ABB工業(yè)機器人安裝與示教操作.ppt

第2章ABB工業(yè)機器人安裝與示教操作,主要內(nèi)容,示教單元控制工業(yè)機器人的簡單運動,機器人操作安全規(guī)范,工業(yè)機器人在作業(yè)單元中的安裝,坐標系建立及標定,1,2,3,4,【學習目標】1.知識目標熟悉工業(yè)機器人的安全操作規(guī)程。熟悉示教器按鍵及其使用功能。掌握機器人示教的主要內(nèi)容。掌握示教點及其屬性的登錄2.技能目標能夠正確打開與關閉機器人伺服電源。能夠新建和加載機器人程序。能夠完成簡單工作運動示教。3.情感目標嚴謹認真、創(chuàng)新思維。合作學習、團結協(xié)作。,任務1機器人操作安全規(guī)范,【任務描述】工業(yè)機器人在現(xiàn)代制造業(yè)的生產(chǎn)中已經(jīng)充當了重要角色，尤其工作在一些危險、有毒、存在放射性物質的場合，更顯示出它的實用價值。發(fā)揮它的積極作用，將為人類創(chuàng)造出具大的經(jīng)濟社會效益。然而，工業(yè)機器人畢竟與其它機械設備一樣，不可避免地要出現(xiàn)故障，甚至發(fā)生嚴重事故，因此如何安全使用機器人就是一個不容忽視的問題。安全使用機器人從何入手呢？,任務1機器人操作安全規(guī)范,【知識儲備】機器人安全工作的基本要求（1）機器人安全防護，包括其自身的安全防護功能和使用以及管理上的安全防護措施兩方面。（2）在機器人周圍劃定危險區(qū)域。（3）機器人在自動操作狀態(tài)下，人不得進入危險區(qū)域。（4）與安全防護有關的全部設備及措施，必須通過驗證以確保安全可靠。（5）在機器人使用過程中發(fā)現(xiàn)新的危險存在時，應及時采取進一步的安全防護措施。,任務1機器人操作安全規(guī)范,【知識儲備】2.用戶安全措施機器人廠家在機器人及其附屬裝置設計時應考慮其安全使用措施，在產(chǎn)品說明書中應特別強調(diào)關于安全使用的要求。下面所述主要側重對用戶的要求和措施：（1）基本要求（2）安全防護欄桿（3）操作人員的安全防護（4）示教人員的安全防護（5）維修人員的安全維護3.安裝的安全要求制造廠家在安裝說明書中應提出下列各項安裝的安全要求：4.試運轉安全措施,任務1機器人操作安全規(guī)范,【拓展與提高】一、工業(yè)機器人作業(yè)系統(tǒng)在制造業(yè)中用工業(yè)機器人及周邊設備構成了作業(yè)系統(tǒng)，這個系統(tǒng)可以是一個加工單元，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實例。1.點焊機器人作業(yè)系統(tǒng)1.點焊機器人作業(yè)系統(tǒng)2.弧焊機器人作業(yè)系統(tǒng)3.噴涂機器人作業(yè)系統(tǒng)4.搬運機器人作業(yè)系統(tǒng)5.裝配機器人作業(yè)系統(tǒng)二、工業(yè)機器人在制造系統(tǒng)中的使用工業(yè)機器人可以構成柔性制造系統(tǒng)。,任務2工業(yè)機器人在作業(yè)單元中的安裝,【任務描述】機器人工作站的安裝是機器人調(diào)試的基礎，只有在機器人本體及相關配套設施已經(jīng)安裝完備的情況下，機器人工程師才可以進行下一步的示教編程。本任務講解機器人安裝的一些注意事項及接線說明。,任務2工業(yè)機器人在作業(yè)單元中的安裝,【知識儲備】一、機器人安裝過程注意事項安裝前首先檢查機器人是否完好無傷，依據(jù)附件清單檢查是否缺件。在用天車或者叉車吊裝機器人時，應保證機器人盡量呈蜷縮姿態(tài)，機器人重心與吊裝線纜在同一直線上，避免機器人吊裝時傾覆。在支撐平臺上固定機器人時，首先應對角擰上螺絲（暫不擰緊），待所有螺絲擰上之后，再依次分別對角擰緊螺絲。這是為了使機器人各個螺絲定位處受力均勻，保證機器人長時間高速運行仍能保持穩(wěn)固。二、機器人與控制柜接線說明機器人與控制柜的連接主要是電動機動力電纜、轉數(shù)計數(shù)器電纜和用戶電纜的連接。,任務2工業(yè)機器人在作業(yè)單元中的安裝,【知識儲備】二、機器人與控制柜接線說明轉數(shù)計數(shù)器電纜電動機動力電纜用戶電纜【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3示教單元控制工業(yè)機器人的簡單運動,【任務描述】在生產(chǎn)線現(xiàn)場我們看見一臺臺工業(yè)機器人正在認真地工作，它們的動作是那么地準確，且不乏有些瀟灑。其實它們這種重復地不厭其煩地作業(yè)是按照人們賦予它的指令執(zhí)行。人們賦予機器人指令過程就是編制程序，編制程序分在線編程技術和離線編程技術兩種。,任務3示教單元控制工業(yè)機器人的簡單運動,【知識儲備】一、在線編程1.示教把作業(yè)要求預先教給機器人，這種操作叫示教。機器人把示教的內(nèi)容保存下來叫存儲或記憶。機器人按照示教的內(nèi)容動作叫再現(xiàn)。2.示教盒示教（1）操作示教盒實際是一個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，一般是邊移動機器人手臂邊逐步完成位置和功能示教，這個過程除了向控制裝置提供所需的點坐標外，還要對許多編程點輸入相應的功能和功能數(shù)據(jù)。,任務3示教單元控制工業(yè)機器人的簡單運動,【知識儲備】一、在線編程3.手把手示教操作者手把手引導機器人末端執(zhí)行器通過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器人，借助計算機進行編制程序。1.離線編程與示教編程相比的優(yōu)點（1）減少了機器人的停機時間。（2）操作員脫離了潛在的危險環(huán)境。（3）用一套編程系統(tǒng)可以給多臺機器人編程服務。（4）能完成示教編程難以完成的復雜、精確的編程任務。（5）編程系統(tǒng)的動態(tài)圖形仿真可驗證和優(yōu)化程序。,任務3示教單元控制工業(yè)機器人的簡單運動,【知識儲備】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)只要求機器人具有足夠的重復精度，而離線編程則要求機器人具有足夠的定位精度。而目前很多工業(yè)機器人卻難以達到高精度作業(yè)對定位精度的要求。（2）離線編程的圖形編程系統(tǒng)軟件價格偏貴。3.離線編程的適用場合（1）任務多變，因此用示教編程占用機器人生產(chǎn)時間過長。（2）精密、復雜的作業(yè)，如裝配和檢驗，特別是多機協(xié)同作業(yè)。4.對離線編程系統(tǒng)的要求對于編程系統(tǒng)，其等級越高，編程工作就越簡便，但編程系統(tǒng)會更復雜，因此一個先進的機器人編程系統(tǒng)應具備：,任務3示教單元控制工業(yè)機器人的簡單運動,【知識儲備】二、離線編程4.對離線編程系統(tǒng)的要求（1）關于機器人任務的知識。（2）對工件幾何描述以及它們在工作空間內(nèi)的位姿。（3）機器人的幾何學運動學，包括關節(jié)約束、速度曲線和動力學知識。（4）由上述所涉及的機器人數(shù)據(jù)程序編制計算機系統(tǒng)。（5）能驗證所編制的程序，如是否有碰撞和違反機器人關節(jié)約束的可能。（6）把編好的程序下裝給各機器人控制裝置的通信接口。（7）對于用戶有友好的人機界面，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)由跨國公司OSHAP投入40人年精力推出的ROBCAD是其中引人注目的一個，作為面向機器人應用的多功能系統(tǒng)，ROBCAD有許多特點。,任務3示教單元控制工業(yè)機器人的簡單運動,【知識儲備】四、V+工業(yè)機器人編程語言機器人語言是供用戶編寫機器人程序的專用計算機語言。它們有些是在通用計算機編程語言基礎上開發(fā)的，有些則脫胎于數(shù)控編程語言。目前已商品化的有VAL-、AML兩種語言，而在VAL-基礎上生成并改名的V+是新一代編程語言。1.V+語言的特點2.V+語言的數(shù)據(jù)處理功能。,任務3示教單元控制工業(yè)機器人的簡單運動,【拓展與提高】一、其他工業(yè)機器人編程語言1.SIGLA語言SIGLA是一種僅用于直角坐標式SIGMA裝配型機器人運動控制時的一種編程語言，是20世紀70年代后期由意大利Olivetti公司研制的一種簡單的非文本語言。2.IML語言IML也是一種著眼于末端執(zhí)行器的動作級語言，由日本九州大學開發(fā)而成。IML語言的特點是編程簡單，能人機對話，適合于現(xiàn)場操作，許多復雜動作可由簡單的指令來實現(xiàn)，易被操作者掌握。,任務4坐標系建立及標定,【任務描述】了解坐標系的概念及機器人坐標系的種類，建立新的工具坐標、工件坐標，手動操縱機器人做單軸運動、線性運動、重定位運動。【知識儲備】一、坐標系概述坐標系是從一個稱為原點的固定點通過軸定義的平面或空間。1.基坐標系基坐標系在機器人基座中有相應的零點，這使固定安裝的機器人的移動具有可預測性。2.大地坐標系大地坐標系在工作單元或工作站中的固定位置有其相應的零點。這有助于處理若干個機器人或由外軸移動的機器人。在默認情況下，大地坐標系與基坐標系是一致的。,任務4坐標系建立及標定,【知識儲備】一、坐標系概述3.工件坐標系工件坐標系對應工件，它定義工件相對于大地坐標系（或其它坐標系）的位置。工件坐標系是擁有特定附加屬性的坐標系。它主要用于簡化編程。4.工具坐標系工具坐標系將工具中心點設為零位，由此定義工具的位置和方向，工具坐標系中心縮寫為TCP(ToolCenterPoint)。執(zhí)行程序時，機器人就是將TCP移至編程位置。這意味著，如果要更改工具機器人的移動將隨之更改，以便新的TCP到達目標。二、機器人運動模式1.單軸運動模式單軸運動即為單獨控制某一個關節(jié)軸運動，機器人末端軌跡難以預測，一般只用于移動某個關節(jié)軸至指定位置、校準機器人關節(jié)原點等場合。,任務4坐標系建立及標定,【知識儲備】二、機器人運動模式2.線性運動模式線性運動即控制機器人TCP沿著指定的參考坐標系的坐標軸方向進行移動，在運動過程中工具的姿態(tài)不變，常用于空間范圍內(nèi)移動機器人TCP位置。3.重定位運動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、銑削等應用?！緦嵺`操作】針對不同的應用領域，機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)實際情況建立及標定坐標系。下面介紹工具坐標系工具tool1和工件坐標系工件數(shù)據(jù)wobj1的建立及標定方法。,任務4坐標系建立及標定,【實踐操作】一、機器人運動模式操作將示教器界面狀態(tài)鑰匙切換到中間（手動限速狀態(tài)），如圖2-23所示。,圖2-23狀態(tài)鑰匙切換,任務4坐標系建立及標定,【實踐操作】一、機器人運動模式操作選擇圖2-24的“軸1-3”或“軸4-6”時，示教器右下角靠中間位置，會顯示操縱桿方向代表的各個軸，如圖2-25所示。通過操縱桿界面圖2-26，就可以控制各個單軸的運動了。,圖2-25操縱桿方向,圖2-26操縱桿界面,任務4坐標系建立及標定,【實踐操作】一、機器人運動模式操作選擇圖2-24的“線性”后，機器人處于線性運動模式，此時還要在“工具坐標”中指定對應的工具，默認工具為“tool0”，操縱桿方向如圖2-27所示。,圖2-27操縱桿方向,任務4坐標系建立及標定,【實踐操作】一、機器人運動模式操作選擇圖2-24的“重定位”后，機器人處于重定位運動模式，此時還要在“坐標系”中，選中“工具”，如圖2-28所示，在“工具坐標”中指定對應的工具。操縱桿方向如圖2-29所示。使用操縱桿操作，機器人繞著工具TCP點作姿態(tài)調(diào)整的運動。,圖2-28坐標系選擇,圖2-28操縱案方向,任務4坐標系建立及標定,【實踐操作】二、工具坐標、工件坐標的設定工具數(shù)據(jù)tooldata、工件坐標wobjdata，具體知識在項目五的任務1程序數(shù)據(jù)建立中詳細介紹，此處只對tool1和wobj1的建立及數(shù)據(jù)標定步驟做介紹。1.建立tool1、標定tooldata2.建立wobj1、標定wobjdata,ThankYou!,