1 工业机器人的世界

1.1 什么是工业机器人

工业机器人并不是仿人形的机器人，工业机器人只是模仿了人的手臂，工业机器人的执行结构是各轴的旋转运动，因此也被称作关节型机器人，常见的有4轴和6轴机器人。

图1工业机器人

 除了工业机器人，桁架机械手也是自动化生产线上常见的设备，桁架机械手的执行结构是直线运动，沿着直角坐标系的XYZ三个方向布置，即可实现空间定位的移动。

图2桁架机械手

1.2 工业机器人的分类

工业机器人按结构形式可分为小型机器人、中型机器人、大型机器人、SCARA机器人、并联机器人、协作机器人等。

工业机器人按用途可分为搬运机器人、码垛机器人、铸造机器人、喷涂机器人、打磨机器人、焊机机器人等。

不同用途的机器人对应的软件有所不同，有专门的焊接软件、码垛软件等，这些软件都是选装的，因此购买机器人时一定要注意。

下面是FANUC机器人常用的软件，有搬运Handling、焊接Weld、喷涂Paint、码垛Pallet等，根据实际需求选装合适的软件。

图3 FANUC 机器人软件

1.3 工业机器人的规格参数

工业机器人的规格参数有控制轴数、运动半径、安装方式、动作范围（速度）、手腕部可搬运重量、手腕部允许负载转矩、手腕部允许转动惯量、重复定位精度、机器人质量、安装条件等。

对于6轴机器人来说，运动半径指的是J5轴旋转中心范围，另外需要注意J1轴运动范围，有的机器人J1轴可以旋转±185°，这样就可以实现360°全覆盖，但有些机器人J1轴只能旋转±175°，机器人正后方有10°的范围内机器人是无法覆盖的，在机器人单元布局时需要留意J1轴运动范围，尽量不要将设备布置在机器人正后方。

安装方式虽然允许倾斜角安装，但是对倾斜安装之后对机器人运动范围是有影响的。

比如FANUC M-710iC/50机器人，机器人安装角度0~180°，但在不同的角度范围内，机器人运动范围也是不一样的，比如在设置角度范围（3）内，机器人J1轴处于44~136°或-136~-44°范围内时，机器人J5轴旋转中心运动范围就受限制了，这是因为机器人本体重量已经开始对J1轴产生额外扭矩，特别是J1轴在±90°时产生的力臂最长，受限范围也越大。

图4机器人设置角度范围

图5机器人设置角度范围（2）的动作范围

手腕部负载重量是个最大值，只能在工件距离机器人末端法兰盘一定距离的范围才能实现，随着工件中心离机器人末端法兰盘方向的增加，允许负载的重量逐步减少。

手腕部允许负载转矩，只需要校核4、5、6三轴负载是否超标即可。

重复定位精度和重复路径精度是根据ISO9283《工业机器人 性能规格及试验方法》测定的。

机器人重复位置精度（RP）的定义：对同一指令位姿从同一方向重复响应n次后实到位姿的一致程度。

除了重复定位精度，还有一个重复路径精度。

机器人重复路径精度（RT）的定义：对同一指令轨迹重复n次时实到轨迹的一致程度。

有些机器人厂家不标这个重复路径精度，重复路径精度比重复定位精度要差很多，偏差在±0.2~0.5mm，因此关节型机器人走直线是走不准的，比如很难用关节型机器人直接将圆柱销插入孔内（销孔配合 H7/h6）（注：机器人开软浮动可实现销孔装配）。

机器人的安装条件主要指的温湿度和震动加速度，另外有的机器人还会有海拔要求，比如说有的机器人要求海拔1000米以下使用。

深度阅读：

1. 机器人重复定位精度的含义：http://www.cad2d3d.com/post-1294.html

2. 机器人标准规范下载：http://www.cad2d3d.com/post-944.html

3. 重复路径精度和重复定位精度的区别：http://www.cad2d3d.com/post-824.html

4. 机器人安装条件说明：http://www.cad2d3d.com/post-931.html

下面是FANUC M-710iC系列的机器人参数表： 

表1机器人规格参数表

 图6机器人运动范围

教材未完待续

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