《工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)集成》教學(xué)課件 項(xiàng)目一任務(wù)2工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)集成方案解析

目錄任務(wù)1工業(yè)機(jī)器人集成領(lǐng)域概述及職業(yè)規(guī)劃任務(wù)2工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)集成方案解析任務(wù)3工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)集成設(shè)備組成及選型原則任務(wù)4工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)集成設(shè)計(jì)任務(wù)5工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)集成布局模擬任務(wù)2工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)集成方案解析工業(yè)機(jī)器人工作站是工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)集成的基本工作單元，認(rèn)識(shí)工業(yè)機(jī)器人工作站的組成和特點(diǎn)能夠幫助我們了解系統(tǒng)集成。在工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)集成方案的設(shè)計(jì)階段，首先需要對(duì)客戶(hù)需求和產(chǎn)品信息進(jìn)行詳細(xì)解析，全面了解產(chǎn)品信息后，才能夠設(shè)計(jì)出滿(mǎn)足客戶(hù)需求的系統(tǒng)集成方案。方案需要根據(jù)產(chǎn)品的需求和工藝以及生產(chǎn)要求進(jìn)行設(shè)計(jì)。本任務(wù)介紹的是為完成一項(xiàng)合格的方案，所需要掌握的系統(tǒng)集成方案的設(shè)計(jì)思路和產(chǎn)品工藝，以及如何根據(jù)產(chǎn)品的需求和生產(chǎn)要求進(jìn)行合理設(shè)計(jì)。任務(wù)描述任務(wù)2工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)集成方案解析工業(yè)機(jī)器人工作站一般是指一臺(tái)或多臺(tái)機(jī)器人配備相應(yīng)的周邊輔助設(shè)備，構(gòu)成的完成某一特定工序作業(yè)的生產(chǎn)系統(tǒng)或工作單元。工業(yè)機(jī)器人工作站主要由工業(yè)機(jī)器人、控制系統(tǒng)、輔助設(shè)備和其他周邊設(shè)備組成，是以工業(yè)機(jī)器人作為加工主體的作業(yè)系統(tǒng)。正是借助工業(yè)機(jī)器人的可再編程的特點(diǎn)，在更換不同的產(chǎn)品后對(duì)機(jī)器人進(jìn)行重新編程，能夠完成新的作業(yè)任務(wù)，所以能夠達(dá)到柔性制造的要求。工業(yè)機(jī)器人工作站的作業(yè)系統(tǒng)一般由機(jī)器人、工裝夾具、變位器和輔助設(shè)備等組成，工業(yè)機(jī)器人本體在工作站中只是工作系統(tǒng)的一個(gè)部分。在設(shè)計(jì)時(shí)將它們進(jìn)行系統(tǒng)集成，使之構(gòu)成一個(gè)整體，從而達(dá)到作業(yè)要求。知識(shí)準(zhǔn)備一、工業(yè)機(jī)器人工作站簡(jiǎn)述任務(wù)2工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)集成方案解析知識(shí)準(zhǔn)備一、工業(yè)機(jī)器人工作站簡(jiǎn)述任務(wù)2工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)集成方案解析知識(shí)準(zhǔn)備一、工業(yè)機(jī)器人工作站簡(jiǎn)述任務(wù)2工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)集成方案解析在工業(yè)上，完成一個(gè)工業(yè)機(jī)器人集成項(xiàng)目，大致實(shí)施工作流程為：客戶(hù)需求溝通－方案設(shè)計(jì)－機(jī)械設(shè)計(jì)制造－電氣設(shè)計(jì)－現(xiàn)場(chǎng)安裝－調(diào)試生產(chǎn)。根據(jù)終端用戶(hù)提出的產(chǎn)品需求，首先需要對(duì)項(xiàng)目的需求信息進(jìn)行分析，對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行解析。一般情況下，我們會(huì)根據(jù)客戶(hù)提供的產(chǎn)品圖紙、產(chǎn)品工藝、現(xiàn)場(chǎng)情況以及客戶(hù)需求，了解產(chǎn)品的精度要求、產(chǎn)量要求、生產(chǎn)節(jié)拍、工藝需求、現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境等信息資料，并到現(xiàn)場(chǎng)工廠車(chē)間進(jìn)行實(shí)地考察，進(jìn)一步了解、交流、核實(shí)具體情況，進(jìn)行項(xiàng)目可行性及可操作性論證。在一般工業(yè)項(xiàng)目中，需要了解項(xiàng)目背景、工作條件、工序要求、設(shè)計(jì)要求和交付要求。知識(shí)準(zhǔn)備二、產(chǎn)品對(duì)象信息解析任務(wù)2工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)集成方案解析（一）項(xiàng)目背景一般在工業(yè)領(lǐng)域中，汽車(chē)行業(yè)和3C行業(yè)的用戶(hù)對(duì)于工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)集成的運(yùn)用比較熟悉和了解。而在其他制造加工行業(yè)內(nèi)，很多廠商是第一次使用工業(yè)機(jī)器人進(jìn)行生產(chǎn)加工工作，對(duì)于采用什么樣的機(jī)器人集成工作站并不是很了解。所以我們需要了解集成項(xiàng)目的背景，以便于了解客戶(hù)需求，做出更好的集成產(chǎn)品。知識(shí)準(zhǔn)備二、產(chǎn)品對(duì)象信息解析任務(wù)2工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)集成方案解析（二）工作條件在工業(yè)領(lǐng)域中，工業(yè)機(jī)器人和產(chǎn)品的工作條件直接影響后續(xù)方案的設(shè)計(jì)。需要了解的工作條件有：1.工業(yè)機(jī)器人的工作溫度要求。2.工業(yè)機(jī)器人的潔凈度要求。3.工作站的空間、質(zhì)量要求。知識(shí)準(zhǔn)備二、產(chǎn)品對(duì)象信息解析任務(wù)2工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)集成方案解析（三）工序要求產(chǎn)品的生產(chǎn)工序關(guān)系到機(jī)器人工作站集成的方方面面。確定產(chǎn)品的生產(chǎn)工序?qū)Ψ桨冈O(shè)計(jì)過(guò)程中設(shè)備型號(hào)的選型設(shè)計(jì)等有著重要的作用。

1.產(chǎn)品的加工工藝、工序。

2.產(chǎn)品的材質(zhì)、尺寸大小及特殊要求。知識(shí)準(zhǔn)備二、產(chǎn)品對(duì)象信息解析任務(wù)2工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)集成方案解析知識(shí)準(zhǔn)備二、產(chǎn)品對(duì)象信息解析任務(wù)2工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)集成方案解析知識(shí)準(zhǔn)備二、產(chǎn)品對(duì)象信息解析任務(wù)2工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)集成方案解析（四）設(shè)計(jì)要求對(duì)于機(jī)器人或其他設(shè)備，我們需要考慮客戶(hù)的需求以及現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境要求。1.機(jī)器人的位置要求。2.機(jī)器人的節(jié)拍要求。3.工作站的材質(zhì)要求。知識(shí)準(zhǔn)備二、產(chǎn)品對(duì)象信息解析任務(wù)2工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)集成方案解析（五）交付要求交付方案時(shí)，一般以概念說(shuō)明書(shū)的形式提交。概念說(shuō)明書(shū)應(yīng)能清晰表達(dá)所設(shè)計(jì)機(jī)械手的工作原理、驅(qū)動(dòng)方式、運(yùn)動(dòng)軌跡和范圍、基本結(jié)構(gòu)和尺寸、針對(duì)不同產(chǎn)品的調(diào)整方式等，可以提供幾套不同的方案供客戶(hù)選擇。知識(shí)準(zhǔn)備二、產(chǎn)品對(duì)象信息解析任務(wù)2工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)集成方案解析機(jī)器人集成項(xiàng)目的方案設(shè)計(jì)是項(xiàng)目實(shí)施的前提，也是能否順利完成項(xiàng)目的關(guān)鍵所在。集成項(xiàng)目的方案設(shè)計(jì)有三個(gè)很重要的意義：方案是通過(guò)與用戶(hù)溝通，形成最終訂單的技術(shù)基礎(chǔ)；方案為后續(xù)機(jī)械設(shè)計(jì)、電氣設(shè)計(jì)部分提供設(shè)計(jì)框架和思路，是設(shè)計(jì)之路的啟明星；方案中的仿真等部分可以指導(dǎo)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試，使得現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試能夠又快又好地完成。工業(yè)機(jī)器人集成項(xiàng)目方案設(shè)計(jì)包括機(jī)器人選型、夾具設(shè)計(jì)、工作站設(shè)計(jì)及外圍設(shè)備非標(biāo)設(shè)計(jì)、工藝要求、仿真與節(jié)拍分析。知識(shí)準(zhǔn)備三、集成工作站的設(shè)計(jì)思路任務(wù)2工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)集成方案解析（一）機(jī)器人選型根據(jù)機(jī)器人的負(fù)載、工作半徑、精度和速度等，確定型號(hào)和機(jī)器人品牌。（二）夾具設(shè)計(jì)根據(jù)產(chǎn)品工藝需要，分別對(duì)機(jī)器人上的夾具、產(chǎn)品的固定夾具以及其他需要的定位設(shè)備進(jìn)行選型或設(shè)計(jì)。

知識(shí)準(zhǔn)備三、集成工作站的設(shè)計(jì)思路任務(wù)2工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)集成方案解析（三）工作站的設(shè)計(jì)及外圍設(shè)備非標(biāo)設(shè)計(jì)機(jī)器人工作站不只有機(jī)器人本體，機(jī)器人本體只是執(zhí)行機(jī)構(gòu)，是無(wú)法獨(dú)立完成工作的，必須要配合相關(guān)的其他設(shè)備，整合成工作站或者線體才能完成作業(yè)任務(wù)。在項(xiàng)目方案中一般有會(huì)大量非標(biāo)設(shè)計(jì)的設(shè)備或部件，根據(jù)工藝要求及客戶(hù)需求，結(jié)合相關(guān)信息設(shè)計(jì)符合需求的外圍設(shè)備，如圍欄、變位機(jī)和輸送線等。知識(shí)準(zhǔn)備三、集成工作站的設(shè)計(jì)思路任務(wù)2工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)集成方案解析（四）工藝要求系統(tǒng)集成工作站對(duì)于不同的工藝應(yīng)用有不同的工藝要求，下面以焊接和打磨工藝為例進(jìn)行簡(jiǎn)單的介紹。

1.焊接工藝機(jī)器人焊接的質(zhì)量與其焊接方法有關(guān)，操作時(shí)需根據(jù)被焊工件的材質(zhì)、牌號(hào)、化學(xué)成分、焊件結(jié)構(gòu)類(lèi)型及焊接性能要求來(lái)確定。首先要確定焊接方法，如埋弧焊、鎢極氬弧焊、熔化極氣體保護(hù)焊等，焊接方法的種類(lèi)非常多，只能根據(jù)具體情況選擇。確定焊接方法后，再制訂焊接工藝參數(shù)，焊接工藝參數(shù)的種類(lèi)各不相同，如弧焊主要包括焊絲型號(hào)（或牌號(hào)）、直徑、電流、電壓、焊接電源種類(lèi)、極性接法、焊接層數(shù)、道數(shù)和檢驗(yàn)方法等。知識(shí)準(zhǔn)備三、集成工作站的設(shè)計(jì)思路任務(wù)2工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)集成方案解析

2.打磨工藝機(jī)器人打磨拋光本質(zhì)上是在模仿人手做打磨拋光工作，其現(xiàn)場(chǎng)工藝往往決定了生產(chǎn)出的產(chǎn)品質(zhì)量。因此，設(shè)計(jì)人員對(duì)現(xiàn)場(chǎng)打磨拋光工藝的熟悉程度非常重要。打磨對(duì)砂帶的要求很高，且粗細(xì)比（砂帶型號(hào)）搭配要合理，一般是按由粗到細(xì)的順序。在生產(chǎn)中根據(jù)實(shí)際情況來(lái)配置一套打磨機(jī)中砂帶的條數(shù)，一般為2到4根。拋光時(shí)，拋光輪的選取同樣重要，尤其是拋光輪的消耗問(wèn)題，通常使用麻輪進(jìn)行粗拋，使用布輪進(jìn)行精拋。整體要求表面無(wú)碰傷、刮傷、裂痕、夾傷、波浪皺紋等。現(xiàn)場(chǎng)打磨拋光時(shí)，首先考慮的是打磨機(jī)和拋光機(jī)的設(shè)計(jì)，其次是夾具的設(shè)計(jì)，接著是上料臺(tái)的設(shè)計(jì)，這些設(shè)計(jì)都要注意干涉和穩(wěn)定性問(wèn)題。從機(jī)器人在上件臺(tái)上夾取工件開(kāi)始，到機(jī)器人夾取工件在打磨機(jī)、拋光機(jī)上進(jìn)行打磨拋光，分別進(jìn)行粗磨、中磨、精磨、粗拋、精拋等，再到機(jī)器人將工件放在上件臺(tái)上結(jié)束，整個(gè)過(guò)程須連貫統(tǒng)一。知識(shí)準(zhǔn)備三、集成工作站的設(shè)計(jì)思路任務(wù)2工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)集成方案解析（五）仿真、節(jié)拍分析根據(jù)設(shè)計(jì)方案完成機(jī)器人系