工业机器人工装系统设计 课件 项目3、4 码垛工作站工装设计、 焊接工作站工装设计.pptx

工业机器人工装系统设计;码垛在工业生产现场十分常见，主要应用于物流、化肥、食品加工等批量生产行业。码垛机器人工作站是一种集成化系统，可与生产系统相连接形成一个完整的集成化码垛生产线。码垛机器人完成一项码垛任务，除需要码垛机器人（机器人和码垛设备）外，还需要一些辅助外围设备。同时，合理的工位布局对于工作站的实际应用也尤为重要。;学习目标

知识目标

熟悉码垛工作站的类型。

掌握码垛工作站的结构。

掌握箱体零件码垛工作站的整体设计。

掌握末端执行器、产品输送线的设计。

能力目标

能够对零件码垛方案进行整体设计。

能够对零件的末端执行器行设计。

能够对产品输送线进行设计。

;学习内容

;在当前工业机器人的应用中，搬运、码垛是最大的应用领域。

工业机器人码垛工作站，即以工业机器人为核心装备，配以工装系统，遂行码垛作业。码垛作业的特点是物料相对单一、重复性大、属于生产流程的一部分，在进行码垛工作站工装系统设计时，要充分考察码垛工作站的特点，进行科学设计。

本任务即通过认识码垛工作站，熟悉其工作特点，找到共性的工装设备，逐项设计，最后完成码垛工作站的工装系统设计，主要包括码垛工作站的布局、末端执行器、输送线设计及相关计算等。;1.码垛工作站整体认识

1．码垛机器人的码垛能力高；

2．结构简单，故障率低，易于保养及维修；

3．主要构成零配件少，维持费用很低；

4．电源消耗低。

5．工业机器人可以设置在狭窄的空间，场地使用效率高，应用灵活，码垛机器人形式如图3-1所示。

6．全部操作可在控制柜屏幕上手触式完成，操作非常简单。

7．一台工业机器人可以同时处理多条生产线的不同产品。产品更新时，只须输入新数据，重新计算后即可进行运行，不需要硬件、设备上的改造与设置。

8.垛型及码垛层数可任意设置，垛型整齐，方便储存及运输。;2.码垛工作站的分类

工业机器人码垛的工作内容基本一致，主要是应用行业的分类，不同的应用行业，物料的属性不同，表现为机器人负载大小、工装夹具的设计形式、安全环保的要求不同。

饲料/化肥行业

食品/药品/烟草行业;码垛工作站包括码垛机器人系统、末端执行系统及码垛外围系统。

（1）码垛机器人系统

;（2）末端执行器（末端工具）

;;3.码垛工作站外围设备

;传送带是自动化码垛生产线上必不可少的一个环节，针对不同的条件，可以选择多种形式的传送带。;4.码垛工位布局

（1）全面式码垛

;（2）集中式码垛

;

对箱体类零件进行码垛，是码垛机器人工作站应用较广泛的一种。

码垛机器人把垛A拆垛后，用吸盘将工件放到物料输送装置上，由物料输送装置将工件输送到靠近垛B的一端，再由码垛机器人堆垛成垛B；垛B堆好后，再用相同的办法，把垛B拆垛，堆垛成垛A。;;码垛工作站工作流程：

⑴按启动按钮，系统运行，机器人启动。

⑵码垛机把垛A拆垛，用吸盘将工件搬运至物料输送装置上。

⑶物料输送装置将工件输送到靠近垛B的一端。

⑷B侧精确定位装置对工件进行定位，定位完成后，向机器人发送定位完成信号。

⑸机器人收到信号后将工件搬运至垛B区进行码垛。

⑹码垛完成后机器人返回垛A区进行下次拆垛直到垛A拆完为止；

⑺当垛A拆垛完成后，系统停止运行并报警提示“垛A拆垛完成”；

⑻在触摸屏上，单击“码垛方向”按钮，系统用相同的方法法，把垛B拆垛，堆垛成垛A。

;机器人机械系统是指机械本体结构，本任务中选择埃夫特ER20-C10机器人，机械本体由底座部分、大臂、小臂部分、手腕部件和本体管线包部分组成，共有6个电动机可以驱动6个关节的运动实现不同的运动形式。;;1.末端执行器选型

机器人末端执行器也就是常说的“手爪”，本设计采用真空吸盘机构，通过电磁阀控制真空发生器抽真空，吸取上表面平整零件。这个机构由坚固的铝材制作，采用了NBR海绵密封胶条，使接触端贴面可承受横向力并对机器人抓取起到缓冲作用。

;这个机构对抓取的工件具有极高的安全可靠性保障，具体体现在：

①NBR海绵层可以缓解吸盘与工件接触瞬间产生的冲击并保证吸盘机构的密封；

②若系统突然断电或者紧急停止时，恰好机器人已抓取工件，这个末端执行器机构可以保证机器人保持抓取动作，不会将工件“放手”，即这个结构具有断电保持功能，确保工件不会发生跌落和损坏，直至空气压缩机的气罐中的压缩空气消耗至无法触动系统中的真空发生器抽真空，这保证了操作人员有足够长的时间来取下机器人“手”中的工件，大大提高了系统的安全性和可靠性。;2.气动原理图

当机器人发出吸取指令时，1YA通电，压缩空气经过三联体3、换向阀5进入真空发生器6，压缩空气（正压）通过真空发生器产生负压，负压经过换向阀8进入真空吸盘A，产生吸取动作，工件被吸取。

当机