工業(yè)機(jī)器人操作與編程教材課件

工業(yè)機(jī)器人操作與編程教材PPT工業(yè)機(jī)器人操作與編程教材PPT目錄任務(wù)1認(rèn)識工業(yè)機(jī)器人任務(wù)2搬運(yùn)編程與操作任務(wù)3機(jī)器人涂膠編程與操作任務(wù)4噴漆編程與操作任務(wù)5數(shù)控車床上下料編程與操作任務(wù)6碼垛編程與操作任務(wù)7工業(yè)機(jī)器人的離線編程目錄任務(wù)1認(rèn)識工業(yè)機(jī)器人1.1了解工業(yè)機(jī)器人 1.1.1工業(yè)機(jī)器人分類及應(yīng)用1.1.2工業(yè)機(jī)器人的組成 1.1.3工業(yè)機(jī)器人的坐標(biāo)系 1.1.4工業(yè)機(jī)器人基本規(guī)格 1.1.6工業(yè)機(jī)器人電氣控制柜面板1.1.7示教器基本功能與操作1.1.8工業(yè)機(jī)器人操作安全注意事項(xiàng)任務(wù)1認(rèn)識工業(yè)機(jī)器人1.1了解工業(yè)機(jī)器人 任務(wù)1認(rèn)識工業(yè)機(jī)器人1.1.1工業(yè)機(jī)器人分類及應(yīng)用1.按臂部的運(yùn)動形式分（1）直角坐標(biāo)型臂部可沿三個直角坐標(biāo)移動；（2）關(guān)節(jié)型臂部有多個轉(zhuǎn)動關(guān)節(jié)；（3）圓柱坐標(biāo)型臂部可作升降、回轉(zhuǎn)和伸縮動作；任務(wù)1認(rèn)識工業(yè)機(jī)器人1.1.1工業(yè)機(jī)器人分類及應(yīng)用任務(wù)1認(rèn)識工業(yè)機(jī)器人1.1.1工業(yè)機(jī)器人分類及應(yīng)用1.按臂部的運(yùn)動形式分4）組合結(jié)構(gòu)可以實(shí)現(xiàn)直線、旋轉(zhuǎn)、回轉(zhuǎn)、伸縮；（5）球坐標(biāo)型臂部能回轉(zhuǎn)、俯仰和伸縮。任務(wù)1認(rèn)識工業(yè)機(jī)器人1.1.1工業(yè)機(jī)器人分類及應(yīng)用任務(wù)1認(rèn)識工業(yè)機(jī)器人2、按執(zhí)行機(jī)構(gòu)運(yùn)動的控制機(jī)能分點(diǎn)位型

連續(xù)軌跡型3、按程序輸入方式分離線輸入型

示教輸入型4、按應(yīng)用領(lǐng)域分類可分為搬運(yùn)機(jī)器人、裝配機(jī)器人、上下料機(jī)器人、焊接機(jī)器人、碼垛機(jī)器人、噴涂機(jī)器人等。任務(wù)1認(rèn)識工業(yè)機(jī)器人2、按執(zhí)行機(jī)構(gòu)運(yùn)動的控制機(jī)能分任務(wù)1認(rèn)識工業(yè)機(jī)器人1.1.2工業(yè)機(jī)器人的組成工業(yè)機(jī)器人由本體、驅(qū)動系統(tǒng)和控制系統(tǒng)三個基本部分組成。本體:即機(jī)座和執(zhí)行機(jī)構(gòu)，包括臂部、腕部和手部，有的機(jī)器人還有行走機(jī)構(gòu)；驅(qū)動系統(tǒng):包括動力裝置和傳動機(jī)構(gòu)，用以使執(zhí)行機(jī)構(gòu)產(chǎn)生相應(yīng)的動作；控制系統(tǒng)：是按照輸入的程序?qū)︱?qū)動系統(tǒng)和執(zhí)行機(jī)構(gòu)發(fā)出指令信號，并進(jìn)行控制。任務(wù)1認(rèn)識工業(yè)機(jī)器人1.1.2工業(yè)機(jī)器人的組成任務(wù)1認(rèn)識工業(yè)機(jī)器人1.1.3工業(yè)機(jī)器人的坐標(biāo)系工業(yè)機(jī)器人一般有四個坐標(biāo)系，基坐標(biāo)系、關(guān)節(jié)坐標(biāo)系、工具坐標(biāo)系、工件坐標(biāo)系。任務(wù)1認(rèn)識工業(yè)機(jī)器人1.1.3工業(yè)機(jī)器人的坐標(biāo)系任務(wù)1認(rèn)識工業(yè)機(jī)器人1.2手動操作工業(yè)機(jī)器人1.2.1手動操作功能簡介 1.2.1手動操作工業(yè)機(jī)器人拓展與提高1——十大工業(yè)機(jī)器人品牌任務(wù)1認(rèn)識工業(yè)機(jī)器人1.2手動操作工業(yè)機(jī)器人任務(wù)1認(rèn)識工業(yè)機(jī)器人1.2.1手動操作功能簡介 機(jī)器人的運(yùn)動可以是連續(xù)的、也可以是步進(jìn)的，可以是單軸獨(dú)立的、也可以是多軸聯(lián)動的，這些運(yùn)動都可以通過示教器手動操作來實(shí)現(xiàn)。1.2.1手動操作工業(yè)機(jī)器人1、工業(yè)機(jī)器人啟動基本操作2、單軸移動的手動操作3、工業(yè)機(jī)器人參考點(diǎn)設(shè)定4、工業(yè)機(jī)器人回參考點(diǎn)操作HSR-608工業(yè)機(jī)器人電氣控制柜面板任務(wù)1認(rèn)識工業(yè)機(jī)器人1.2.1手動操作功能簡介 HS任務(wù)1認(rèn)識工業(yè)機(jī)器人拓展與提高1——十大工業(yè)機(jī)器人品牌一、發(fā)那科（FANUC）－日本二、庫卡（KUKA

Roboter

Gmbh）－德國三、那智（NACHI）不二越－日本四、川崎機(jī)器人－日本五、ABB

Robotics機(jī)器人－瑞典六、史陶比爾（Staubli）－瑞士任務(wù)1認(rèn)識工業(yè)機(jī)器人拓展與提高1——十大工業(yè)機(jī)器人品牌任務(wù)1認(rèn)識工業(yè)機(jī)器人拓展與提高1——十大工業(yè)機(jī)器人品牌七、柯馬（COMAU）－意大利八、愛普生（DENSOEPSON）機(jī)器人(機(jī)械手)－日本九、日本安川（Yaskawa

ElectricCo.）－日本十、新松(SIASUN)機(jī)器人－中國任務(wù)1認(rèn)識工業(yè)機(jī)器人拓展與提高1——十大工業(yè)機(jī)器人品牌任務(wù)2搬運(yùn)編程與操作2.1新建、編輯和加載程序 2.1.1程序的基本信息2.1.2新建程序2.1.3打開、加載程序2.1.4程序編輯、修改2.1.5程序檢查2.1.6自動運(yùn)行任務(wù)2搬運(yùn)編程與操作2.1新建、編輯和加載程序 任務(wù)2搬運(yùn)編程與操作2.1.1程序的基本信息1.常見的程序編制方法有兩種，示教編程方法和離線編程方法。（一）示教編程方法：是由操作人員引導(dǎo)，控制機(jī)器人運(yùn)動，記錄機(jī)器人作業(yè)的程序點(diǎn)，并插入所需的機(jī)器人命令來完成程序的編制；（二）離線示教：是操作者不對實(shí)際作業(yè)的機(jī)器人直接進(jìn)行示教，而是在離線編程中進(jìn)行編程或在模擬環(huán)境中進(jìn)行仿真，生成示教數(shù)據(jù)，通過PC間接對機(jī)器人進(jìn)行示教。任務(wù)2搬運(yùn)編程與操作2.1.1程序的基本信息任務(wù)2搬運(yùn)編程與操作2.1.1程序的基本信息2.程序的基本信息包括：程序名、程序注釋、子類型、寫保護(hù)、程序指令和程序結(jié)束標(biāo)志。任務(wù)2搬運(yùn)編程與操作2.1.1程序的基本信息任務(wù)2搬運(yùn)編程與操作2.1.2新建程序在如圖所示的“示教界面”中點(diǎn)擊下方左側(cè)的“新建程序”按鈕，在彈出如圖所示的對話框中輸入程序名，可新建一個空的程序文件。示教界面程序名輸入對話框任務(wù)2搬運(yùn)編程與操作2.1.2新建程序示教界面程序名任務(wù)2搬運(yùn)編程與操作2.1.3打開、加載程序

打開程序?qū)υ捒蚩刹榭聪到y(tǒng)中所有的程序文件及其屬性，點(diǎn)擊“示教界面”中的“打開程序”，可顯示如圖所示程序文件列表，選擇一個現(xiàn)有的程序文件并點(diǎn)擊“確認(rèn)”后可加載選中的該程序文件。打開程序窗口任務(wù)2搬運(yùn)編程與操作2.1.3打開、加載程序打開程序任務(wù)2搬運(yùn)編程與操作2.1.4程序編輯、修改示教主要提供程序編輯、修改功能，對于觸摸屏手持器，本機(jī)器人控制系統(tǒng)提供兩種操作方式即：短按和長按。2.1.5程序檢查系統(tǒng)支持對編寫的程序進(jìn)行語法檢查，若程序沒有語法錯誤，提示報警號、出錯程序及錯誤行號。任務(wù)2搬運(yùn)編程與操作2.1.4程序編輯、修改任務(wù)2搬運(yùn)編程與操作2.1.6自動運(yùn)行在自動操作模式下可以運(yùn)行機(jī)器人程序，任何程序必須先加載到內(nèi)存中才能運(yùn)行。1、加載程序2、自動運(yùn)行程序程序加載界面任務(wù)2搬運(yùn)編程與操作2.1.6自動運(yùn)行程序加載界面任務(wù)2搬運(yùn)編程與操作2.2搬運(yùn)編程與操作2.2.1運(yùn)動指令2.2.2等待和數(shù)字輸出指令2.2.3工業(yè)機(jī)器人工作流程2.2.4搬運(yùn)工藝分析 2.2.5搬運(yùn)運(yùn)動規(guī)劃和示教前的準(zhǔn)備2.2.6搬運(yùn)示教編程

任務(wù)2搬運(yùn)編程與操作2.2搬運(yùn)編程與操作任務(wù)2搬運(yùn)編程與操作2.2.1運(yùn)動指令運(yùn)動指令用來實(shí)現(xiàn)以指定速度、特定路線模式等將工具從一個位置移動到另一個指定位置。在使用運(yùn)動指令時需指定以下幾項(xiàng)內(nèi)容：1.動作類型：指定采用什么運(yùn)動方式來控制到達(dá)指定位置的運(yùn)動路徑,機(jī)器人動作類型有

三種：關(guān)節(jié)定位（J）、直線運(yùn)動（L）、圓弧運(yùn)動（C）；2.位置數(shù)據(jù)：指定運(yùn)動的目標(biāo)位置；3.進(jìn)給速度：指定機(jī)器人運(yùn)動的進(jìn)給速度；

任務(wù)2搬運(yùn)編程與操作2.2.1運(yùn)動指令任務(wù)2搬運(yùn)編程與操作2.2.2等待和數(shù)字輸出指令1、等待指令WAIT(value)sec指令格式：WAIT(value)sec指令注釋：用于在一個指定的時間段內(nèi)，或者直到某個條件滿足時的時間段內(nèi)，結(jié)束程序的

指令。程序說明如下：WAIT——等待指令Value——取常數(shù)（Constant）2、數(shù)字輸出指令DO指令格式：DO[i]=ON/OFF指令注釋：寫操作，指令把ON=1/OFF=0賦值給指定的數(shù)字輸出信號。程序說明如下：DO——是可以被用戶控制的輸出信號[i]——數(shù)字輸出端口號，即寄存器號，范圍為0-199ON/OFF——ON=1/OFF=0打開/關(guān)閉數(shù)字輸出信號

任務(wù)2搬運(yùn)編程與操作2.2.2等待和數(shù)字輸出指令任務(wù)2搬運(yùn)編程與操作2.2.3工業(yè)機(jī)器人工作流程使用工業(yè)機(jī)器人完成搬運(yùn)工作，要經(jīng)過5個主要工作環(huán)節(jié)，包括工藝分析、運(yùn)動規(guī)劃、示教前的準(zhǔn)備、示教編程、程序測試。2.2.4搬運(yùn)工藝分析

機(jī)器人搬運(yùn)是指物料在生產(chǎn)工序、工位之間進(jìn)行運(yùn)送轉(zhuǎn)移，以保證連續(xù)生產(chǎn)的搬運(yùn)作業(yè)。采用科學(xué)合理的搬運(yùn)方式和方法，不斷進(jìn)行搬運(yùn)分析，改善搬運(yùn)作業(yè)，避免產(chǎn)品在搬運(yùn)過程中，因搬運(yùn)手段不當(dāng)，造成磕、碰、傷，從而影響產(chǎn)品質(zhì)量。為了有效地組織好物料搬運(yùn)，必須遵循搬運(yùn)的原則。任務(wù)2搬運(yùn)編程與操作2.2.3工業(yè)機(jī)器人工作流程任務(wù)2搬運(yùn)編程與操作2.2.5搬運(yùn)運(yùn)動規(guī)劃和示教前的準(zhǔn)備1、運(yùn)動規(guī)劃

機(jī)器人搬運(yùn)的動作，可分解成為“抓取工件”、“移動工件”、“放下工件”等一系列子任務(wù)?？梢赃M(jìn)一步分解為“把吸盤移到工件上方”、“移動吸盤貼近工件”、“打開吸盤抓取工件”、“移動吸盤抬起工件”等一系列動作。圖2-21搬運(yùn)任務(wù)流程圖任務(wù)2搬運(yùn)編程與操作2.2.5搬運(yùn)運(yùn)動規(guī)劃和示教前的任務(wù)2搬運(yùn)編程與操作2.2.5搬運(yùn)運(yùn)動規(guī)劃和示教前的準(zhǔn)備2、示教前的準(zhǔn)備（1）I/O配置

本任務(wù)中使用氣動吸盤來抓取工件，氣動吸盤的打開與關(guān)閉需通過I/O信號控制。HSR-JR608機(jī)器人控制系統(tǒng)提供了完備的I/O通信接口，可以方便地與周邊設(shè)備進(jìn)行通信。本系統(tǒng)的I/O板提供的常用信號處理有輸入信號x和輸出信號Y。輸入/輸出主要是對這些輸入/輸出狀態(tài)進(jìn)行管理和設(shè)置。任務(wù)2搬運(yùn)編程與操作2.2.5搬運(yùn)運(yùn)動規(guī)劃和示教前的任務(wù)2搬運(yùn)編程與操作2.2.5搬運(yùn)運(yùn)動規(guī)劃和示教前的準(zhǔn)備2、示教前的準(zhǔn)備（2）坐標(biāo)系設(shè)定

本任務(wù)中使用氣動吸盤從傳送帶A上抓取物品，將其放置到另外一條傳送帶B上的盒子里，運(yùn)動軌跡相對簡單，示教取點(diǎn)較容易，所以可以在基坐標(biāo)系下編程，不需要建立新的工具坐標(biāo)系。任務(wù)2搬運(yùn)編程與操作2.2.5搬運(yùn)運(yùn)動規(guī)劃和示教前的任務(wù)2搬運(yùn)編程與操作2.2.5搬運(yùn)運(yùn)動規(guī)劃和示教前的準(zhǔn)備圖2-22搬運(yùn)任務(wù)示意圖任務(wù)2搬運(yùn)編程與操作2.2.5搬運(yùn)運(yùn)動規(guī)劃和示教前的任務(wù)2搬運(yùn)編程與操作2.2.6搬運(yùn)示教編程

為了使機(jī)器人能夠進(jìn)行再現(xiàn)，就必須把機(jī)器人運(yùn)動命令編成程序。利用工業(yè)機(jī)器人把工件從A點(diǎn)搬到B點(diǎn)，此程序由6個程序點(diǎn)組成，搬運(yùn)程序如下：

表2-4搬運(yùn)程序程序程序注釋W(xué)AIT1等待1秒（為了配合傳送帶節(jié)拍，可根據(jù)實(shí)際情況修改）JP[1]100%FINE控制機(jī)器人工具點(diǎn)（吸盤）移動到傳送帶1上方JP[2]80%FINE移動吸盤貼近工件DO[1]=ON工具抓取工件WAIT1等待吸盤吸附工件JP[3]80%FINE工具抓取工件抬到安全高度JP[4]100%FINE中間點(diǎn)JP[5]80%FINE控制機(jī)器人工具點(diǎn)（吸盤）移動到傳送帶2上方DO[2]=ON工具放置工件WAIT1等待吸盤釋放工件JP[6]100%FINE工具抬高到程序起始點(diǎn)，便于第二次搬運(yùn)任務(wù)2搬運(yùn)編程與操作2.2.6搬運(yùn)示教編程程序程序注任務(wù)3機(jī)器人涂膠編程與操作3.1工業(yè)機(jī)器人的運(yùn)動學(xué)分析3.1.1機(jī)器人位置與姿態(tài)的描述3.1.2工業(yè)機(jī)器人運(yùn)動學(xué)

任務(wù)3機(jī)器人涂膠編程與操作3.1工業(yè)機(jī)器人的運(yùn)動學(xué)任務(wù)3機(jī)器人涂膠編程與操作3.1.1機(jī)器人位置與姿態(tài)的描述機(jī)器人末端執(zhí)行器的位置和姿態(tài)簡稱為位姿。在空間坐標(biāo)系中，位置是由三個移動自由度確定，姿態(tài)是由三個旋轉(zhuǎn)自由度確定。關(guān)節(jié)型機(jī)器人可視為由一系列關(guān)節(jié)連接起來的連桿組成。機(jī)器人運(yùn)動學(xué)研究的是各桿件尺寸、運(yùn)動副類型、桿間相互關(guān)系（包括位移關(guān)系、速度關(guān)系和加速度關(guān)系）等。手部相對固定坐標(biāo)系的位姿和運(yùn)動是我們研究的重點(diǎn)，因此，首先要建立相鄰連桿之間的相互關(guān)系，即要建立連桿坐標(biāo)系。，把坐標(biāo)系固定在機(jī)器人的每一個連桿的關(guān)節(jié)上，可用齊次變換來描述這些坐標(biāo)系之間的相對位置和姿態(tài)方向。

任務(wù)3機(jī)器人涂膠編程與操作3.1.1機(jī)器人位置與姿態(tài)任務(wù)3機(jī)器人涂膠編程與操作3.1.2工業(yè)機(jī)器人運(yùn)動學(xué)1、連桿參數(shù)的關(guān)節(jié)變量2、連桿坐標(biāo)系和齊次變換3、工業(yè)機(jī)器人的運(yùn)動學(xué)正解4、工業(yè)機(jī)器人的運(yùn)動學(xué)逆解任務(wù)3機(jī)器人涂膠編程與操作3.1.2工業(yè)機(jī)器人運(yùn)動學(xué)任務(wù)3機(jī)器人涂膠編程與操作3.2涂膠編程與操作3.2.1直線運(yùn)動和輸入/輸出條件等待指令3.2.2涂膠工藝分析 3.2.3涂膠運(yùn)動規(guī)劃和示教前的準(zhǔn)備3.2.4膠槍工具坐標(biāo)系設(shè)定3.2.5涂膠示教編程 任務(wù)3機(jī)器人涂膠編程與操作3.2涂膠編程與操作任務(wù)3機(jī)器人涂膠編程與操作3.2.1直線運(yùn)動和輸入/輸出條件等待指令1、運(yùn)動指令（直線指令L）2、輸入/輸出條件等待指令WAIT(DI/DO)(比較符)（value）(操作)3.2.2涂膠工藝分析

機(jī)器人涂膠是用特制膠槍，借助干燥壓縮空氣，將膠液噴涂到粘接表面上，膠層均勻，效率也高，適宜大面積粘接和大規(guī)模生產(chǎn)。任務(wù)3機(jī)器人涂膠編程與操作3.2.1直線運(yùn)動和輸入/任務(wù)3機(jī)器人涂膠編程與操作3.2.3涂膠運(yùn)動規(guī)劃和示教前的準(zhǔn)備1、運(yùn)動規(guī)劃

機(jī)器人涂膠的動作，可分解成為“等待涂膠控制信號”“打開膠槍”、“涂膠”、“關(guān)閉膠槍”等一系列子任務(wù)?？梢赃M(jìn)一步分解為“把膠槍移到第一條軌跡線上”、“膠槍移動到涂膠點(diǎn)”、“打開膠槍”、“移動膠槍涂膠”等一系列動作。任務(wù)3機(jī)器人涂膠編程與操作3.2.3涂膠運(yùn)動規(guī)劃和示任務(wù)3機(jī)器人涂膠編程與操作3.2.3涂膠運(yùn)動規(guī)劃和示教前的準(zhǔn)備2、示教前的準(zhǔn)備I/O配置

本任務(wù)中需通過外部I/O信號啟動機(jī)器人涂膠工作，此外膠槍的打開與關(guān)閉也需通過I/O信號控制。任務(wù)3機(jī)器人涂膠編程與操作3.2.3涂膠運(yùn)動規(guī)劃和示任務(wù)3機(jī)器人涂膠編程與操作3.2.4膠槍工具坐標(biāo)系設(shè)定

在進(jìn)行涂膠編程之前，就需要構(gòu)建起必要的編程環(huán)境，其中包括工具數(shù)據(jù)，需要在編程前進(jìn)行定義。工具坐標(biāo)系用于描述安裝在機(jī)器人第六軸上的工具的TCP、位姿等數(shù)數(shù)據(jù)。一般不同的機(jī)器人應(yīng)用配置不同的工具，比如說弧焊的機(jī)器人使用弧焊槍作為工具，而用于搬運(yùn)板材等機(jī)器人就會使用吸盤式的夾具作為工具。

HSR-608機(jī)器人默認(rèn)工具的工具中心點(diǎn)位于第五軸和第六軸的交點(diǎn)，即位于于機(jī)器人手腕中心點(diǎn)，如圖3-11所示。任務(wù)3機(jī)器人涂膠編程與操作3.2.4膠槍工具坐標(biāo)系設(shè)任務(wù)3機(jī)器人涂膠編程與操作3.2.4膠槍工具坐標(biāo)系設(shè)定

HSR-608機(jī)器人默認(rèn)工具的工具中心點(diǎn)位于第五軸和第六軸的交點(diǎn)，即位于于機(jī)器人手腕中心點(diǎn)，如圖3-11所示。圖3-11HSR-608機(jī)器人工具坐標(biāo)系任務(wù)3機(jī)器人涂膠編程與操作3.2.4膠槍工具坐標(biāo)系設(shè)任務(wù)4噴漆編程與操作4.1噴漆前的準(zhǔn)備4.1.1噴漆工藝分析 4.1.2運(yùn)動規(guī)劃4.1.3示教前的準(zhǔn)備 4.1.4噴槍工具坐標(biāo)系六點(diǎn)標(biāo)定4.1.5工作臺工件坐標(biāo)系設(shè)定任務(wù)4噴漆編程與操作4.1噴漆前的準(zhǔn)備任務(wù)4噴漆編程與操作4.1.1噴漆工藝分析隨著工業(yè)自動化水平的提高，工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用也越來越廣泛。機(jī)器人噴涂作為工業(yè)機(jī)器人的一個應(yīng)用領(lǐng)域，主要包括汽車噴漆、家電噴涂、靜電噴涂及家具噴涂等幾大類。

機(jī)器人噴涂的表面類型大致分為以下幾種類型：水平面、豎直側(cè)表面、曲面。各個表面噴涂時對噴槍的姿態(tài)要求各不相同。任務(wù)4噴漆編程與操作4.1.1噴漆工藝分析任務(wù)4噴漆編程與操作4.1.2運(yùn)動規(guī)劃1、任務(wù)規(guī)劃

機(jī)器人噴漆的動作，可分解成為“噴漆”、“工件轉(zhuǎn)位”、“噴漆”等一系列子任務(wù)?？梢赃M(jìn)一步分解為“把噴槍靠近工件”、“移動吸盤貼近工件”、“打開噴槍噴漆”、“沿工件移動噴槍”等一系列動作。任務(wù)4噴漆編程與操作4.1.2運(yùn)動規(guī)劃任務(wù)4噴漆編程與操作4.1.2運(yùn)動規(guī)劃2、動作循環(huán)規(guī)劃

噴漆作業(yè)過程需要對工件四面進(jìn)行噴漆，各面的噴漆運(yùn)動軌跡相同，所以只需要編制一個表面的噴漆運(yùn)動程序，通過條件判斷控制工作臺轉(zhuǎn)位換面。任務(wù)4噴漆編程與操作4.1.2運(yùn)動規(guī)劃任務(wù)4噴漆編程與操作4.1.2運(yùn)動規(guī)劃3、軌跡規(guī)劃

單面噴漆作業(yè)過程中，噴槍沿著工件表面以圓弧軌跡移動到工件右側(cè)，然后向下移動固定距離，再沿著工件.表面以相同的圓弧軌跡動到工件左側(cè)，再向下移動固定距離，然后再以相同的圓弧軌跡動到工件右側(cè)。這樣循環(huán)往復(fù)運(yùn)動，完成整個噴漆過程。任務(wù)4噴漆編程與操作4.1.2運(yùn)動規(guī)劃任務(wù)4噴漆編程與操作4.1.3示教前的準(zhǔn)備I/O配置

本任務(wù)中需通過外部I/O信號啟動機(jī)器人噴漆工作，第一面噴漆完成后，需要通過I/O信號控制工作臺轉(zhuǎn)位。此外噴槍的打開與關(guān)閉也需通過I/O信號控制。任務(wù)4噴漆編程與操作4.1.3示教前的準(zhǔn)備任務(wù)4噴漆編程與操作4.1.4噴槍工具坐標(biāo)系六點(diǎn)標(biāo)定圖4-5噴漆工具坐標(biāo)系任務(wù)4噴漆編程與操作4.1.4噴槍工具坐標(biāo)系六點(diǎn)標(biāo)定圖任務(wù)4噴漆編程與操作4.1.5工作臺工件坐標(biāo)系設(shè)定

工件坐標(biāo)系是由用戶在工件空間定義的一個笛卡爾坐標(biāo)系。工件坐標(biāo)包括:（X,Y,Z）用來表示距原點(diǎn)的位置，（A,B,C）用來表示繞X-，Y-，Z-軸旋轉(zhuǎn)的角度。與工具坐標(biāo)系相同，機(jī)器人控制系統(tǒng)支持16個工件坐標(biāo)系設(shè)定，每個工件坐標(biāo)系可以屬于不同的組號，也可為每個工件坐標(biāo)系添加相應(yīng)的注釋說明。任務(wù)4噴漆編程與操作4.1.5工作臺工件坐標(biāo)系設(shè)定任務(wù)4噴漆編程與操作4.2噴漆示教編程4.2.1圓弧運(yùn)動指令C4.2.2標(biāo)簽指令LBL和無條件跳轉(zhuǎn)指令JMP 4.2.3寄存器指令R4.2.4寄存器條件比較指令I(lǐng)FR[i]4.2.5位置寄存器指令PR4.2.6編制噴漆程序 4.2.7噴漆示教任務(wù)4噴漆編程與操作4.2噴漆示教編程任務(wù)4噴漆編程與操作4.2.1圓弧運(yùn)動指令CC——圓弧運(yùn)動指令P[i]——圓弧運(yùn)動的起始點(diǎn)2000mm/sec——進(jìn)給速度為2000/秒，由程序指令直接指定，單位可為mm/sec、cm/min、inch/min。通過區(qū)別起點(diǎn)和終點(diǎn)時的姿態(tài)，來控制被驅(qū)動的工具的姿態(tài)。任務(wù)4噴漆編程與操作4.2.1圓弧運(yùn)動指令C任務(wù)4噴漆編程與操作4.2.2標(biāo)簽指令LBL和無條件跳轉(zhuǎn)指令JMP1、標(biāo)簽指令LBL指令格式：LBL[i]指令注釋：標(biāo)簽指令用于指定程序執(zhí)行的分支跳轉(zhuǎn)的目標(biāo)。程序說明如下：LBL——標(biāo)簽指令[i]——標(biāo)簽序號(1到32767)任務(wù)4噴漆編程與操作4.2.2標(biāo)簽指令LBL和無條件跳任務(wù)4噴漆編程與操作4.2.2標(biāo)簽指令LBL和無條件跳轉(zhuǎn)指令JMP1、標(biāo)簽指令LBL示例：LBL[2]說明：

標(biāo)簽一經(jīng)執(zhí)行，對于條件指令、等待指令和無條件跳轉(zhuǎn)指令都是適用的。不能把標(biāo)簽序號指定為間接尋址（如LBL[R[1]]）。任務(wù)4噴漆編程與操作4.2.2標(biāo)簽指令LBL和無條件跳任務(wù)4噴漆編程與操作4.2.2標(biāo)簽指令LBL和無條件跳轉(zhuǎn)指令JMP2、無條件跳轉(zhuǎn)指令JMP指令格式：JMPLBL[i]指令注釋：無條件跳轉(zhuǎn)指令是指在同一個程序中，無條件的從程序的一行跳轉(zhuǎn)到另一行去執(zhí)行，即將程序控制轉(zhuǎn)移到指定的標(biāo)簽。任務(wù)4噴漆編程與操作4.2.2標(biāo)簽指令LBL和無條件跳任務(wù)4噴漆編程與操作4.2.2標(biāo)簽指令LBL和無條件跳轉(zhuǎn)指令JMP2、無條件跳轉(zhuǎn)指令JMP程序說明如下：JMP——無條件跳轉(zhuǎn)指令[i]——標(biāo)簽序號(1到32767)示例：JMPLBL[2]任務(wù)4噴漆編程與操作4.2.2標(biāo)簽指令LBL和無條件跳任務(wù)4噴漆編程與操作4.2.3寄存器指令R寄存器指令在寄存器上完成算術(shù)運(yùn)算。寄存器是一個存儲數(shù)據(jù)的變量，本機(jī)器人控制系統(tǒng)提供200個R寄存器。指令格式：R[i]=(value)R[i]=(value)（operator）(value)指令注釋：把數(shù)值(value)賦值給指定的R寄存器。任務(wù)4噴漆編程與操作4.2.3寄存器指令R任務(wù)4噴漆編程與操作4.2.3寄存器指令R程序說明如下：R——寄存器指令[i]——i的范圍是0到199Value——可以取常數(shù)（constant）、寄存器（R）、位置寄存器中的某個軸（PR[i,j]）、數(shù)字量輸入輸出(DI[i]/DO[i])、模擬量輸入/輸出(AI[i]/AO[i])。Operator——把兩個數(shù)值進(jìn)行+、-、*、/、MOD、DIV操作任務(wù)4噴漆編程與操作4.2.3寄存器指令R任務(wù)4噴漆編程與操作4.2.4寄存器條件比較指令I(lǐng)FR[i]指令格式：IFR[i](運(yùn)算符)(value)(操作)指令注釋：寄存器條件比較指令將存儲在寄存器中的值與另一個值比較。當(dāng)比較條件滿足時，執(zhí)行指定的操作。程序說明如下：IF——條件指令R[i]——寄存器號0到199任務(wù)4噴漆編程與操作4.2.4寄存器條件比較指令I(lǐng)F任務(wù)4噴漆編程與操作4.2.5位置寄存器指令PR位置寄存器是一個存儲位置數(shù)據(jù)(x、y、z、w、p、r)的變量，本系統(tǒng)提供100個位置寄存器。指令格式：PR[i]=(value)指令注釋：把數(shù)值(value)賦值給指定的位置寄存器。位置寄存器指令在位置寄存器上完成算術(shù)操作。位置寄存器指令可以把位置數(shù)據(jù)、兩個數(shù)值的和、差賦值給指定的位置寄存器。任務(wù)4噴漆編程與操作4.2.5位置寄存器指令PR任務(wù)4噴漆編程與操作4.2.5位置寄存器指令PR指令說明：PR——位置寄存器[i]——位置寄存器號，取值范圍為0-99Value——可以取位置寄存器（PR）、位置變量（P）、直角坐標(biāo)系中的當(dāng)前位置（Lpos)、關(guān)節(jié)坐標(biāo)系中的當(dāng)前位置（Jpos）、用戶坐標(biāo)系（UFRAME[i]）、工具坐標(biāo)系（UTOOL[i]）。任務(wù)4噴漆編程與操作4.2.5位置寄存器指令PR任務(wù)5數(shù)控車床上下料編程與操作5.1數(shù)控車床及機(jī)器人上下料協(xié)調(diào)工作5.1.1數(shù)控車削工藝 5.1.2機(jī)器人的通訊 任務(wù)5數(shù)控車床上下料編程與操作5.1數(shù)控車床及機(jī)器人任務(wù)5數(shù)控車床上下料編程與操作5.1.1數(shù)控車削工藝

數(shù)控車削加工工藝是以普通車削加工工藝為基礎(chǔ)，結(jié)合數(shù)控車床的特點(diǎn)，綜合運(yùn)用多方面的知識解決數(shù)控車削加工過程中面臨的工藝問題，主要內(nèi)容有：分析零件圖紙，確定工序和工件在數(shù)控車床上的裝夾方式，確定各表面的加工順序和刀具的進(jìn)給路線以及刀具、夾具和切削用量的選擇等。

任務(wù)5數(shù)控車床上下料編程與操作5.1.1數(shù)控車削工藝任務(wù)5數(shù)控車床上下料編程與操作5.1.2機(jī)器人的通訊在應(yīng)用中，工業(yè)機(jī)器人必須聯(lián)絡(luò)其他各種設(shè)備、裝置的有關(guān)信息，通過程序的處理.與協(xié)調(diào)，才能實(shí)現(xiàn)自動運(yùn)轉(zhuǎn)。因此，工業(yè)機(jī)器人除具有基本的示教再現(xiàn)的功能之外，與外界的聯(lián)系就成為應(yīng)用中的關(guān)鍵問題。工業(yè)機(jī)器人控制系統(tǒng)與外界聯(lián)系有如下4類。1、與生產(chǎn)系統(tǒng)對應(yīng)。2、與作業(yè)用途對應(yīng)。3、與周邊設(shè)備對應(yīng)。4、與傳感器或其他裝置對應(yīng)。

任務(wù)5數(shù)控車床上下料編程與操作5.1.2機(jī)器人的通訊任務(wù)5數(shù)控車床上下料編程與操作5.2數(shù)控車床上下料編程與操作5.2.1子程序調(diào)用和增量指令5.2.2上下料運(yùn)動規(guī)劃5.2.3上下料示教前的準(zhǔn)備5.2.4示教編程拓展與提高5——工業(yè)機(jī)器人如何與數(shù)控機(jī)床融合使用任務(wù)5數(shù)控車床上下料編程與操作5.2數(shù)控車床上下料編任務(wù)5數(shù)控車床上下料編程與操作5.2.1子程序調(diào)用和增量指令1、子程序調(diào)用指令指令格式：CALL(Program)指令注釋：子程序調(diào)用指令將程序控制轉(zhuǎn)移到另一個程序（子程序）的第一行，并執(zhí)行子程序。當(dāng)子程序執(zhí)行到程序結(jié)束指令（END）時，控制會迅速的返回到調(diào)用程序（主程序）中的子程序調(diào)用指令的下一條指令，繼續(xù)向后執(zhí)行。指令說明：CALL——子程序調(diào)用指令Program——需要選擇的子程序名任務(wù)5數(shù)控車床上下料編程與操作5.2.1子程序調(diào)用和任務(wù)5數(shù)控車床上下料編程與操作5.2.1子程序調(diào)用和增量指令1、子程序調(diào)用指令指令格式：CALL(Program)指令說明：CALL——子程序調(diào)用指令Program——需要選擇的子程序名任務(wù)5數(shù)控車床上下料編程與操作5.2.1子程序調(diào)用和任務(wù)5數(shù)控車床上下料編程與操作5.2.1子程序調(diào)用和增量指令2、增量指令（INC）指令格式：INC指令注釋：增量指令將運(yùn)動指令中的位置數(shù)據(jù)用作當(dāng)前位置的增量，即增量指令中的位置數(shù)據(jù)為機(jī)器人移動的增量。指令說明：INC——增量指令任務(wù)5數(shù)控車床上下料編程與操作5.2.1子程序調(diào)用和任務(wù)5數(shù)控車床上下料編程與操作2、增量指令（INC）示例：LP[1]500mm/secFINEINC注釋：（1）當(dāng)位置數(shù)據(jù)為關(guān)節(jié)坐標(biāo)值時，提供了每個軸的增量數(shù)據(jù)。（2）當(dāng)位置變量（P[i]）作為位置數(shù)據(jù)時，用戶坐標(biāo)系的基準(zhǔn)通過用戶坐標(biāo)系的序號指定，而用戶坐標(biāo)系的序號是在位置數(shù)據(jù)中指定的。（3）當(dāng)位置寄存器作為位置數(shù)據(jù)時，基準(zhǔn)坐標(biāo)系即為當(dāng)前用戶坐標(biāo)系。任務(wù)5數(shù)控車床上下料編程與操作2、增量指令（INC）任務(wù)5數(shù)控車床上下料編程與操作5.2.2上下料運(yùn)動規(guī)劃1、任務(wù)規(guī)劃機(jī)器人上下料的運(yùn)動可分解成為“抓取工件”、“交換工件”“放置工件”等一系列子任務(wù)。2、動作規(guī)劃機(jī)器人上下料的運(yùn)動可以進(jìn)一步分解為“等待上位機(jī)控制信號”、“把卡具移到工件上方”、“打開卡具”、“抓取工件”、“移動工件到機(jī)床”“交換工件”等一系列動作。任務(wù)5數(shù)控車床上下料編程與操作5.2.2上下料運(yùn)動規(guī)任務(wù)5數(shù)控車床上下料編程與操作5.2.2上下料運(yùn)動規(guī)劃3、路徑規(guī)劃抓取工件時示教第一點(diǎn)，其余點(diǎn)可以對第一點(diǎn)進(jìn)行位置偏移，從而獲得其余點(diǎn)的位置數(shù)據(jù)，這樣可以減少示教點(diǎn)數(shù)，簡化示教過程。任務(wù)5數(shù)控車床上下料編程與操作5.2.2上下料運(yùn)動規(guī)任務(wù)5數(shù)控車床上下料編程與操作5.2.3上下料示教前的準(zhǔn)備1、I/O配置本任務(wù)中使用兩個氣動卡盤來抓取工件，氣動卡盤的打開與關(guān)閉需通過I/O信號控制。數(shù)控機(jī)床與給機(jī)器人也需要通過外部I/O信號通信。任務(wù)5數(shù)控車床上下料編程與操作5.2.3上下料示教前任務(wù)5數(shù)控車床上下料編程與操作5.2.3上下料示教前的準(zhǔn)備2、設(shè)定工具坐標(biāo)系本項(xiàng)目使用抓取工具為兩個氣動三抓卡盤，它們的TCP點(diǎn)設(shè)定在卡抓的中心線上，相對與默認(rèn)工具0的坐標(biāo)方向沒變，只是TCP相對于工具0的Y方向和Z正方向發(fā)生了偏移。所以，可采用修改軸的坐標(biāo)值的方法設(shè)定坐標(biāo)系。3、設(shè)定工件坐標(biāo)系數(shù)控機(jī)床上下料過程需要建立擺放工件的工作臺工件坐標(biāo)系。任務(wù)5數(shù)控車床上下料編程與操作5.2.3上下料示教前任務(wù)5數(shù)控車床上下料編程與操作5.2.4示教編程本項(xiàng)目要實(shí)現(xiàn)機(jī)器人從工作臺上拾取工件，將其搬運(yùn)至機(jī)床上，同時將已經(jīng)加工完的工件取下放置到傳送帶上的動作。根據(jù)上下料運(yùn)動規(guī)劃將程序分為主程序、抓取程序、上下料程序、放置程序等幾個程序塊，通過主程序調(diào)用子程序完成上下料工作。其中抓取程序完成抓取位置的判斷和計算，并完成抓取動作。上下料程序控制機(jī)器人將工件搬運(yùn)至機(jī)床上，同時將已經(jīng)加工完的工件取下的動作。放置程序控制機(jī)器人將工件放到傳送帶上的動作。任務(wù)5數(shù)控車床上下料編程與操作5.2.4示教編程任務(wù)5數(shù)控車床上下料編程與操作拓展與提高5——工業(yè)機(jī)器人如何與數(shù)控機(jī)床融合使用任務(wù)5數(shù)控車床上下料編程與操作拓展與提高5——工業(yè)機(jī)器任務(wù)6碼垛編程與操作6.1碼垛工藝

6.1.1物品的碼垛要求6.1.2托盤碼垛任務(wù)6碼垛編程與操作6.1碼垛工藝 任務(wù)6碼垛編程與操作6.1.1物品的碼垛要求

碼垛是指將物品整齊、規(guī)則地擺放成貨垛的作業(yè)。它根據(jù)物品的性質(zhì)、形狀、重量等因素，結(jié)合倉庫儲存條件，將物品碼放成一定的貨垛。

在物品碼放前要結(jié)合倉儲條件做好準(zhǔn)備工作，在分析物品的數(shù)量、包裝、清潔程度、屬性的基礎(chǔ)上，遵循合理、牢固、定量、整齊、節(jié)約、方便等方面的基本要求，進(jìn)行物品碼放。任務(wù)6碼垛編程與操作6.1.1物品的碼垛要求任務(wù)6碼垛編程與操作6.1.2托盤碼垛托盤是用于集裝、堆放、搬運(yùn)和運(yùn)輸?shù)姆胖米鳛閱卧?fù)荷的物品和制品的水平平臺裝置。在平臺上集裝一定數(shù)量的單件物品，并按要求捆扎加固，組成一個運(yùn)輸單位，便于運(yùn)輸過程中使用機(jī)械進(jìn)行裝卸、搬運(yùn)和堆存。任務(wù)6碼垛編程與操作6.1.2托盤碼垛任務(wù)6碼垛編程與操作6.2碼垛編程與操作6.2.1位置寄存器軸指令和坐標(biāo)系設(shè)置指令6.2.2碼垛運(yùn)動規(guī)劃6.2.3碼垛示教前的準(zhǔn)備6.2.4示教編程拓展與提高6——碼垛機(jī)器人介紹任務(wù)6碼垛編程與操作6.2碼垛編程與操作任務(wù)6碼垛編程與操作6.2.1位置寄存器軸指令和坐標(biāo)系設(shè)置指令1、位置寄存器軸指令位置寄存器軸指令在位置寄存器上完成計算操作。PR[i,j]中的元素i代表位置寄存器的序號，j代表位置寄存器元素序號。位置寄存器軸指令可以將位置數(shù)據(jù)元素的值，或兩個數(shù)據(jù)的和、差、商、余數(shù)等賦值給指定的位置寄存器元素。指令格式PR[i,j]=(value)(operator)(value)任務(wù)6碼垛編程與操作6.2.1位置寄存器軸指令和坐標(biāo)任務(wù)6碼垛編程與操作6.2.1位置寄存器軸指令和坐標(biāo)系設(shè)置指令2、坐標(biāo)系設(shè)置指令UFRAME[i]=(value)指令說明：UFRAME——工件坐標(biāo)系選擇指令[i]——工件坐標(biāo)系序號，取值范圍為1-15Value——位置寄存器PR[i]任務(wù)6碼垛編程與操作6.2.1位置寄存器軸指令和坐標(biāo)任務(wù)6碼垛編程與操作6.2.2碼垛運(yùn)動規(guī)劃1、任務(wù)規(guī)劃機(jī)器人上碼垛的運(yùn)動，可分解成為“檢測傳送線信息”、判斷放置位置”、“抓取工件”、“放置工件”等一系列子任務(wù)。任務(wù)6碼垛編程與操作6.2.2碼垛運(yùn)動規(guī)劃任務(wù)6碼垛編程與操作6.2.2碼垛運(yùn)動規(guī)劃2、動作規(guī)劃碼垛過程可進(jìn)一步分解為“檢測碼盤是否已滿”、“檢測產(chǎn)品到位”、“判斷左側(cè)或右側(cè)碼垛”、“計算碼垛放置位置”、“移動到抓取安全位置”、“抓取工件”、“移動到放置安全位置”、“放置工件”、“計算工件放置數(shù)量”等一系列動作。任務(wù)6碼垛編程與操作6.2.2碼垛運(yùn)動規(guī)劃任務(wù)6碼垛編程與操作6.2.3碼垛示教前的準(zhǔn)備1、I/O配置本任務(wù)中使用氣動吸盤來抓取工件，氣動吸盤的打開與關(guān)閉需通過I/O信號控制。傳動帶的產(chǎn)品到位信號和碼盤放滿的信號也需要通過I/O信號進(jìn)行信息交換。任務(wù)6碼垛編程與操作6.2.3碼垛示教前的準(zhǔn)備任務(wù)6碼垛編程與操作6.2.3碼垛示教前的準(zhǔn)備2、工具坐標(biāo)系設(shè)定由于吸盤相對與工具0的位置只在Z方向產(chǎn)生偏移，X、Y方向沒有改變，且吸盤的位姿與工具0相同，所以建立吸盤工具坐標(biāo)系時只需設(shè)定Z坐標(biāo)值即可。3、工件坐標(biāo)系設(shè)定碼垛過程需要建立兩個工件坐標(biāo)系，包括左側(cè)碼盤建立工件坐標(biāo)系1，右側(cè)碼盤建立工件坐標(biāo)系2。任務(wù)6碼垛編程與操作6.2.3碼垛示教前的準(zhǔn)備任務(wù)6碼垛編程與操作6.2.4示教編程本項(xiàng)目要實(shí)現(xiàn)機(jī)器人完成一條產(chǎn)品輸入線、兩個產(chǎn)品輸出工位碼垛任務(wù)。根據(jù)碼垛運(yùn)動規(guī)劃，將程序分為碼垛主程序、判斷工位程序、計算位置程序、抓取程序、放置程序、計數(shù)程序幾個程序塊，通過主程序調(diào)用子程序完成碼垛工作。其中判斷工位程序用來判斷左側(cè)碼垛還是右側(cè)碼垛，計算位置程序計算碼垛放置位置。通過計數(shù)程序計算產(chǎn)品放置數(shù)量，當(dāng)產(chǎn)品放滿時輸出更換碼盤信號。任務(wù)6碼垛編程與操作6.2.4示教編程任務(wù)6碼垛編程與操作拓展與提高6——碼垛機(jī)器人介紹在很多產(chǎn)品的生產(chǎn)過程中，用機(jī)器人來完成一些生產(chǎn)工序，不僅能提高生產(chǎn)效率，降低成產(chǎn)成本，而且能進(jìn)一步提高產(chǎn)品質(zhì)量。例如在唇膏生產(chǎn)過程中，要把唇膏和外殼從托盤中取出，再把唇膏整潔正確的裝入殼內(nèi)，并蓋好蓋及擰緊，最后把成品唇膏放進(jìn)另一托盤中。任務(wù)6碼垛編程與操作拓展與提高6——碼垛機(jī)器人介紹任務(wù)7工業(yè)機(jī)器人的離線編程7.1離線編程的定義與發(fā)展現(xiàn)狀7.1.1離線編程的定義7.1.2工業(yè)機(jī)器人離線編