工业机器人的机械系统课件

工业机器人的机械系统课件目录工业机器人概述工业机器人的驱动系统工业机器人的传动系统工业机器人的执行机构工业机器人的控制系统工业机器人的维护与保养CONTENTS01工业机器人概述CHAPTER工业机器人是一种能够自动执行任务的机器系统，具有可编程和多用途的特点，能够完成各种作业。定义根据结构形式、功能和应用领域，工业机器人有多种分类方式，如直角坐标机器人、关节型机器人、并联机器人等。分类定义与分类汽车制造电子制造物流运输医疗护理工业机器人的应用领域01020304用于焊接、涂装、装配等作业，提高生产效率和产品质量。用于装配、检测、包装等作业，实现高精度、高效率的生产。用于自动化仓库、分拣、搬运等作业，提高物流效率和降低成本。用于手术、康复、护理等作业，减轻医护人员的工作负担和提高服务质量。工业机器人机械系统的组成包括传动机构、减速器、伺服电机等，实现机器人的运动控制。包括夹具、吸盘、工具等，实现机器人的作业执行。包括传感器、视觉系统等，实现机器人对环境、作业对象的感知和识别。包括控制器、编程软件等，实现机器人的运动轨迹规划和作业控制。传动系统执行系统感知系统控制系统02工业机器人的驱动系统CHAPTER总结词电动机驱动是工业机器人中应用最广泛的驱动方式，具有控制精度高、响应速度快、可靠性高等优点。详细描述电动机驱动系统通过电机和减速器组合，实现机器人的关节转动。常用的电机类型包括伺服电机和步进电机，它们能够精确地控制机器人的运动轨迹和速度。电动机驱动总结词液压驱动具有力矩大、惯性小、响应速度快等优点，常用于需要大负载和高转矩的工业机器人中。详细描述液压驱动系统通过液压油和液压缸来传递动力，实现机器人的关节伸缩。液压驱动系统的优点在于能够提供较大的推力和扭矩，适用于重负载和高转矩的应用场景。液压驱动气压驱动具有成本低、清洁无污染、易于维护等优点，常用于轻负载和需要快速移动的工业机器人中。总结词气压驱动系统通过气压和气缸来传递动力，实现机器人的关节伸缩。气压驱动系统的优点在于能够提供较轻的重量和较快的速度，适用于轻负载和高速的应用场景。详细描述气压驱动总结词随着技术的不断发展，新型驱动方式如电动静液压、电液伺服等逐渐应用于工业机器人中，提高了机器人的性能和适应性。详细描述新型驱动方式结合了电动机和液压或气压驱动的优点，具有更高的控制精度、更大的负载能力和更快的响应速度。这些新型驱动方式的应用，将进一步推动工业机器人技术的发展和应用范围的扩大。新型驱动方式03工业机器人的传动系统CHAPTER通过齿轮之间的啮合传递动力，具有较高的传动效率和精度，适用于高速、重载和高精度场合。齿轮传动齿轮类型齿轮材料直齿、斜齿、锥齿等多种类型，根据不同需求选择合适的齿轮类型。常用的齿轮材料有铸钢、锻钢、黄铜、聚甲醛等，根据使用条件选择合适的材料。030201齿轮传动通过链条和链轮之间的啮合传递动力，适用于中速、重载和较大传动距离的场合。链传动有滚子链、齿形链等多种类型，根据不同需求选择合适的链类型。链的类型链轮材料一般选用钢材、铸铁等，根据使用条件选择合适的材料。链轮材料链传动通过带和带轮之间的摩擦力传递动力，适用于中低速、较大传动距离和较轻负荷的场合。带传动有平带、V带、多楔带等多种类型，根据不同需求选择合适的带类型。带的类型带轮材料一般选用铸铁、钢材等，根据使用条件选择合适的材料。带轮材料带传动

新型传动方式新型传动方式随着技术的发展，出现了许多新型的传动方式，如谐波齿轮传动、滚珠丝杠传动等。谐波齿轮传动利用波形弹簧使波发生器与柔轮产生弹性变形，从而使柔轮与刚轮产生相对运动，实现动力的传递。滚珠丝杠传动利用滚珠在丝杠和螺母之间滚动实现传动，具有高精度、高效率的优点，常用于数控机床等高精度场合。04工业机器人的执行机构CHAPTER吸附式吸附式末端执行器利用真空或磁力吸附工件，适用于表面不平整或易碎的物品。夹持式夹持式末端执行器通常采用气动或电动驱动，通过夹持工件实现搬运和装配等操作。工具快换装置工具快换装置是一种通用装置，用于快速更换末端执行器，提高生产效率。末端执行器机械夹爪通过连杆机构实现开合，适用于抓取各种形状的物品。机械夹爪气动夹爪利用气压变化控制夹爪的开合，具有快速响应和自适应抓取的特点。气动夹爪夹具是针对特定工件设计的装置，能够精确地定位和固定工件，确保加工和装配的精度。夹具夹爪与夹具转动机构转动机构包括伺服电机、谐波减速器等，用于实现工业机器人关节的转动。传动装置传动装置包括链条、同步带、齿轮等，用于传递动力和运动，确保工业机器人各部分协调工作。移动机构移动机构包括滑台、轮式移动机构等，用于实现工业机器人在平面内的运动。移动机构与转动机构05工业机器人的控制系统CHAPTER控制系统的组成与功能控制系统的核心组件和功能总结词工业机器人的控制系统主要由控制器、伺服驱动系统、传感器等核心组件组成。控制器是控制系统的核心，负责接收指令并计算出各关节的运动参数，伺服驱动系统则根据控制器的指令驱动机器人运动。传感器用于检测机器人运动过程中的各种状态信息，如关节位置、速度等，为控制器提供反馈信息，实现闭环控制。详细描述总结词控制算法的原理和应用要点一要点二详细描述控制策略与算法是实现工业机器人精确运动的关键。常用的控制算法包括位置控制、速度控制和加速度控制等。位置控制算法根据目标位置和当前位置的差值，计算出关节的运动量；速度控制算法则根据目标速度和当前速度的差值，调节关节的驱动力矩；加速度控制算法则用于保证机器人的平稳运动，避免振动和冲击。控制策略与算法人机交互的设计原则和安全防护措施总结词人机交互是工业机器人与人进行交互的方式，设计时应遵循易用性、直观性和安全性的原则。安全防护措施包括防护栏、急停按钮、安全门等，以确保操作人员的安全。同时，为了提高人机交互的效率和安全性，还应采用语音识别、视觉识别等技术，实现人与机器人的自然交互。详细描述人机交互与安全防护06工业机器人的维护与保养CHAPTER对工业机器人进行定期检查，包括机械部件、电气系统、传感器等，确保其正常工作。定期检查保持工业机器人各部件的清洁，定期对关键部位进行润滑，以减少磨损和故障。清洁与润滑定期检查并紧固机器人各部件的连接，确保其稳定性和精度。紧固与调整建立维护记录，及时报告异常情况，以便及时处理。记录与报告日常维护与保养检查是否有异常声音、振动或发热等现象，判断是否需要更换磨损部件或调整装配。机械故障电气故障控制系统故障环境因素检查电源、电缆、电机等电气部分，确保无短路、断路或过载等问题。检查控制器、传感器等是否正常工作，必要时进行软件更新或重置。考虑温度、湿度、尘埃等因素对工业机器人稳定性的影响，采取相应措施。常见故障诊断与排除评估工业机器人各关键部件的寿命，如电机、减速器、