工业机器人机械结构认知工作站

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1、工业机器人机械结构认知工作站1功能介绍工业机器人是面向工业领域的多关节机械手或多自由度的机器装置，它能自动执行工作，是靠自身动力和控制能力来实现各种功能的一种机电一体化设备，主要应用类型包括六自由度串联关节型、四自由度串联关节型、四自由度平面关节型、四/五自由度并联型等，而六自由度串联关节型以其精度高、负载大、工作空间广占据了应用市场第一位。工业机器人的机械结构主要针对其本体的构成，包括了金属结构件、非金属外观件、伺服电机、减速器、传动装置、传感器、连接件、管线等，如图1所示。通过各个部件间的紧密配合既保证定

2、位精度还确保运行顺畅响应迅速。同时，通过一些简单巧妙的设计方式，将伺服电机藏于手臂结构之中，或通过传动装置将输出传送到驱动轴，使得工业机器人的外形结构美观且小巧，可以在有限的空间中完成复杂的工艺动作，提高工业机器人的应用范围。图1工业机器人机械结构核心部件工业机器人机械结构认知工作站采用上海新时达品牌的工业机器人本体，对其进行零件级的解构，并按照真实装配结构顺序进行排列组合，固定在展示工作台上，配合灯光进行展示，如图2所示。为保证教学的真实性，所有零件均来自真实应用的工业机器人，可根据装配图纸依次组装成为完整

3、产品。通过该工作站，可以让学生真实看到工业机器人的高性能伺服驱动和高精度减速器两大核心部件，以及各轴的动力输出方式，深入了解对于产品空间要求严格、自由度高的机电一体化产品的机械结构设计方法，并通过配套的装配图解，了解复杂精密的机电设备的装配过程和细节要求，掌握工业机器人本体的基本维护方法，提高工业机器人的使用寿命，确保稳定运行。14图2工业机器人机械结构认知工作站2整体技术参数l输入电源：交流单相220V，频率50Hzl额定功率：0.5kWl安全保护：急停开关、漏电保护、短路保护、过载保护l整体尺寸：1500

4、mm×600mm×1800mm3实训项目工业机器人机械结构认知工作站针对工业机器人理论教学、结构认知和维护操作实训为主，具体可完成的实训项目如下：l工业机器人机械结构认知l工业机器人核心零件认知l工业机器人各轴机械结构件设计方式l工业机器人各轴动力输出方式l工业机器人机械设备的基本维护l典型故障原因及排错技巧4模块介绍上海新时达机器人有限公司生产的SA系列焊接机器人，如图3所示，外形紧凑、体积小、重量轻，是专用的弧焊机器人，能实现稳定的焊接，获得高度精确的焊接路径，缩短焊接周期，延长管件和线缆寿命。同时SA系

5、列焊接机器人能够在狭小的空间内灵活的进行焊接作业，安装方式可以选择为地面安装、挂装、倒装。新时达SA1400为六自由度串联关节型工业机器人，手腕负载6kg，最大工作半径1405mm，整体重量140kg，具有体积小、重量轻、运行速度快、重复定位精度高、焊接稳定性强等特点，可以应用于弧焊、切割、物料搬运、码垛等领域。14图3上海新时达SA1400工业机器人本体工业机器人电气结构认知工作站1功能介绍工业机器人由机械本体、驱动系统和控制系统三个基本部分组成，是可实现高精度定位和编程规划运动的机电一体化设备。对于常用的

6、六自由度串联关节型工业机器人，其末端法兰盘位置在空间中的姿态分别由6个旋转轴或摆动轴的不同位置决定，两者对应关系则需要通过解算复杂的空间位置逆解非线性方程组，需要大量数值运算和大空间数据存储，以及高速数据交互传输才能保证工业机器人的±0.05甚至更高的重复定位精度。从硬件结构了解工业机器人的控制系统构成、电气结构形式，利于学生快速掌握工业机器人基本维护操作内容、错误报警排除方法、电气接线方式和运动控制原理，初步了解更加复杂的空间逆解算法、运动控制方式，丰富理论教学内容，提高学习兴趣。工业机器人电气结构认知工作

7、站以上海新时达品牌的工业机器人控制系统、伺服控制系统、示教器、信号板为主体构成，如图4所示，确保所有设备均来源于真实产品，与通常使用的工业机器人一致，同时利用华航唯实自行研发的虚拟显示终端对工业机器人控制器输出的各轴运动参数进行实时采集，利用显示器将工业机器人的真实运行情况通过虚拟三维环境进行显示，让学生在操作示教器控制真实的6个伺服驱动电机运动的同时，了解到工业机器人的姿态变化，从而体会到工业机器人的运行过程，深入学习空间解算方式等理论知识。14图4工业机器人电气结构认知工作站1整体技术参数l输入电源：交流

8、三相五线制380V，频率50Hzl额定功率：2kWl安全保护：急停开关、漏电保护、短路保护、过载保护l整体尺寸：1500mm×600mm×1800mm3实训项目工业机器人电气结构认知工作站针对工业机器人理论教学、结构认知和维护操作实训为主，具体可完成的实训项目如下：l工业机器人电气结构认知l控制系统构成及运功控制方式l电气及通讯线缆的接线方式l控制工业机器人单轴运动l控制工业机器人线性运动l工业机器