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1、- - . - 摘 要本次毕业设计为工业机器人物件搬运系统的设计与制作。利用工业机器人技术来改善生产线上的搬运作业，从而替代工人重复性手动操作。该设计需要自己画出夹具-吸盘，然后通过三维建模软件CATIA设计出符合设计需要的夹具。目前工业机器人已经拥有成熟的控制系统，通过编程与示教，对IRB120机器人的运动轨迹做出理想的路径规划，并对机器人运动范围进行完全的控制。根据程序的编写来设定对工业机器人的运动路径进行物件搬运。应用Smart组件创建动态输送链，包含设定输送链产品源，输送链运动属性，输送链限位传感器等等，从而实现对机器人的物件搬运控制，最后利用robot studio软件对整个工作站的
2、工作过程进行仿真。均在设计思路、设计方法、设计过程、设计特点方面做了详细的分析与说明。关键词：物件搬运、CATIA建模、Smart组件、robot studio仿真Abstract The graduation design for the industrial robot handling system design and production. The use of industrial robot technology to improve the production line of the transport operations, thus replacing the manua
3、l repetitive manual operation. The design needs to draw the fixture - sucker, and then through the three-dimensional modeling software CATIA designed to meet the design needs of the fixture. At present, industrial robots already have mature control system, through programming and teaching, the IRB12
4、0 robot trajectory to make the ideal path planning, and the robot range of full control. According to the preparation of the program to set the industrial robot movement path for object handling. Application of Smart components to create a dynamic conveyor chain, including the set of conveyor chain
5、product source, conveyor chain motion properties, conveyor chain limit sensor, etc., in order to achieve the robot object handling control, and finally the use of robot studio software work on the entire workstation simulation. Are in the design ideas, design methods, design process, design features
6、 to do a detailed analysis and description.Key words: Object handling、CATIA modeling Design、Smart components、 Robot studio simulation目 录第一章 序言11.1 机器人未来的发展趋势11.2 对IRB6400和IRB120型两类机器人进行简介21.2.1 IRB6400型机器人21.2.2 IRB120型机器人3第二章 操作机器人42.1 示教器42.1.1 示教器简介42.1.2 注意事项与故障处理52.2 机器人数据的备份与恢复52.2.1 机器人的手动操作5
7、2.2.2 单轴运动52.2.3 线性运动与重定位运动62.3 机器人操作62.3.1 TCP的设定62.4 机器人使用及注意事项7第三章 CATIA建模83.1 用CATIA创建支架模型83.1.1 新建三维模型83.1.2 创建支架的基础特征83.1.3 创建吸盘的基础特征103.1.4 装配设计113.1.5 装配中的“相合”与“接触”约束113.2 用CATIA创建托盘模型123.2.1 新建三维模型123.2.2 创建托盘的零部件123.2.3 托盘零部件的装配设计123.2.4 使用“接触”约束多个零部件133.3 用CATIA创建托盘座模型143.3.1 新建三维模型143.3.
8、2 创建托盘座的零部件143.3.3 托盘座零部件的装配设计163.4 用CATIA创建挡风玻璃模型183.4.1 新建三维模型183.4.2 创建挡风玻璃的草图183.4.3 “桥接”命令制作183.5 用CATIA创建底座模型193.5.1 新建三维模型193.5.2 创建底座草图193.5.3 创建底座斜面凸台203.6 创建凹槽与Y型凸台213.6.1 凹槽草图21第四章 用Smart组件创建动态输送链234.1 Smart组件输送链动态效果234.2 应用Smart组件设定输送链的产品源234.2.1 设定输送链的产品源234.2.2 Source组件的属性设置234.3 应用Sma
9、rt组件设定输送链的运动属性244.3.1 设定输送链的运动属性244.3.2 Linear Mover 属性设置244.4 应用Smart组件设定输送链限位传感器254.4.1 设定输送链限位传感器254.4.2 Logic Gale 属性设置264.5 创建Smart组件属性与连结264.5.1 设定属性连结274.6 创建Smart组件的信号与连接274.6.1 设定信号连接274.6.2 仿真运行30总 结31致 谢32参考文献33独创性声明34关于论文使用授权的说明34word 可编辑.第一章 序言20世纪50年代末，美国在机械手和操作机的基础上，采用伺服机构和自动控制等技术，研制出
10、有通用性的独立的工业用自动操作装置，并将其称为工业机器人。工业机器人（Industrial Robot，简称IR）是指在工业中应用的一种能进行自动控制的、可重复编程的、多功能的、多自由度的、多用途的操作机，能搬运材料、工件或操持工具，用以完成各种作业。且这种操作机可以固定在一个地方，也可以在往复运动的小车上。在无人参与的情况下，工业机器人可以自动按不同轨迹、不同运动方式完成规定动作和各种任务。机器人和机械手的主要区别是：机械手是没有自主能力，不可重复编程，只能完成定位点不变的简单的重复动作；机器人是由计算机控制的，可重复编程，能完成任意定位的复杂运动。工业机器人是集机械、电子、控制、计算机、传
11、感器、人工智能等多学科先进技术于一体的现代制造业重要的自动化装备。工业机器人是最典型的机电一体化数字化装备，技术附加值很高，应用范围很广，作为先进制造业的支撑技术和信息化社会的新兴产业，将对未来生产和社会发展起着越来越重要的作用。60年代初，美国研制成功两种工业机器人，并很快地在工业生产中得到应用；1969年，美国通用汽车公司用21台工业机器人组成了焊接轿车车身的自动生产线。此后，各工业发达国家都很重视研制和应用工业机器人。随着工业机器人向更深更广方向的发展以及机器人智能化水平的提高，机器人的应用范周还在不断地扩大，已从汽车制造业推广到其他制造业，进而推广到诸如采矿机器人、建筑业机器人以及水电
12、系统维护维修机器人等各种非制造行业。此外，在国防军事、医疗卫生、生活服务等领域机器人的应用也越来越多，如无人侦察机、警备机器人、医疗机器人、家政服务机器人等均有应用实例。机器人正在为提高人类的生活质量发挥着重要的作用。 工业机器人市场的大幕已经拉开，世界机器人市场的需求即将进人喷发期，中国潜在的巨大机械设备生产市场需求已初露端倪，工业机器人进军机床行业投资前景可期。工业机器人能替代越来越昂贵的劳动力，同时能提升工作效率和产品品质。富士康机器人可以承接生产线精密零件的组装任务，更可替代人工在喷涂、焊接、装配等不良工作环境中工作，并可与数控超精密铁床等工作母机结合模具加工生产，提高生产效率，替代部
13、分非技术工人。1.1 机器人未来的发展趋势曾经以人力资源支持成为”世界工厂”的中国，正在成为工业机器人的最大买家。据英国金融时报引用位于德国的世界机器人联合会统计数据称，2013年中国购买了36560台工业机器人，超过美国和日本，成为最大的工业机器人购买国。2011年，为苹果代工的富士康宣称要用三年多时间建立“百万机器人军队”，以替代工人重复性手动操作。2013年中国购买工业机器人数量较2012年增长了近60%，首次超过了以技术的利用见长的日本。2008年至2013年，中国每年机器人进口量平均增幅达36%。国际电力和自动化技术领先企业ABB的机器人部主管倪恩德表示，“中国以成为增长最快的机器人
14、市场，几年之后，中国机器人市场的规模将远远大于全球第二大、第三大市场”。工业机器人在许多生产领域的使用实践证明，它在提高生产自动化水平，提高劳动生产率和产品质量以及经济效益，改善工人劳动条件等方面，有着令世人瞩目的作用，引起了世界各国和社会各层人士的广泛关注。在新的世纪，机器人工业必将得到更加快速的发展和更加广泛的应用。 工业机器人的技术发展趋势 从近几年世界机器人推出的产品来看，工业机器人技术正在向智能化、模块化和系统化的方向发展，其发展趋势主要为：结构的模块化和可重构化；控制技术的开放化、PC化和网络化；伺服驱动技术的数字化和分散化；多传感器融合技术的实用化；工作环境设计的优化和作业的柔性
15、化以及系统的网络化和智能化等方面。在国外，工业机器人技术日趋成熟，已经成为一种标准设备被工业界广泛应用。从而，相继形成了一批具有影响力的、著名的工业机器人公司，它们包括：瑞典的ABB Robotics，日本的FANUC、Yaskawa，德国的KUKA Roboter，美国的Adept Technology、American Robot、Emerson Industrial Automation、S-T Robotics，意大利COMAU，英国的AutoTech Robotics，加拿大的Jcd International Robotics，以色列的Robogroup Tek公司，这些公司已经成为其所在地区的支柱性产业。在国内，工业机器人产业刚刚起步，但增长的势头非常
