1_第八章 自动供料装置和工业机器人ppt课件

1、第八章自动供料安装和工业机器人第一节自动供料安装概述第二节自动供料安装构造第三节工业机器人概述第四节工业机器人的机械构造第五节工业机器人的运用.第一节自动供料安装概述图8-1自动供料安装1料斗2定向机构3料道4料仓5隔料器6上料机构7剔除器8传动安装一、自动供料安装的分类和组成.第一节自动供料安装概述表8-1自动供料安装的组成及其作用二、件料供料安装特点和运用范围.第一节自动供料安装概述1.料斗式自动供料安装2.料仓式半自动供料安装三、自动供料安装运用要点1)供料安装的构造应尽能够简单可靠，并防止因夹紧位置不正确或送料长度缺乏等缘由产生废品或发惹事故。2)供料安装应有一定的调整范围。3)满足工

2、件的一些特殊要求，例如对一些轻薄零件或易碎的零件，其夹紧卡爪应采用较软的资料且夹紧力应能进展调整，以保证被夹持工件变形小和不破碎。.第二节自动供料安装构造一、定向机构1.定向机构的任务方法(1)抓取法定向机构经过运动抓取工件的一些特殊外表如凸肩、内孔、凹槽等，使之定向陈列。(2)型孔选取法利用定向机构上一定外形尺寸的孔穴进展挑选分别，只需与型孔位置及外形一致的工件，才干经过而获得定向陈列。(3)剔除法在工件的运转过程中，利用工件尺寸外形差别或重心位置不同来剔除定向不正确的工件。2.常用定向机构.第二节自动供料安装构造图8-2钩子式定向机构1受料管2转盘3钩子4隔板.第二节自动供料安装构造图8-

3、3链板式定向机构a)抓取圆柱类工件b)抓取圆片、圆环类工件c)抓取螺钉类工件1储料仓2工件3取料链板.第二节自动供料安装构造图8-4转筒滑槽式定向机构1取料板2转筒3工件4定向滑槽5棘轮剔除器.第二节自动供料安装构造图8-5径向槽式定向机构1带径向槽的转盘2受料槽3挡板.第二节自动供料安装构造图8-6转盘型孔式定向机构1圆盘2圆环3转筒4料斗5柱套6工件7轴8带轮9储料槽.第二节自动供料安装构造图8-7带径向槽的二次定向机构1料斗内壁2带缺口的圆盘3径向内槽4搅拌叶片二、料斗.第二节自动供料安装构造图8-8料斗的外形a)斜放的圆柱形b)锥形c)矩形.第二节自动供料安装构造图8-9直槽式的振动上

4、料安装1料槽2工件3弹簧片4电磁铁5基座1.振动式料斗.第二节自动供料安装构造图8-10振动式料斗自动上料安装1圆筒2筒底3、5衔接块4板弹簧6底盘7导向轴8弹簧9、10支架11支座12支承盘13调理螺钉14铁心线圈15衔铁.第二节自动供料安装构造图8-11杯状工件的定向构造.第二节自动供料安装构造图8-12带肩工件的定向构造(一).第二节自动供料安装构造图8-13带肩工件的定向构造(二).第二节自动供料安装构造图8-14带台阶工件的定向构造.第二节自动供料安装构造图8-15回转式料斗a)滚筒式b)磁力式2.回转式料斗.第二节自动供料安装构造3.往复滑块式料斗图8-16往复滑块式料斗.第二节自

5、动供料安装构造图8-17喷油搅拌式料斗4.喷油搅拌式料斗5.喷气式料斗.第二节自动供料安装构造图8-18喷气式料斗三、料仓.第二节自动供料安装构造图8-19靠工件自重送进的料仓a)直线式b)曲线式c)螺旋式d)料斗式e)辅助料箱安装.第二节自动供料安装构造图8-20强迫送进的料仓a)重锤式b)弹簧式c)摩擦式d)链式e)轮式2.强迫送进的料仓.第二节自动供料安装构造四、搅动器图8-21挂料景象和具有竖直壁的料斗a)拱形堵塞b)单竖直壁料斗c)双竖直壁料斗.第二节自动供料安装构造图8-22拱形消除器a)杠杆式b)凸轮式c)电磁振动式d)棘齿式1拱形消除器2料仓3工件五、剔除器六、分路器.第二节自

6、动供料安装构造图8-23扇块式料斗七、送料槽.第二节自动供料安装构造图8-24剔除器a)杠杆式b)棘轮式c)扇形遮板式d)扇形滑动式.第二节自动供料安装构造图8-25分路器a)自重式b)外力式c)电磁式d)滑块式.第二节自动供料安装构造图8-26滚道a)开式b)闭式c)可调式.第二节自动供料安装构造图8-27滑道a)、b)V形c)、d)圆形e)半圆形八、隔料器.第二节自动供料安装构造图8-28导轨式滑道a)、b)双轨式c)单轨式.第二节自动供料安装构造图8-29槽形滑道a)闭式b)开式.第二节自动供料安装构造图8-30滚子道a)轮式b)辊式c)轴承式1)具有往复运动的隔离器(图8-31a、b、

7、c)。.第二节自动供料安装构造2)具有摇摆运动的隔离器(图8-31d、e)。3)具有回转运动的隔离器(图8-31f、g、h)。图8-31隔离器的构造方式a)、b)、c)往复运动隔离器d)、e)摇摆运动隔离器f)、g)、h)回转运动隔离器.第二节自动供料安装构造九、上料器1.往复运动的上料机构图8-32车床用直线往复式上料机构1床身2工件3上料手4料仓5气缸.第二节自动供料安装构造8M33.tif.第二节自动供料安装构造图8-33自重式直线上料机构2.摆动运动的上料机构.第二节自动供料安装构造图8-34滚丝机用摇摆式上料机构1滚丝轮2工件3压板4摇摆式上料机构.第二节自动供料安装构造图8-35间

8、歇旋转运动上料机构1顶尖2料槽3间歇旋转圆盘4料仓5工件3.旋转运动上料机构.第二节自动供料安装构造8M36.tif.第二节自动供料安装构造图8-36旋转运动上料器.第二节自动供料安装构造图8-37复合运动上料机构a)主轴上料安装b)用六角刀架作上料安装1料仓2工件3夹料器4主轴.第二节自动供料安装构造图8-38弹簧夹持上料器4.复合运动上料机构.第三节工业机器人概述一、机器人技术的开展及工业机器人定义1.机器人开展概略2.工业机器人的定义二、机器人的分类1.按“代分类(1)第一代工业机器人包含可编程序机器人、固定程序(即上下料机)机器人，以及示教再现式工业机器人。(2)第二代工业机器人具有视

9、觉、触觉等传感器和摄像机、计算机组成的“手眼协调系统。(3)第三代工业机器人即所谓“智能机器人。2.按机器人功能分类.第三节工业机器人概述(1)顺序控制型机器人采用顺序控制器，按事先编制的指令完成预定的动作序列。(2)示教再现型机器人操作人员示范地“教机器人完成某项作业的全过程，机器人的记忆安装(如磁盘、磁带或随机储存器)按一定速度记录下机器人沿轨迹运动时经过点的全部位置姿态信息和操作内容。(3)数据机器人它以机器人言语为工具。(4)自顺应型机器人是在计算机控制的根底上，采用了环境觉得(如视觉、触觉等)反响。(5)智能机器人它是最高程度的机器人，它除了具有感知环境和简单的顺应环境功能外，还具有

10、较强的识别了解环境功能，决策规划功能以及功能完备的人机接口，即具有人的某些智能。.第三节工业机器人概述3.按机器人运动控制方式分类(1)点位控制机器人在预定点处准确控制机器端部的位置和姿态，完成预定操作要求。(2)延续途径控制机器人其端部在作业空间的运动过程都是处于准确控制之下，不仅可以使得手部位置沿着任不测形的空间曲线进展运动，而手部沿曲线轨迹上各点的姿态也可以经过腕关节的运动得到控制。4.按坐标方式分类(见图8-39)(1)圆柱坐标型(回转)机器人如图8-39a所示，这种运动方式的工业机器人，臂部不仅能沿X、Z坐标直线挪动，同时能绕Z坐标回转，运动范围是以Z轴为轴线的空心圆柱体。(2)直角

11、坐标型(直移)机器人.第三节工业机器人概述图8-39工业机器人的坐标系a)圆柱坐标型b)直角坐标型c)极坐标型d)关节型(3)极坐标型(球坐标)机器人如图8-39c所示，.第三节工业机器人概述这种运动方式的工业机器人，臂部由一个直线运动和两个回转运动组成，其运动范围是一个空心球体。(4)关节型机器人如图8-39d所示，关节型工业机器人，臂部由大、小臂组成，具有人手臂的某些特征。三、工业机器人的主要特性表示方法1.坐标系.第三节工业机器人概述图8-40工业机器人的坐标系.第三节工业机器人概述图8-416轴机器人的任务空间2.机械构造类型3.任务空间.第四节工业机器人的机械构造一、工业机器人的构成

12、图8-42工业机器人系统的组成1机座2控制安装3操作机.第四节工业机器人的机械构造二、手部1.手部的功能和分类图8-43机械夹持式手部a)单支点回转型b)双支点回转型c)平移外夹型d)回转内撑型.第四节工业机器人的机械构造2.夹持式手部的构造(1)夹持式手部的类型1)按运动方式可分为回转式和平移式。2)按手指关节可分为无关节型、固定关节型和自在关节型。3)按指端外形可分为V型、平面型和其他外形。4)按指面外形可分为光滑型、齿型和柔性型。(2)夹持式手部的常见构造1)回转式.第四节工业机器人的机械构造 滑槽杠杆式构造图8-44所示为滑槽杠杆双支点回转式手部，杠杆形手指5的一端为V形指，另一端开有

13、长滑槽，驱动杆2上的圆柱销3套在滑槽内。当驱动杆连同圆柱销作往复直线运动时，即可带动手指绕其支点销轴4，作相对转动，实现手指的夹紧与松开。滑槽杠杆式手部构造简单，制造容易，可得到较大的开闭角，其定心精度主要受滑槽的制造精度影响，机构无自锁性能，需靠外力锁紧，普通用于夹持中小型工件。.第四节工业机器人的机械构造图8-44滑槽杠杆回转式构造1支架2驱动杆3圆柱销4销轴5杠杆形手指.第四节工业机器人的机械构造图8-45斜楔杠杆回转式构造1杠杆形手指2弹簧3滚子4楔块5驱动器 斜楔杠杆式构造图8-45所示为单作用斜楔杠杆回转式手部，.第四节工业机器人的机械构造楔块4向下运动，抑制弹簧力，使杠杆形手指1

14、装有滚轮的一端向外撑开，手指夹紧工件。楔块向上运动，在弹簧力作用下，手指松开。楔块杠杆式手部构造简单，制造方便，影响定心精度的主要要素是斜楔面的对称性，其承载才干比滑槽杠杆式大，普通用于夹持中小型工件。 连杆杠杆式构造图8-46所示为双支点回转型连杆杠杆式手部，驱动杆1末端与连杆2由销铰接，连杆的另一端与杠杆形手指3铰接。当驱动杆作直线往复运动时，经过连杆推进杠杆手指绕支点O1、O2作回转运动，使手指闭合或松开。连杆杠杆式手部构造，承载才干较大，开闭范围不大，其定心精度受连杆两侧的对称性影响，机构环节多，定心精度比斜楔杠杆式差，多用于夹持大型工件。.第四节工业机器人的机械构造2)平移式 齿轮齿

15、条平移连杆式构造如图8-47所示，驱动力Fp推进齿条杆和两个扇形齿轮，扇形齿轮带动平行四边形的铰链机构驱动两钳爪平移，以夹紧和松开工件。该构造因铰链和构件较多，传动效率较低，为保证有足够的强度，平行四边形杆件不宜细长。8M46.tif.第四节工业机器人的机械构造图8-46连杆杠杆回转式构造1驱动杆2连杆3杠杆形手指4销轴.第四节工业机器人的机械构造图8-47齿轮齿条平移连杆式构造1扇形齿轮2齿条杆3驱动器4机座5、6连杆7钳爪 左右旋丝杠式构造如图8-48所示，.第四节工业机器人的机械构造由驱动电动机带动两端旋向相反的丝杠，钳爪沿导轨作平移运动。这种夹持器可配置单独的伺服电动机或步进电动机驱动

16、，方便地经过编程控制电动机的旋转来夹紧和松开不同尺寸规格的工件。假设采用滚珠丝杠和滚动导轨，能得到很高的反复定位精度(可达0.005mm)。平移型钳爪可使工件自动定心，但其构造复杂，制造费用高。.第四节工业机器人的机械构造8M48.tif.第四节工业机器人的机械构造图8-48左右旋丝杠平移式构造1驱动电动机2左右旋丝杆3导轨4钳爪.第四节工业机器人的机械构造图8-49叉托式手部3.钩托式和弹簧式手部构造.第四节工业机器人的机械构造(1)简单叉托式这是最简单的手指，是一种固定的钩托式手部，见图8-49。(2)机构实现钩托图8-50所示为一种本身无单独驱动安装的钩托式构造，它借助臂部的动力使手部向

17、下运动，触杆3碰触工件后，传动齿条1和齿轮2，使与齿轮固接在一同的手爪闭合，然后靠人力使支配杆6下降，带动凸块4落入凸轮5的缺口，卡住凸轮，手爪闭锁完成钩托动作。.第四节工业机器人的机械构造图8-50齿条传动钩托式构造1齿条2齿轮3触杆4凸块5凸轮6支配杆7弹簧.第四节工业机器人的机械构造8M51.tif.第四节工业机器人的机械构造图8-51齿轮杠杆钩托式构造1液压缸2齿轮3杠杆形手指4销轴.第四节工业机器人的机械构造8M52.tif.第四节工业机器人的机械构造图8-52弹簧杠杆式构造1弹簧2定位块3杠杆形手指4工件(3)弹簧式图8-52所示为弹簧杠杆式构造。4.吸盘式手部构造(1)空气负压吸

18、盘它靠负压吸附工件。1)挤气式如图8-53a所示，在外力作用下，使富于弹性的吸盘3受压变形，腔内空气从密封盖2处排出。.第四节工业机器人的机械构造图8-53空气负压吸盘构造a)挤气式b)真空式c)喷气式1压杆2密封盖3吸盘4工件2)真空式采用真空泵抽气，使吸盘内腔构成真空而产生吸力，.第四节工业机器人的机械构造如图8-53b所示。3)喷气式如图8-53c所示，紧缩空气通入喷嘴，喷嘴处的高速气流使其附近及吸盘内腔构成负压而产生对工件的吸附作用。图8-54气缸驱动的真空吸盘1臂部2腕部3吸盘架4吸盘5导向杆6活塞杆7弹簧.第四节工业机器人的机械构造(2)磁力吸盘构造简单，但仅能吸附导磁性资料制造的

19、工件。1.液压(气)缸驱动的腕部构造(1)具有一个自在度的摆动液压缸驱动的腕部构造图8-56所示为采用摆动液压缸驱动作回转运动的腕部构造。图8-55磁力吸盘1线圈2铁心3工件4内盘体5隔磁物6外盘面7盘体.第四节工业机器人的机械构造图8-56摆动液压缸驱动的腕部构造1活塞2、4油路3、7进、排油孔5定片6动片(2)齿条齿轮液压缸驱动的腕部构造腕部构造采用齿条齿轮液压.第四节工业机器人的机械构造缸驱动，能抑制采用摆动液压缸时的密封困难、易泄露、输出转矩不稳定、摆动角度小等缺陷。(3)平移运动的腕部构造腕部通常采用液压缸驱动平移构造来满足直线挪动的需求。图8-57腕部平移构造1拖板2调整压板3轴承

20、4腕架5轴承销6、7内六角螺钉8双头活塞9缸体10密封圈11圆柱销.第四节工业机器人的机械构造2.机械传动的腕部构造(1)具有二个自在度的机械传动腕部构造如图8-58所示，手腕的驱动电动机经减速器，经过链条6传动、使链轮4、轴10和锥齿轮9、11旋转并带动轴14做回转，其转角为1；经过链条7、由链轮5直接带动手腕壳体8回转，实现手腕绕轴10的摆动，其回转角为。图8-58二个自在度的机械传动腕部构造1、2、3、12、13轴承4、5链轮6、7链条8壳体9、11锥齿轮10、14轴15法兰盘.第四节工业机器人的机械构造图8-59三个自在度的机械传动腕部1、2、3、4、5、6、7、11、12、13、14

21、、15齿轮8手部9、10、16壳体(2)具有三个自在度的机械传动腕部构造图8-59所示为其传动机.第四节工业机器人的机械构造构简图。1)手爪回转运动，当B、T轴不动，S轴以ns转动时，经齿轮1、3、2、4、5、6将回转运动传给手爪8轴上的锥齿轮7，实现手爪的回转运动n7(转向如图示)。2)手腕摆动运动及其诱导运动，当B、S轴不动，T轴以nT转动时，直接驱动回转壳体10绕T轴转动，实现手腕的摆动运动nT。3)手腕俯仰运动及其诱导运动，当S、T轴不动，B轴以nB转动时，经齿轮15、13、14、12将运动传给锥齿轮11，驱动壳体9实现俯仰运动n9(转向如图示)。四、臂部.第四节工业机器人的机械构造图8-60液压缸驱动的臂部构造1活塞杆2液压缸3手臂端部4手臂支架5导轨6中间机座7、9齿轮8挡块10行程开关11摆动液压缸.第四节工业机器人的机械构造图8-61采用倍增机构的伸缩臂构造1气缸2活塞杆3齿轮4固定齿条5伸缩臂6手部.第四节工业机器人的机械构造图8-62多关节式臂部构造M伺服电动机B制动闸R谐波齿轮减速器回转角.第四节工业机器人的机械构造图8-63俯仰臂构造1耳叉2销轴3轴承4摆动缸5手臂6活塞杆7导向套8俯仰缸9立柱10动片11轴套12定片.第五节工业机器人的运用一、工业机器人的适用场所1)在危险、不平安