工業(yè)機(jī)器人集成應(yīng)用（ABB） 高級(jí) 課件 1.2.1工作站的工業(yè)機(jī)器人選型

工作站的工業(yè)機(jī)器人選型一、自由度選擇二、工作范圍選擇三、其他參數(shù)選擇1/10一自由度選擇從自由度分析，工作站涉及搬運(yùn)、打磨、去毛刺等工藝應(yīng)用場合，需要做復(fù)雜動(dòng)作，手臂需要扭曲轉(zhuǎn)動(dòng)，所以優(yōu)先選用六軸工業(yè)機(jī)器人。輪轂、輪胎的取放搬運(yùn)均在平面空間進(jìn)行，所以選用四軸SCARA工業(yè)機(jī)器人。2/10二工作范圍選擇以實(shí)現(xiàn)車輪總成加工的智能制造單元系統(tǒng)集成應(yīng)用平臺(tái)典型布局（如圖所示）為例，從工作空間分析選擇工業(yè)機(jī)器人。3/10二工作范圍選擇工作站中的工藝單元寬度均為680mm，長度有1360mm和680mm兩種，根據(jù)下面的布局，要實(shí)現(xiàn)工業(yè)機(jī)器人在各個(gè)單元內(nèi)的工作區(qū)域都在臂展范圍內(nèi)，在無外部軸的前提下，工業(yè)機(jī)器人的臂展將大于1000mm，當(dāng)臂展在此數(shù)值范圍內(nèi)時(shí)，工業(yè)機(jī)器人本體自重過高且外部尺寸過大，無法安裝于工藝單元機(jī)臺(tái)的臺(tái)面上，同時(shí)也將造成設(shè)備成本的提升。所以，進(jìn)行方案設(shè)計(jì)時(shí)，設(shè)計(jì)執(zhí)行單元為工業(yè)機(jī)器人與外部軸配合使用。當(dāng)工業(yè)機(jī)器人隨外部軸運(yùn)動(dòng)至工作單元附近時(shí)，工業(yè)機(jī)器人的需求工作范圍無需到達(dá)工作單元的邊界位置，只需覆蓋實(shí)際的取放工件及打磨拋光點(diǎn)位即可。4/10二工作范圍選擇根據(jù)工作站規(guī)格數(shù)據(jù)，六軸工業(yè)機(jī)器人可選擇工作半徑可達(dá)580mm，底座下方拾取距離為112mm的IRB120工業(yè)機(jī)器人，且其自重僅為25kg，適合臺(tái)面安裝（IRB120工業(yè)機(jī)器人具體參數(shù)參見工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用初級(jí)任務(wù)2.1）。四軸工業(yè)機(jī)器人可以選擇眾為興AR4215，該四軸工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)主要包括工業(yè)機(jī)器人本體（AR4215）、控制柜和示教盒，如圖所示。工業(yè)機(jī)器人本體示教盒控制柜5/10二工作范圍選擇四軸工業(yè)機(jī)器人本體包含4個(gè)關(guān)節(jié)，分別為3個(gè)旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)和1個(gè)移動(dòng)關(guān)節(jié)，各關(guān)節(jié)構(gòu)成如圖1-12所示，J1為水平旋轉(zhuǎn)第一關(guān)節(jié)，J2為水平旋轉(zhuǎn)第二關(guān)節(jié)，J3為豎直平移第三關(guān)節(jié)，J4為水平旋轉(zhuǎn)的第四關(guān)節(jié)。6/10二工作范圍選擇SCARA四軸工業(yè)機(jī)器人AR4215的規(guī)格參數(shù)見表1-2。名稱參數(shù)（值）軸規(guī)格X軸手臂長度：200mm旋轉(zhuǎn)范圍：±127°Y軸手臂長度：200mm旋轉(zhuǎn)范圍：±142°Z軸行程：150mm——R軸旋轉(zhuǎn)范圍：±360°——最高速度X軸600°/sY軸600°/sX、Y軸合成6.3m/sZ軸1.3m/sR軸1667°/s表1AR4215四軸工業(yè)機(jī)器人的規(guī)格參數(shù)（1）7/10二工作范圍選擇名稱參數(shù)（值）重復(fù)定位精度X、Y軸±0.01mmZ軸±0.01mmR軸±0.005°慣性力矩R軸允許裝載的慣性力矩額定值：0.005Kg?m2最大值：0.035Kg?m2表2AR4215四軸工業(yè)機(jī)器人的規(guī)格參數(shù)（2）8/10二工作范圍選擇該四軸工業(yè)機(jī)器人的工作半徑可以滿足工作站所需工作范圍要求，且自重適合臺(tái)面上安裝。因此選擇眾為興AR4215工業(yè)機(jī)器人。左圖為該機(jī)器人運(yùn)動(dòng)空間圖，右圖為外形尺寸圖。9/10三其他參數(shù)選擇工作站中工業(yè)機(jī)器人主要應(yīng)用于搬運(yùn)、裝配、加工工藝場合，使用精度在±0.5mm范圍內(nèi)即可滿足需求，ABBIRB120和眾為興AR4215的工業(yè)機(jī)器人均可以滿足要求。另外，ABB工業(yè)機(jī)器人和眾為興工業(yè)機(jī)器人都具備以太網(wǎng)通信、串口通信、USB存儲(chǔ)接口，可以滿足與外部設(shè)備的通信需求。同時(shí)，均具備離線編程