《工业机器人技术基础》6：工业机器人的技术指标.pptx

工业机器人技术基础目 录1234项目一 工业机器人技术概述项目三 ABB工业机器人的 基本操作项目四 ABB工业机器人的I/O通信65项目六 ABB工业机器人程序编写项目五 ABB工业机器人的程序数据项目二 工业机器人的系统组成及技术参数项目二 工业机器人的系统组成及技术参数任务一 工业机器人的基本组成任务二 工业机器人的技术指标任务二 工业机器人的技术指标12主要技术指标工业机器人选型步骤任务二 工业机器人的技术指标 工业机器人的技术指标反映了工业机器人的使用范围和工作性能，是选择和使用机器人必须考虑的因素。尽管各机器人厂商所提供的技术指标不完全一样，机器人的结构、用途和用户的要求也不尽相同，但主要技术指标一般均为：自由度、工作空间、额定负载、最大工作速度和工作精度等。表2-3是工业机器人行业四大巨头的市场典型热销产品的主要技术参数。任务二 工业机器人的技术指标表2-3 工业机器人行业四巨头的典型热销产品参数 FANUC M-10iA机械结构6轴垂直多关节型最大速度J1210/s最大负载10kgJ2190/s工作半径1420mmJ3210/s重复精度0.08mmJ4400/s安装方式落地式、倒置式J5400/s本体质量130kgJ6600/s动作范围J1340动作范围J4380J2250J5380J3445J6720任务二 工业机器人的技术指标 YASKAW MA1400机械结构6轴垂直多关节型最大速度S轴220/s最大负载6kgL轴220/s工作半径1434mmU轴220/s重复精度0.08 mmR轴410/s安装方式落地式、倒置式B轴410/s本体质量130kT轴610/s动作范围S轴-170+170动作范围R轴-150+150L轴-90+155B轴-45+180eU轴-175+190T轴-200+200任务二 工业机器人的技术指标 ABB IRB 1410机械结构6轴垂直多关节型最大速度轴1141/s最大负载5kg轴2141/s工作半径1450mm轴3141/s重复精度0.05mm轴4280/s安装方式落地式、倒置式轴5280/s本体质量170kg轴6280/s动作范围轴1-170+170动作范围轴4-150+150轴2-70+70轴5-115+115轴3-65+70轴6-300+300任务二 工业机器人的技术指标 KUKA KR5 arc机械结构6轴垂直多关节型最大速度A1154/s最大负载5kgA2154/s工作半径1411mmA3228/s重复精度0.04mmA4343/s安装方式落地式、倒置式A5384/s本体质量127kgA6721/s动作范围A1155动作范围A4350A2-180+65A5130A3-15+158A635001 主要技术指标任务二 工业机器人的技术指标1.主要技术指标 （1）自由度。物体能够对坐标系进行独立运动的数目，末端执行器的动作不包括在内。通常作为机器人的技术指标，反映机器人动作的灵活性，可用轴的直线移动、摆动或旋转动作的数目来表示。采用空间开链连杆机构的机器人，因每个关节运动副仅有一个自由度，所以机器人的自由度数就等于它的关节数。由于具有六个旋转关节的铰接并链式机器人从运动学上已被证明能以最小的结构尺寸获取最大的工作空间，并且能以较高的位置精度和最优的路径到达指定位置，因而关节机器人在工业领域得到广泛地应用。目前，焊接和涂装作业机器人多为6或7个自由度，而搬运、码垛和装配机器人多为46个自由度。任务二 工业机器人的技术指标1.主要技术指标 （2）额定负载，也称持重，指正常操作条件下，作用于机器人手腕末端，且不会使机器人性能降低的最大载荷。目前，常用的工业机器人负载范围为0.5800kg。额定负载反映的是工业机器人的承载能力。承载能力是指机器人在作业范围内的任何位姿上所能承受的最大重量。承载能力不仅取决于负载的重量，而且与机器人运行的速度和加速度的大小和方向有关。根据承载能力的不同，工业机器人大致分为：任务二 工业机器人的技术指标1.主要技术指标 微型机器人承载能力为1N以下 小型机器人承载能力不超过105N 中型机器人承载能力为105106N 大型机器人承载能力为106107N 重型机器人承载能力为107N以上任务二 工业机器人的技术指标1.主要技术指标 （3）工作空间，也称工作范围或工作行程，指工业机器人执行任务时，机器人控制点所能掠过的空间，通常用图形表示，图2-18为ABB IRB 2400工业机器人的工作范围。由于工作范围的形状和大小反映了机器人工作能力的大小，因而它对于机器人的应用十分重要。工作范围不仅与机器人各个连杆的尺寸有关，还与机器人的总体结构相关。为能真实反映机器人的特征参数，厂家所给出的工作范围一般指不安装末端执行器时可以到达的区域。应特別注意的是，在装上末端执行器后，需要同时保证工具姿态，实际的可达空间会比厂家给出的要小一层，需要认真地用比例作图法或模型法核算一下，以判断是否满足实际需要。目前，单体工业机器人本体的工作半径可达3.5m左右。任务二 工业机器人的技术指标1.主要技术指标图2-18 ABB IRB 2400型工业机器人的工作范围任务二 工业机器人的技术指标1.主要技术指标 （4）工作精度。机器人的工作精度主要指定位精度和重复定位精度。定位精度，也称绝对精度，是指机器人末端执行器实际到达位置与目标位置之间的差异。重复定位精度，简称重复精度，是指机器人重复定位其末端执行器于同一目标位置的能力。工业机器人具有绝对精度低、重复精度高的特点。一般而言，工业机器人的绝对精度要比重复精度低一到两个数量级，造成这种情况的主要原因是机器人控制系统根据机器人的运动学模型来确定机器人末端执行器的位置，然而这个理论上的模型和实际机器人的物理模型存在一定的误差，产生误差的因素主要有机器人本身的制造误差、工件加工误差以及机器人与工件的定位误差等。目前，工业机器人的重复精度可达0.010.5mm，依据作业任务和末端持重不同，机器人重复精度亦不同，如表2-4所示。任务二 工业机器人的技术指标1.主要技术指标表2-4 工业机器人典型应用的工作精度作业任务额定负载/kg重复定位精度/mm搬运52000.20.5码垛508000.5点焊503500.20.3弧焊3200.080.1涂装5200.20.5装配250.020.036100.060.0810200.060.1任务二 工业机器人的技术指标1.主要技术指标 （5）最大工作速度。最大工作速度是指在各轴联动情况下，机器人手腕中心所能达到的最大线速度。这在生产中是影响生产效率的重要指标。因生产厂家不同而标注不同，一般都会在技术参数中加以说明。很明显，最大工作速度越高，生产效率也就越高；然而，工作速度越高，对机器人最大加速度的要求也就越高。除上述五项技术指标外，还应注意机器人控制方式、驱动方式、安装方式、存储容量、插补功能、语言转换、自诊断及自保护、安全保障功能等。02 工业机器人选型步骤任务二 工业机器人的技术指标2.工业机器人选型步骤 在针对某项具体应用进行工业机器人系统设计时，需要选用一台适用的工业机器人。在选用合适的工业机器人是往往需要综合考虑前面所述的技术指标。下面以一个示例来说明工业机器人选型的步骤。譬如要选用一个机器人来完成图2-19所示的太阳能薄板搬运任务：机器人在流水线上拾取太阳能薄板工件（重量为1kg），将其搬运至暂存盒中，搬运物体的距离空间不超过1米。那么我们可以按照下面的步骤来选出一个能完成该任务的合适的工业机器人：任务二 工业机器人的技术指标2.工业机器人选型步骤图2-19 太阳能薄板搬运示意图任务二 工业机器人的技术指标2.工业机器人选型步骤 （1）根据应用场景，该机器人需要完成搬运工作，因此我们可以把范围初步定在搬运工业机器人范畴。（2）根据搬运物体的重量为1kg/件，意味着所选用机器人的额定负载技术参数至少要大于1kg。需要注意的是，工件的重量以及机器人手爪的重量总和不能超过工业机器人的额定负载，因此，在考查额定负载参数时一定要留有余量。在本例中，我们可以查看工业机器人的额定负载技术参数列表，在搬运工业机器人中选出额定负载技术参数大于2kg的工业机器人。任务二 工业机器人的技术指标2.工业机器人选型步骤 （3）根据搬运物体的距离空间要求，要求在步骤（2）确定的机器人型号中筛选出工作范围参数大于1米的工业机器人。（4）考查工作精度的要求。由于该例中，是将工件放置到传送带上，误差容许范围较大，因此，对工作精度要求并不是很严格，我们设定重复定位精度要求不超过0.7mm，那么接下来就需要在步骤（3）确定的机器人型号中筛选出重复定位精度小于0.7mm的工业机器人。我们最终可以选定ABB IRB 1410工业机器人来完成该搬运任务。谢 谢 观 看！