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1、 第四章 工业机器人4.1 工业机器人定义及其结构 4.2 工业机器人的分类4.3 工业机器人在FMS中的应用第四章 工业机器人(Industrial Robot）4.1 工业机器人定义及其结构 4.1.1 工业机器人定义与特点一、工业机器人：由计算机控制的，可编程的多功能操作设备。* 出现在20世纪50年代，蓬勃发展于80至90年代v出现于20世纪50年代，蓬勃发展于80至90年代德沃尔(George Devol)1954-“程序控制物料传送装置”专利 1959-世界上第一台工业机械人通用机械手1969 - Stanford Arm (史坦福大学Victor Scheinman) 电动六轴机
2、械臂 1970-1973 WABOT-1 (日本早稻田大学) 基本的视觉传感器和听觉系统 1993 - Cog(美国麻省工学院) 能与人类和环境互动 二、机器人与机械手的概念不同重复编程可根据需要进行的重复性动作只能做固定程序控制任意定位可实现复杂运动和动作相对简单机器人机械手度的自主能力具有高和控制系统具有独立的机械机构 ,附属于主机设备机电系统,无自主能力模拟人手和臂动作的 ,4.1.2 工业机器人的结构一、执行系统1.手：接触工作物的构件，视作业对象不同有不同类型。xy2. 腕：调整手的方位，使手能灵活动作3. 臂：支承手、腕及被抓持物体，同其它构件协同动作， 将物体送到预定位置。xy4
3、.立柱（基座）：支撑执行机构其它部件的基础，同时要完成升降、回转、俯仰等动作。xy二、驱动系统1.电动驱动2.液压驱动3.气压驱动电动驱动 液压驱动 气压驱动三、控制系统1.作业控制器：作业指令： 动作顺序、步进条件，每步位置、速度、轨迹。2.运动控制器：接受作业控制器的作业指令，转变为各运动轴的动作指令，传给驱动控制器。3.驱动控制器：控制驱动元件工作，每个独立运动坐标轴有一个驱动控制器。四、检测系统* 位移、速度、力等传感器，检测执行机构的运动 状态* 将检测信息反馈给控制系统，控制机器人准确完成预计动作4.2 工业机器人的分类一、按控制系统分类：1.按控制系统的控制性能分（1）自动型机器
4、人（2） 智能型机器人2.按控制系统的编程方式分（1）计算机编程机器人（2）数控式机器人（3）示教再现式机器人3.按控制系统的控制方式分（1）点位控制机器人（2）连续轨迹控制机器人4.按控制系统的控制机构分（1）开关型机器人通过行程开关和机械挡块获取位置信号， 控制执行系统的动作。（2）伺服型机器人根据输入指令，用伺服驱动机构控制执行系统的动作位置。二、按驱动方式分类（1）液压式机器人（2）电动式机器人（3）气压式机器人三、按抓举重量和动作范围分类11.0101.010110010101000100)()(3小型机器人中型机器人以上大型机器人动作范围抓重分类mkg四、按结构形式分类1.笛卡儿坐
5、标机器人（直角坐标机器人）* 结构简单，精度高，易操作，可靠性高* 占据空间大，动作范围小* 适用于高精度装配领域工作空间2. 圆柱坐标型机器人* 结构紧凑简单，占据空间小，运动速度快，可靠性高* 很难获得良好的动态性能，垂直升降范围有限* 使用于着色、定位和工件装载等场合工作空间3.球坐标型机器人* 具有良好的机械灵活性，垂直升降范围大，速度快* 结构复杂，定位精度差* 适用于焊接等场合工作空间 4.关节型* 机械灵活性好，动作范围大* 控制系统复杂，定位精度低* 使用于常规场合工作空间五、按运动方式分类* 分为固定型和移动型两类（行走机构是执行系统的组成部分）4.3 工业机器人在FMS中的
6、应用* FMS中选用工业机器人的目的：1、提高生产能力2、改善工人工作条件3、提高制造系统的柔性4、使制造系统容易管理5、其他目的：节约设备投资；提高企业形象；开发、掌握自动化技术；使FMS设计容易、节省设计力量；减少设备的零件数,使其容易保养。一、物料搬运1.自动堆垛系统2.物料供给系统*工业机器人与AGV或RGV构成供料系统* 工业机器人与输送带构成供料系统（日本三菱公司生产的RV-M型机器人在英国DENFORD公司生产的Denford FMS中，用于回转体零件的传送）*工业机器人与堆垛机、立体仓库构成供料系统二. 构筑制造系统1 构筑柔性加工单元: 机器人与数控机床在结构上是一台设备2 构筑柔性加工线3 构筑柔性装配系统三. 加工制造1焊接2切割3喷漆4涂敷思 考 题？1. 机器人与机械手有何不同?2. 机器人由几个子系统构成?3. 工业机器人分类方法有哪些?4. 举例说明工业机器人在物料搬运中的应用.5. 举例说明工业机器人在加工制造中的应用.6. 工业机器人的选用要点 ( 教材 ).
