装配工作站认知 教学课件

工业机器人集成应用装配工作站系统认知装配工作站布局形式主要有回转式和产线式两种。

（1）回转式：可将多个装配机器人聚集在一起进行配合装配，亦可进行单工位装配，灵活性较大，可针对一条或两条生产线，具有较小的输送线成本，减小占地面积，广泛运用于大、中型装配作业。如下图所示。1．装配工作站系统组成（2）产线式：线式装配机器人是依附于生产线，排布于生产线的一侧或两侧，具有生产效率高、节省装配资源、节约人员维护，一人便可监视全线装配等优点，广泛运用于小物件装配场合。如下图所示。1．装配工作站系统组成1．装配工作站系统组成

本装配工作站属于回转式工作站，主要由仓储模块、工业机器人、装配模块、快换装置台等组成（1）装配机器人

装配机器人在不同装配生产线上发挥着强大的装配作用，装配机器人大多由4~6轴组成，目前市场上常见的装配机器人，按臂部运动形式可分为直角式装配机器人和关节式装配机器人，关节式装备机器人又可分为水平串联关节式、垂直串联关节式和并联关节式机器人。1）直角式装配机器人2．装配工作站机械系统组成

直角式是目前工业机器人中最简单的一类，具有操作、编程简单等优点，多为龙门式和悬臂式。现已广泛应用于节能灯装配、电子类产品装配和液晶屏装配等场合。2）关节式装配机器人2．装配工作站机械系统组成

关节式装配机器人是目前装配生产线上应用最广泛的一类机器人，具有结构紧凑、占地空间小、相对工作空间大、自由度高，适合几乎任何轨迹或角度工作，编程自由，动作灵活，易实现自动化成产等特点。如图所示。2）关节式装配机器人2．装配工作站机械系统组成①水平串联式装配机器人亦称为平面关节型装配机器人或SCARA机器人，是目前装配生产线上应用数量最多的一类装配机器人，它属于精密性装配机器人，具有速度快、精度高、柔性好等特点。广泛应用于电子、机械和轻工业等产品的装配，适合工厂柔性化生产需求。2）关节式装配机器人2．装配工作站机械系统组成②垂直串联式装配机器人垂直串联式装配机器多为6个自由度，可在空间任意位置确定任意位姿，面向对象多为三维空间的任意位置和姿势的作业。2）关节式装配机器人2．装配工作站机械系统组成③并联式装配机器人亦称Delta机器人，是一种轻型、结构紧凑的高速装配机器人，可安装在任意倾斜角度上，独特的并联机构可实现快速、敏捷动作且减少了非累积定位误差。广泛应用于IT、电子装配等领域。

本装配工作站选用关节型，机器人型号为FANUCLRMate200iD，是新型多功能6轴小型机器人，本体轻量化至25KG，手腕部位大负载提高至7KG，重复定位精度±0.01mm。2．装配工作站机械系统组成（2）装配模块本装配工作站中装配模块由原料台、翻转机构、装配台等组成。主要完成键块与底块的自动装配。其中原料台由支撑板以及固定座组成，用于存放键块。翻转机构旋转气缸、夹紧气缸、翻转台等部分组成，用于翻转大料块，传感器1和传感器2用于检测翻机构翻转到位。装配台由气缸、定位块组成，用于键块与底块专配，传感器3用于检测将底块夹紧到位。2．装配工作站机械系统组成（3）仓储模块仓储模块主要用于放置底块，方便工业机器人搬运底块。2．装配工作站机械系统组成（4）末端执行器装配机器人的末端执行器是夹持物品移动的一种装置，可根据装配体的形状、尺寸进行设计，常见形式有气吸式、夹钳式、专用式和组合式。

1）气吸式

气吸式手部是工业机器人常用的一种吸持工件的装置。由吸盘、吸盘架及进排气系统组成。利用吸盘内的压力与大气压之间的压力差工作的。主要用于体积大、重量轻的零件，玻璃，板材，纸张或小型料块的吸取，气吸式手部可分为真空吸附手部、气流负压吸附手部、挤压排气吸附手部三种，本装配工作站中采用气流负压吸附手部2．装配工作站机械系统组成

2）夹钳式

夹钳式手爪是装配过程中比较常见的一类手爪，手爪的开闭动作实现对物体的夹持，主要用于方形零件的装配.2．装配工作站机械系统组成

3）专用式

专用式手爪是针对性较强的手爪，属于定制化设计，高度贴合工业使用需求。图为专用于销钉等轴类零件的装配。2．装配工作站机械系统组成

4）组合式

通过组合以将单组手爪的优势发挥出来，灵活性较大，通过转动方向可以满足不同的零件及不同工位的装配。如图所示，为2指手爪+3指手爪的组合机械手爪。2．装配工作站机械系统组成（5）末端执行器快换台工业机器人末端执行器快换台用于存放各种形式的末端执行器，方便机器人自动更换不同的末端执行器,使机器人的应用更具柔性。2．装配工作站机械系统组成3．装配工作站电控系统组成

本工作站中电气控制系统主要由PLC、线槽、电线、接线端子、主令电气、检测传感器等组成。具有接地保护、断点保护、漏电保护功能、安全符合相关的国际标准。总控系统选择西门子S7-1200可编程控制器，CPU型号1215CAC/DC/RLY。以太网I/O采集模块采用工业标准ModbusTCP协议，本搬运码垛工作站采用A-1860型以太网I/O采集模块，用于码垛工作台输入输出信号与总控PLC、工业机器人信号交互。3．装配工作站电控系统组成（1）立体仓库

在其他装配工作站中，为了完成相应的工作任务，还需设计一些辅助装置，同时考虑工作站的总体布局，通常有立体仓库、供料AGV、输送带、转盘等。一般是因为采用了几层、十几层乃至几十层的货架来储存单元货物，以巷道堆垛起重机为主，结合入库与出库周边设备来进行自动化仓储作业的一种仓库。自动化立体仓库系统主要由货架、传输设备、堆垛机、控制系统、计算机管理监控系统等部分组成。。4．装配工作站其他辅助装置（2）供料AGV在工业应用中实现物流中转的无人化、自动化搬运，以达到降低生产成本，提高工业的经济效益目的。AGV沿预定的路线自动行驶，将货物或物料自动从起始点运送到目的地，并且AGV的行驶路径可以改变而灵活改变，如果配备相对应的装卸机构，并且与其他物流设备自动接口，可以实现货物和物料装卸与搬运全过程自动化。4．装配工作站其他辅助装置（3）输送带输送带主要用于输送各种固体块状和粉料状物料或成件物品，能实现连续化、高效率、大倾角运