《工业机器人系统集成》教学课件 项目一任务2工业机器人系统集成方案解析

目录任务1工业机器人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解析任务3工业机器人系统集成设备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模拟任务2工业机器人系统集成方案解析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，认识工业机器人工作站的组成和特点能够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，首先需要对客户需求和产品信息进行详细解析，全面了解产品信息后，才能够设计出满足客户需求的系统集成方案。方案需要根据产品的需求和工艺以及生产要求进行设计。本任务介绍的是为完成一项合格的方案，所需要掌握的系统集成方案的设计思路和产品工艺，以及如何根据产品的需求和生产要求进行合理设计。任务描述任务2工业机器人系统集成方案解析工业机器人工作站一般是指一台或多台机器人配备相应的周边辅助设备，构成的完成某一特定工序作业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、辅助设备和其他周边设备组成，是以工业机器人作为加工主体的作业系统。正是借助工业机器人的可再编程的特点，在更换不同的产品后对机器人进行重新编程，能够完成新的作业任务，所以能够达到柔性制造的要求。工业机器人工作站的作业系统一般由机器人、工装夹具、变位器和辅助设备等组成，工业机器人本体在工作站中只是工作系统的一个部分。在设计时将它们进行系统集成，使之构成一个整体，从而达到作业要求。知识准备一、工业机器人工作站简述任务2工业机器人系统集成方案解析知识准备一、工业机器人工作站简述任务2工业机器人系统集成方案解析知识准备一、工业机器人工作站简述任务2工业机器人系统集成方案解析在工业上，完成一个工业机器人集成项目，大致实施工作流程为：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。根据终端用户提出的产品需求，首先需要对项目的需求信息进行分析，对产品进行解析。一般情况下，我们会根据客户提供的产品图纸、产品工艺、现场情况以及客户需求，了解产品的精度要求、产量要求、生产节拍、工艺需求、现场环境等信息资料，并到现场工厂车间进行实地考察，进一步了解、交流、核实具体情况，进行项目可行性及可操作性论证。在一般工业项目中，需要了解项目背景、工作条件、工序要求、设计要求和交付要求。知识准备二、产品对象信息解析任务2工业机器人系统集成方案解析（一）项目背景一般在工业领域中，汽车行业和3C行业的用户对于工业机器人系统集成的运用比较熟悉和了解。而在其他制造加工行业内，很多厂商是第一次使用工业机器人进行生产加工工作，对于采用什么样的机器人集成工作站并不是很了解。所以我们需要了解集成项目的背景，以便于了解客户需求，做出更好的集成产品。知识准备二、产品对象信息解析任务2工业机器人系统集成方案解析（二）工作条件在工业领域中，工业机器人和产品的工作条件直接影响后续方案的设计。需要了解的工作条件有：1.工业机器人的工作温度要求。2.工业机器人的洁净度要求。3.工作站的空间、质量要求。知识准备二、产品对象信息解析任务2工业机器人系统集成方案解析（三）工序要求产品的生产工序关系到机器人工作站集成的方方面面。确定产品的生产工序对方案设计过程中设备型号的选型设计等有着重要的作用。

1.产品的加工工艺、工序。

2.产品的材质、尺寸大小及特殊要求。知识准备二、产品对象信息解析任务2工业机器人系统集成方案解析知识准备二、产品对象信息解析任务2工业机器人系统集成方案解析知识准备二、产品对象信息解析任务2工业机器人系统集成方案解析（四）设计要求对于机器人或其他设备，我们需要考虑客户的需求以及现场环境要求。1.机器人的位置要求。2.机器人的节拍要求。3.工作站的材质要求。知识准备二、产品对象信息解析任务2工业机器人系统集成方案解析（五）交付要求交付方案时，一般以概念说明书的形式提交。概念说明书应能清晰表达所设计机械手的工作原理、驱动方式、运动轨迹和范围、基本结构和尺寸、针对不同产品的调整方式等，可以提供几套不同的方案供客户选择。知识准备二、产品对象信息解析任务2工业机器人系统集成方案解析机器人集成项目的方案设计是项目实施的前提，也是能否顺利完成项目的关键所在。集成项目的方案设计有三个很重要的意义：方案是通过与用户沟通，形成最终订单的技术基础；方案为后续机械设计、电气设计部分提供设计框架和思路，是设计之路的启明星；方案中的仿真等部分可以指导现场调试，使得现场调试能够又快又好地完成。工业机器人集成项目方案设计包括机器人选型、夹具设计、工作站设计及外围设备非标设计、工艺要求、仿真与节拍分析。知识准备三、集成工作站的设计思路任务2工业机器人系统集成方案解析（一）机器人选型根据机器人的负载、工作半径、精度和速度等，确定型号和机器人品牌。（二）夹具设计根据产品工艺需要，分别对机器人上的夹具、产品的固定夹具以及其他需要的定位设备进行选型或设计。

知识准备三、集成工作站的设计思路任务2工业机器人系统集成方案解析（三）工作站的设计及外围设备非标设计机器人工作站不只有机器人本体，机器人本体只是执行机构，是无法独立完成工作的，必须要配合相关的其他设备，整合成工作站或者线体才能完成作业任务。在项目方案中一般有会大量非标设计的设备或部件，根据工艺要求及客户需求，结合相关信息设计符合需求的外围设备，如围栏、变位机和输送线等。知识准备三、集成工作站的设计思路任务2工业机器人系统集成方案解析（四）工艺要求系统集成工作站对于不同的工艺应用有不同的工艺要求，下面以焊接和打磨工艺为例进行简单的介绍。

1.焊接工艺机器人焊接的质量与其焊接方法有关，操作时需根据被焊工件的材质、牌号、化学成分、焊件结构类型及焊接性能要求来确定。首先要确定焊接方法，如埋弧焊、钨极氩弧焊、熔化极气体保护焊等，焊接方法的种类非常多，只能根据具体情况选择。确定焊接方法后，再制订焊接工艺参数，焊接工艺参数的种类各不相同，如弧焊主要包括焊丝型号（或牌号）、直径、电流、电压、焊接电源种类、极性接法、焊接层数、道数和检验方法等。知识准备三、集成工作站的设计思路任务2工业机器人系统集成方案解析

2.打磨工艺机器人打磨抛光本质上是在模仿人手做打磨抛光工作，其现场工艺往往决定了生产出的产品质量。因此，设计人员对现场打磨抛光工艺的熟悉程度非常重要。打磨对砂带的要求很高，且粗细比（砂带型号）搭配要合理，一般是按由粗到细的顺序。在生产中根据实际情况来配置一套打磨机中砂带的条数，一般为2到4根。抛光时，抛光轮的选取同样重要，尤其是抛光轮的消耗问题，通常使用麻轮进行粗抛，使用布轮进行精抛。整体要求表面无碰伤、刮伤、裂痕、夹伤、波浪皱纹等。现场打磨抛光时，首先考虑的是打磨机和抛光机的设计，其次是夹具的设计，接着是上料台的设计，这些设计都要注意干涉和稳定性问题。从机器人在上件台上夹取工件开始，到机器人夹取工件在打磨机、抛光机上进行打磨抛光，分别进行粗磨、中磨、精磨、粗抛、精抛等，再到机器人将工件放在上件台上结束，整个过程须连贯统一。知识准备三、集成工作站的设计思路任务2工业机器人系统集成方案解析（五）仿真、节拍分析根据设计方案完成机器人系