【正文】 作站集成方案設(shè)計(jì)28圖 311 ABB 工業(yè)機(jī)器人皮帶機(jī)構(gòu)該單元由拋光機(jī)構(gòu)、打磨拋光工裝等組成。實(shí)現(xiàn)機(jī)器人通過(guò)與之配套的手爪實(shí)現(xiàn)在該單元的模擬打磨拋光。被拋光工件采用不銹鋼。固定臺(tái)主體采用鋁型材制作。圖 312 ABB 工業(yè)機(jī)器人打磨機(jī)構(gòu) 工業(yè)機(jī)器人的安全單元安全單元主要包括了安全器件安裝支架，安全光幕傳感器，安裝在設(shè)備前后側(cè)方便設(shè)備調(diào)試和學(xué)員學(xué)習(xí)，工作臺(tái)的兩邊側(cè)面采用安全玻璃對(duì)設(shè)備進(jìn)行防護(hù)?；窗残畔⒙殬I(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文29圖 313 ABB 工業(yè)機(jī)器人安全單元 工業(yè)機(jī)器人的電氣系統(tǒng)電氣控制系統(tǒng)主要由可編程控制器、線槽、電線、接線端子、主令電氣、檢測(cè)傳感器等組成。具有接地保護(hù)、斷電保護(hù)、漏電保護(hù)功能，安全性符合相關(guān)的國(guó)標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)。安裝電器的網(wǎng)孔板可以抽出，方便接線。 工業(yè)機(jī)器人的氣動(dòng)系統(tǒng)主要由氣泵、電磁閥、電磁閥底座、氣爪、真空發(fā)生器、真空吸盤(pán)、油水分離器、氣管、接頭、節(jié)流閥等組成，負(fù)責(zé)設(shè)備的供氣。 工業(yè)機(jī)器人的工作臺(tái)工作臺(tái)下部采用鋼焊接而成，帶有腳輪和腳杯，涂白漆；單個(gè)工作臺(tái)外形大體尺寸為：長(zhǎng) 1600*寬 1400*高 800mm；機(jī)器人安裝底板采用鋼板固定；工作臺(tái)分上下兩層，上層用于安放機(jī)器人和操作對(duì)象，下層通過(guò)隔板分為前后兩個(gè)區(qū)域，下層一側(cè)帶有網(wǎng)孔板抽屜，用于安裝電氣系統(tǒng)，具有收拉功能。 工作臺(tái)前后都雙開(kāi)門(mén)和配備散熱風(fēng)機(jī)，方便機(jī)器人等控制柜的安裝和散熱。 工作臺(tái)四各角落裝有立柱，方便安裝安裝安全光幕和防護(hù)玻璃。第四章 工業(yè)機(jī)器人工作站集成安裝與維護(hù)30第四章 工業(yè)機(jī)器人工作站集成安裝與維護(hù) 工業(yè)機(jī)器人的搬運(yùn)ABB 工業(yè)機(jī)器人的運(yùn)輸一般是木箱包裝，包括底板和外殼。底板是包裝箱承重部分，與內(nèi)包裝物之間有固定，內(nèi)包裝物不會(huì)在底板上竄動(dòng)，是起重機(jī)或叉車(chē)搬運(yùn)的受力部分。箱體外殼及上蓋只起防護(hù)作用，承重有限，包裝箱上不能放重物，不能傾倒，不能雨淋等。拆包裝前先檢查是否有破損，如有破損聯(lián)系運(yùn)輸單位或供應(yīng)商。使用電動(dòng)扳手、撬杠、羊角錘等工具，先拆蓋，再拆殼，注意不要損壞箱內(nèi)物品。最后拆除機(jī)器人與底板間的固定物，可能是鋼絲纏繞、長(zhǎng)自攻釘、鋼釘?shù)?。核查零部件，根?jù)裝箱清單核查機(jī)器人系統(tǒng)零部件，一般包括機(jī)器人本體、控制柜、示教器、連接線纜、電源等。注意檢查外觀是否有損壞。機(jī)器人出廠時(shí)已調(diào)整到易于搬運(yùn)的姿態(tài)，可以用叉車(chē)或起重機(jī)搬運(yùn)，首先根據(jù)機(jī)器人重量選擇適當(dāng)承重的叉車(chē)或起重機(jī)，注意研究叉車(chē)或起吊繩位置，確保平衡穩(wěn)定。圖 41 IRB120 工業(yè)機(jī)器人的裝運(yùn)姿態(tài)如果機(jī)器人未固定在基座上并保持靜止，則機(jī)器人在整個(gè)工作區(qū)域中不穩(wěn)定。移動(dòng)手臂會(huì)使重心偏移，這可能會(huì)造成機(jī)器人翻倒。然后裝運(yùn)姿態(tài)是最穩(wěn)定的位置，因此將機(jī)器人固定到其基座之前，切勿改變其姿態(tài)。利用起重機(jī)用圓形吊帶吊升機(jī)器人，在手臂上安裝一個(gè)吊環(huán)，并在其上掛住吊繩提升起來(lái)，將機(jī)器人移到其最穩(wěn)定的位置。有架臺(tái)時(shí)也用同樣方法。不同型號(hào)機(jī)器人，其提升姿態(tài)不同，如圖 41 所示。在機(jī)器人表面與圓形吊帶直接接觸的地方墊放厚布，搬運(yùn)過(guò)程人員均不得出現(xiàn)在懸掛載荷的下方，關(guān)閉機(jī)器人的所有電力、液壓和氣壓供給，用連接螺釘和墊圈安裝支架，以將上臂固定淮安信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文31到底座上，如圖 42 所示。圖 42 IRB120 工業(yè)機(jī)器人的吊升 工業(yè)機(jī)器人的安裝ABB 工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)默認(rèn)配置為安裝到地面上，不考慮傾斜。在懸掛位置安裝機(jī)器人的方法與地面安裝基本相同，懸掛安裝可確保龍門(mén)吊或相應(yīng)結(jié)構(gòu)足夠堅(jiān)固，避免過(guò)度的振動(dòng)和偏斜，以達(dá)到最佳性能。如果機(jī)器人采用墻面安裝方式或者安裝在傾斜位置，則基坐標(biāo)系的 X 方向應(yīng)指向下方，如圖 413 所示。圖 43 IRB120 工業(yè)機(jī)器人基坐標(biāo)系的 X 方向向下如果以其他任何角度安裝機(jī)器人，則必須更新參數(shù)“Gravity Beta”。Gravity Beta 指定機(jī)器人的安裝角度，以弧度表示。正確配置 Gravity Beta，以便機(jī)器人系統(tǒng)可以采用最佳的可行方法控制移動(dòng)，錯(cuò)誤定義安裝角度(Gravity Beta) 會(huì)導(dǎo)致機(jī)械結(jié)構(gòu)過(guò)載、路徑性能和路徑精確度較低等。參數(shù) Gravity Beta 指定機(jī)器人的安裝角度，以弧度表示。按照以下方式進(jìn)行計(jì)算，Gravity Beta = A176。x ，其中 A 為以度為單位的安裝角度，B 為以弧度為第四章 工業(yè)機(jī)器人工作站集成安裝與維護(hù)32單位的安裝角度。 工業(yè)機(jī)器人工作站電氣系統(tǒng)安裝ABB 工業(yè)機(jī)器人控制器主要由主計(jì)算機(jī)、軸計(jì)算機(jī)、伺服驅(qū)動(dòng)板等構(gòu)成，各電控元件邏輯結(jié)構(gòu)關(guān)系如圖 44 所示。圖 44 客戶(hù)連接電纜在上臂殼的位置，相當(dāng)于電腦的主機(jī)，用于存放系統(tǒng)和數(shù)據(jù) 串口測(cè)量板。圖 45 ABB 工業(yè)機(jī)器人主計(jì)算機(jī)，控制單元主板與 I/O LINK 設(shè)備、串行主軸、伺服軸、控制單元I/O 板與顯示單元的連接?；窗残畔⒙殬I(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文33圖 46 ABB 工業(yè)機(jī)器人 I/O 板，給 I/O 輸入輸出板提供電源。圖 47 ABB 工業(yè)機(jī)器人 I/O 電源板，給機(jī)器人各軸運(yùn)動(dòng)提供電源。圖 48 ABB 工業(yè)機(jī)器人電源分配板，每個(gè)機(jī)器人軸的轉(zhuǎn)數(shù)計(jì)算。第四章 工業(yè)機(jī)器人工作站集成安裝與維護(hù)34圖 49 ABB 工業(yè)機(jī)器人軸計(jì)算機(jī)，控制柜正常工作時(shí)，安全面板上所有指示燈點(diǎn)亮，急停按鈕從它這里接入。圖 410 ABB 工業(yè)機(jī)器人安全面板，充電和放電是電容器的基本功能。此電容用于機(jī)器人關(guān)閉電源后，保存數(shù)據(jù)后再斷電，相當(dāng)于延時(shí)斷電功能。圖 411 ABB 工業(yè)機(jī)器人電容淮安信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文35，驅(qū)動(dòng)器用于驅(qū)動(dòng)機(jī)器人各個(gè)軸的電機(jī)。圖 412 ABB 工業(yè)機(jī)器人六軸的驅(qū)動(dòng)器圖 413 ABB 工業(yè)機(jī)器人和控制柜上的動(dòng)力線 TRACK SMB 板，在控制柜斷電的情況下，可以保持相關(guān)的數(shù)據(jù)——具有斷電保持功能。圖 414 外部軸上的電池和 TRACK SMB 板 工業(yè)機(jī)器人的工作站維保開(kāi)展 ABB 工業(yè)機(jī)器人工作站任何檢修工作前，實(shí)現(xiàn)必須明確工業(yè)機(jī)器人安全守則。ABB 工業(yè)機(jī)器人檢修與維護(hù)得間隔時(shí)間這取決于待執(zhí)行維護(hù)活動(dòng)的類(lèi)型和機(jī)器人的工作條件，主要由以下方式：第四章 工業(yè)機(jī)器人工作站集成安裝與維護(hù)36（1）日歷時(shí)間：按月數(shù)規(guī)定，而不論系統(tǒng)運(yùn)行與否；（2）操作時(shí)間：按操作小時(shí)數(shù)規(guī)定，更頻繁的運(yùn)行意味著更頻繁的維護(hù)活動(dòng)；（3）SIS：由機(jī)器人的 SIS (Service Information System) 規(guī)定。間隔時(shí)間值通常根據(jù)典型的工作循環(huán)來(lái)給定，但此值會(huì)因各個(gè)部件的負(fù)荷強(qiáng)度而存在差異。ABB 工業(yè)機(jī)器人由機(jī)器人和控制器機(jī)柜組成，必須定期對(duì)其進(jìn)行維護(hù)，以確保其功能正常發(fā)揮。維護(hù)活動(dòng)及其相應(yīng)的間隔如表 所示。定期意味著要定期執(zhí)行相關(guān)活動(dòng)，但實(shí)際的間隔可以不遵守機(jī)器人制造商的規(guī)定。此間隔取決于機(jī)器人的操作周期、工作環(huán)境和運(yùn)動(dòng)模式。通常來(lái)說(shuō)，環(huán)境的污染越嚴(yán)重，運(yùn)動(dòng)模式越苛刻（電纜線束彎曲越厲害），間隔也越短。ABB 工業(yè)機(jī)器人布線包含機(jī)器人與控制器機(jī)柜之間的布線，檢查前必須關(guān)閉連接到機(jī)器人的所有電源、液壓源和氣壓源，目測(cè)檢查機(jī)器人與控制機(jī)柜之間的控制布線查找磨損、切割或擠壓損壞，如果檢測(cè)到磨損或損壞，則更換布線。齒輪箱與機(jī)械停止裝置的碰撞可導(dǎo)致其預(yù)期使用壽命縮短，當(dāng)機(jī)械停止出現(xiàn)彎曲、松動(dòng)、損壞等情況時(shí)，則進(jìn)行更換。卸除蓋子即可接近每條同步帶，檢查同步帶是否損壞或磨損，檢查同步皮帶輪是否損壞。如果檢測(cè)到任何損壞或磨損，則必須更換該部件，檢查每條皮帶的張力如果皮帶張力不正確，請(qǐng)進(jìn)行調(diào)整（軸 3：F = 18；軸 5：F = ）。 圖 415 IRB120 工業(yè)機(jī)器人同步帶的位置4. 檢查機(jī)器人齒輪箱潤(rùn)滑油。更換的潤(rùn)滑油必須符合 ABB 工業(yè)機(jī)器人的潤(rùn)滑油類(lèi)型、貨號(hào)和特定齒輪箱中的潤(rùn)滑油量?；窗残畔⒙殬I(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文37。電池組的位置在底座蓋的內(nèi)部，通過(guò)卸下連接螺釘從機(jī)器人上卸下底座蓋，斷開(kāi)電池電纜與編碼器接口電路板的連接。切斷電纜帶。卸下電池組，用電纜帶安裝新電池組，將電池電纜與編碼器接口電路板相連，用其連接螺釘將底座蓋重新安裝到機(jī)器人上，最后更新轉(zhuǎn)數(shù)計(jì)數(shù)器。淮安信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文38第五章 工業(yè)機(jī)器人工作站的調(diào)試 工業(yè)機(jī)器人調(diào)試說(shuō)明 工作站開(kāi)機(jī)說(shuō)明上電前確認(rèn)設(shè)備上次使用正常，設(shè)備無(wú)損壞，各插頭接觸良好，空壓機(jī)工作正常。1. 將操作臺(tái)柜門(mén)打開(kāi)，安裝底板抽出，所有空氣開(kāi)關(guān)全部合上。2. 檢查傳輸帶上是否有工件，碼跺盤(pán)上工件是否擺好，打磨工件是否擺好。3. 操作盒上急停按鈕是否被按下，機(jī)器人是否在安全位置，如不在請(qǐng)用示教盒手動(dòng)將機(jī)器人移動(dòng)至安全位置。4. 上電之后等待機(jī)器人初始化完成，示教器顯示正常工作界面。5. 確定設(shè)備工作氣壓在 范圍之內(nèi)。6. 在使用畫(huà)筆之前，請(qǐng)先把筆套拔出，用完之后再將筆套插好。 工作站自動(dòng)操作1. 當(dāng)開(kāi)機(jī)工作結(jié)束之后，操作盒上的復(fù)位指示燈以 1S 周期在閃爍。2. 按下復(fù)位按鈕 1S 鐘，設(shè)備開(kāi)始進(jìn)行復(fù)位，當(dāng)復(fù)位指示燈為常亮?xí)r，代表復(fù)位工作結(jié)束。3. 復(fù)位結(jié)束后，啟動(dòng)指示燈閃爍，按下啟動(dòng)按鈕，設(shè)備進(jìn)入工作狀態(tài)。4. 將工件放入傳輸帶首端，傳輸帶自動(dòng)傳輸?shù)侥┒?，傳輸帶停止，機(jī)器人自動(dòng)抓取并放入指定庫(kù)位。連續(xù)放四個(gè)工件，機(jī)器人依次放入四個(gè)指定庫(kù)位。5. 庫(kù)位操作完成，機(jī)器人停在指定位置，只需再按一下啟動(dòng)按鈕，機(jī)器人進(jìn)入下一工作流程，進(jìn)入碼跺工作。6. 在碼跺臺(tái)面上事先按指定位置擺好工件，機(jī)器人按程序自動(dòng)進(jìn)行碼跺。7. 碼跺操作完成，機(jī)器人停在指定位置，只需再按一下啟動(dòng)按鈕，機(jī)器人進(jìn)入下一工作流程，進(jìn)入畫(huà)筆工作。機(jī)器人會(huì)在畫(huà)板上畫(huà)一個(gè)方和一個(gè)圓。8. 畫(huà)筆操作完成，機(jī)器人停在指定位置，只需再按一下啟動(dòng)按鈕，機(jī)器人進(jìn)入下一工作流程，進(jìn)入打磨工作。機(jī)器人在打磨工件上進(jìn)行打磨。打磨完成之后，機(jī)器人回到初始原點(diǎn)。 工業(yè)機(jī)器人調(diào)試說(shuō)明第五章 工業(yè)機(jī)器人工作站的調(diào)試39給機(jī)器人編寫(xiě)流程并對(duì)流程進(jìn)行保存。系統(tǒng)復(fù)位：上電后，將機(jī)器人控制器上鑰匙開(kāi)關(guān)打到自動(dòng)擋，試教盒提示窗口點(diǎn)確定，按電機(jī)按鈕聽(tīng)到“咔嗒”聲后按鈕亮。按試教盒屏幕上“PP 移至 main”，按三角形啟動(dòng)鍵。此時(shí)，機(jī)器人準(zhǔn)備就緒。按下面板上的“復(fù)位”鍵，控制程序開(kāi)始復(fù)位，機(jī)器人回到初始位置。復(fù)位完成后“運(yùn)行指示燈”閃爍。 啟動(dòng)：“運(yùn)行指示燈”閃爍時(shí)，按下“啟動(dòng)”鍵，機(jī)器人機(jī)器人運(yùn)行到工具換裝裝置處裝上吸盤(pán)工裝，并運(yùn)行到棋盤(pán)上方。機(jī)器人按照程序?qū)⒐ぜ[放成指定形狀。擺放完成后，機(jī)器人回到工具換裝裝置處卸下吸盤(pán)工裝機(jī)器人運(yùn)行到初始位置?；窗残畔⒙殬I(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文40第五章 工業(yè)機(jī)器人工作站的調(diào)試41淮安信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文42淮安信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文43第六章 總結(jié)與展望 系統(tǒng)的先進(jìn)性（除了焊接機(jī)器人，因?yàn)楹笝C(jī)機(jī)器人對(duì)環(huán)境和電源要求較高，我們有專(zhuān)門(mén)的焊接機(jī)器人實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)。），如抓取、搬運(yùn)、碼垛、軌跡模擬等。，模塊間留有氣源和線路接口，這樣可以根據(jù)需要組成不同模塊的選配，功能模塊可以自由增減，搭配非常靈活。3：工業(yè)機(jī)器人性能不斷提高(高速度、高精度、高可靠性、便于操作和維修) ，而單機(jī)價(jià)格不斷下降。 4：機(jī)械結(jié)構(gòu)向模塊化、可重構(gòu)化發(fā)展。 5：．工業(yè)機(jī)器人控制系統(tǒng)向基于 PC 機(jī)的開(kāi)放型控制器方向發(fā)展便 于標(biāo)準(zhǔn)化、網(wǎng)絡(luò)化；這是目前研究的熱點(diǎn)。器件集成度提高，控制日見(jiàn)小巧，且采用模塊化結(jié)構(gòu)；大大提高了系統(tǒng)的可靠性、易操作性和可維修性。 6：機(jī)器人中的多傳感器系統(tǒng)日益重要。為進(jìn)一步提高機(jī)器人的智 能和適應(yīng)性，多種傳感器的使用是其問(wèn)題解決的關(guān)鍵，其研究熱點(diǎn)在于。 系統(tǒng)的社會(huì)效益工業(yè)機(jī)器人的應(yīng)用水平，代表了的制造業(yè)的發(fā)展水平高低，讓工業(yè)機(jī)器人更好地帶動(dòng)傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的改造與升級(jí)。工業(yè)機(jī)器人是高端裝備產(chǎn)業(yè)新興和高端的領(lǐng)域，能夠輻射帶動(dòng)整個(gè)高端裝備產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，代表著未來(lái)高端裝備的發(fā)展方向，是工業(yè)制造業(yè)實(shí)現(xiàn)數(shù)字化、智能化和信息化的基礎(chǔ)。通過(guò)本設(shè)計(jì)，加快發(fā)展和應(yīng)用工業(yè)機(jī)器人促進(jìn)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型發(fā)展，加速經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式的轉(zhuǎn)變，從勞動(dòng)密集型模式向知識(shí)密集型轉(zhuǎn)變，幫助企業(yè)提高生產(chǎn)效率，加強(qiáng)生產(chǎn)的靈活性，應(yīng)對(duì)中國(guó)工業(yè)化面臨的同質(zhì)化競(jìng)爭(zhēng)、周期化競(jìng)爭(zhēng)和用工需求化矛盾等挑戰(zhàn)。對(duì)推進(jìn)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)，加速產(chǎn)業(yè)發(fā)展搶占未來(lái)經(jīng)濟(jì)發(fā)展制高點(diǎn)具有重要意義。1）：機(jī)器人的智能化 智能化是工業(yè)機(jī)器人的一個(gè)重要方向。目前，機(jī)器人的智能化研究可以分為以下兩個(gè)層次：一是利用模糊控制神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)控制等智能控制策略，第六章 總結(jié)與展望44利用被控制的對(duì)象對(duì)模型依賴(lài)性不強(qiáng)的特點(diǎn)來(lái)解決機(jī)器人的復(fù)雜控制問(wèn)題。二使是機(jī)器人具有與人類(lèi)類(lèi)似的邏輯推理和問(wèn)題求解能力，面對(duì)非結(jié)構(gòu)環(huán)境自主雪球解決方案并加以執(zhí)行，這是更高層次的智能化。智能技術(shù)領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)，如虛擬現(xiàn)實(shí)、智能材料（如形狀記憶合金）、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、專(zhuān)家系統(tǒng)、多傳感器集成和信息融合技術(shù)等。 2）：機(jī)器人地多級(jí)協(xié)調(diào)化 由于生產(chǎn)規(guī)模不斷擴(kuò)大，對(duì)機(jī)器人的多級(jí)協(xié)調(diào)化作業(yè)要求越來(lái)越迫切。在很多大型生產(chǎn)線上，往往要求很多機(jī)器人共同完場(chǎng)一個(gè)生產(chǎn)過(guò)程，因此每一個(gè)機(jī)器人的控制就不單純是自身的控制問(wèn)題，需要多級(jí)協(xié)調(diào)動(dòng)作。機(jī)器人已經(jīng)不再是一個(gè)個(gè)獨(dú)立的作業(yè)機(jī)械，而是成為了其中的重要組成部分，這些都要求多個(gè)機(jī)器人之間、機(jī)器人和生產(chǎn)系統(tǒng)之間必須協(xié)調(diào)作業(yè)。多機(jī)協(xié)調(diào)可以認(rèn)為是智能化的一個(gè)分支。 3）：機(jī)器人