kuka工业机器人的系统构成主要包括以下几部分:
1、机械部分
机器人本体:是工业机器人的机械主体,是完成规定任务的执行机构,通常由机械臂、驱动装置、传动装置和内部传感器等组成,对于六轴机器人而言,其机械臂主要包括基座、腰部、手臂(大臂和小臂)和手腕,例如KUKA KR4 R600六轴机器人,其机械臂由六个轴(A1~A6)构成,每个轴都有特定的运动范围和功能。
附加轴:可参与机器人的插补运动,分为机器人轴、外部轴和简单轴,变位机是专用焊接辅助设备,用于回转的工件焊接变位,以达到理想的加工位置和焊接速度,通常设定为外部轴;轨道轴用于扩展机器人的运动空间,最多可扩展三个轴,通常设定为机器人轴。
2、控制部分
控制器:是机器人的核心部件之一,负责控制机器人的运动、操作逻辑等,它接收来自示教器的指令,并根据预设的程序和算法,向机器人的各个关节和执行机构发送控制信号,以实现精确的运动控制,不同的KUKA机器人型号可能会配备不同类型的控制器,如KR C4、CS 8C-30-D-E-P-S-V5等。
控制柜:主要用于安装控制器、电机驱动器、电源模块、继电器、断路器等电气元件,以及各种传感器和执行器的接线端子,它为控制器和其他电气设备提供了稳定的工作环境,并起到保护和集中管理的作用。
电机驱动系统:包括伺服电机和相应的驱动器,负责将控制器输出的电信号转换为机械运动,驱动机器人的关节和执行机构进行动作,KUKA机器人通常采用高精度的伺服电机,以确保机器人的运动精度和速度控制。
3、传感部分
内部传感器:安装在机器人本体内部,用于监测机器人自身的状态信息,如关节位置传感器、速度传感器、力矩传感器等,这些传感器可以实时反馈机器人的位置、速度、受力等情况,帮助控制器实现精确的运动控制和安全保护。
外部传感器:根据具体的应用需求安装在机器人的工作环境中,用于感知外部环境的信息,常见的外部传感器包括视觉传感器、激光传感器、接近传感器、触觉传感器等,在焊接应用中,可能需要使用激光传感器来检测焊缝的位置和形状;在物料搬运应用中,可以使用接近传感器来检测物体的位置和距离。
4、软件部分
控制系统软件:运行在控制器上,负责管理和协调机器人的各项功能和操作,它包括运动控制算法、路径规划算法、通信协议等核心程序,以及用户界面、故障诊断与处理等功能模块,通过控制系统软件,操作人员可以对机器人进行编程、调试和监控,实现自动化生产任务。
编程软件:用于编写机器人的控制程序和作业流程,KUKA提供了专门的编程软件,如KUKA System Software等,支持多种编程语言和编程方式,方便工程师根据不同的应用场景和需求进行编程。
仿真软件:可以在计算机上模拟机器人的运动和工作情况,帮助工程师在实际部署机器人之前进行程序验证、优化和故障排除,通过仿真软件,可以减少机器人的实际调试时间,提高开发效率和生产安全性。
kuka工业机器人的系统构成是一个复杂而精密的体系,涉及机械结构设计、电子控制技术、传感技术及软件开发等多个领域,各部分相互协作,共同确保了机器人能够高效、准确地完成各种工业生产任务。