编号、设备代码、名称和功能。 同类型、同电压等级的信号应尽可能排列在一起，以便于施工。对于较大的控制系统，为了便于软件设计，可以根据工艺流程相应地分配所需的计数器、定时器和内部辅助继电器。这些任务完成后，就可以设计软件了。任务4工业机器人系统集成设计知识准备3。系统集成工作站2的电气设计。软件设计软件设计的主要方法是先写出工艺流程图，将整个过程分解成几个步骤，确定每个步骤的转换条件，可以很容易地转换成具有分支、循环、跳转和一些特殊功能的梯形图。3.系统调试当PLC的软件设计完成后， 应该在实验室模拟调试，检查是否符合工艺要求。根据所选择的型号，可以外接适当数量的输入开关作为模拟输入信号， 通过输出端的LED可以观察PLC输出是否符合要求。最终的在线统一调整需要在现场施工时进行。任务4工业机器人系统集成设计任务实施目录任务1工业机器人系统集成领域概述及职业规划任务2工业机器人系统集成方案分析任务3工业机器人系统集成设备的组成及选型原则任务4工业机器人系统集成设计任务5工业机器人系统集成布局仿真任务5工业机器人系统集成布局仿真任务5工业机器人系统集成布局仿真任务描述系统集成通常在选型设计工作完成后进行布局仿真。工业机器人系统的集成布局仿真是通过计算机软件在工作现场模拟选定的设备是。软件仿真可以验证工作站中设备的布局、机器人的可达性、设备之间的干涉、操作的节拍输出等。本任务通过简单的介绍，介绍了系统集成布局仿真的方法。任务5工业机器人系统集成布局仿真知识准备1。工业机器人系统集成布局仿真介绍在工业机器人自动化生产中，方案制定、节拍计算、可达性验证、干涉检测、工艺验证与反馈、仿真视频、离线编程、后期改造等都离不开仿真。模拟为整个项目的各个阶段提供了最直观的标准。在项目的初步方案阶段，主要设备的布置、 机器人的可达性和生产过程可以通过仿真软件初步确定。通过仿真软件，可以模拟单机或多台机器人组成的工作站或生产线，通过三维软件绘制机器人和辅助设备，在制造单机和生产线前模拟实物，缩短生产周期，避免不必要的返工。任务5工业机器人系统集成布局仿真知识准备1。工业机器人系统集成布局仿真简介工业机器人系统布局仿真是指通过计算机仿真软件模拟实际机器人工作站系统的布局， 机器人的几何图形在计算机中生成并三维显示，以确定机器人本体和工作环境的动态变化过程。该机器人仿真软件功能全、实时性高、真实性强，能生成近似真实的仿真画面。其优点是:1。直观地显示工作站的布局。2.减少设计缺陷，如布局工具。3.加快工作站的完工时间。4.通过离线编程缩短自动化软件的规划和调试时间。任务5工业机器人系统集成布局仿真知识准备1。工业机器人系统集成布局仿真简介然而，目前机器人系统仿真存在的主要问题是仿真建模与实际产品之间存在误差，如夹具的加工误差， 设备安装误差等误差，会造成离线编程文件偏离实际教学，所以现场制作中的误差需要调试工程师根据实际情况进行微调。项目中期模拟可以验证夹具设计和线体、工位的具体布局，避免各种原因造成的干扰，同时验证和优化工艺节拍，及时反馈和修改，保证工艺的最优性和最小占用。任务5工业机器人系统集成布局仿真知识准备1。工业机器人系统集成布局仿真简介项目后期制作仿真报告和动画， 可以在设备进厂前直接模拟展示项目的运行情况。离线编程可以大大缩短现场自动化调试时间，节省人力成本，缩短项目时间。仿真离不开软件，ABB是主流的工业机器人虚拟仿真软件。公司关于 公司库卡公司库卡Sim Pro和公司等等。机器人夹具或辅助设备的三维建模也可以通过相应的软件进行，如UG、Pro/E等。任务5工业机器人系统集成布局仿真知识准备1。工业机器人系统集成布局仿真知识介绍5。工业机器人系统集成布局仿真知识准备1。三维绘图软件及Pro/E task 5简介。工业机器人系统集成布局仿真知识准备1。工业机器人系统集成布局仿真知识介绍5。工业机器人系统集成布局仿真知识准备2。工业机器人系统集成布局方法应遵循以下操作程序。(1)要导入主要设备的三维数字模型，需要导入主要设备的三维数字模型，如机器人、定位器、 夹具、导轨等。任务5工业机器人系统集成布局仿真知识准备2。工业机器人系统集成布局方法2。验证生产工艺验证方案具体生产工艺的可行性，如点焊、电弧焊是否干扰焊接应用，切割过程中割枪姿态是否良好，是否干扰夹具、工件等设备，气缸的开闭操作是否干扰静态和运动，电缆是否干扰应用操作等。, 并准确调整所有设备的位置，为设备进厂前的基础施工做准备。任务5工业机器人系统集成布局的仿真知识准备2。工业机器人系统集成布局方法。导入辅助设备将附加设备导入到工作站中，以实现仿真与现场的一致性，如焊接工作站中配备的焊机、磨床和枪清洁器。机构、冷却除尘设备、栅栏格栅等安全设备，并准确计算所有设备和操作人员的空间大小。图1-5-3显示了机器人工作站的模拟布局。任务5工业机器人系统集成布局的仿真知识准备任务5工业机器人系统集成布局的仿真知识准备任务5工业机器人系统集成布局的仿真知识准备(四)后期文档制作工作站仿真完成后，可以用仿真报告标注机器人、焊枪、定位器等设备在焊接时的姿态，仿真视频可以直观演示整个虚拟工作站的运行过程。一些相贯线的焊接和切割很难在现场编程， 但是在仿真软件中可以容易地生成路径。离线编程程序可以在现场直接导入机器人完成调试，大大节省了现场的人力和时间成本。图1-5-4显示了仿真软件模拟的机器人动作。任务5工业机器人系统集成布局仿真知识的准备图1-5-4机器人动作仿真任务5工业机器人系统集成布局仿真知识的准备(5)改造验证当生产线需要合并或改造时，可以在原仿真工作站中直接修改工艺或增减设备，验证新方案、新工艺的可行性， 这大大提高了便利性并节省了时间。任务5工业机器人系统集成布局模拟任务已演示。感谢收看工业机器人系统集成项目2工业机器人搬运工作站系统集成搬运和码垛工作是工业机器人常见的工业应用。搬运机器人不仅可以提高生产效率，降低成本，还可以提高产品质量，减少不必要的损失。搬运码垛机器人用于重复性高、风险大、节奏快的加工行业，不仅可以节约人力成本，还可以提高劳动和设备的安全性，为企业创造更大的利润。本项目将搬运工作站整合为平面码垛搬运工作站和立体仓储码垛工作站两个项目，学习设计的方法和思路。 工业机器人搬运工作站系统集成的选择与调试。1.平面码垛搬运工作站项目集成描述显示，产品由传送带队列送料台送到机器人的拣选位置，产品经定位检测装置检测后，工业机器人抓取夹具将已生产的方形产品按要求码垛到指定位置，提供两种不同类型的平面存储仓库， 通过对物料传递过程和堆码形式的要求，增加了教学的多样性和编程的复杂性。搬运托盘化材料如图2-0-1所示。图2-0-1码垛物料2。立体仓库搬运码垛工作站项目综合说明。工业机器人抓取夹具，将加工好的产品搬运到立体仓库。立体仓库用于临时存放零件，每个仓库只能存放一个零件。托盘可以推出，方便工业机器人取放零件。每个箱子都装有传感器和指示灯， 其可以检测当前箱柜中是否有零件并显示状态。搬运产品如图2-0-2所示。目录任务1工业机器人搬运工作站组成任务2工业机器人搬运工作站夹具设计任务3工业机器人搬运工作站外围设备控制连接任务4工业机器人码垛搬运工作站系统集成任务5工业机器人立体仓储工作站系统集成任务1工业机器人搬运工作站组成任务1工业机器人搬运工作站组成任务1工业机器人搬运工作站组成任务描述本任务由搬运工介绍。车站机器人系统及外围设备的分类、组成和选择方法， 并学习系统集成中搬运站机器人及外围设备的选择方法。任务1工业机器人搬运工作站的知识准备工业机器人搬运工作站是一个集成系统，由搬运机器人系统、PLC控制系统、送料系统、平面仓库或立体仓库、集成工作台组成。该系统的特点如下:1 .2.根据产品的特点，设计或选择合适的机器人终端执行结构。3.有物品处理装置，根据产品特点选择或设计合适的送料系统。4.选择准确的定位机构满足搬运机器人的抓取功能，保证码垛质量。5.设置产品托盘，可以灵活或自动更换。工业机器人搬运和码垛工作站的总体布局如图2-1-1所示。任务1工业机器人搬运工作站的组成知识准备任务1工业机器人搬运工作站的组成知识准备一、搬运机器人系统(一)搬运机器人的分类搬运机器人主要可分为龙门搬运机器人、手臂搬运机器人、移动式搬运机器人和关节式搬运机器人。1.龙门搬运机器人龙门搬运机器人的坐标系主要由X轴、Y轴和Z轴组成。龙门搬运机器人大多采用模块化结构，可以根据负载的位置和大小选择相应的直线运动单元和组合结构形式， 其结构形式决定了其承载能力。图2-1-2所示的龙门搬运机器人主要用于搬运大材料和重吨位。采用直角坐标系，编程方便快捷。任务1工业机器人搬运工作站的组成知识准备1。搬运机器人系统任务1工业机器人搬运工作站的组成知识准备1。搬运机器人系统2。手臂搬运机器人手臂搬运机器人分为悬臂式和摆臂式搬运机器人。手臂搬运机器人的坐标系主要由X轴、Y轴和Z轴组成，大部分结构是Z轴随Y轴运动，便于进入设备进行搬运。手臂搬运机器人广泛应用于卧式机床、立式机床、专用机床和压力机热处理机床的自动装卸， 如图2-1-3所示。任务一:工业机器人搬运工作站1的组成知识准备。搬运机器人系统3。移动搬运机器人图2-1-4所示的移动搬运机器人(AGV)主要是指带有电磁或光学自动导向装置的运输车辆，能沿指定的导向路径行驶，具有安全防护和各种移植功能，广泛应用于大型汽车零部件的装配，烟草、电力、医药、化工等生产物料的搬运，以及柔性装配线和加工线。通常的AGV搬运机器人主要分为火车型、平板式、 叉式和升降台式。任务1工业机器人搬运工作站的作文知识准备1。搬运机器人系统任务1。工业机器人搬运工作站的组成知识准备1。搬运机器人系统4。关节式搬运机器人关节式搬运机器人是当今工业行业常见的机型之一，具有5 ~ 6轴，结构紧凑，占用空间小，相对工作空间大，自由度高，几乎适用于任何轨迹或角度。图2-1-5显示了关节式搬运机器人。图2-1-5关节式搬运机器人任务1工业机器人搬运工作站的构图知识准备1。搬运机器人系统(二)搬运机器人系统的组成工业机器人系统主要由工业机器人本体、控制器、连接电缆和示教装置组成。示教装置通过示教装置电缆与机器人控制器连接， 工业机器人本体通过电源电缆和控制电缆与机器人控制器连接，机器人控制器通过电源电缆与外部电源连接，如图2-1-6所示。任务1工业机器人搬运工作站的作文知识准备1。搬运机器人系统任务1工业机器人搬运工作站的组成知识准备2。搬运机器人的外围设备(PLC控制系统如图2-1-7所示。PLC控制系统主要由工作台、PLC、操作面板、电源模块、供气模块等部件组成。PLC通过工业以太网实现与各单元控制器的信息交互，用户可以根据需要自行编制程序实现工艺功能。其操作面板提供电源开关， 紧急停止开关和用户自定义按钮。任务1工业机器人搬运工作站作文知识准备2。搬运机器人外围设备图2-1-7 PLC控制系统的组成任务1工业机器人搬运工作站的组成知识准备二。搬运机器人外围设备2。进料系统进料系统将进料位置的产品输送到执行机构。机构取料层，以便于机器人搬运。送料系统主要由输送线、定位机构和传感系统进行检测到位，如图2-1-8所示。任务1工业机器人搬运工作站作文知识准备2。搬运机器人1的外围设备任务。工业机器人搬运工作站的组成知识准备2。搬运机器人外围设备(3)存储系统存储系统用于产品存储，分为平面存储和立体存储。平面仓库由检测满度的传感器和托盘组成。立体仓库由多个仓库组成，每个仓库都装有检测传感器，实时监控货物的存在。立体仓库包括原料区、成品区和废料区。用户可以使用程序对其进行控制，也可以根据需要编写自己的程序，实现立体仓库中货物的自由存取， 如图2-1-9所示。任务1工业机器人搬运工作站作文知识准备任务2。搬运机器人任务1的外围设备。工业机器人搬运工作站任务2的组成知识准备。搬运机器人外围设备综合上述设备，模拟平面仓储码垛搬运工作站的布局，如图2-1-10所示。图2-1-11显示了三维存储和搬运工作站的集成布局模拟。任务1工业机器人搬运工作站的组成搬运机器人的选择搬运机器人的选择主要考虑工业机器人的承载能力、运动范围、精度、自由度、速度和防护水平。见表2-1-1和表2-1-2。考虑到平面码垛和立体仓库搬运工作站的产品特点和工作站的占地面积， 搬运工作站的机器人本体选用六自由度、定位精度高的小型机器人，机器人的工作范围和负载为3 kg。任务1工业机器人搬运工作站的组成任务1工业机器人搬运工作站的组成任务1工业机器人搬运工作站的组成任务1工业机器人搬运工作站的组成任务1 ABB机器人在搬运方面有很多成熟的解决方案，广泛应用于3C、食品、医药、金属加工、汽车等行业，因此选择ABB IRB 120作为本任务的机器人。如表2-1-3所示，该机器人具有结构紧凑、动作迅速、重量轻的特点。它的机身只有25公斤，负载3公斤，重复定位精度可达0.01毫米，工作范围可达， 完全满足项目的需要。任务1工业机器人搬运工作站的组成实施内容任务1工业机器人搬运工作站的组成2夹具设计任务3连接任务4工业机器人码垛搬运工作站系统集成任务5工业机器人立体存储工作站系统集成任务2工业机器人搬运工作站夹具设计任务2工业机器人搬运运输工作站夹具设计任务描述本任务介绍工业机器人平面运输码垛工作站和立体存储运输工作站夹具的设计步骤和原理，学习常见运输工作站的夹具设计方法。任务2工业机器人搬运工作站的夹具设计知识准备搬运机器人的末端夹具是工作站的重要执行。机构。机器人的夹具是机器人用来直接抓持(或吸附)工件或夹持专用工具(如喷枪、扳手、焊接工具)进行操作的部件。它具有模仿人手动作的功能，安装在机器人手腕的前端。如图2-2-1所示，末端执行器大致可分为手爪、吸附手爪、专用机械手和转换器、仿生多指灵巧手。任务2工业机器人搬运工作站夹具设计知识的准备任务2工业机器人搬运工作站夹具设计知识的准备1。平面码垛搬运工作站的机器人末端夹具是根据产品信息和具体工艺要求设计的， 平面码垛搬运工作站处理的物品信息如表2-2-1所示。任务2工业机器人搬运工作站的夹具设计知识准备1。平面码垛搬运工作站用机器人夹具根据产品的外观特点和贴装工位的要求，工作站采用两指真空夹具搬运工件，夹具设计如图2-2-2所示。任务2工业机器人搬运工作站的夹具设计知识准备1。平面码垛搬运工作站机器人夹具机器人的手爪接收机器人发出的信号，两指真空夹具的电磁阀通过真空控制手爪气缸的开闭，末端手指随着手爪气缸的开闭完成夹持工件的任务， 完成后的效果如图2-2-3所示。任务2为工业机器人搬运工作站准备夹具设计知识2。根据存储产品信息和具体工艺要求，设计了立体仓库机器人搬运工作站夹具。立体仓库搬运工作站搬运的物品信息见表2-2-2。任务2为工业机器人搬运工作站准备夹具设计知识2。立体仓库机器人搬运工作站的夹具设计如图2-2-4所示。根据产品的外观特点和贴装工作站的要求，采用三指手爪工具来处理工件。任务2为工业机器人搬运工作站准备夹具设计知识2。在接收到电磁信号后， 机器人搬运工作站三指手爪的电磁阀通过真空控制手爪气缸的开闭，末端手指随着手爪气缸的开闭完成夹持工件的任务。完井效果如图2-2-5所示。任务2实施工业机器人搬运工作站的夹具设计1。平面码垛搬运工作站夹具的设计在夹具的设计和选择过程中，一般参考以下原则:根据产品质量选择通用气缸和电磁阀。根据产品形状设计夹紧方式。根据工艺要求选择夹具材料。如图2-2-6所示，搬运工作站中机器人的手爪式取物夹具由手指(爪子)驱动。机构包括连接装置和快换元件，夹具可以通过手指的开合动作夹紧物体。1是手指，2是连接板，3是驱动器。机构4是快速更换工具。任务2工业机器人搬运工作站的夹具设计任务实现1。平面码垛搬运工作站2的夹具设计任务。平面码垛搬运工作站1的夹具设计任务执行。手指手指是夹具上与工件直接接触的部件，夹具的松开和夹紧是通过手指的开合来实现的。这种工作站的夹具由两个手指夹持，单个手指的结构如图2-2-7所示，主要是由被夹持工件的形状决定的。为了避免刮伤产品，一般会灵活处理手指末端。任务2工业机器人搬运工作站夹具设计1。平面码垛搬运工作站夹具设计2。驱动装置驱动装置是为夹具的手指提供动力的装置。根据不同的驱动原理， 可分为液压、气动、电动和机械驱动。该工位夹具的设计采用气动方式，分别处理手指的开合，保证在停电或气路出现问题时，手指仍能夹紧，工件不会脱落。驱动装置的选择需要在行业内通用。该夹具选用亚得克气缸，型号为ATC-1000，如图2-2-8所示。任务2工业机器人搬运工作站夹具设计任务1。平面码垛搬运工作站3的夹具设计。连接装置连接装置连接快换装置和驱动装置。机构。根据产品摆放和工位布局的规划要求，连接装置的设计如图2-2-9所示。任务2工业机器人搬运工作站夹具设计1。平面码垛搬运工作站4的夹具设计。快换装置快换装置可以缩短工作站的工作准备时间，实现机器人功能的多样化。机器人工具的快换由两部分组成，即快换公头和快换母头。公头和母头可以自动锁紧连接，同时锁紧连接后可以进行电信号、气、水等介质的沟通和传输。稳定性应该是快换工具选型的主要因素。本工作站选用的机器人快换工具为日本EINS机器人快换连接器，快换公型号为OX-03A， 而快换女模是OX-03AI。任务2工业机器人搬运工作站夹具设计的实现。立体存储搬运工作站的夹具设计在夹具设计和选择的过程中，一般参考以下原则:根据产品质量选择通用气缸和电磁阀。根据产品形状设计夹紧方式。根据工艺要求选择夹具材料。如图2-2-11所示，仓库工作站中机器人的手爪式取物夹具由手指(爪子)驱动。机构包括连接装置和快换元件，夹具可以通过手指的开合动作夹紧物体。1是手指，2是驱动。机构3是连接板，4是快换工具。任务二:工业机器人搬运工作站夹具设计任务二:立体仓库搬运工作站夹具设计任务二:立体仓库搬运工作站夹具设计任务一:手指手指是夹具上与工件直接接触的部件，通过手指的开合来实现夹具的夹紧。夹具的结构主要是由被夹持工件的形状决定的。这种工作站夹具采用三个手指来夹紧工件，单个手指的结构如图2-2-12所示。为了避免刮伤产品， 手指末端一般灵活处理。任务2工业机器人搬运工作站的夹具设计。立体仓库搬运工作站夹具设计2。驱动装置驱动装置是为夹具的手指提供动力的装置。根据驱动原理的不同，可分为液压驱动、气动驱动、电动驱动和机械驱动。该工位夹具的设计采用气动方式，分别处理手指的开合，保证在停电或气路出现问题时，手指仍能夹紧，工件不会脱落。驱动装置的选择需要在行业内通用。该夹具选用亚德客气缸，型号为ATC-200，如图2-2-13所示。任务2工业机器人搬运工作站的夹具设计。立体仓库搬运工作站夹具设计3。连接装置连接装置连接快换装置和驱动装置。机构。根据产品摆放和工位布局的规划要求，连接装置的设计如图2-2-14所示。任务二:工业机器人搬运工作站夹具设计任务二:立体仓库搬运工作站夹具设计4。在型号的选择上，快换装置以稳定性强、性价比高为主要考虑，所以选择了日本EINS机器人快换连接器(快换公型号OX-03A，快换母型号OX-03AI)，如图2-2-15所示。目录任务1组成任务2夹具设计任务3连接任务4工业机器人码垛搬运工作站系统集成任务5工业机器人立体存储工作站系统集成任务3连接任务3工业机器人搬运工作站外围控制连接任务描述本任务介绍选择、 搬运工作站外围设备的连接方式和控制方法，并简述搬运工作站外围设备控制串联的连接方法。通过学习平面码垛搬运和立体码垛搬运的异同，也尖锐地比较了两者在选择方法和沟通方式上的差异。任务3工业机器人搬运工作站外围设备控制的连接知识搬运工作站的外围设备主要包括送料系统、控制系统和存储系统。搬运工作站外围设备的系统设计首先根据工作站要实现的功能和工艺流程确定方案， 然后根据方案完成系统设计和选型。搬运工作站控制系统的系统设计包括电气设计和PLC选型。选择能够满足控制要求且型号正确的PLC是应用设计中至关重要的一步。目前国内外厂商生产的PLC型号有上百种，性能各有特色。因此，设计时应首先选择通用性高的PLC。除了通用性，输入输出设备的数量和性质，被控对象对响应速度的要求， 还应该考虑对用户程序存储器所需容量的估计，以便选择PLC的最佳型号。任务3工业机器人搬运工作站外围设备控制的连接知识准备任务3工业机器人搬运工作站外围设备控制的连接知识准备一、搬运工作站的I/O规划(一)平面码垛搬运工作站的I/O规划在本任务中，平面码垛搬运工作站中的工业机器人需要实现夹持、搬运、放置工件的功能，并能与供应、存储等外围设备进行通信和连接， 以便配合整个过程的正确完成。工作站中PLC的I/O应根据工作站的功能要求进行规划。任务3工业机器人搬运工作站外围设备控制的连接知识准备1。处理工作站3的输入/输出计划。工业机器人搬运工作站1外围设备控制的连接知识准备。处理工作站2的输入/输出计划。三维仓储搬运工作站的I/O规划在该任务中，三维仓储搬运工作站的工业机器人需要实现作业时对工件的夹持、搬运和放置功能， 并能与其外围设备如供应和储存进行通信，以配合整个过程的正确完成。工作站中PLC的I/O应根据工作站的功能要求进行规划。任务3工业机器人搬运工作站II外围设备控制的连接知识准备。搬运工作站机器人与外围设备的通信方式工业机器人需要配合搬运工作站的动作要求与PLC连接进行通信。工业机器人与PLC之间的通信传输有两种:“I/O”连接和通信线连接。PLC通知机器人开始搬运，机器人完成搬运后通知PLC。通过这种交互式通信， 机器人能够安全、正确地完成搬运任务。任务3工业机器人搬运工作站II外围设备控制的连接知识准备。工业机器人搬运工作站外围设备控制的连接知识准备。工业机器人搬运工作站外围设备控制的连接知识准备2。工业机器人搬运工作站外围设备控制的连接知识准备。搬运工作站机器人与外围设备的通信方式(一)平面码垛搬运工作站机器人与外围设备的通信方式根据平面码垛搬运工作站的功能描述，该站选择PLC的通信方式为I/O通信， 并且在确定通信模式之后，根据搬运机器人的I/O信号板的特征来规划机器人的I/O表。任务3工业机器人搬运工作站II外围设备控制的连接知识准备。机器人与搬运工作站外围设备的通信模式。机器人与立体仓库搬运工作站外围设备的通信方式根据立体仓库搬运工作站的功能描述，该站选择PLC的通信方式为I/O通信，在确定通信方式后根据搬运机器人I/O信号板的特点规划机器人的I/O表。任务3工业机器人搬运工作站外围设备控制的连接任务的实现1。搬运工作站外围设备的选择(1) 平面码垛搬运工作站外围设备的选择平面码垛搬运工作站的PLC在选型时首先要考虑设备的通用性。因此，该工作站在众多PLC品牌中选择了西门子PLC。根据PLC的选择和该站的I/O规划，选择S7-200ST60作为该站的主PLC，如图2-3-3所示。西门子S7-200系列微型可编程逻辑控制器结构紧凑，配置灵活，指令集功能强大。它的CPU有30KB的程序存储器，20KB的数据存储器和10KB的保持存储器。PLC信号板具有36点输入/24点输出，最多可扩展6个I/O模块和1个信号板。它有四个高速计数器和三个脉冲输出，不仅能满足本工作站的需要， 而且扩展和延伸了其他功能。任务3工业机器人搬运工作站外围设备控制的连接任务的实现1。搬运工作站3外围设备的选择。工业机器人搬运工作站1外围设备控制连接任务的实现。搬运工作站外围设备的选择(2)立体仓库搬运工作站外围设备的选择根据I/O计划表，立体仓库搬运工作站要控制的点很多，单个PLC的I/O点不够，需要增加一个I/O扩展模块。由于平面码垛搬运工作站的S7-200ST60 PLC不能扩展I/O模块，同时考虑到PLC设备的通用性和本站的I/O规划，选择S7-1200作为该工作站的主PLC， 如图2-3-4所示。任务3工业机器人搬运工作站外围设备控制的连接任务的实现1。搬运工作站外围设备的选择S7-1200 CPU具有50KB工作存储器和1MB负载存储器。信号板有8点数字I/O输入、6点数字I/O输出和2个模拟I/O输入。I/O点系统的内存配置高达1024字节，输入输出分别为1024字节。其布尔运算执行速度可达0.08μs，可扩展8个信号模块和3个通信模块。同时还具有与其他智能设备通信的功能，可以挂载远程I/O模块。根据工作站I/O表的配置、PLC的选择和工作站的任务要求， 我们选择了稳定性好的FR 8000 I/O模块作为该工作站PLC的扩展I/O模块。任务3工业机器人搬运工作站II外围设备控制的连接任务的实现。机器人及搬运工作站外围设备的电路设计(一)机器人及平面码垛搬运工作站外围设备的电路设计根据I/O表，设计了工位的主电路、PLC、机器人电路和安全回路。主电路包括机器人电源、传感器24V电源和气泵。图2-3-7显示了工作站的主电路图。机器人电源单独接在主电路上，气泵和风扇并联在主电路上。本节仅显示一些程序。同时，工作站设有“急停”、“启动”、“停止”、“复位”按钮 在PLC侧。任务3工业机器人搬运工作站II外围设备控制的连接任务的实现。机器人搬运工作站的电路设计。工业机器人搬运工作站II外围设备控制连接任务的实现。机器人搬运工作站机器人和外围设备的接线如图2-3-9所示。PLC通过硬接线连接板卡的X12接口，向机器人发送信号。如图右侧所示，当机器人需要执行相关程序时，会向气缸、快换装置等的电磁阀发出相关信号。通过X14输出端口， 并根据程序执行相关动作。任务3工业机器人搬运工作站II外围设备控制的连接任务的实现。搬运工作站机器人及外围设备的电路设计。工业机器人搬运工作站II外围设备控制连接任务的实现。搬运工作站机器人及外围设备电路设计2。根据I/O表设计了机器人和立体仓库搬运工作站外围设备的电路设计。该站主控单元和三维存储单元的I/O接线如图2-3-10和图2-3-11所示。在图2-3-10中，通过扩展I/O模块，PLC将按钮和指示灯连接到其板载输入/输出端口，用于收集图中相应按钮的闭合或断开状态。 并激活图中相应的指示灯，使其工作。在图2-3-11中，PLC通过扩展I/O模块与产品检测传感器和存储单元的推动气缸相关联，这样PLC就可以监视存储单元的物料状态，并控制存储单元的气缸动作。任务3:工业机器人搬运工作站外围设备控制的连接任务2、 机器人及搬运工作站外围设备电路设计目录任务1组成任务2夹具设计任务3连接任务4工业机器人码垛搬运工作站系统集成任务5工业机器人立体存储工作站系统集成任务4工业机器人码垛搬运工作站系统集成任务4工业机器人码垛工作站系统集成任务代码描述系统集成本任务是通过设计工业机器人码垛工作站的硬件系统和规划软件系统来完成整个系统的调试。任务4为工业机器人码垛和搬运工作站1的系统集成准备知识。平面码垛搬运工作站工作任务描述根据任务需求，码垛工作站工作流程描述如下:1 .在工作站通电之前， 系统处于初始状态，输送线装满物料，码垛平台上没有产品。机器人选择遥控方式，在家待命，不出错。2.按下操作面板上的启动按钮，系统开始运行，机器人启动。工作流程如下:(1)传送带队列送料台将工件送到机器人的拾取位置，定位检测装置检测产品是否到位，到位后通知机器人搬运。任务4工业机器人码垛搬运工作站系统集成知识准备1。平面码垛搬运工作站工作任务描述(2)机器人收到搬运命令后，将工件搬运到平面仓库。当机器人接收到码垛模式1的信号时，它将工件传送到码垛站1， 当它接收到码垛模式2的信号时，它将工件传送到码垛站2。运输完成后，机器人返回作业原点，等待下一次运输请求。码垛要求如图2-4-2所示。任务4工业机器人码垛搬运工作站系统集成知识准备1。平面码垛搬运工作站工作任务描述(3)当两个平面仓库中码垛三个工件时，机器人停止搬运，输送线停止输送。清空仓库和填充输送线后，按下复位按钮，系统将继续运行。3.在搬运过程中，如果按下暂停按钮，机器人将立即停止运行，然后按下复位按钮继续运行。4.在操作过程中，一旦按下紧急停止按钮， 系统将立即停止。当急停按钮恢复时，需要按复位按钮复位，同时将示教装置选择为“示教模式”。通过操作示教装置，机器人可以回到原来的工作点。只有当系统恢复到初始状态并按下启动按钮时，系统才能重新启动。任务4为工业机器人码垛和搬运工作站2的系统集成准备知识。平面码垛和搬运工作站4的工作流程。为工业机器人码垛和搬运工作站2的系统集成准备知识。平面码垛和搬运工作站1的工作流程。工作站启动后，传送带送料装置将工件送到机器人的拾取位置，定位检测装置检测产品是否到位， 并通知机器人在它就位时搬运它。2.当机器人接收到码垛模式1的信号时，它将工件传送到码垛站1，当它接收到码垛模式2的信号时，它将工件传送到码垛站2。运输完成后，机器人返回作业原点，等待下一次运输请求。3.如果两个平仓中的物料少于3个，堆垛将继续进行，直到两个平仓中的每一个都堆垛了三个工件，机器人停止搬运，输送线停止输送，工作站结束运行。任务四工业机器人码垛搬运工作站系统集成任务平面码垛搬运工作站系统的实施在工业机器人、PLC及相关外围设备选型完成后， 根据实际功能要求完成硬件系统组装和电路设计，最后通过编写PLC控制程序和机器人运行程序完成整个系统的调试。根据平面码垛搬运工作站的任务要求和工艺要求，编制了PLC和机器人程序。任务4:实施工业机器人码垛和搬运工作站系统集成任务1。机器人收到PLC的取料许可信号后，开始取料，如图2-4-4所示。PLC监控物料传感器和机器人码垛区2完成信号，并通过逻辑处理发送取料许可信号。机器人收到PLC的取料许可信号后，执行取料动作，动作完成后， 机器人发出取料完成信号。任务4实施工业机器人码垛和搬运工作站系统集成任务1。机器人从PLC接收到取料许可信号后，开始取料任务4。码垛计数如图2-4-5所示。PLC接收到机器人的取料完成信号并进行内部逻辑处理后，发送码垛许可信号，机器人接收到PLC的码垛许可信号后执行码垛过程。动作完成后，机器人发送码垛完成信号。任务4实施工业机器人码垛和搬运工作站系统集成任务2。码垛和计数任务4。执行工业机器人码垛和搬运工作站系统集成任务3。复位如图2-4-6所示， 码垛产品数量达到设定值后，机器人停止运行。手动清洁托盘上的产品后，重置码垛计数并再次开始码垛。任务4工业机器人码垛和搬运工作站系统集成任务3， 重置和重置目录任务1工业机器人搬运工作站的组成任务2工业机器人搬运工作站的夹具设计任务3工业机器人搬运工作站的外围设备控制的连接任务4工业机器人码垛搬运工作站系统的集成任务5工业机器人三维存储工作站系统的集成任务5工业机器人三维存储工作站系统的集成任务5工业机器人三维存储工作站系统的集成任务5工业机器人三维存储工作站系统的集成任务本任务描述了 通过对工业机器人立体仓储工作站硬件系统的设计和软件系统的规划，最终完成了整个系统。 任务5工业机器人三维存储工作站系统集成知识的准备1。工业机器人立体存储工作站工作任务描述 针对任务需求，立体存储工作站(图2-5-1)的工作流程描述如下:1 .工作站上电前，系统处于初始状态，此时机器人法兰有吸盘工具，存储单元无物料，加工台有成品，前后暂存工位有抛光成品，机器人选择自动控制模式无报错，在家。任务五工业机器人立体仓库工作站系统集成知识准备一、工业机器人立体仓库工作站工作任务描述任务五工业机器人立体仓库工作站系统集成知识准备一、工业机器人立体仓库工作站工作任务描述2。按下操作面板上的开始按钮， 系统将开始运行并启动机器人。具体过程如下:(1)机器人获得吸盘夹具后，移动到打磨单元，请求抓取前打磨成品，然后带着抓取的前打磨成品回到安全位置。(2)当机器人拾取正面的抛光产品时，机器人移动到存储单元附近，并将抛光产品放置在存储单元的2号或5号仓库中，并返回到安全位置。(3)入库和出库完成后，机器人再次移动到打磨单元，抓取反面打磨好成品，返回安全位置。(4)当机器人拿取已磨背的成品时，机器人移动到存储单元附近，将已磨背的成品放入存储单元的3号或6号仓库，并返回安全位置(图2-5-2)。任务5工业机器人立体仓库工作站系统集成知识准备一、工业机器人立体仓库工作站工作任务描述任务5工业机器人立体仓库工作站系统集成知识准备一、工业机器人立体仓库工作站工作任务描述3。在操作过程中，如果按下停止按钮，机器人立即停止运行，并按下开始按钮。机器人继续开始运行。4.在操作过程中，一旦紧急停止按钮被激活，系统将立即断电。急停按钮复位后，按复位按钮复位，选择示教装置为“手动模式”， 并且通过操作示教装置将机器人返回到操作原点。需要注意的是，只有在系统恢复到初始状态并按下启动按钮后，系统才能重新启动。任务5工业机器人立体仓库工作站系统集成知识的准备2。立体仓库工作站的工作流程如图2-5-3所示。工作站启动后，机器人首先获得吸盘固定装置，并将其移动到抛光单元。根据说明书抓取前磨或后磨的成品。当机器人拾取前部研磨的成品时，它移动到存储单元附近，并且在成品被放置在存储单元的2号或5号仓库中之后，机器人返回到安全位置。当再次接收到指令时， 机器人移动到研磨单元，抓取反面抛光的成品。当机器人拿起经过背面研磨的成品时，机器人移动到存储单元附近，将经过背面研磨的成品放置在存储单元的3号或6号仓库中，并返回到安全的地方。任务5工业机器人立体仓库工作站系统集成知识准备2。立体仓库工作站的工作流程任务5工业机器人立体仓库工作站系统集成任务的实现根据立体仓库工作站的任务需求和工艺要求，编制PLC和机器人程序1 .取打磨正面的成品。本任务中的机器人运行程序是根据工作站的工艺要求编写的。参照图2-5-4所示的程序段， 机器人已经在存储站的配合下完成了抓取轮毂的过程。任务5集成工业机器人立体存储工作站系统实施任务5集成工业机器人立体存储工作站系统实施任务5集成工业机器人立体存储工作站系统实施任务2。抛光成品的正面。当PLC检测到要求打磨正面成品的信号时，通过内部逻辑处理控制料仓气缸完成推出动作，然后向机器人发出料仓准入信号，机器人出料。在接收到机器人卸料完成的信号后， 它重置推杆气缸。感谢收看工业机器人系统集成项目3工业机器人数控加工工作站系统集成数控加工是指在数控机床上加工零件的一种工艺方法。数控机床加工和传统机床加工的工艺流程大体相同，但也有一些变化。在数控加工制造过程中，很多工作主要依靠工人的体力和技能，导致生产效率低，劳动强度大。没有熟练的技术人员，很难保证产品的稳定性和一致性。当数控机床与工业机器人集成后，这些缺点可以得到很大改善，促使数控加工行业采用工业机器人和智能制造技术改造传统工艺流程。如图3-0-1所示，工业机器人数控加工具有高速、高柔性、高效率、高精度和无污染等优点。是一种非常成熟的机械加工辅助手段。将数控车床和工业机器人结合成柔性制造系统和柔性制造单元，可以省去庞大的工件输送装置，结构简单，适应性强。本项目将数控加工工作站分为工业机器人机床上下料工作站和工业机器人数控加工工作站两个集成项目，研究上下料机器人与数控机床集成工作站的设计、选型和调试方法及思路。1.《工业机器人机床装卸项目集成描述》描述了机器人按照要求夹持夹具， 并向存储设备发送取料信号。立体存储装置收到信号后，将待加工的轮毂产品推出料仓，机器人抓取轮毂产品并按要求搬运到数控机床的加工位置，轮毂加工完成后再将轮毂放入指定位置。料仓、机器人和数控机床通过PLC进行通讯。在这个项目中，我们可以学习自动化系统的逻辑，锻炼复杂系统的编程。2.工业机器人数控加工项目集成描述了工业机器人将轮毂产品送到数控机床的加工位置，数控机床加工完成后，机器人将成品放回指定位置。本项目重点关注数控机床、 辅以装卸机器人。能够学习数控机床固定夹具的选择和设计方法，数控机床的编程和信号控制。数控加工材料是图3-0-2所示的轮毂产品。目录任务1工业机器人数控加工工作站的组成任务2工业机器人数控加工工作站的夹具设计任务3工业机器人数控加工工作站的外围设备控制的连接任务4工业机器人机床装卸系统的集成任务5工业机器人数控加工工作站的集成应用培训任务1工业机器人数控加工工作站的组成任务1工业机器人数控加工工作站的组成任务的描述该任务通过简要描述常见的组成、 工业机器人数控加工工作站内部机器设备的分类及选择方法，系统集成中工业机器人数控加工工作站中机器人及相关设备的选择方法。任务1工业机器人数控加工工作站的知识准备工业机器人数控加工工作站是一个集成的数控加工系统，由上下料机器人系统、数控机床、PLC控制系统、进给系统和集成工作台组成。该系统的特点如下:根据工作站数据和产品信息选择合适的装卸机器人。根据产品的特点，设计或选择合适的机器人终端执行结构。根据产品特性选择或设计合适的进料系统。选择一个准确的位置机构满足装卸机器人的抓取功能，保证抓取工件的精度。选择合适的数控机床可以满足工作站的加工需求。为数控机床产品选择合适的夹具，可以保证工件在数控加工过程中没有位移。任务1工业机器人数控加工工作站的知识准备数控加工工作站的布局如图3-1-1所示。工业机器人和数控机床集成工作站主要用于柔性制造单元(FMC)或柔性制造系统(FMS)。这种集成工作站系统主要是由工业机器人、数控系统、终端夹紧系统、控制系统、安全保护系统和客户匹配的数控机床组成的自动化工作站系统。通常，为了适应工业机器人的自动装卸， 有必要对数控机床进行改造， 包括CNC机床门的自动开关和工件的自动夹紧。任务1知识准备任务1知识准备任务1知识准备任务1知识准备任务1知识准备任务1知识准备任务1知识准备任务1知识准备任务1知识准备任务1知识准备任务1知识准备任务1知识准备任务1知识准备任务1知识准备任务1知识准备任务1知识准备任务1知识准备任务1知识准备任务1知识准备任务1 1知识准备任务1知识准备任务1知识准备任务1知识准备任务1知识准备任务1知识准备任务1知识准备任务1知识准备任务1知识准备任务1知识准备任务1知识准备任务1配给任务1知识准备任务1知识准备任务1知识准备任务1知识准备任务1知识准备任务1知识准备任务1知识准备任务1知识准备任务1知识准备任务1知识准备任务1知识准备任务1知识准备任务1知识准备任务1知识准备任务1知识准备任务1知识准备任务1知识准备任务1知识准备任务1这种机器人系统具有高效稳定、结构简单、易于维护的特点，能够满足不同种类产品的生产，提高产品质量，降低生产企业的成本， 大大降低产业工人的劳动强度。图3-1-2显示了一个多关节机器人和一个桁架机械手。任务1工业机器人数控加工工作站知识准备任务1工业机器人数控加工工作站知识准备1。数控加工机器人的分类常见的工业机器人和数控加工集成有两种:一种是工业机器人与数控机床集成的工作站，另一种是工业机器人经过设计或改装后具有机械加工能力的机械加工工业机器人。下面简单介绍一下这两种。任务1工业机器人数控加工工作站知识准备1。数控加工用机器人的分类(1)工业机器人与数控加工的集成在生产作业中，工业机器人从传送带或料框中取出毛坯， 放入数控机床加工的指定位置，加工后取出放入指定的成品料架中。这个过程中用到的工业机器人叫做“装卸机器人”，它的编程比较简单，只要经过示教和编程就可以复制。在数控加工作业中，许多零件的结构往往非常复杂，需要多道工序，如测量、清洗、磨削和装载等。再复杂再复杂的自动化生产线，也会集成锻造、热处理、打磨设备。由于自动化生产线集成了不同的设备，通常使用关节式机器人、桁架机械手和自动物流等自动化设备进行组合和连接，而不是人工实现工件搬运、拣选、 加工过程中的装卸。以及工件翻转和刀具切换等功能。，可实现从毛坯到成品工件的全自动加工。用于数控加工的多关节工业机器人和桁架机械手各有特点。任务1工业机器人数控加工工作站知识准备1。数控加工机器人分类任务1。工业机器人数控加工工作站的知识准备1。数控加工机器人分类1。多关节工业机器人多关节工业机器人一般由多次旋转和摆动组成。机构组合起来，这类机器人自由度较高，一般为5 ~ 6轴，可以胜任复杂轨迹或角度工作，可以自由编程。通常由多道工序加工而成，工件形状复杂，因此可以使用标准的关节式机器人与送料装置组成自动化单元，通过长期连续的无人工作，降低制造成本，提高产品质量和稳定性。任务一:工业机器人数控加工工作站知识准备1。数控加工任务的机器人分类1。数控加工机器人分类1。多关节机器人结构紧凑，工作空间大，接近人的动作方式，对场地空间要求低，安装方式灵活，可安装在地面或机床上方，可与数控设备自由组合。多关节机器人有三种常见的安装方式: “地装”(岛式加工单元)、“地装走轴”(机床成一条直线排列)和“吊车走轴”(机床成一条直线排列)。下面简单介绍一下:任务一:工业机器人数控加工工作站知识准备1。数控加工机器人的分类(1)地面安装式机器人装卸:目前业内应用最广泛的装卸机器人安装方式是地面安装式，也称“岛式加工单元”。如图3-1-4所示，系统以六轴机器人为中心岛，机床围绕其呈环形排列。设备和零件的工件转移集成了高效生产、稳定运行和节省空间的优点， 适合狭窄空间的作业。机器人的高刚性手臂和先进的伺服技术确保了高速运行时的平稳和无振动运动。如果配备视觉装置，可以实现工件的快速识别和高速取放。任务一:工业机器人数控加工工作站知识准备1。数控加工机器人的分类(2)地面安装行走轴机器人的装卸:如图3-1-5所示，这种装卸机器人装有7轴地面安装导轨，可用于传送工件，具有运行速度快、有效载荷大的优点，有效地扩大了机器人的动作范围，使系统更具可扩展性。任务一:工业机器人1数控加工工作站知识准备。数控加工机器人的分类(三) 起重机行走轴机器人装卸:起重机行走轴机器人搬运系统，又称“顶系统”，具有与普通多关节机器人相同的机械和控制系统，可以实现与地面安装机器人一样的复杂动作。与地面安装的装卸机器人不同，这种机器人不需要非常高的车间空间。其行走轴在机床上方，可以大大节省地面空间。如有必要，也可安装在两排机床之间，用专用抓手一次抓两个机床的工件，既节约生产时间，又方便起重机的安装和操作。 并且缩短了导轨的长度。如图3-1-6所示。任务1工业机器人数控加工工作站知识准备1。数控加工机器人的分类2。桁架机械手桁架机械手是一种基于直角X、Y、Z坐标系，能够调整工件位置或实现工件轨迹运动的全自动工业设备。其控制核心由工业控制器(如PLC、运动控制、单片机等)实现。).在分析和处理各种输入信号(各种传感器、按钮等)之后。)并作出一定的逻辑判断，控制器向各种输出元件(继电器、电机驱动器、指示灯等)发出执行命令。)完成X、Y、Z三轴之间的联合运动，从而实现一整套全自动的工作流程， 如图3所示。任务一:工业机器人数控加工工作站的知识准备任务一:数控加工的机器人分类任务一:工业机器人数控加工工作站的知识准备任务一:数控加工桁架机械手的机器人分类由多维直线导轨构建，由直铝型材、齿形带、直线滑动导轨和伺服电机组成，其空间运动由三个相互垂直的直线运动实现。由于直线运动容易实现全闭环位置控制，高端桁架机械手可以达到很高的位置精度。为了实现一定的运动空间，桁架机器人的结构尺寸远大于其他类型的机器人，其工作空间一般为空间长方体。桁架机械手具有高效、稳定和高强度的特点。与关节式机器人相比， 它的性价比更高，操作更简单，如图3-1-8所示。任务一:工业机器人1数控加工工作站知识准备。数控加工任务的机器人分类1。工业机器人数控加工工作站的知识准备1。数控加工的机器人分类(二)机械加工工业机器人机械加工工业机器人具有加工能力，其机器人本体配有加工工具，如刀具、磨头等。这些加工工具的运动主要由机器人控制系统控制，可以进行切割、抛光、去毛刺、雕刻等轻加工操作。这些工业机器人有的已经具备了加工中心的一些特征，比如刀库。目前，工业机器人的刚度和强度没有数控机床高， 而且它们的加工能力也低于数控机床。任务1工业机器人数控加工工作站知识准备2。数控加工机器人外围设备工业机器人数控加工集成工作站主要是由工业机器人、终端夹紧系统、外围设备加数控机床集成的自动化工作站系统。在该系统中，主要的外围设备有PLC控制系统、装卸输送系统、仓储系统和安全保护系统。(1) PLC控制系统1台。用于数控机床的PLC类型一般来说，用于数控机床的PLC可分为两种类型:(1)"嵌入式" 为实现数控机床的顺序控制而专门设计制造的PLC如图3-1-9所示。任务一:工业机器人数控加工工作站知识准备任务二:数控加工机器人外围设备任务一:工业机器人数控加工工作站知识准备任务二:数控加工机器人外围设备具有以下特点:①内置PLC实际上是具有PLC功能的数控设备，它存在于数控系统中，不能独立于数控系统完成控制要求。(2)内置PLC的性能指标(如I/O点数、程序最大执行步数、每步执行时间、程序扫描时间、功能指令数等。)是由规范决定的， 其所属数控系统的性能和适用机床的类型。硬件和软件是作为数控系统的基本功能或附加功能与数控系统一起设计和制造的。③内置PLC适用于单台数控机床和加工中心。任务一:工业机器人数控加工工作站知识准备2。数控加工机器人(2)的输入/输出信号接口、输入/输出点、程序存储容量、外围设备的操作和控制功能的技术规范是满足数控机床控制要求的“-型”PLC，如图3-1-10所示。任务一:工业机器人数控加工工作站知识准备2。数控加工机器人外围设备具有以下特点:①独立PLC具有CPU、控制电路、系统程序存储器、用户程序存储器、输入/输出接口电路等基本功能结构， 与外部通讯设备如编程器和电源的接口。②数控机床使用的独立PLC一般采用中型或大型PLC，I/O点数一般在200点以上，所以采用积木式模块化结构，具有安装方便、功能扩展和改造容易等优点。③可通过输入/输出模块增加或减少独立PLC的输入/输出点数。一些独立的PLC还可以通过多个远程终端连接器组成具有大量输入/输出点的网络，从而实现大规模的集中控制。任务一:工业机器人数控加工工作站知识准备2。数控加工机器人的外围设备2。PLC在数控机床中的作用数控机床的控制是由数控装置和PLC协调完成的， 其中NC装置主要完成零件程序的编辑、插补运算、解码、伺服位置控制等与数字化操作和管理相关的功能；PLC主要完成一些与逻辑运算相关的动作，但不实现轨迹运动的具体要求。PLC通过辅助控制装置完成机床相应的切换动作，如换刀、工件夹紧、冷却液切换、自动润滑等辅助动作。它还接受机床操作面板的指令，一方面直接控制机床的动作，另一方面， 它向数控设备发送一些信息，以控制加工过程。任务一:工业机器人数控加工工作站知识准备2。数控加工机器人的外围设备。数控机床接口数控系统中PLC的信息交换是指以PLC为中心的数据系统(CNC)、PLC和机床(MT)之间的信息传递。PLC从计算机数控系统或人机对话系统获得的操作数据通过输出接口输出，驱动机床做各种必要的加工动作。PLC与CNC之间交换的信息分为两个方向，其中CNC发送给PLC的信息主要包括各种功能码M、S、T的信息，手动/自动模式信息和各种功能信息。PLC发送给CNC的信息主要包括M的响应信息， s和T功能以及对应于每个坐标轴的机床参考点信息。任务1工业机器人数控加工工作站知识准备2。数控加工机器人外围设备同样，PLC与机床之间交换的信息也分为两部分，其中PLC发送给机床的信息主要控制机床的执行部件，如电磁阀、接触器、继电器、各种状态指示和故障报警。机床发送给PLC的信息主要包括机床操作面板和机床上各种开关、按钮的输入信息。例如机床的启动/停止、主轴的正转/反转/停止、冷却液的开/关、比率选择、各坐标轴的微动和刀架卡盘的夹紧/松开等信息，以及运动部件的限位开关， 主轴状态监控信号和伺服系统操作准备信号。任务一:工业机器人数控加工工作站知识准备2。数控加工机器人的CNC外围设备向机床侧发出的PLC信号由PLC处理，通过接口发送到机床侧。信号包括S、T、M和其他功能代码。机床到CNC端的PLC信号的开关量通过PLC逻辑处理传输到CNC装置。机床端传递给PLC的信息主要是机床操作面板上的开关信号，包括机床的启动/停止、轴的正转/反转/停止、切削液的开/关、各坐标轴的微动、行程限位等。数控系统中的PLC信息交换是指PLC之间的信息交换， 以PLC为中心的数控和机床。X信号是机床到PLC，Y是PLC到机床，G是PLC到CNC，F是CNC到PLC。信息交换如图3-1-11所示。任务1工业机器人数控加工工作站知识准备2。数控加工机器人外围设备任务1工业机器人数控加工工作站知识准备2。数控加工机器人外围设备任务1工业机器人数控加工工作站知识准备2。数控加工机器人外围设备如图3-1-12所示，在本任务中，数控加工工作站的PLC控制系统主要由工作台、PLC、操作面板、电源模块和空气模块组成。系统在操作面板上提供电源开关、急停开关和自定义按钮。 装卸机器人的启动和停止以及输送线的运行由PLC系统控制。任务1工业机器人数控加工工作站知识准备任务2工业机器人数控加工工作站知识准备任务1工业机器人数控加工工作站知识准备(二)数控机床数控机床是数控机床的简称，是具有程序控制系统的自动化机床。控制系统可以用控制代码或其它符号指令对程序进行逻辑处理，进行编译，用编码数字表示并输入数控装置，运算后发出各种控制信号，从而控制机床的动作，最终按照图纸要求的形状和尺寸自动加工零件， 如图3-1-13所示。任务一:工业机器人数控加工工作站知识准备；任务二:工业机器人数控加工工作站知识准备；任务二:工业机器人数控加工工作站；数控机床很好地解决了复杂、精密、小批量、多品种零件的加工问题。它是一种灵活高效的自动化机床，代表了现代机床控制技术的发展方向，是典型的机电一体化产品。通过集成以上设备，可以模拟工业机器人数控加工工作站的布局，如图3-1-14所示。任务一:工业机器人数控加工工作站的组成数控加工工作站机器人的选择主要考虑工业机器人的承载能力、运动范围、精度、自由度、速度和防护水平。CNC加工工作站的工件是圆柱形轮毂， 质量≤1kg及以下，机器人要求的动作范围≤。考虑到数控加工工作站的产品特点和工作站的占地面积，选用ABB IRB 120机器人，如图3-1-15所示。内容任务1组成任务2夹具设计任务3连接任务4上下料系统集成任务5应用训练任务2夹具设计任务2数控加工集成工作站夹具设计任务描述本任务介绍数控加工集成工作站夹具的设计步骤和原理，通过介绍设计步骤和原理学习数控加工集成工作站常用夹具的设计方法。任务2数控加工综合工作站夹具设计知识的准备1。机器人装卸夹具根据产品的外观特点和贴装工位的要求， 工作站使用夹钳式拾取夹具来运送工件。夹具的设计如图3-2-1所示。机器人装卸夹具的电磁阀接收到电磁信号后，通过真空控制夹持气缸的开闭，末端的手指随着夹持气缸的关闭完成夹持工件的任务。然后工业机器人根据程序将工件搬运到指定位置，夹具电磁阀进一步接收信号断开气罐与夹具气路，使夹持气缸打开，轮毂与夹具分离， 并且完成搬运工作。装卸搬运如图3-2-2所示。任务2数控加工综合工作站夹具设计知识准备1。机器人装卸夹具任务2。数控加工综合工作站的夹具准备2。数控机床的夹具根据产品的外观特点和贴装工位的要求，工作站采用夹钳式气动夹具来固定工件。夹具的设计如图3-2-3所示。任务2数控加工综合工作站夹具设计知识的准备2。数控机床的固定夹具当钳式气动夹具开始工作时，工作站的真空泵会将储气罐中的空气抽走，使储气罐达到相应的真空值，然后通过气路向气缸供气。在接收到电磁信号后， 固定夹具的电磁阀控制气动阀的开启和关闭，从而松开或夹紧夹具。本发明通过气动控制定位夹紧轮毂外圈，实现工件轮毂外圈的稳定定位。配备了导轨传动装置，可以扩大取放物料的空间，极大地方便了机器人的任务动作。任务2数控加工集成工作站夹具设计知识的准备2数控机床夹具的固定2数控加工集成工作站夹具设计任务的实施1。机器人上下料夹具的设计步骤在数控加工应用中，机器人通常负责上下料。数控机床装卸机器人末端夹具是工业机器人数控加工工作站的重要执行部件。机构。设计师根据产品的形状、尺寸和质量设计不同的夹具。夹具的设计和选择一般参考以下两个原则:(1)根据产品质量选择通用气缸和电磁阀。根据产品形状设计夹紧方式，根据工艺要求选择夹具材料。根据工作站的任务要求、工件的尺寸和质量等信息，结合选择原则，选择钳式拾取工具作为数控加工工作站的机器人夹具。任务2:实施数控加工综合工作站的夹具设计1。机器人装卸夹具的设计步骤。夹钳式抓取工具由手指(爪)驱动。机构以及连接和快换元件，如图3-2-5所示，通过手指的开合动作可以夹紧物体。在图3-2-5中，1是手指，2是驱动。机构3是连接板，4是快换装置。通过气动控制，钳式取物夹具可以稳定地拾取被夹持轮毂的外圈，夹具配备的快换系统(工业机器人法兰)可以实现机器人与夹具的快速配合、安装和释放。接下来，我们来了解一下机器人上下料夹具的具体结构。任务二:数控加工综合工作站夹具设计任务的实施1。机器人装卸夹具的设计步骤2。数控加工综合工作站1夹具设计任务的实现。机器人装卸夹具的设计步骤1。手指手指是夹具与工件直接接触的部位，通过手指的开合来实现夹具对工件的松开和夹紧。本课题中，夹钳式取料夹具采用双指夹紧方式， 而单个手指的结构如图3-2-6所示，主要是根据被夹持工件的形状决定的。为了避免刮伤产品，一般会在手指末端做防碰处理，比如加橡胶套和橡胶垫。任务2数控加工集成工作站夹具设计任务的实现1。机器人装卸夹具的设计步骤2。数控加工综合工作站1夹具设计任务的实现。机器人装卸夹具的设计步骤2。驱动装置驱动装置是为灯具提供动力的装置。根据驱动方式的不同，可分为液压、气动、电动和机械驱动。在本任务中，夹钳式取料夹具采用气动方式，其手指的张开和闭合分开处理。因此当电源故障或气路问题发生时， 手指仍能保持夹紧状态，保证工件不脱落。驱动装置的选择需要行业通用，所以该站选用亚德客气缸，型号为ATC-cyl-，如图3-2-7所示。任务2数控加工集成工作站夹具设计任务的实现1。机器人装卸夹具的设计步骤2。数控加工综合工作站1夹具设计任务的实现。机器人装卸夹具的设计步骤3。连接装置连接装置连接快换装置和驱动装置。机构。根据产品摆放和工位布局的规划要求，连接装置的设计如图3-2-8所示。任务二:数控加工综合工作站夹具设计任务的实施1。机器人装卸夹具的设计步骤4。快换装置快换装置可以缩短作业准备时间，实现机器人功能多样化。机器人工具快换装置由快换公头和快换母头两部分组成，如图3-2-9所示。这两个部分的设计可以实现自动连接和锁定，同时可以进行通信和传输，例如电信号、气体、水等。，所以车型的选择要以稳定为主。本工作站选用的机器人快换工具是日本EINS机器人快换连接器， 配快换男款OX-03A和快换女款OX-03AI，如图3-2-10所示。任务2数控加工综合工作站夹具设计任务1。机器人装卸夹具的设计步骤任务2。数控加工综合工作站夹具设计的设计步骤任务2。数控机床夹具设计步骤。数控机床在加工过程中需要使用固定夹具来固定被加工的产品，以防止加工过程中的位移。任务2数控加工集成工作站夹具设计任务的实现2。数控机床夹具的设计步骤，结合以下三个原则进行选型设计:根据产品的尺寸，选择通用气缸和电磁阀。根据产品形状设计夹紧方式。根据工艺要求选择夹具材料。结合相应的要求， 本任务决定使用夹具气动夹具来固定工件。夹钳式气动夹具的设计如图3-2-11所示。夹具由夹具驱动。机构、连接件、滑轨等元件，1为连接底座，2为滑块导轨。机构，3是物料托盘，4是驱动传导。机构，5是驱动器。机构固定底座6是驱动器。机构，7是驱动器。机构固定盖板8是一个爪形件。任务2数控加工集成工作站夹具设计任务的实现2。数控机床夹具的设计步骤2。数控加工综合工作站2夹具设计任务的实现。数控机床夹具的设计步骤1。连接座夹具的连接座与加工移动工作台和滑块导轨元件连接。机构。连接底座的设计如图3-2-12所示。任务2数控加工集成工作站夹具设计任务的实现2。数控机床固定夹具的设计步骤2。滑动导轨机构　滑动导轨机构它连接到物料托盘。机构。夹具通过导轨的滑动来扩大料盘的行程。滑块导向装置的设计如图3-2-13所示。任务2数控加工集成工作站夹具设计任务的实现2。数控机床固定夹具的设计步骤3。物料托盘物料托盘用于放置定位物料。机构。根据产品摆放要求，物料托盘的设计如图3-2-14所示。任务2数控加工集成工作站夹具设计任务的实现2。数控机床固定夹具的设计步骤4。驱动传导机构　驱动传导机构就是连接料盘和驱动。机构的动态传导机构。根据产品结构要求驱动传导。机构设计如图3-2-15所示。任务2数控加工集成工作站夹具设计任务的实现2。数控机床固定夹具的设计步骤5。驱动器机构固定底座驱动机构固定底座被连接和驱动。机构和连接底座。机构。根据驱动器显示机构以及连接底座、驱动机构固定底座的设计如图3-2-16所示。任务2数控加工集成工作站夹具设计任务的实现2。数控机床固定夹具的设计步骤6。驱动器机构　驱动器机构它是为灯具提供动力的装置。在本课题中，固定夹具的设计采用气动方法。驱动装置的选择需要在行业内通用。该站选用亚德克气缸，型号为ATC-cyl-，如图3-2-17所示。任务2数控加工集成工作站夹具设计任务的实现2。数控机床固定夹具的设计步骤7。驱动器机构固定盖板驱动机构固定盖板是固定驱动器。机构并保护硬盘。机构的一部分。根据驱动器显示机构其固定盖板的设计如图3-2-18所示。任务2数控加工综合工作站夹具设计任务的实施。数控机床固定夹具的设计步骤8。夹持器本任务中，固定夹具的夹持器采用夹紧方式，夹持器的结构如图3-2-19所示。 这主要由被夹紧的工件的形状决定。目录任务1工业机器人数控加工工作站的组成任务2工业机器人数控加工工作站的夹具设计任务3工业机器人数控加工工作站外围设备控制的连接任务4工业机器人机床上下料系统的集成任务5工业机器人数控加工工作站的集成应用培训任务3工业机器人数控加工工作站外围设备控制的连接任务本任务通过介绍选型描述数控加工工作站外围设备控制串联的连接方法， 数控加工工作站外围设备的连接方式及控制方法。任务3工业机器人数控加工工作站外围设备控制的连接知识准备工业机器人机床上下料工作站控制系统的设计涉及到PLC的选型，选择一台能够满足控制要求，型号正确的PLC是应用设计中至关重要的一步。目前国内外PLC厂商生产的PLC型号有上百种，性能各有特点。因此，在设计中，首先要选择通用性高的PLC。除了通用性，还需要考虑输入输出设备的数量和性质，被控对象对响应速度的要求， 以及对用户程序存储器所需容量的估计，以便选择PLC的最佳型号。任务3工业机器人数控加工工作站外围设备控制的连接知识准备1。数控加工工作站的I/O规划根据数控加工工作站的功能描述，本工作站选用PLC的通信方式作为I/O通信。确定通信方式后，根据机床上下料机器人I/O信号板的特点，规划机器人的I/O表。任务3工业机器人数控加工工作站外围设备控制的连接知识准备2。机器人与外围设备的通信根据数控加工工作站的功能描述，PLC的通信方式为I/O通信。在确定通信模式后， 根据装卸机器人I/O信号板的特点，规划了机器人的I/O表。任务3工业机器人数控加工工作站外围设备控制的连接任务的实现1。数控加工工作站外围设备的选择(1)数控机床数控机床可以在零件表面雕刻指定位置，是数控加工工作站的重要组成部分。结合工件信息和工作站的其他设备，选择如图3-3-1左图所示的西门子828D数控机床。该数控机床为典型的三轴立式铣削结构，其轻量化设计可安装在桌面上，可满足铝合金、木材、 塑料和其他零件。还配有气动控制双面安全门和固定装置。图3-3-1右侧是数控机床加工单元，由工作台、数控机床、数控系统和远程I/O模块组成。任务3工业机器人1的数控加工工作站外围设备控制的连接任务的实现。工业机器人1数控加工工作站外围设备控制的选择。数控加工工作站外围设备的选择(2) PLC根据I/O计划表，数控加工工作站的控制对象点很多，单个PLC的I/O点不够，需要增加一个I/O扩展模块。考虑到PLC设备的通用性和该站的I/O规划，选择S7-1200作为该工作站的主PLC。S7-1200的详细信息可在中找到 “项目2-任务3工业机器人搬运工作站外围控制的连接”。根据工作站I/O表的配置、PLC的选择和工作站的任务要求，我们选择了稳定性好的FR 8000 I/O模块作为本工作站PLC的扩展I/O模块。任务3工业机器人数控加工工作站外围设备控制连接任务的实现二。数控加工工作站的I/O接线根据I/O表，规划了该工位的机器人和PLC的I/O接线图，如图3-3-2所示。PLC通过I/O模块与按钮和指示灯相关联。它用于收集图中相应按钮的闭合或断开状态数据， 然后激活图中相应的指示灯进行相关工作。任务三:工业机器人数控加工工作站II外围设备控制连接任务的实现。数控加工工作站的I/O O布线目录任务1工业机器人数控加工工作站组成任务2数控加工集成工作站夹具设计任务3工业机器人数控加工工作站外围设备控制连接任务4工业机器人机床上下料系统集成任务5工业机器人数控加工集成应用实训任务4工业机器人机床上下料系统集成任务4工业机器人机床上下料系统集成任务说明本任务以工业机为基础，机器人和数控机床等相关设备为硬件基础， 通过PLC与数控加工工作站远程I/O模块之间的数据交换，用户程序可以控制加工单元安全门的开关、夹具的位置以及数控系统的启动和运行。任务4工业机器人机床上下料系统综合知识的准备1。工业机器人机床上下料任务集成应用描述根据任务需求，机床工作站上下料工作流程描述如下:1 .工作站上电前，系统处于初始状态，即3号刀具单元有夹持刀具，1号存储单元有物料，加工台上没有产品。机器人选择自动控制模式，在家待命，没有错误。2.按下操作面板上的启动按钮，系统开始运行，机器人启动。具体流程如下: (1)机器人抓取工具并请求PLC存储单元取走材料。(2)机器人从仓库中取出轮毂。取轮毂后，机器人放料至加工位，在获得PLC允许放料至加工位的信号后放料，并返回机器人安全位。(3)当加工单元完成时，机器人进入加工位置抓取成品并返回加工安全点。机器人将移动到存储单元进行卸货。放电后， 机器人将放回夹持工具并返回到安全位置。任务4工业机器人机床上下料系统综合知识的准备1。工业机器人机床装卸系统集成应用说明4。工业机器人机床装卸系统综合知识准备1。工业机器人机床装卸系统集成应用说明3。在操作过程中，如果按下暂停按钮，机器人停止运行，如果按下继续按钮，机器人继续运行。4.在操作过程中，一旦紧急停止按钮被激活，系统将立即断电。急停按钮复位后，按复位按钮复位，选择示教装置为“手动模式”， 并且通过操作示教装置将机器人返回到操作原点。只有当系统恢复到初始状态并按下启动按钮时，系统才能重新启动。任务4工业机器人机床上下料系统综合知识准备2。装卸机床工作流程图装卸机床工作流程图如图3-4-2所示。1.机器人从工具单元抓取工具，请求PLC存储单元取料2 .机器人收到存储单元的命令时，从1号存储仓取轮毂。取完轮毂后，机器人走到加工单元的安全点，询问是否允许PLC将材料卸到加工位置。在接收到允许PLC将材料卸到加工位置的信号后， 机器人进入加工站，将材料卸到加工位置，返回机器人的安全位置，并将卸料输出到PLC。3.当接收到机器人送料完成信号时，加工单元夹紧加工夹持器，同时关闭加工单元的活动门进行加工。4.当加工单元完成加工时，打开活动门和加工爪，同时输出加工完成命令。机器人收到加工完成信号后，进入加工位置，抓取加工好的产品并返回加工安全点，通知加工单元取料完成。5.当机器人取走成品时，它将移动到存储单元并向PLC请求卸料信号，等待允许信号卸料，卸料后向PLC输出完成信号，同时， 机器人将放回夹持工具并返回到安全位置。任务4工业机器人机床上下料系统综合知识准备2。机床上下料任务工作流程图4工业机器人机床上下料系统集成知识准备2。机床上下料工作流程图机床上下料工作流程图如图3-4-2所示。1.机器人从工具单元抓取工具，并请求PLC存储单元提取材料。2.当机器人收到存储单元的命令时，它去1号存储仓库获取集线器，然后它去处理单元的安全点。询问是否允许PLC进给到加工位置。机器人收到允许PLC进给到加工位置的信号后，进入加工工位进给到加工位置， 返回机器人安全位置，并向PLC输出进料完成。3.当接收到机器人送料完成信号时，加工单元夹紧加工夹持器，同时关闭加工单元的活动门进行加工。4.当加工单元完成加工时，打开活动门和加工爪，同时输出加工完成命令。机器人收到加工完成信号后，进入加工位置，抓取加工好的产品并返回加工安全点，通知加工单元取料完成。5.当机器人取走成品时，它将移动到存储单元并向PLC请求卸料信号，等待允许信号卸料，卸料后向PLC输出完成信号，同时， 机器人将放回夹持工具并返回到安全位置。任务4工业机器人机床上下料系统集成任务的实现根据机床上下料工作站的任务需求和工艺要求，对编写的PLC和机器人程序进行了简要说明。此任务仅显示一些程序。1.如图3-4-3所示，机床加载完毕。取完轮毂后，机器人会走到加工单元的安全点，向PLC发出请求加工的信号。收到PLC许可信号后，机器人将进入加工工位，将材料放入加工位置。最后，机器人回到安全位置， 并将卸料至加工位置的信号输出至PLC。任务4工业机器人机床装卸系统集成任务4工业机器人机床装卸系统集成任务4工业机器人机床装卸系统集成任务2。机床卸载当加工单元完成时，活动门打开，机器人向PLC发送信号，请求取走成品。当接收到允许加工区取料的信号时，进入加工工位抓取成品，并返回加工安全点，同时通知加工单元取完成品， 然后关闭活动门。任务4工业机器人机床上下料系统集成任务实施任务4工业机器人机床上下料系统集成任务实施任务1工业机器人数控加工工作站组成任务2数控加工集成工作站夹具设计任务3工业机器人数控加工工作站外围设备控制连接任务4工业机器人机床上下料系统集成任务5工业机器人数控加工集成应用实训任务5工业机器机器人数控加工集成 应用实训任务5工业机器人数控加工一体化应用实训任务描述本任务以数控机床为基础，通过PLC与数控机床远程I/O模块的数据交换，由用户程序控制加工单元安全门的开关， 夹具的位置和CNC的启动和操作。通过对数控机床程序的学习，可以了解数控机床的简单编程方法。任务5工业机器人数控加工集成应用培训知识的准备根据任务需求，数控加工集成工作站的工作流程描述如下:1 .工作站上电前，系统处于初始状态，机器人选择自动控制模式且无误差，在家待机，数控机床门关闭，夹具无工件。2.按下操作面板上的启动按钮，系统开始运行，数控机床等待PLC信号。具体过程如下:(1)数控机床等待PLC信号，当得到PLC允许进给到数控加工位置的信号时，数控加工单元的安全门打开， 机器人进入CNC加工工位，进给到加工位置并返回机器人安全位置，向PLC输出进给完成信号。(2)当PLC接收到机器人送料完成信号后，会反馈给数控加工单元，数控加工单元会立即夹紧固定手爪，并关闭数控加工单元的安全门进行加工。任务5工业机器人数控加工集成应用实训知识的准备任务5工业机器人数控加工集成应用实训知识的准备(3)数控机床按程序加工待加工产品，加工形状要求如图3-5-2所示。(4)当数控加工单元完成加工时，安全门打开，固定手爪打开，同时输出加工完成指令。在接收到加工完成信号后， 机器人进入加工工位抓取成品，返回加工安全点，通知数控加工单元取料完成。(5)数控加工单元收到PLC发送的取料完成信号后，立即关闭安全门，等待下一个PLC允许信号。任务5工业机器人数控加工集成应用实训知识的准备任务5工业机器人数控加工集成应用实训知识的准备3。在运行过程中，如果按下暂停按钮，机器人将停止运行，按下继续按钮，机器人将继续运行。4.在操作过程中，一旦紧急停止按钮被激活，系统将立即断电。急停按钮复位后，按复位按钮复位，选择示教装置为“手动模式”， 并且通过操作示教装置将机器人返回到操作原点。只有当系统恢复到初始状态并按下启动按钮时，系统才能重新启动。任务5工业机器人数控加工综合应用实训任务的实施1。数控加工机床的信号控制如图3-5-3所示。工作站中的PLC 2通过I/O模块与CNC单元系统关联，如“CNC启动操作控制信号”和“CNC加工完成信号”， 其将被反馈给PLC 2以监控CNC单元的操作。本节仅显示了一些连接图。任务五:工业机器人数控加工综合应用实训任务实施1。数控加工机床的信号控制任务5。工业机器人数控加工综合应用实训任务的实施2。数控加工机床的运行程序如图3-5-4所示。数控机床执行铣削， 换刀等工作通过编写程序来完成既定的任务。感谢您收看工业机器人系统集成项目4。工业机器人检查和分类工作站系统集成目录任务1。工业机器人检查和分拣工作站组成任务2。工业机器人检查和分类工作站夹具设计任务3。工业机器人检查和分拣工作站外围设备控制连接任务4。工业机器人汽车轮毂检测分拣工作站系统集成任务1。工业机器人检查和分拣工作站组成任务。1工业机器人检验分拣工作站的组成及任务描述本任务描述常见工业机器人检验分拣工作站中设备的组成、分类及选型，学习机器人的选型方法， 系统集成中工业机器人检验和分类工作站的检验系统和分类系统。任务1工业机器人检测分拣工作站组成知识准备。工业机器人检测分拣工作站是一个集成的检测分拣系统，由工业机器人系统、PLC控制系统、检测系统、分拣系统、送料系统和集成工作台组成。该系统的特点如下:根据工作站数据和产品信息选择合适的上下料机器人。根据产品的特点，设计或选择合适的机器人终端执行结构。根据产品特性选择或设计合适的进料系统。根据产品特点，设计或选择合适的视觉检测装置。根据产品特点和工艺要求， 选择或设计合适的分类装置。任务1工业机器人检验分拣工作站的组成知识检验分拣工作站的布局如图4-1-1所示。任务1工业机器人检测分拣工作站的组成知识准备分拣作业是流水线上不可缺少的环节，分拣效率往往影响生产系统的进度。工业机器人检测分拣系统是用工业摄像机代替人眼完成识别、检测、筛选等功能，用工业机器人代替人手完成抓取、放置等功能。利用该系统可以代替人工完成对条码字符、裂纹、形状和颜色、表面涂层是否完整、凹陷等的检测， 并进行相应的排序工作。使用视觉检测系统可以有效提高生产线的检测速度和准确性，降低产品的不良率，降低人工成本，防止因眼睛疲劳造成的误判。基于机器视觉的机器人分拣系统具有效率高、误差小的优点，同时能保证分拣质量和工作卫生，如图4-1-2所示。本任务重点是选择检测机器人、检测系统和分拣系统。 旨在让大家了解工业机器人检测分拣工作站，掌握这类工作站的应用案例。任务1工业机器人检测分拣工作站的构图知识准备任务1工业机器人检测分拣工作站的构图知识准备1。检验与分拣机器人的分类在检验与分拣系统中，工业机器人负责取放被检工件，并承担实施。机构的作用。在系统集成中，将根据应用技术要求、现场环境和节拍需求灵活使用不同的工业机器人。在工业领域，串行5轴和6轴多关节工业机器人和并联机器人大多用于检测和分拣应用。任务一:工业机器人检测分拣工作站组成知识准备1。检验分拣机器人的分类(1)关节式机器人关节式机器人一般有5 ~ 6个自由度，适用于几乎任何轨迹或角度的工作，可以自由编程，全自动完成工作，从而提高生产效率。如果你配合调查机构，可以有效地完成检测和整理工作，如图4-1-3所示。任务一:工业机器人检测分拣工作站组成知识准备1。检验分拣机器人的分类(2)机器人机器人属于高速、轻载并联机器人。一般通过示教编程或视觉系统捕捉目标物体，通过三个平行的伺服轴确定手爪中心(TCP)的空间位置，从而实现对目标物体的搬运、加工等操作。图4-1-4所示的机器人主要用于食品、医药、电子产品等加工装配行业。机器人由于其重量轻、体积小、移动快、定位准确， 成本低、效率高。任务1工业机器人检测分拣工作站的组成知识准备1。检验和分类机器人1的分类任务。检验分拣机器人1的组成知识准备。工业机器人检测分拣工作站组成知识的准备2。检测系统(1)检测系统概述检测系统一般称为视觉检测系统，它利用工业摄像机代替人眼完成识别、测量、定位等功能。通用视觉检测系统由摄像机、镜头、光源和显示屏组成，可以代替人工检测条形码字符、裂纹、包装、表层完整性、凹陷等。利用视觉检测系统可以有效提高生产线的检测速度和准确性，大大提高产量和质量， 并降低人工成本。同时可以防止眼睛疲劳造成的误判。图4-1-5显示了一个常见的视觉检测系统。任务1工业机器人检测分拣工作站组成知识的准备2。检验系统任务准备1工业机器人检验分拣工作站组成知识准备2。检查系统2。检测系统的组成检测系统可以根据不同的要求完成零件的检测和识别功能。本任务中的检测系统由工作台、智能视觉、光源、结果显示等部件组成，如图4-1-6所示。智能视觉装置可以根据不同的程序进行设置，可以实现条码识别、形状匹配、颜色检测、 尺寸测量等功能。其操作过程和结果由结果显示器显示。在本课题的检测系统中，视觉摄像机是检测系统的重要组成部分。根据工作站的工艺要求和工作要求，我们选择了欧姆龙FH-L550控制器和摄像头。检测系统的程序选择、检测执行和结果输出通过工业以太网传输到执行系统的工业机器人，结果信息传输到主控系统确定后续工作流程。任务1工业机器人检测分拣工作站作文知识准备2。检验系统任务1工业机器人检验分拣工作站的组成知识准备三。分拣系统(一)分拣系统概述分拣系统一般由控制装置、分拣装置、 输送装置和分拣交叉。控制装置的功能是识别、接收和处理分拣信号，根据分拣信号的要求，指令分拣装置按照商品品种、商品运送地点或货主类别自动分拣商品。这些分拣要求可以通过条码扫描、色码扫描、键盘输入、质量检测、语音识别、高度检测、形状识别等不同方式输入分拣控制系统，并根据对这些分拣信号的判断来确定。