手動操縱工業(yè)機(jī)器人

項(xiàng)目2手動操縱工業(yè)機(jī)器人

【學(xué)習(xí)目標(biāo)】知識目標(biāo)1．掌握機(jī)器人各軸的運(yùn)動規(guī)律；2．掌握弧焊機(jī)器人系統(tǒng)中各部分的功能；3．熟悉示教器結(jié)構(gòu)及操作界面與按鍵功能。技能目標(biāo)1．能使用示教器操縱桿熟練控制機(jī)器人各軸的運(yùn)動；2．能使用示教器快速找到并打開所需要選項(xiàng)?！竟ぷ魅蝿?wù)】任務(wù)1連續(xù)移動機(jī)器人任務(wù)2精確定點(diǎn)移動機(jī)器人任務(wù)1連續(xù)移動機(jī)器人

工業(yè)機(jī)器人的運(yùn)動可以是連續(xù)的，也可以是步進(jìn)的。既可以是單軸的運(yùn)動，也可以是整體的協(xié)調(diào)運(yùn)動。這些運(yùn)動都可以通過示教器來控制實(shí)現(xiàn)?！局R準(zhǔn)備】1．未經(jīng)許可不能擅自進(jìn)入機(jī)器人工作區(qū)域，機(jī)器人處于自動模式時(shí)，不允許進(jìn)入其運(yùn)動所及區(qū)域；2．機(jī)器人運(yùn)行中發(fā)生任何意外或運(yùn)行不正常時(shí)，立即使用E-Stop鍵（急停按鈕），使機(jī)器人停止運(yùn)行；一、安全操作注意事項(xiàng)3．在編程、測試和檢修時(shí)，必須將機(jī)器人置于手動模式，并使機(jī)器人以低速運(yùn)行；4．調(diào)試人員進(jìn)入機(jī)器人工作區(qū)時(shí)，需隨身攜帶示教器，以防他人誤操作；5．在不移動機(jī)器人及運(yùn)行程序時(shí)，須及時(shí)釋放使能器（EnableDevice）；6．突然停電后，要手動及時(shí)關(guān)閉機(jī)器人的主電源和氣源，任何檢修都要切斷氣源；7．嚴(yán)禁非授權(quán)人員在手動模式下進(jìn)入機(jī)器人軟件系統(tǒng)，隨意修改程序及參數(shù)；8．萬一發(fā)生火災(zāi)，應(yīng)使用二氧化碳滅火器滅火；9．機(jī)器人停機(jī)時(shí)，必須空機(jī)，夾具上不應(yīng)有物；10．機(jī)器人氣路系統(tǒng)中的壓力可達(dá)0.6MPa，任何相關(guān)檢修都必須切斷氣源。11．維修人員必須保管好機(jī)器人鑰匙，嚴(yán)禁非授權(quán)人員在手動模式下進(jìn)入機(jī)器人軟件系統(tǒng)，隨意翻閱和修改程序及參數(shù)。1．機(jī)器人系統(tǒng)的啟動在確認(rèn)機(jī)器人工作范圍內(nèi)無人后，合上機(jī)器人控制柜上的電源主開關(guān)，系統(tǒng)自動檢查硬件。檢查完成后若沒有發(fā)現(xiàn)故障，系統(tǒng)將在示教器顯示如圖2-1所示的界面信息。二、機(jī)器人的啟動和關(guān)閉圖2-1ABB機(jī)器人啟動界面2．機(jī)器人系統(tǒng)的關(guān)閉關(guān)閉機(jī)器人系統(tǒng)需要關(guān)閉控制柜上的主電源開關(guān)。當(dāng)機(jī)器人關(guān)閉時(shí)，所有數(shù)字輸出都將被置為0，這會影響到機(jī)器人的手爪和外圍設(shè)備。在關(guān)閉機(jī)器人系統(tǒng)之前，首先要檢查是否有人處于工作區(qū)域內(nèi)，以及設(shè)備是否運(yùn)行，以免發(fā)生意外。如果有程序正在運(yùn)行或者手爪握有工件，則要先用示教器上的停止按鈕使程序停止運(yùn)行并使手爪釋放工件，然后再關(guān)閉主電源開關(guān)。三、手動操縱機(jī)器人機(jī)器人系統(tǒng)啟動后，在按下示教器上的使能鍵給機(jī)器人上電后，就可以搖動搖桿來控制機(jī)器人的運(yùn)動。搖桿可以控制機(jī)器人分別在3個(gè)方向上運(yùn)動，也可以控制機(jī)器人在3個(gè)方向上同時(shí)運(yùn)動。機(jī)器人的運(yùn)動速度與搖桿的偏轉(zhuǎn)量成正比，偏轉(zhuǎn)越大，機(jī)器人運(yùn)動速度越快，但最高速度不會超過250mm/s。除在自動模式下，機(jī)器人各軸伺服沒有上電或正在執(zhí)行程序時(shí)不能手動操縱機(jī)器人之外，無論打開何種窗口，都可以用搖桿來操縱機(jī)器人。1．運(yùn)動單元及運(yùn)動模式對機(jī)器人進(jìn)行手動操縱時(shí)，首先要明確選擇運(yùn)動單元以及運(yùn)動方式。機(jī)器人系統(tǒng)可能不僅由機(jī)器人本體單獨(dú)構(gòu)成，它可能還包含有其他的機(jī)械單元，如外部軸（變位機(jī)等），也可以被選為運(yùn)動單元進(jìn)行單獨(dú)操作。每個(gè)運(yùn)動單元都有一個(gè)標(biāo)志或名字，這個(gè)名字在系統(tǒng)設(shè)定時(shí)已經(jīng)進(jìn)行定義。ABB機(jī)器人具有線性運(yùn)動、重定位運(yùn)動和單軸運(yùn)動3種運(yùn)動方式。（1）線性運(yùn)動大多數(shù)情況下，選擇在從A點(diǎn)移動到B點(diǎn)時(shí)，機(jī)器人的運(yùn)動軌跡為直線，所以稱為直線運(yùn)動，也稱為線性運(yùn)動。其特點(diǎn)是焊槍（或工件）姿態(tài)保持不變，只是位置改變。（2）重定位運(yùn)動重定位運(yùn)動方式是焊槍（或工件）姿態(tài)改變，而位置保持不變。在實(shí)際操作中，機(jī)器人的運(yùn)動方式由選擇的運(yùn)動模式和坐標(biāo)系決定。（3）單軸運(yùn)動通過搖桿控制機(jī)器人單軸運(yùn)動的步驟如下：1）將模式選擇按鈕放在手動模式，如圖1-9所示。2）選擇運(yùn)動單元方法有兩種。一是在ABB菜單下，按手動操縱，顯示操作屬性，按機(jī)械單元，出現(xiàn)可用的機(jī)械單元列表，如圖2-2所示。若選擇機(jī)器人，則搖桿控制機(jī)器人本體運(yùn)動；若選擇外部軸，搖桿控制外部軸運(yùn)動，一個(gè)機(jī)器人最多可以控制6個(gè)外部軸。圖2-2機(jī)器人系統(tǒng)機(jī)械單元列表第二種方法是使用快捷鍵來選擇。按示教器右下角的，再按，也會出現(xiàn)如圖2-2所示的選擇列表，選擇想要控制的運(yùn)動單元即可。3)選擇運(yùn)動方式。選擇線性移動，則搖桿方向窗口顯示相應(yīng)的操作軸，如1-3軸，4-6軸。機(jī)器人的軸如圖2-3所示。圖2-3機(jī)器人的軸2.手動移動機(jī)器人輕輕按住使能鍵，使機(jī)器人各軸上電，搖動搖桿使機(jī)器人的軸按不同方向移動。如果不按或者用力按下使能鍵，機(jī)器人不能上電，搖桿不起作用，機(jī)器人不能移動。方向?qū)傩圆⒉伙@示操作單元實(shí)際運(yùn)動的方向，操作時(shí)以輕微的搖動來辨別實(shí)際操作單元的運(yùn)動方向。操作桿傾斜或旋轉(zhuǎn)角度與機(jī)器人的運(yùn)動速度成正比。為了安全起見，在手動模式下，機(jī)器人的移動速度要小于250mm/s。操作人員應(yīng)面向機(jī)器人站立，機(jī)器人的移動方向如表2-1所示。表2-1機(jī)器人移動方向搖桿操作方向機(jī)器人移動方向操作方向?yàn)椴僮髡咔昂蠓较蜓豖軸運(yùn)動操作方向?yàn)椴僮髡叩淖笥曳较蜓豗軸運(yùn)動操作方向?yàn)椴倏v桿正反旋轉(zhuǎn)方向沿Z軸運(yùn)動操作方向?yàn)椴倏v桿傾斜方向與搖桿傾斜方向相應(yīng)的傾斜移動任務(wù)2機(jī)器人的精確定點(diǎn)運(yùn)動機(jī)器人的移動情況與操縱搖桿的方式有關(guān)，既可以實(shí)現(xiàn)連續(xù)移動，也可以實(shí)現(xiàn)步進(jìn)移動。搖桿偏移1s，機(jī)器人持續(xù)步進(jìn)10步。搖桿偏移1s以上時(shí)，機(jī)器人連續(xù)移動；搖桿偏移或偏轉(zhuǎn)一次，機(jī)器人運(yùn)動一步，稱為步進(jìn)運(yùn)動。進(jìn)行機(jī)器人需要準(zhǔn)確定位到某點(diǎn)時(shí)常使用步進(jìn)運(yùn)動功能。實(shí)現(xiàn)步進(jìn)移動的操作方法見表2-2。步進(jìn)運(yùn)動每次移動的幅度可以調(diào)節(jié)，見表2-3。一、機(jī)器人步進(jìn)移動操作方法表2-2機(jī)器人步進(jìn)移動操作方法操作步驟備注1進(jìn)入ABB主菜單，顯示操縱屬性操作窗口如圖2-5所示2按增量鍵3選擇功能鍵，按OK鍵確認(rèn)增量大小見表2-34間斷搖動搖桿，機(jī)器人步進(jìn)移動注意機(jī)器人的運(yùn)動方向5改變增量或者自定義增量對比機(jī)器人的移動變化圖2-5機(jī)器人移動增量選擇表2-3機(jī)器人步進(jìn)移動增量數(shù)值

增量

距離

角度?。╯mall）0.05mm0.005°中(middle)1mm0.02°大(large)5mm0.2°用戶自定義(user)0.50–10.0mm

0.01°～0.20°

使用快捷鍵可以快速切換連續(xù)運(yùn)動或步進(jìn)運(yùn)動，并設(shè)置增量大小。方法是按快捷鍵，顯示如圖2-6所示的，選擇增量按鈕，即可以選擇所需要的增量大小。圖2-6使用快捷鍵實(shí)現(xiàn)增量選擇注意：

機(jī)器人運(yùn)動的動量很大，運(yùn)行過程中人進(jìn)入機(jī)器人的工作區(qū)域是很危險(xiǎn)的，為了確保安全，機(jī)器人系統(tǒng)一般都設(shè)置了急停按鈕，分別位于示教器和控制柜上。無論在什么情況下，只要按下緊急停按鈕，機(jī)器人就會停止運(yùn)行。緊急停止之后，示教器的使能鍵將失去作用，必須手動恢復(fù)急停按鈕才能使機(jī)器人重新恢復(fù)運(yùn)行。手動恢復(fù)時(shí)需要注意以下兩點(diǎn)：（1）恢復(fù)時(shí)必須確保機(jī)器人系統(tǒng)處于安全狀態(tài)，所有危險(xiǎn)因素必須排除；（2）所有壓按式的急停開關(guān)都有一個(gè)閉鎖裝置，恢復(fù)時(shí)需要釋放閉鎖狀態(tài)。一般情況下，轉(zhuǎn)動按鈕就可以恢復(fù)了，但有時(shí)需要將按鈕拉出。機(jī)器人系統(tǒng)的坐標(biāo)系包含World坐標(biāo)系—絕對坐標(biāo)系、Base坐標(biāo)系—機(jī)座坐標(biāo)系、Tool坐標(biāo)系—工具坐標(biāo)系及Wobj

坐標(biāo)系—工件坐標(biāo)系等。其相互關(guān)系如圖2-7所示。規(guī)定坐標(biāo)系的目的在于對機(jī)器人進(jìn)行軌跡規(guī)劃和編程時(shí)，提供一種標(biāo)準(zhǔn)符號。工具坐標(biāo)系的原點(diǎn)一般是在機(jī)器人第六軸面板的圓心。

一、機(jī)器人坐標(biāo)系【知識拓展】圖2-7機(jī)器人坐標(biāo)系的相互關(guān)系2、機(jī)器人坐標(biāo)系的建立方法

對一個(gè)機(jī)器人來說，絕對坐標(biāo)系和機(jī)座坐標(biāo)系可以看做是一個(gè)坐標(biāo)系；但對于由多個(gè)機(jī)器人組成的系統(tǒng)，絕對坐標(biāo)系和機(jī)座坐標(biāo)系是兩個(gè)不同的坐標(biāo)系。（1）．工件坐標(biāo)系的建立建立工件坐標(biāo)系的方法如下：主菜單→程序數(shù)據(jù)→工件坐標(biāo)系（Wobjdata）→新建→名稱→定義工件坐標(biāo)系。定義工件坐標(biāo)系有如下兩種方法：①直接輸入新的坐標(biāo)值，即x、y、z值。②示教法。編輯→定義→第1點(diǎn)→第二、三點(diǎn)（要求三點(diǎn)不在同一條直線即可）。（2）．工具坐標(biāo)系的建立主菜單→程序數(shù)據(jù)→工具坐標(biāo)系（Tooldata）→新建→名稱→定義工具坐標(biāo)系。定義工具坐標(biāo)系有如下兩種方法：①直接輸入新的坐標(biāo)值，即x、y、z值，同時(shí)要輸入或自行測量焊槍中心和轉(zhuǎn)動慣量②示教法。TCP→編輯→定義→焊絲對準(zhǔn)尖狀工件頂尖→更換位置（