irb6660型工业机器人在aida自动伺服冲压线上的应用
目 录
引言 1
一、工业机器人的常见分类 2
（一）按机械结构不同 2
（二）按工作领域不同 2
（三）按自身体重不同 3
二、AIDA自动伺服冲压线全线分析 3
（一）冲压工艺流程 3
（二）线尾零件传输设备 4
（三）机器人和穿梭机构成的动作模式 7
三、IRB6660型工业机器人系统分析 8
（一）IRB6660型工业机器人系统的结构 8
（二）IRB6660型工业机器人系统的通讯方式 12
四、IRB6660型工业机器人的手动操作 13
（一）基本方法步骤及操作要领 13
（二）机器人运动轨迹调试 14
五、IRB6660型工业机器人的运作模式 17
（一）自动生产模式 17
（二）ATC整线换模模式 17
六、IRB6660型工业机器人的常见故障诊断 19
（一）IRB6660型工业机器人无动作案例 19
（二）IRB6660型工业机器人干涉案例 21
（三）IRB6660型工业机器人掉件案例 22
总结 23
参考文献 24
谢辞 25
附录一：IRB6660型工业机器人的安全操作 26
附录二：IRB6660型工业机器人的保养维护 27
引言
工业机器人是一种能借助可编程控制器来独立处理各类零件、工具和材料或是执行其它特定任务的多功能操作机，它具有自动化、可控化、拟人化和智能化等多种特点。因而广泛应用于汽车及汽车零部件制造业，并且其种类多种多样。
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072*
/> 本文主要研究的对象是目前AIDA自动伺服冲压线上的两款IRB6660型工业机器人，它属于重型六轴的高端工业机器人。除此以外还有像三轴、四轴的中低档工业机器人，因此工业机器人本身就是一个巨大的高新技术产业。
基于工业机器人技术和信息技术的不断融合，未来它将不再作为汽车制造业中简单的机械臂来辅助工人完成相关工作，而是在许多特定区域是对人类功能的一种拓展，譬如真空环境、超净环境、脏乱差的高危环境等，这些领域必然会由工业机器人来完全取代人类完成作业。由此可见，未来的汽车及汽车零部件制造业中工业机器人替代低级劳动力将成为一种社会的必然趋势。
随着其技术密集度高、人才密集度高和资本密集度高的三大特性，未来的IRB6660型工业机器人将在汽车制造业的冲压生产线上及其它车间，甚至是在非制造业领域中都有着较多的运用。因此IRB6660型工业机器人的发展渠道多种多样，发展方向开阔宽广，发展前景无限光明，发展趋势日渐优越。
工业机器人技术的高速发展必然会推动或带动相关支撑技术的蓬勃发展，包括智能传感、计算机技术、网络大数据、信息电子、新型材料等，它将成为一种汇集多种高新技术的综合载体。因此，这对完成汽车及汽车零部件制造业的转型升级，降低制造业的劳动力成本等有着极为重要和朴实的现实意义。
本文的出发点是掌握IRB6660型工业机器人在AIDA自动伺服冲压线上常见的基本操作步骤及相关要领。主要目的是为伺服压力机管理应用提供更为快捷地工业机器人解决方案。其指导思想是校企合作，通过在车间的实习体验加上所学习的专业知识基础，从而真正实现理论与实际应用的完美结合。本文的技术路线是来源于车间师傅、工程师、维修班长和同事、以及校内外专业指导教师等。主要解决的问题是与IRB6660型工业机器人相关的典型设备故障。
一、工业机器人的常见分类
（一）按机械结构不同
1.串联结构工业机器人
此类工业机器人的各关节轴依次串联，如图1-1所示，且轴一位于该工业机器人的基座上。图1-2是串联结构的四轴工业机器人机构简图，此种工业机器人的动作较为灵活，工作范围较大，通用性较强。而目前AIDA自动伺服冲压线上的IRB6660型工业机器人则属于串联结构的工业机器人。
图1-1 串联结构工业机器人实物图 图1-2 串联结构工业机器人机构简图
2.并联结构工业机器人
此类工业机器人的各关节轴相互并联，如图1-3所示，且各关节轴的驱动装置均位于该工业机器人的基座上。图1-4是并联结构的拾料工业机器人机构简图，此种工业机器人的工作范围较小，动作敏捷，在分拣和装箱领域有着广泛的应用。
图1-3 并联结构工业机器人实物图 图1-4 并联结构工业机器人机构简图
（二）按工作领域不同
在汽车制造业领域中，最为常见的工业机器人是通用型工业机器人，其一般具有六个自由度，且动作较为灵活，可用于码垛、装配、打磨、焊接等多种场合；此外，喷涂工业机器人广泛应用于汽车的涂装行业；拾料大师机器人在风险装箱领域中有着广泛的应用；码垛专用机器人一般只有四个关节轴，其具有负载大、速度快、性能稳定等特点，一般多应用于食品、药品和印刷行业等。
（三）按自身体重不同
一般小型工业机器人的体重范围在5kg—30kg，中型工业机器人的体重范围是60kg—110kg，而体重超过125kg的被称为重型工业机器人。
目前，这两款IRB6660型工业机器人的净体重为1910kg，如图1-5机器人的铭牌中所示，显然其属于重型类的工业机器人。
图1-5 IRB6660型工业机器人铭牌
二、AIDA自动伺服冲压线全线分析
（一）冲压工艺流程
AIDA—日本公司自行开发和研制的具有世界最高水准的全新高速伺服冲压生产线品牌，被誉为第三代压力机。它具有结构简单、材料成型效果好、滑块运动柔性好、生产效率高、运转负载大、产品质量好、节能减排显著等特点。因此广泛应用于拉深、冲裁、弯曲及冷锻等生产线及试模压力机。
伺服压力机采用的是计算机控制方式，利用数字技术（以及反馈控制方法）以达到高级精度控制，从而使汽车制造中采用高强度钢板、铝合金板材的大型覆盖件成型变为可能。此外，伺服压力机可以控制压力机的滑块运动轨迹，这不但能提高模具寿命数倍，还能改善压力机工作环境，降低噪声和振动，为拓展新成形加工工艺和模具制造方法等提供了广阔的前景。
自动伺服冲压生产线的工艺流程如图2-1所示，堆垛的板件从线首经过托盘运输至拆垛单元完成零件的分张，再由各上下料搬运机械手运送每张板件使其完成拉延成型、切边、冲孔、翻边、整型等多道工序，最后将成型的零件运送至线尾零件传输系统，经循环运输皮带机后完成零件装箱工作。
图2-1 AIDA伺服冲压线流程图
本文着重阐述线尾零件的具体运输流程，如图2-2所示，其工作流程是零件首先位于P5伺服压力机模具上，其次6#（下料）搬运机械手移动至零件的取料点，通过其上的Tooling（端拾器）吸盘装置吸附零件并将其送至零件的放料点而后利用真空发生器吹气。接着判断是否使用机器人系统，若不用，则零件直接送到循环运输皮带机上，若使用，则穿梭机在感应到零件后进入工作，待下料搬运机械手远离放料点后穿梭机携零件移动至工具交换位置待抓，进而避免穿梭机和下料搬运机械手发生干涉现象。然后工业机器人进入工作状态，完成对零件的自动搬运工作，再通过线尾的循环运输皮带机将零件送至线尾装箱工位后完成整个零件的自动运输过程。
引言 1
一、工业机器人的常见分类 2
（一）按机械结构不同 2
（二）按工作领域不同 2
（三）按自身体重不同 3
二、AIDA自动伺服冲压线全线分析 3
（一）冲压工艺流程 3
（二）线尾零件传输设备 4
（三）机器人和穿梭机构成的动作模式 7
三、IRB6660型工业机器人系统分析 8
（一）IRB6660型工业机器人系统的结构 8
（二）IRB6660型工业机器人系统的通讯方式 12
四、IRB6660型工业机器人的手动操作 13
（一）基本方法步骤及操作要领 13
（二）机器人运动轨迹调试 14
五、IRB6660型工业机器人的运作模式 17
（一）自动生产模式 17
（二）ATC整线换模模式 17
六、IRB6660型工业机器人的常见故障诊断 19
（一）IRB6660型工业机器人无动作案例 19
（二）IRB6660型工业机器人干涉案例 21
（三）IRB6660型工业机器人掉件案例 22
总结 23
参考文献 24
谢辞 25
附录一：IRB6660型工业机器人的安全操作 26
附录二：IRB6660型工业机器人的保养维护 27
引言
工业机器人是一种能借助可编程控制器来独立处理各类零件、工具和材料或是执行其它特定任务的多功能操作机，它具有自动化、可控化、拟人化和智能化等多种特点。因而广泛应用于汽车及汽车零部件制造业，并且其种类多种多样。
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072*
/> 本文主要研究的对象是目前AIDA自动伺服冲压线上的两款IRB6660型工业机器人，它属于重型六轴的高端工业机器人。除此以外还有像三轴、四轴的中低档工业机器人，因此工业机器人本身就是一个巨大的高新技术产业。
基于工业机器人技术和信息技术的不断融合，未来它将不再作为汽车制造业中简单的机械臂来辅助工人完成相关工作，而是在许多特定区域是对人类功能的一种拓展，譬如真空环境、超净环境、脏乱差的高危环境等，这些领域必然会由工业机器人来完全取代人类完成作业。由此可见，未来的汽车及汽车零部件制造业中工业机器人替代低级劳动力将成为一种社会的必然趋势。
随着其技术密集度高、人才密集度高和资本密集度高的三大特性，未来的IRB6660型工业机器人将在汽车制造业的冲压生产线上及其它车间，甚至是在非制造业领域中都有着较多的运用。因此IRB6660型工业机器人的发展渠道多种多样，发展方向开阔宽广，发展前景无限光明，发展趋势日渐优越。
工业机器人技术的高速发展必然会推动或带动相关支撑技术的蓬勃发展，包括智能传感、计算机技术、网络大数据、信息电子、新型材料等，它将成为一种汇集多种高新技术的综合载体。因此，这对完成汽车及汽车零部件制造业的转型升级，降低制造业的劳动力成本等有着极为重要和朴实的现实意义。
本文的出发点是掌握IRB6660型工业机器人在AIDA自动伺服冲压线上常见的基本操作步骤及相关要领。主要目的是为伺服压力机管理应用提供更为快捷地工业机器人解决方案。其指导思想是校企合作，通过在车间的实习体验加上所学习的专业知识基础，从而真正实现理论与实际应用的完美结合。本文的技术路线是来源于车间师傅、工程师、维修班长和同事、以及校内外专业指导教师等。主要解决的问题是与IRB6660型工业机器人相关的典型设备故障。
一、工业机器人的常见分类
（一）按机械结构不同
1.串联结构工业机器人
此类工业机器人的各关节轴依次串联，如图1-1所示，且轴一位于该工业机器人的基座上。图1-2是串联结构的四轴工业机器人机构简图，此种工业机器人的动作较为灵活，工作范围较大，通用性较强。而目前AIDA自动伺服冲压线上的IRB6660型工业机器人则属于串联结构的工业机器人。
图1-1 串联结构工业机器人实物图 图1-2 串联结构工业机器人机构简图
2.并联结构工业机器人
此类工业机器人的各关节轴相互并联，如图1-3所示，且各关节轴的驱动装置均位于该工业机器人的基座上。图1-4是并联结构的拾料工业机器人机构简图，此种工业机器人的工作范围较小，动作敏捷，在分拣和装箱领域有着广泛的应用。
图1-3 并联结构工业机器人实物图 图1-4 并联结构工业机器人机构简图
（二）按工作领域不同
在汽车制造业领域中，最为常见的工业机器人是通用型工业机器人，其一般具有六个自由度，且动作较为灵活，可用于码垛、装配、打磨、焊接等多种场合；此外，喷涂工业机器人广泛应用于汽车的涂装行业；拾料大师机器人在风险装箱领域中有着广泛的应用；码垛专用机器人一般只有四个关节轴，其具有负载大、速度快、性能稳定等特点，一般多应用于食品、药品和印刷行业等。
（三）按自身体重不同
一般小型工业机器人的体重范围在5kg—30kg，中型工业机器人的体重范围是60kg—110kg，而体重超过125kg的被称为重型工业机器人。
目前，这两款IRB6660型工业机器人的净体重为1910kg，如图1-5机器人的铭牌中所示，显然其属于重型类的工业机器人。
图1-5 IRB6660型工业机器人铭牌
二、AIDA自动伺服冲压线全线分析
（一）冲压工艺流程
AIDA—日本公司自行开发和研制的具有世界最高水准的全新高速伺服冲压生产线品牌，被誉为第三代压力机。它具有结构简单、材料成型效果好、滑块运动柔性好、生产效率高、运转负载大、产品质量好、节能减排显著等特点。因此广泛应用于拉深、冲裁、弯曲及冷锻等生产线及试模压力机。
伺服压力机采用的是计算机控制方式，利用数字技术（以及反馈控制方法）以达到高级精度控制，从而使汽车制造中采用高强度钢板、铝合金板材的大型覆盖件成型变为可能。此外，伺服压力机可以控制压力机的滑块运动轨迹，这不但能提高模具寿命数倍，还能改善压力机工作环境，降低噪声和振动，为拓展新成形加工工艺和模具制造方法等提供了广阔的前景。
自动伺服冲压生产线的工艺流程如图2-1所示，堆垛的板件从线首经过托盘运输至拆垛单元完成零件的分张，再由各上下料搬运机械手运送每张板件使其完成拉延成型、切边、冲孔、翻边、整型等多道工序，最后将成型的零件运送至线尾零件传输系统，经循环运输皮带机后完成零件装箱工作。
图2-1 AIDA伺服冲压线流程图
本文着重阐述线尾零件的具体运输流程，如图2-2所示，其工作流程是零件首先位于P5伺服压力机模具上，其次6#（下料）搬运机械手移动至零件的取料点，通过其上的Tooling（端拾器）吸盘装置吸附零件并将其送至零件的放料点而后利用真空发生器吹气。接着判断是否使用机器人系统，若不用，则零件直接送到循环运输皮带机上，若使用，则穿梭机在感应到零件后进入工作，待下料搬运机械手远离放料点后穿梭机携零件移动至工具交换位置待抓，进而避免穿梭机和下料搬运机械手发生干涉现象。然后工业机器人进入工作状态，完成对零件的自动搬运工作，再通过线尾的循环运输皮带机将零件送至线尾装箱工位后完成整个零件的自动运输过程。
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