裝配機器人

裝配機器人逐漸成為自動裝配系統最重要的組成部分。各種形式和規格的裝配機器人正在取代人的勞動，特別用于對人的健康有害的操作，以及特殊環境（例如高輻射區或需要高清潔度的區域）中進行的工作。

裝配機器人可分為兩大類-伺服型和非伺服型。非伺服型裝配機器人指機器人的每個坐標的運動通過可調擋塊由人工設定，因而每個程序的可能運動數目是坐標數的兩倍；伺服型裝配機器人的運動完全由計算機控制，在一個程序內，理論上可有幾千種運動。此外，伺服型裝配機器人不需要調整終點擋塊，不管程序改變多少，都很容易執行。非伺服和伺服型裝配機器人都是微處理器控制的。不過，在非伺服機器人中，它控制的只是動作的順序；而對伺服機器人，每一個動作、功能和操作都是由微處理器發信號控制的。

機器人的驅動系統，傳統上的做法是伺服型采用液壓的形式，非伺服型采用氣動的形式。現在的趨勢是用電氣系統作為主驅動，特別是新型機器人。液壓驅動不可避免有泄漏問題，只有一些大功率的機器人現在和將來都要用液壓驅動。由于氣動系統裝配操作質量較小、功率較小、噪聲較小、整潔、結構緊湊，對柔性裝配系統來說更為合適。非伺服型采用可調終點擋塊，能獲得很高的精度，因此可應用它進行精密調整。

裝配機器人的運動控制有兩類。一類是點位控制，任何動作的兩個邊界點用鍵盤輸入計算機，這兩點之間的運動采取隨機性軌跡。不過，此隨機性可采用某種機器操作系統的方法來控制，這種操作系統規定每個坐標先后動作的順序，以實現所希望的運動。另一類是連續軌跡運動控制，軌跡的每一點都記錄下來，并在機器人公差帶內再現。上述兩種控制中，運動通常都是三維空間的，可以處理多個自由度。

?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、末端執行器和傳感系統組成。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;控制器一般采用多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;傳感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。?

裝配機器人的分類

常用的裝配機器人主要有可編程通用裝配操作手PUMA機器人(最早出現于1978年，工業機器人的祖始)和平面雙關節型機器人，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、工作范圍小、能與其他系統配套使用等特點，主要用于各種電器的制造行業。

1、PUMA機器人

美國 Unimation 公司1977年研制的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、肘的回轉以及手腕的彎曲、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。采用VALⅡ作為編程語言，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。?

2、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，以便于鍵或花鍵配合。其控制系統也比較簡單，如SR-3000機器人采用微處理機對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。編程語言采用與 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、以文字命名的子程序以及檢錯等功能。SCARA機器人是目前應用較多的類型之一。?

庫卡裝配機器人系統集成產品由機器人操作機、控制器、末端執行器，傳感系統，傳送設備，外圍設備以及相關配置組成。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；控制器一般采用多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；傳感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。

庫卡裝配機器人系統集成的運用對于工業生產的意義：

**，KUKA庫卡裝配機器人系統集成作業可以提高生產效率和產品質量。庫卡裝配機器人在運轉過程中不停頓不休息，產品質量受人的因素影響較小，產品質量更穩定。

第二，可以降低企業成本。在規模化生產中，一臺機器人可以替代2到4名產業工人，根據企業具體情況，有所不同;機器人沒有疲勞，一天可24小時連續生產。

第三，KUKA庫卡裝配機器人工作站生產線容易安排生產計劃。

第四，庫卡裝配機器人工作站作業可縮短產品改型換代的周期，降低相應的設備投資。

第五，庫卡裝配機器人系統集成所用的庫卡機器人可以把工人從各種惡劣、危險的環境中解救出來，拓寬企業的業務范圍。

裝配機器人的應用?

產品裝配自動線上, 應用了大量的裝配機器人. 這些裝配機器人需要許多周邊裝置為其提供待裝配的元器件及部件. 出于對經濟等因素的考慮, 在引進時, 這些周邊設備往往未給予應有的重視, 或沒有配置或使用損壞后被閑置一邊。

為保證機器人不間斷地自動裝配作業, 要求送料裝置提供連續的、精確定位的裝配件.所以, 研制我國自己的、適合國情, 性能價格比較優的送料定位裝置已成為一項新的課題。

在電子產品生產、裝配線上, 最常用的是編帶輸送機, 但目前這種為插件機服務的編帶輸送機只能輸送一些形狀相對規則, 體積和尺寸又較小的電子元件如電阻、小容量電容等, 而對于一些較大形狀尺寸的元器件及部件如大功率三極管、變壓器、繼電器、集成塊等, 還是以手工裝配為主。機器人能自動裝配這些大型異形元件提供精確定位的連續送料件,從而使生產的自動化程度進一步提高。

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