ABB工業(yè)機(jī)器人安裝與示教操作.ppt

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第2章ABB工業(yè)機(jī)器人安裝與示教操作,主要內(nèi)容,示教單元控制工業(yè)機(jī)器人的簡(jiǎn)單運(yùn)動(dòng),機(jī)器人操作安全規(guī)范,工業(yè)機(jī)器人在作業(yè)單元中的安裝,坐標(biāo)系建立及標(biāo)定,1,2,3,4,【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1.知識(shí)目標(biāo)熟悉工業(yè)機(jī)器人的安全操作規(guī)程。熟悉示教器按鍵及其使用功能。掌握機(jī)器人示教的主要內(nèi)容。掌握示教點(diǎn)及其屬性的登錄2.技能目標(biāo)能夠正確打開(kāi)與關(guān)閉機(jī)器人伺服電源。能夠新建和加載機(jī)器人程序。能夠完成簡(jiǎn)單工作運(yùn)動(dòng)示教。3.情感目標(biāo)嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真、創(chuàng)新思維。合作學(xué)習(xí)、團(tuán)結(jié)協(xié)作。,任務(wù)1機(jī)器人操作安全規(guī)范,【任務(wù)描述】工業(yè)機(jī)器人在現(xiàn)代制造業(yè)的生產(chǎn)中已經(jīng)充當(dāng)了重要角色，尤其工作在一些危險(xiǎn)、有毒、存在放射性物質(zhì)的場(chǎng)合，更顯示出它的實(shí)用價(jià)值。發(fā)揮它的積極作用，將為人類創(chuàng)造出具大的經(jīng)濟(jì)社會(huì)效益。然而，工業(yè)機(jī)器人畢竟與其它機(jī)械設(shè)備一樣，不可避免地要出現(xiàn)故障，甚至發(fā)生嚴(yán)重事故，因此如何安全使用機(jī)器人就是一個(gè)不容忽視的問(wèn)題。安全使用機(jī)器人從何入手呢？,任務(wù)1機(jī)器人操作安全規(guī)范,【知識(shí)儲(chǔ)備】機(jī)器人安全工作的基本要求（1）機(jī)器人安全防護(hù)，包括其自身的安全防護(hù)功能和使用以及管理上的安全防護(hù)措施兩方面。（2）在機(jī)器人周?chē)鷦澏ㄎｋU(xiǎn)區(qū)域。（3）機(jī)器人在自動(dòng)操作狀態(tài)下，人不得進(jìn)入危險(xiǎn)區(qū)域。（4）與安全防護(hù)有關(guān)的全部設(shè)備及措施，必須通過(guò)驗(yàn)證以確保安全可靠。（5）在機(jī)器人使用過(guò)程中發(fā)現(xiàn)新的危險(xiǎn)存在時(shí)，應(yīng)及時(shí)采取進(jìn)一步的安全防護(hù)措施。,任務(wù)1機(jī)器人操作安全規(guī)范,【知識(shí)儲(chǔ)備】2.用戶安全措施機(jī)器人廠家在機(jī)器人及其附屬裝置設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮其安全使用措施，在產(chǎn)品說(shuō)明書(shū)中應(yīng)特別強(qiáng)調(diào)關(guān)于安全使用的要求。下面所述主要側(cè)重對(duì)用戶的要求和措施：（1）基本要求（2）安全防護(hù)欄桿（3）操作人員的安全防護(hù)（4）示教人員的安全防護(hù)（5）維修人員的安全維護(hù)3.安裝的安全要求制造廠家在安裝說(shuō)明書(shū)中應(yīng)提出下列各項(xiàng)安裝的安全要求：4.試運(yùn)轉(zhuǎn)安全措施,任務(wù)1機(jī)器人操作安全規(guī)范,【拓展與提高】一、工業(yè)機(jī)器人作業(yè)系統(tǒng)在制造業(yè)中用工業(yè)機(jī)器人及周邊設(shè)備構(gòu)成了作業(yè)系統(tǒng)，這個(gè)系統(tǒng)可以是一個(gè)加工單元，也可以是柔性生產(chǎn)線或柔性制造系統(tǒng)的一部分，下面就是其中的幾個(gè)實(shí)例。1.點(diǎn)焊機(jī)器人作業(yè)系統(tǒng)1.點(diǎn)焊機(jī)器人作業(yè)系統(tǒng)2.弧焊機(jī)器人作業(yè)系統(tǒng)3.噴涂機(jī)器人作業(yè)系統(tǒng)4.搬運(yùn)機(jī)器人作業(yè)系統(tǒng)5.裝配機(jī)器人作業(yè)系統(tǒng)二、工業(yè)機(jī)器人在制造系統(tǒng)中的使用工業(yè)機(jī)器人可以構(gòu)成柔性制造系統(tǒng)。,任務(wù)2工業(yè)機(jī)器人在作業(yè)單元中的安裝,【任務(wù)描述】機(jī)器人工作站的安裝是機(jī)器人調(diào)試的基礎(chǔ)，只有在機(jī)器人本體及相關(guān)配套設(shè)施已經(jīng)安裝完備的情況下，機(jī)器人工程師才可以進(jìn)行下一步的示教編程。本任務(wù)講解機(jī)器人安裝的一些注意事項(xiàng)及接線說(shuō)明。,任務(wù)2工業(yè)機(jī)器人在作業(yè)單元中的安裝,【知識(shí)儲(chǔ)備】一、機(jī)器人安裝過(guò)程注意事項(xiàng)安裝前首先檢查機(jī)器人是否完好無(wú)傷，依據(jù)附件清單檢查是否缺件。在用天車(chē)或者叉車(chē)吊裝機(jī)器人時(shí)，應(yīng)保證機(jī)器人盡量呈蜷縮姿態(tài)，機(jī)器人重心與吊裝線纜在同一直線上，避免機(jī)器人吊裝時(shí)傾覆。在支撐平臺(tái)上固定機(jī)器人時(shí)，首先應(yīng)對(duì)角擰上螺絲（暫不擰緊），待所有螺絲擰上之后，再依次分別對(duì)角擰緊螺絲。這是為了使機(jī)器人各個(gè)螺絲定位處受力均勻，保證機(jī)器人長(zhǎng)時(shí)間高速運(yùn)行仍能保持穩(wěn)固。二、機(jī)器人與控制柜接線說(shuō)明機(jī)器人與控制柜的連接主要是電動(dòng)機(jī)動(dòng)力電纜、轉(zhuǎn)數(shù)計(jì)數(shù)器電纜和用戶電纜的連接。,任務(wù)2工業(yè)機(jī)器人在作業(yè)單元中的安裝,【知識(shí)儲(chǔ)備】二、機(jī)器人與控制柜接線說(shuō)明轉(zhuǎn)數(shù)計(jì)數(shù)器電纜電動(dòng)機(jī)動(dòng)力電纜用戶電纜【拓展與提高】圖2-9為示教器連接到控制柜接口。,圖2-9示教器連接到控制柜接口,任務(wù)3示教單元控制工業(yè)機(jī)器人的簡(jiǎn)單運(yùn)動(dòng),【任務(wù)描述】在生產(chǎn)線現(xiàn)場(chǎng)我們看見(jiàn)一臺(tái)臺(tái)工業(yè)機(jī)器人正在認(rèn)真地工作，它們的動(dòng)作是那么地準(zhǔn)確，且不乏有些瀟灑。其實(shí)它們這種重復(fù)地不厭其煩地作業(yè)是按照人們賦予它的指令執(zhí)行。人們賦予機(jī)器人指令過(guò)程就是編制程序，編制程序分在線編程技術(shù)和離線編程技術(shù)兩種。,任務(wù)3示教單元控制工業(yè)機(jī)器人的簡(jiǎn)單運(yùn)動(dòng),【知識(shí)儲(chǔ)備】一、在線編程1.示教把作業(yè)要求預(yù)先教給機(jī)器人，這種操作叫示教。機(jī)器人把示教的內(nèi)容保存下來(lái)叫存儲(chǔ)或記憶。機(jī)器人按照示教的內(nèi)容動(dòng)作叫再現(xiàn)。2.示教盒示教（1）操作示教盒實(shí)際是一個(gè)以微處理器為核心的手持操作單元，它用電纜與控制裝置相連，一般采用串行通信方法。（2）用示教盒示教編程操作示教盒編程時(shí)，一般是邊移動(dòng)機(jī)器人手臂邊逐步完成位置和功能示教，這個(gè)過(guò)程除了向控制裝置提供所需的點(diǎn)坐標(biāo)外，還要對(duì)許多編程點(diǎn)輸入相應(yīng)的功能和功能數(shù)據(jù)。,任務(wù)3示教單元控制工業(yè)機(jī)器人的簡(jiǎn)單運(yùn)動(dòng),【知識(shí)儲(chǔ)備】一、在線編程3.手把手示教操作者手把手引導(dǎo)機(jī)器人末端執(zhí)行器通過(guò)所要求的軌跡示教稱為手把手示教。二、離線編程所謂離線編程就是部分或完全地脫離機(jī)器人，借助計(jì)算機(jī)進(jìn)行編制程序。1.離線編程與示教編程相比的優(yōu)點(diǎn)（1）減少了機(jī)器人的停機(jī)時(shí)間。（2）操作員脫離了潛在的危險(xiǎn)環(huán)境。（3）用一套編程系統(tǒng)可以給多臺(tái)機(jī)器人編程服務(wù)。（4）能完成示教編程難以完成的復(fù)雜、精確的編程任務(wù)。（5）編程系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)圖形仿真可驗(yàn)證和優(yōu)化程序。,任務(wù)3示教單元控制工業(yè)機(jī)器人的簡(jiǎn)單運(yùn)動(dòng),【知識(shí)儲(chǔ)備】二、離線編程2.離線編程與示教編程相比的不足（1）示教再現(xiàn)只要求機(jī)器人具有足夠的重復(fù)精度，而離線編程則要求機(jī)器人具有足夠的定位精度。而目前很多工業(yè)機(jī)器人卻難以達(dá)到高精度作業(yè)對(duì)定位精度的要求。（2）離線編程的圖形編程系統(tǒng)軟件價(jià)格偏貴。3.離線編程的適用場(chǎng)合（1）任務(wù)多變，因此用示教編程占用機(jī)器人生產(chǎn)時(shí)間過(guò)長(zhǎng)。（2）精密、復(fù)雜的作業(yè)，如裝配和檢驗(yàn)，特別是多機(jī)協(xié)同作業(yè)。4.對(duì)離線編程系統(tǒng)的要求對(duì)于編程系統(tǒng)，其等級(jí)越高，編程工作就越簡(jiǎn)便，但編程系統(tǒng)會(huì)更復(fù)雜，因此一個(gè)先進(jìn)的機(jī)器人編程系統(tǒng)應(yīng)具備：,任務(wù)3示教單元控制工業(yè)機(jī)器人的簡(jiǎn)單運(yùn)動(dòng),【知識(shí)儲(chǔ)備】二、離線編程4.對(duì)離線編程系統(tǒng)的要求（1）關(guān)于機(jī)器人任務(wù)的知識(shí)。（2）對(duì)工件幾何描述以及它們?cè)诠ぷ骺臻g內(nèi)的位姿。（3）機(jī)器人的幾何學(xué)運(yùn)動(dòng)學(xué)，包括關(guān)節(jié)約束、速度曲線和動(dòng)力學(xué)知識(shí)。（4）由上述所涉及的機(jī)器人數(shù)據(jù)程序編制計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。（5）能驗(yàn)證所編制的程序，如是否有碰撞和違反機(jī)器人關(guān)節(jié)約束的可能。（6）把編好的程序下裝給各機(jī)器人控制裝置的通信接口。（7）對(duì)于用戶有友好的人機(jī)界面，在編程系統(tǒng)上能生成文本和圖形文件。三、商品化圖形編程系統(tǒng)由跨國(guó)公司OSHAP投入40人年精力推出的ROBCAD是其中引人注目的一個(gè)，作為面向機(jī)器人應(yīng)用的多功能系統(tǒng)，ROBCAD有許多特點(diǎn)。,任務(wù)3示教單元控制工業(yè)機(jī)器人的簡(jiǎn)單運(yùn)動(dòng),【知識(shí)儲(chǔ)備】四、V+工業(yè)機(jī)器人編程語(yǔ)言機(jī)器人語(yǔ)言是供用戶編寫(xiě)機(jī)器人程序的專用計(jì)算機(jī)語(yǔ)言。它們有些是在通用計(jì)算機(jī)編程語(yǔ)言基礎(chǔ)上開(kāi)發(fā)的，有些則脫胎于數(shù)控編程語(yǔ)言。目前已商品化的有VAL-、AML兩種語(yǔ)言，而在VAL-基礎(chǔ)上生成并改名的V+是新一代編程語(yǔ)言。1.V+語(yǔ)言的特點(diǎn)2.V+語(yǔ)言的數(shù)據(jù)處理功能。,任務(wù)3示教單元控制工業(yè)機(jī)器人的簡(jiǎn)單運(yùn)動(dòng),【拓展與提高】一、其他工業(yè)機(jī)器人編程語(yǔ)言1.SIGLA語(yǔ)言SIGLA是一種僅用于直角坐標(biāo)式SIGMA裝配型機(jī)器人運(yùn)動(dòng)控制時(shí)的一種編程語(yǔ)言，是20世紀(jì)70年代后期由意大利Olivetti公司研制的一種簡(jiǎn)單的非文本語(yǔ)言。2.IML語(yǔ)言IML也是一種著眼于末端執(zhí)行器的動(dòng)作級(jí)語(yǔ)言，由日本九州大學(xué)開(kāi)發(fā)而成。IML語(yǔ)言的特點(diǎn)是編程簡(jiǎn)單，能人機(jī)對(duì)話，適合于現(xiàn)場(chǎng)操作，許多復(fù)雜動(dòng)作可由簡(jiǎn)單的指令來(lái)實(shí)現(xiàn)，易被操作者掌握。,任務(wù)4坐標(biāo)系建立及標(biāo)定,【任務(wù)描述】了解坐標(biāo)系的概念及機(jī)器人坐標(biāo)系的種類，建立新的工具坐標(biāo)、工件坐標(biāo)，手動(dòng)操縱機(jī)器人做單軸運(yùn)動(dòng)、線性運(yùn)動(dòng)、重定位運(yùn)動(dòng)?！局R(shí)儲(chǔ)備】一、坐標(biāo)系概述坐標(biāo)系是從一個(gè)稱為原點(diǎn)的固定點(diǎn)通過(guò)軸定義的平面或空間。1.基坐標(biāo)系基坐標(biāo)系在機(jī)器人基座中有相應(yīng)的零點(diǎn)，這使固定安裝的機(jī)器人的移動(dòng)具有可預(yù)測(cè)性。2.大地坐標(biāo)系大地坐標(biāo)系在工作單元或工作站中的固定位置有其相應(yīng)的零點(diǎn)。這有助于處理若干個(gè)機(jī)器人或由外軸移動(dòng)的機(jī)器人。在默認(rèn)情況下，大地坐標(biāo)系與基坐標(biāo)系是一致的。,任務(wù)4坐標(biāo)系建立及標(biāo)定,【知識(shí)儲(chǔ)備】一、坐標(biāo)系概述3.工件坐標(biāo)系工件坐標(biāo)系對(duì)應(yīng)工件，它定義工件相對(duì)于大地坐標(biāo)系（或其它坐標(biāo)系）的位置。工件坐標(biāo)系是擁有特定附加屬性的坐標(biāo)系。它主要用于簡(jiǎn)化編程。4.工具坐標(biāo)系工具坐標(biāo)系將工具中心點(diǎn)設(shè)為零位，由此定義工具的位置和方向，工具坐標(biāo)系中心縮寫(xiě)為T(mén)CP(ToolCenterPoint)。執(zhí)行程序時(shí)，機(jī)器人就是將TCP移至編程位置。這意味著，如果要更改工具機(jī)器人的移動(dòng)將隨之更改，以便新的TCP到達(dá)目標(biāo)。二、機(jī)器人運(yùn)動(dòng)模式1.單軸運(yùn)動(dòng)模式單軸運(yùn)動(dòng)即為單獨(dú)控制某一個(gè)關(guān)節(jié)軸運(yùn)動(dòng)，機(jī)器人末端軌跡難以預(yù)測(cè)，一般只用于移動(dòng)某個(gè)關(guān)節(jié)軸至指定位置、校準(zhǔn)機(jī)器人關(guān)節(jié)原點(diǎn)等場(chǎng)合。,任務(wù)4坐標(biāo)系建立及標(biāo)定,【知識(shí)儲(chǔ)備】二、機(jī)器人運(yùn)動(dòng)模式2.線性運(yùn)動(dòng)模式線性運(yùn)動(dòng)即控制機(jī)器人TCP沿著指定的參考坐標(biāo)系的坐標(biāo)軸方向進(jìn)行移動(dòng)，在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中工具的姿態(tài)不變，常用于空間范圍內(nèi)移動(dòng)機(jī)器人TCP位置。3.重定位運(yùn)動(dòng)模式一些特定情況下我們需要重新定位工具方向，使其與工件保持特定的角度，以便獲得最佳效果，例如在焊接、切割、銑削等應(yīng)用?！緦?shí)踐操作】針對(duì)不同的應(yīng)用領(lǐng)域，機(jī)器人使用的工具不同，工件大小也不一樣，這就需要用戶根據(jù)實(shí)際情況建立及標(biāo)定坐標(biāo)系。下面介紹工具坐標(biāo)系工具tool1和工件坐標(biāo)系工件數(shù)據(jù)wobj1的建立及標(biāo)定方法。,任務(wù)4坐標(biāo)系建立及標(biāo)定,【實(shí)踐操作】一、機(jī)器人運(yùn)動(dòng)模式操作將示教器界面狀態(tài)鑰匙切換到中間（手動(dòng)限速狀態(tài)），如圖2-23所示。,圖2-23狀態(tài)鑰匙切換,任務(wù)4坐標(biāo)系建立及標(biāo)定,【實(shí)踐操作】一、機(jī)器人運(yùn)動(dòng)模式操作選擇圖2-24的“軸1-3”或“軸4-6”時(shí)，示教器右下角靠中間位置，會(huì)顯示操縱桿方向代表的各個(gè)軸，如圖2-25所示。通過(guò)操縱桿界面圖2-26，就可以控制各個(gè)單軸的運(yùn)動(dòng)了。,圖2-25操縱桿方向,圖2-26操縱桿界面,任務(wù)4坐標(biāo)系建立及標(biāo)定,【實(shí)踐操作】一、機(jī)器人運(yùn)動(dòng)模式操作選擇圖2-24的“線性”后，機(jī)器人處于線性運(yùn)動(dòng)模式，此時(shí)還要在“工具坐標(biāo)”中指定對(duì)應(yīng)的工具，默認(rèn)工具為“tool0”，操縱桿方向如圖2-27所示。,圖2-27操縱桿方向,任務(wù)4坐標(biāo)系建立及標(biāo)定,【實(shí)踐操作】一、機(jī)器人運(yùn)動(dòng)模式操作選擇圖2-24的“重定位”后，機(jī)器人處于重定位運(yùn)動(dòng)模式，此時(shí)還要在“坐標(biāo)系”中，選中“工具”，如圖2-28所示，在“工具坐標(biāo)”中指定對(duì)應(yīng)的工具。操縱桿方向如圖2-29所示。使用操縱桿操作，機(jī)器人繞著工具TCP點(diǎn)作姿態(tài)調(diào)整的運(yùn)動(dòng)。,圖2-28坐標(biāo)系選擇,圖2-28操縱案方向,任務(wù)4坐標(biāo)系建立及標(biāo)定,【實(shí)踐操作】二、工具坐標(biāo)、工件坐標(biāo)的設(shè)定工具數(shù)據(jù)tooldata、工件坐標(biāo)wobjdata，具體知識(shí)在項(xiàng)目五的任務(wù)1程序數(shù)據(jù)建立中詳細(xì)介紹，此處只對(duì)tool1和wobj1的建立及數(shù)據(jù)標(biāo)定步驟做介紹。1.建立tool1、標(biāo)定tooldata2.建立wobj1、標(biāo)定wobjdata,ThankYou!,