裝配機器人

裝配機器人是柔性自動化裝配系統的核心設備，由機器人操作機、控制器、末端執行器和感測系統組成。其中操作機的結構類型有水平關節型、直角坐標型、多關節型和圓柱坐標型等；控制器一般採用多CPU或多級計算機系統，實現運動控制和運動編程；末端執行器為適應不同的裝配對象而設計成各種手爪和手腕等；感測系統用來獲取裝配機器人與環境和裝配對象之間相互作用的信息。

基本介紹

• 中文名：裝配機器人
• 外文名：assemble robot
• 國標名字：assembly robots

簡介

裝配機器人是柔性自動化裝配系統的核心設備，由機器人操作機、控制器、末端執行器和感測系統組成。其中操作機的結構類型有水平關節型、直角坐標型、多關節型和圓柱坐標型等；控制器一般採用多CPU或多級計算機系統，實現運動控制和運動編程；末端執行器為適應不同的裝配對象而設計成各種手爪和手腕等；感測系統又來獲取裝配機器人與環境和裝配對象之間相互作用的信息。常用的裝配機器人主要有可程式通用裝配操作手 (Programmable Universal Manipula-tor forAssembly)即 PUMA 機器人（最早出現於1978年，工業機器人的祖始）和平面雙關節型機器人 (Selective Compliance Assembly Robot Arm)即SCARA機器人兩種類型。與一般工業機器人相比，裝配機器人具有精度高、柔順性好、工作範圍小、能與其他系統配套使用等特點，主要用於各種電器的製造行業。

裝配機器人-FANUC

基本類型與結構

裝配機器人

PUMA 機器人 　美國 Unimation 公司1977年研製的PUMA是一種計算機控制的多關節裝配機器人。一般有 5或6個自由度，即腰、肩、肘的迴轉以及手腕的彎曲、旋轉和扭轉等功能（圖1）。其控制系統由微型計算機、伺服系統、輸入輸出系統和外部設備組成。採用VALⅡ作為程式語言，例如語句“APPRO PART，50”表示手部運動到PART上方50mm處。PART的位置可以鍵入也可示教。VAL具有連續軌跡運動和矩陣變換的功能。

裝配機器人

SCARA機器人 　大量的裝配作業是垂直向下的，它要求手爪的水平(X，Y)移動有較大的柔順性，以補償位置誤差。而垂直 (Z)移動以及繞水平軸轉動則有較大的剛性，以便準確有力地裝配。另外還要求繞Z 軸轉動有較大的柔順性，以便於鍵或花鍵配合。日本山梨大學研製出SCARA機器人，它的結構特點滿足了上述要求（圖2）。其控制系統也比較簡單，如SR-3000機器人採用微處理機對θ1、θ2、Z 三軸（直流伺服電機）實現半閉環控制，對s 軸（步進電機）進行開環控制。程式語言採用與 BASIC相近的SERF。最新版本Level4具有坐標變換、直線和圓弧插補、任意速度設定、以文字命名的子程式以及檢錯等功能。SCARA機器人是目前套用較多的類型之一。

柔順性

裝配機器人的大量作業是軸與孔的裝配，為了在軸與孔存在誤差的情況下進行裝配，應使機器人具有柔順性。主動柔順性是根據感測器反饋的信息而從動柔順心則利用不帶動力的機構來控制手爪的運動以補償其位置誤差。例如美國Draper實驗室研製的遠心柔順裝置RCC(Remote Center Compliance device)（圖3），一部分允許軸作側向移動而不轉動，另一部分允許軸繞遠心（通常位於離手爪最遠的軸端）轉動而不移動，分別補償側向誤差和角度誤差，實現軸孔裝配。

裝配機器人

套用

裝配機器人主要用於各種電器製造（包括家用電器,如電視機、錄音機、洗衣機、電冰櫃、吸塵器）、小型電機、汽車及其部件、計算機、玩具、機電產品及其組件的裝配等方面。

國家標準

《裝配機器人 通用技術條件》（GB/T 26154-2010）《General specifications of assembly robots》於2011年6月1日實施。