工業(yè)機(jī)器人示教編程-課件

模塊二工業(yè)機(jī)器人示教編程

知識(shí)目標(biāo):2.熟悉工業(yè)機(jī)器人在線示教的特點(diǎn)與操作流程。3.掌握工業(yè)機(jī)器人示教再現(xiàn)工作原理。能力目標(biāo):

任務(wù)一初識(shí)工業(yè)機(jī)器人的作業(yè)示教

1.掌握工業(yè)機(jī)器人示教的主要內(nèi)容。能夠進(jìn)行工業(yè)機(jī)器人簡(jiǎn)單作業(yè)在線示教與再現(xiàn)。

工業(yè)機(jī)器人的編程方式主要經(jīng)歷三個(gè)階段,即示教再現(xiàn)編程階段、離線

編程階段和自主編程階段。目前生產(chǎn)中應(yīng)用的機(jī)器人系統(tǒng)大多處于示

教再現(xiàn)編程階段。本任務(wù)的內(nèi)容是:通過(guò)學(xué)習(xí),掌握工業(yè)機(jī)器人示教的主要內(nèi)容及在線示教

的特點(diǎn)、在線示教的具體方法和步驟,并通過(guò)工業(yè)機(jī)器人簡(jiǎn)單作業(yè)在線

示教與再現(xiàn),掌握機(jī)器人示教再現(xiàn)的操作方法。任務(wù)一初識(shí)工業(yè)機(jī)器人的作業(yè)示教

一、工業(yè)機(jī)器人示教的主要內(nèi)容現(xiàn)代企業(yè)引入的工業(yè)機(jī)器人仍然以第一代工業(yè)機(jī)器人為主,它的基本工作原理是示教—再現(xiàn)?！笆窘獭币卜Q(chēng)導(dǎo)引,即由操作人員直接或間接導(dǎo)引機(jī)器人,一步步地按實(shí)際作業(yè)要求告知機(jī)器人應(yīng)該完成的動(dòng)作和作業(yè)的具體內(nèi)容,機(jī)器人在導(dǎo)引過(guò)程中以程序的形式將其記憶下來(lái),并存儲(chǔ)在機(jī)器人控制裝置內(nèi);“再現(xiàn)”則是通過(guò)存儲(chǔ)內(nèi)容的回放,使機(jī)器人能在一定精度范圍內(nèi)按照程序展現(xiàn)所示教的動(dòng)作和賦予的作業(yè)內(nèi)容。也就是說(shuō),使用機(jī)器人代替工人進(jìn)行自動(dòng)化作業(yè),必須預(yù)先賦予機(jī)器人完成作業(yè)所需的信息,即運(yùn)動(dòng)軌跡、作業(yè)條件和作業(yè)順序。任務(wù)一初識(shí)工業(yè)機(jī)器人的作業(yè)示教正文1.運(yùn)動(dòng)軌跡運(yùn)動(dòng)軌跡是機(jī)器人為完成某一作業(yè),工具中心點(diǎn)(TCP)所掠過(guò)的路徑,它是機(jī)器人示教的重點(diǎn)。從運(yùn)動(dòng)方式上看,工業(yè)機(jī)器人具有點(diǎn)

到點(diǎn)(PTP)運(yùn)動(dòng)和連續(xù)路徑(CP)運(yùn)動(dòng)兩種形式;按運(yùn)動(dòng)路徑種類(lèi)區(qū)

分,工業(yè)機(jī)器人具有直線和圓弧兩種動(dòng)作類(lèi)型。其他任何復(fù)雜的

運(yùn)動(dòng)軌跡都可由它們組合而成。任務(wù)一初識(shí)工業(yè)機(jī)器人的作業(yè)示教圖2-1-1機(jī)器人運(yùn)動(dòng)軌跡任務(wù)一初識(shí)工業(yè)機(jī)器人的作業(yè)示教正文序點(diǎn)(直線起始點(diǎn)和直線結(jié)束點(diǎn));對(duì)于圓弧軌跡,需要示教3個(gè)程序

點(diǎn)(圓弧起點(diǎn)、圓弧中間點(diǎn)和圓弧結(jié)束點(diǎn))。在具體的操作過(guò)程中,

通常采用PTP方式示教各段運(yùn)動(dòng)軌跡的端點(diǎn),而端點(diǎn)之間的CP運(yùn)動(dòng)

由機(jī)器人控制系統(tǒng)的路徑規(guī)劃模塊經(jīng)插補(bǔ)運(yùn)算而產(chǎn)生。例如,當(dāng)再現(xiàn)圖2-1-1所示的運(yùn)動(dòng)軌跡時(shí),機(jī)器人按照程序點(diǎn)1輸入的

插補(bǔ)方式和再現(xiàn)速度移動(dòng)到程序點(diǎn)1的位置。然后,在程序點(diǎn)1和

程序點(diǎn)2之間,按照程序點(diǎn)2輸入插補(bǔ)方式和再現(xiàn)速度移動(dòng)。同樣,

在程序點(diǎn)2和程序點(diǎn)3之間,按照程序點(diǎn)3輸入插補(bǔ)方式和再現(xiàn)速度

移動(dòng)。以此類(lèi)推,當(dāng)機(jī)器人到達(dá)程序點(diǎn)3的位置后,按照程序點(diǎn)4輸任務(wù)一初識(shí)工業(yè)機(jī)器人的作業(yè)示教機(jī)器人運(yùn)動(dòng)軌跡的示教主要是確認(rèn)程序點(diǎn)的屬性。一般來(lái)說(shuō),每個(gè)程序點(diǎn)主要包括如下4部分信息。(1)位置坐標(biāo)位置坐標(biāo)是指描述機(jī)器人TCP的6個(gè)自由度(3個(gè)平動(dòng)自由

度和3個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)自由度)。(2)插補(bǔ)方式插補(bǔ)方式是指機(jī)器人再現(xiàn)時(shí),從前一程序點(diǎn)移動(dòng)到當(dāng)前程

序點(diǎn)的動(dòng)作類(lèi)型。表2-1-1是工業(yè)機(jī)器人作業(yè)示教經(jīng)常采用的插補(bǔ)方式(3)再現(xiàn)速度再現(xiàn)速度是指機(jī)器人再現(xiàn)時(shí),從前一程序點(diǎn)移動(dòng)到當(dāng)前程

序點(diǎn)的速度。(4)空走點(diǎn)/作業(yè)點(diǎn)機(jī)器人再現(xiàn)時(shí),空走點(diǎn)和作業(yè)點(diǎn)決定從當(dāng)前程序點(diǎn)移

動(dòng)到下一程序點(diǎn)是否實(shí)施作業(yè)。任務(wù)一初識(shí)工業(yè)機(jī)器人的作業(yè)示教表2-1-1工業(yè)機(jī)器人作業(yè)示教經(jīng)常采用的插補(bǔ)方式任務(wù)一初識(shí)工業(yè)機(jī)器人的作業(yè)示教表2-1-1工業(yè)機(jī)器人作業(yè)示教經(jīng)常采用的插補(bǔ)方式任務(wù)一初識(shí)工業(yè)機(jī)器人的作業(yè)示教2.作業(yè)條件為獲得好的產(chǎn)品質(zhì)量與作業(yè)效果,在機(jī)器人再現(xiàn)之前,有必要合理

配置其作業(yè)的工藝條件。例如,弧焊作業(yè)時(shí)的電流、電壓、速度

和保護(hù)氣體流量;點(diǎn)焊作業(yè)時(shí)的電流、壓力、時(shí)間和焊鉗類(lèi)型;涂

裝作業(yè)時(shí)的涂液吐出量、選泵、旋杯旋轉(zhuǎn)、調(diào)扇幅氣壓和高電壓

等。工業(yè)機(jī)器人作業(yè)條件的輸入方法有以下3種:(1)使用作業(yè)條件文件

輸入作業(yè)條件的文件稱(chēng)為作業(yè)條件文件。使用

這些文件,可以使作業(yè)命令的應(yīng)用更為簡(jiǎn)便。任務(wù)一初識(shí)工業(yè)機(jī)器人的作業(yè)示教(2)在作業(yè)命令的附加項(xiàng)中直接設(shè)定采用此方法進(jìn)行作業(yè)條件設(shè)定,首

先需要了解機(jī)器人指令的語(yǔ)言形式,或者程序編輯畫(huà)面的構(gòu)成要素。由

圖2-1-2可知,程序語(yǔ)句一般由行標(biāo)號(hào)、命令及附加項(xiàng)幾部分組成。要修

改附加項(xiàng)數(shù)據(jù),將光標(biāo)移動(dòng)到相應(yīng)語(yǔ)句上,然后按示教器上的相關(guān)按鍵即

可。(3)手動(dòng)設(shè)定在某些應(yīng)用場(chǎng)合下,有關(guān)作業(yè)參數(shù)的設(shè)定需要手動(dòng)進(jìn)行,如

弧焊作業(yè)時(shí)的保護(hù)氣體流量、點(diǎn)焊作業(yè)時(shí)的焊接參數(shù)等。任務(wù)一初識(shí)工業(yè)機(jī)器人的作業(yè)示教圖2-1-2程序語(yǔ)句的主要構(gòu)成要素a)FANUC機(jī)器人b)YASKAWA機(jī)器人任務(wù)一初識(shí)工業(yè)機(jī)器人的作業(yè)示教正文作業(yè)順序的設(shè)置主要涉及以下2個(gè)方面:(1)作業(yè)對(duì)象的工藝順序有關(guān)這塊,已基本融入機(jī)器人運(yùn)動(dòng)軌跡的合理

規(guī)劃中,即在某些簡(jiǎn)單作業(yè)場(chǎng)合,作業(yè)順序的設(shè)定同機(jī)器人運(yùn)動(dòng)軌跡的示

教合二為一。(2)機(jī)器人與外圍周邊設(shè)備的動(dòng)作順序在完整的工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)中,除

機(jī)器人本身外,還包括一些周邊設(shè)備,如變位機(jī)、移動(dòng)滑臺(tái)、自動(dòng)工具快

換裝置等。3.作業(yè)順序任務(wù)一初識(shí)工業(yè)機(jī)器人的作業(yè)示教二、工業(yè)機(jī)器人的簡(jiǎn)單示教與再現(xiàn)為使機(jī)器人能夠進(jìn)行再現(xiàn),就必須把機(jī)器人工作單元的作業(yè)過(guò)程用機(jī)器人語(yǔ)言編成程序。然而,目前機(jī)器人編程語(yǔ)言還不是通用語(yǔ)言,各機(jī)器人生產(chǎn)廠商都有自己的編程語(yǔ)言,如ABB機(jī)器人編程用RAPID語(yǔ)言(類(lèi)似C語(yǔ)言),FANUC機(jī)器人用KAREL語(yǔ)言(類(lèi)似Pascal語(yǔ)言),YASKAWA機(jī)器人用Moto-Plus語(yǔ)言(類(lèi)似C語(yǔ)言),KUKA機(jī)器人用KRL語(yǔ)言(類(lèi)似C語(yǔ)言)等。不過(guò),一般用戶(hù)接觸到的語(yǔ)言都是機(jī)器人公司自己開(kāi)發(fā)的針對(duì)用戶(hù)的語(yǔ)言平臺(tái),通俗易懂,在這一層面,因各機(jī)器人所具有的功能基本相同,因此不論語(yǔ)法規(guī)則和語(yǔ)言形式變化多大,其關(guān)鍵特性大都相似,見(jiàn)表2-1-2。因此,只要掌握某一品牌機(jī)器人的示教與再現(xiàn)方法,對(duì)于其他廠家機(jī)器人的作業(yè)編程就很容易上手。任務(wù)一初識(shí)工業(yè)機(jī)器人的作業(yè)示教表2-1-2工業(yè)機(jī)器人行業(yè)四巨頭的機(jī)器人移動(dòng)命令以工業(yè)機(jī)器人為主的柔性加工生產(chǎn)單元作為未來(lái)制造業(yè)的主要發(fā)展方向,其功能的靈活性和智能性在很大程度上取決于機(jī)器人的示教能力。即在工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用系統(tǒng)中,機(jī)器人的作業(yè)示教是一個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)。其中,在線示教因簡(jiǎn)單直觀、易于掌握,是工業(yè)機(jī)器人目前普遍采用的示教方式。任務(wù)一初識(shí)工業(yè)機(jī)器人的作業(yè)示教1.在線示教及其特點(diǎn)在線示教是由操作人員手持示教器引導(dǎo),控制機(jī)器人運(yùn)動(dòng),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(lái)完成程序的編制,

如圖2-1-3所示。典型的示教過(guò)程是依靠操作人員觀察機(jī)器人及其

末端夾持工具相對(duì)于作業(yè)對(duì)象的位姿,通過(guò)對(duì)示教器操作,反復(fù)調(diào)

整程序點(diǎn)處機(jī)器人的作業(yè)位姿、運(yùn)動(dòng)參數(shù)和工藝條件,然后將滿(mǎn)

足作業(yè)要求的這些數(shù)據(jù)記錄下來(lái),再轉(zhuǎn)入下一程序點(diǎn)的示教。為

示教方便以及獲取信息的快捷、準(zhǔn)確,操作人員可以選擇在不同坐標(biāo)系下手動(dòng)操縱機(jī)器人。任務(wù)一初識(shí)工業(yè)機(jī)器人的作業(yè)示教整個(gè)示教完成后,機(jī)器人自動(dòng)運(yùn)行(再現(xiàn))示教時(shí)記錄的數(shù)據(jù),通過(guò)插補(bǔ)運(yùn)算,就可重復(fù)再現(xiàn)在程序點(diǎn)上記錄的機(jī)器人位姿。圖2-1-3工業(yè)機(jī)器人的在線示教任務(wù)一初識(shí)工業(yè)機(jī)器人的作業(yè)示教采用在線示教編制機(jī)器人作業(yè)任務(wù)具有如下共同特點(diǎn):1)利用機(jī)器人具有較高的重復(fù)定位精度的優(yōu)點(diǎn),降低系統(tǒng)誤差對(duì)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)絕對(duì)精度的影響,這也是目前機(jī)器人普遍采用這種示教方式的主要

原因。2)要求操作人員具有相當(dāng)?shù)膶?zhuān)業(yè)知識(shí)和熟練的操作技能,并需要現(xiàn)場(chǎng)近

距離示教操作,因而具有一定的危險(xiǎn)性。對(duì)工作在有毒粉塵、輻射等環(huán)

境下的機(jī)器人,這種編程方式對(duì)操作人員的健康有害。3)示教過(guò)程煩瑣、費(fèi)時(shí),需要根據(jù)作業(yè)任務(wù)反復(fù)調(diào)整末端執(zhí)行器的位姿,

占用了大量的機(jī)器人工作時(shí)間,時(shí)效性較差。任務(wù)一初識(shí)工業(yè)機(jī)器人的作業(yè)示教4)機(jī)器人在線示教的精度完全由操作人員的經(jīng)驗(yàn)決定,對(duì)于復(fù)雜運(yùn)動(dòng)軌

跡難以取得令人滿(mǎn)意的示教效果。5)出于安全考慮,機(jī)器人示教時(shí)要關(guān)閉與外圍設(shè)備聯(lián)系的功能。然而,對(duì)

那些需要根據(jù)外部信息進(jìn)行實(shí)時(shí)決策的應(yīng)用就顯得無(wú)能為力。6)在柔性制造系統(tǒng)中,這種編程方式無(wú)法與CAD數(shù)據(jù)庫(kù)相連接,工廠難以

實(shí)現(xiàn)CAD/CAM/Robotics一體化?；谏鲜鎏攸c(diǎn),在線示教的方式適用于那些大批量生產(chǎn)、工作任務(wù)簡(jiǎn)單

且不變化的機(jī)器人作業(yè)任務(wù)編制。任務(wù)一初識(shí)工業(yè)機(jī)器人的作業(yè)示教圖2-1-4機(jī)器人運(yùn)動(dòng)軌跡任務(wù)一初識(shí)工業(yè)機(jī)器人的作業(yè)示教2.在線示教的基本步驟圖2-1-4所示為機(jī)器人從工件A點(diǎn)到工件B點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡,下面用在

線示教方式為機(jī)器人輸入從工件A點(diǎn)到工件B點(diǎn)的加工程序,從而

演示在線示教的基本步驟。從圖2-1-4中可看出,此程序由編號(hào)1~6

的6個(gè)程序點(diǎn)組成,每個(gè)程序點(diǎn)的用途說(shuō)明見(jiàn)表2-1-3。具體作業(yè)編程可參照?qǐng)D2-1-5所示的流程開(kāi)展。表2-1-3程序點(diǎn)說(shuō)明任務(wù)一初識(shí)工業(yè)機(jī)器人的作業(yè)示教圖2-1-5機(jī)器人在線示教的基本流程任務(wù)一初識(shí)工業(yè)機(jī)器人的作業(yè)示教1)工件表面清理。使用鋼刷、砂紙等工具將鋼板表面的鐵銹、油污等雜

質(zhì)清理干凈。2)工件裝夾。利用夾具將鋼板固定在機(jī)器人工作臺(tái)上。3)安全確認(rèn)。確認(rèn)操作人員與機(jī)器人之間的安全距離。4)機(jī)器人原點(diǎn)確認(rèn)。通過(guò)機(jī)器人機(jī)械臂各關(guān)節(jié)處的標(biāo)記或調(diào)用原點(diǎn)程序

復(fù)位機(jī)器人。(1)示教前的準(zhǔn)備開(kāi)始示教前,應(yīng)做如下準(zhǔn)備工作:任務(wù)一初識(shí)工業(yè)機(jī)器人的作業(yè)示教(3)程序點(diǎn)的輸入以圖2-1-4所示的運(yùn)動(dòng)軌跡為例,給機(jī)器人輸入一段直

線焊縫的作業(yè)程序。處于待機(jī)位置的程序點(diǎn)1和程序點(diǎn)6,要處于與工件

、夾具等互不干涉的位置。另外,機(jī)器人末端工具由程序點(diǎn)5向程序點(diǎn)6

移動(dòng)時(shí),也要處于與工件、夾具等互不干涉的位置。具體示教方法參見(jiàn)

表2-1-4。(2)新建作業(yè)程序作業(yè)程序是用機(jī)器人語(yǔ)言描述機(jī)器人工作單元的作

業(yè)內(nèi)容,主要用于輸入示教數(shù)據(jù)和機(jī)器人命令。為測(cè)試、再現(xiàn)示教動(dòng)作,

通過(guò)示教器新建一個(gè)作業(yè)程序,如“Test”。任務(wù)一初識(shí)工業(yè)機(jī)器人的作業(yè)示教表2-1-4運(yùn)動(dòng)軌跡示教方法任務(wù)一初識(shí)工業(yè)機(jī)器人的作業(yè)示教(4)設(shè)定作業(yè)條件本實(shí)例中,焊接作業(yè)條件的輸入主要涉及以下3個(gè)方面:1)在作業(yè)開(kāi)始命令中,設(shè)定焊接開(kāi)始規(guī)范及焊接開(kāi)始動(dòng)作次序。2)在焊接結(jié)束命令中,設(shè)定焊接結(jié)束規(guī)范及焊接結(jié)束動(dòng)作次序。3)手動(dòng)調(diào)節(jié)保護(hù)氣體流量。在編輯模式下合理配置焊接工藝參數(shù)。任務(wù)一初識(shí)工業(yè)機(jī)器人的作業(yè)示教(5)檢查試運(yùn)行在完成機(jī)器人運(yùn)動(dòng)軌跡和作業(yè)條件輸入后,需試運(yùn)行測(cè)

試程序,以便檢查各程序點(diǎn)及參數(shù)設(shè)置是否正確,這就是跟蹤。跟蹤的主

要目的是檢查示教生成的運(yùn)動(dòng)以及末端工具指向位置是否已記錄。一

般工業(yè)機(jī)器人可采用以下跟蹤方式來(lái)確認(rèn)示教的軌跡與期望軌跡是否

一致。1)單步運(yùn)轉(zhuǎn)。通過(guò)逐行執(zhí)行當(dāng)前行(光標(biāo)所在行)的程序語(yǔ)句,機(jī)器人實(shí)現(xiàn)

兩個(gè)臨近程序點(diǎn)間的單步正向或反向移動(dòng)。結(jié)束一行的執(zhí)行后,機(jī)器人

動(dòng)作暫停。2)連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)。通過(guò)連續(xù)執(zhí)行作業(yè)程序,從程序的當(dāng)前行到程序的末尾,機(jī)

器人完成多個(gè)程序點(diǎn)的順向連續(xù)移動(dòng)。因程序是順序執(zhí)行,所以該方式僅能實(shí)現(xiàn)正向跟蹤,多用于作業(yè)周期估計(jì)。任務(wù)一初識(shí)工業(yè)機(jī)器人的作業(yè)示教確認(rèn)機(jī)器人附近無(wú)人后,按以下順序執(zhí)行作業(yè)程序的測(cè)試運(yùn)轉(zhuǎn):1)打開(kāi)要測(cè)試的程序文件。2)移動(dòng)光標(biāo)至期望跟蹤程序點(diǎn)所在命令行。3)持續(xù)按住示教器上的有關(guān)“跟蹤功能”鍵,實(shí)現(xiàn)機(jī)器人的單步或連續(xù)

運(yùn)轉(zhuǎn)。任務(wù)一初識(shí)工業(yè)機(jī)器人的作業(yè)示教(6)再現(xiàn)施焊示教操作生成的作業(yè)程序,經(jīng)測(cè)試無(wú)誤后,將“模式”旋鈕

對(duì)準(zhǔn)“再現(xiàn)/自動(dòng)”位置,通過(guò)運(yùn)行示教過(guò)的程序即可完成對(duì)工件的再現(xiàn)

作業(yè)。工業(yè)機(jī)器人程序的啟動(dòng)有兩種方法:1)手動(dòng)啟動(dòng)。使用示教器上的“啟動(dòng)”按鍵來(lái)啟動(dòng)程序,適合于作業(yè)任務(wù)編程及其測(cè)試階段。2)自動(dòng)啟動(dòng)。利用外部設(shè)備輸入信號(hào)來(lái)啟動(dòng)程序,在實(shí)際生產(chǎn)中經(jīng)常采

用。任務(wù)一初識(shí)工業(yè)機(jī)器人的作業(yè)示教在確認(rèn)機(jī)器人的運(yùn)行范圍內(nèi)沒(méi)有其他人員或障礙物后,接通保護(hù)氣體,采

用手動(dòng)啟動(dòng)方式實(shí)現(xiàn)自動(dòng)焊接作業(yè)。具體方法如下:1)打開(kāi)要再現(xiàn)的作業(yè)程序,并移動(dòng)光標(biāo)到程序開(kāi)頭。2)切換“模式”旋鈕至“再現(xiàn)/自動(dòng)”狀態(tài)。3)按示教器上的“伺服ON”按鍵,接通伺服電源。4)按“啟動(dòng)”按鍵,機(jī)器人開(kāi)始運(yùn)行。至此,機(jī)器人從工件A點(diǎn)到B點(diǎn)的簡(jiǎn)單作業(yè)示教與再現(xiàn)操作完畢。任務(wù)一初識(shí)工業(yè)機(jī)器人的作業(yè)示教通過(guò)上述基本操作不難看出,機(jī)器人在線示教方式存在占用機(jī)器人

時(shí)間長(zhǎng)、效率低等諸多缺點(diǎn),這與當(dāng)今市場(chǎng)的柔性化發(fā)展趨勢(shì)(多品種、

小批量)背道而馳,已無(wú)法滿(mǎn)足企業(yè)對(duì)高效、簡(jiǎn)單的作業(yè)示教需求。離線

編程正是在這種產(chǎn)品壽命周期縮短、生產(chǎn)任務(wù)更迭加快、任務(wù)復(fù)雜程

度增加的背景下應(yīng)運(yùn)而生的。任務(wù)一初識(shí)工業(yè)機(jī)器人的作業(yè)示教正文一、任務(wù)準(zhǔn)備實(shí)施本任務(wù)教學(xué)所使用的實(shí)訓(xùn)設(shè)備及工具材料見(jiàn)表2-1-5。任務(wù)一初識(shí)工業(yè)機(jī)器人的作業(yè)示教正文表2-1-5實(shí)訓(xùn)設(shè)備及工具材料任務(wù)一初識(shí)工業(yè)機(jī)器人的作業(yè)示教正文表2-1-5實(shí)訓(xùn)設(shè)備及工具材料二、TCP單元的安裝在TCP單元4個(gè)方向有用于安裝固定的螺紋孔,把TCP模塊放

置到模塊承載平臺(tái)上,用M4內(nèi)六角螺釘將其固定鎖緊,保證

模型緊固牢靠,整體布局與固定位置如圖2-1-6所示。任務(wù)一初識(shí)工業(yè)機(jī)器人的作業(yè)示教三、繪圖筆夾具的安裝TCP單元訓(xùn)練采用繪圖筆夾具,該夾具在與機(jī)器人J6軸連接法

蘭上有4個(gè)M5螺紋安裝孔,把夾具調(diào)整到合適位置,然后用螺

釘將其緊固到機(jī)器人J6軸上,如圖2-1-7所示。圖2-1-6TCP單元整體布局固定位置任務(wù)一初識(shí)工業(yè)機(jī)器人的作業(yè)示教圖2-1-7繪圖筆夾具的安裝任務(wù)一初識(shí)工業(yè)機(jī)器人的作業(yè)示教四、四點(diǎn)法設(shè)定TCP用四點(diǎn)法設(shè)定TCP的方法及步驟如下:1)單擊示教器功能菜單按鈕

,再單擊工具坐標(biāo),進(jìn)入工具設(shè)定界面,如圖2-1-8所示。2)單擊圖2-1-9所示的“新建”按鈕,再單擊按鈕

,設(shè)置工具名稱(chēng)為“huitubi_t”,然后單擊“初始值”按鈕,進(jìn)入工具初始值參數(shù)設(shè)置

界面,如圖2-1-10所示。任務(wù)一初識(shí)工業(yè)機(jī)器人的作業(yè)示教這里需要設(shè)定的參數(shù)有兩個(gè):一個(gè)是工具的質(zhì)量“mass”值,單位為kg;另

一個(gè)是工具相對(duì)于六軸法蘭盤(pán)中心的重心偏移“cog”值,包括X、Y、Z

三個(gè)方向的偏移值,單位為mm。3)單擊圖2-1-11中的往下按鈕

,找到“mass”值,單擊修改成工具質(zhì)量值,這里修改為1。找到“cog”值,在“cog”值中,要求X、Y、Z的三個(gè)

數(shù)值不同時(shí)為零,這里X偏移值修改為10,再單擊兩次“確定”按鈕,回到

工具設(shè)定界面,如圖2-1-12所示。任務(wù)一初識(shí)工業(yè)機(jī)器人的作業(yè)示教圖2-1-8工具設(shè)定界面任務(wù)一初識(shí)工業(yè)機(jī)器人的作業(yè)示教圖2-1-9新建工具名稱(chēng)界面任務(wù)一初識(shí)工業(yè)機(jī)器人的作業(yè)示教圖2-1-10工具初始值參數(shù)設(shè)置界面任務(wù)一初識(shí)工業(yè)機(jī)器人的作業(yè)示教圖2-1-11工具的質(zhì)量“mass”值的設(shè)定任務(wù)一初識(shí)工業(yè)機(jī)器人的作業(yè)示教進(jìn)入工具定義界面,如圖2-1-13所示。圖2-1-12工具的重心偏移“cog”值的設(shè)定4)選中“huitubi_t”工具,然后單擊“編輯”按鈕,再單擊“定義”按鈕,任務(wù)一初識(shí)工業(yè)機(jī)器人的作業(yè)示教圖2-1-13進(jìn)入工具定義界面任務(wù)一初識(shí)工業(yè)機(jī)器人的作業(yè)示教操縱桿運(yùn)行機(jī)器人,使繪圖筆的尖端與TCP定位器的尖端相碰,如圖2-1-15

所示。然后單擊“修改位置”按鈕,完成機(jī)器人姿態(tài)1的記錄。6)單擊圖2-1-16中的“點(diǎn)2”,利用操縱桿改變機(jī)器人姿態(tài),如圖2-1-17所示

。然后單擊“修改位置”按鈕,完成姿態(tài)2的記錄。7)單擊圖2-1-18中的“點(diǎn)3”,利用操縱桿改變機(jī)器人姿態(tài),如圖2-1-19所示

。然后單擊“修改位置”按鈕,完成姿態(tài)3的記錄。圖2-1-14“點(diǎn)1”修改位置界面5)采用默認(rèn)的四點(diǎn)法建立繪圖筆TCP。單擊圖2-1-14所示的“點(diǎn)1”,利用任務(wù)一初識(shí)工業(yè)機(jī)器人的作業(yè)示教圖2-1-15機(jī)器人姿態(tài)1畫(huà)面任務(wù)一初識(shí)工業(yè)機(jī)器人的作業(yè)示教圖2-1-16“點(diǎn)2”修改位置界面任務(wù)一初識(shí)工業(yè)機(jī)器人的作業(yè)示教圖2-1-17機(jī)器人姿態(tài)2畫(huà)面任務(wù)一初識(shí)工業(yè)機(jī)器人的作業(yè)示教圖2-1-18“點(diǎn)3”修改位置界面任務(wù)一初識(shí)工業(yè)機(jī)器人的作業(yè)示教圖2-1-19機(jī)器人姿態(tài)3畫(huà)面任務(wù)一初識(shí)工業(yè)機(jī)器人的作業(yè)示教。然后點(diǎn)擊“修改位置”,完成姿態(tài)4的記錄。9)單擊“確定”按鈕并保存修改好的4個(gè)點(diǎn),完成繪圖筆TCP的建立。圖2-1-20“點(diǎn)4”修改位置界面8)單擊圖2-1-20中的“點(diǎn)4”,利用操縱桿改變機(jī)器人姿態(tài),如圖2-1-21所示任務(wù)一初識(shí)工業(yè)機(jī)器人的作業(yè)示教圖2-1-21機(jī)器人姿態(tài)4畫(huà)面任務(wù)一初識(shí)工業(yè)機(jī)器人的作業(yè)示教1)單擊示教器功能菜單按鈕

,再單擊工具坐標(biāo),進(jìn)入工具設(shè)定界面,如圖2-1-22所示。2)選中圖2-1-23中的“huitubi_t”工具,單擊“確定”按鈕。然后按下

按鍵,動(dòng)作模式變?yōu)橹囟ㄎ?如圖2-1-24所示。再按下示教器后面的電機(jī)

使能鍵,操作操縱桿,可以看到繪圖筆的尖端固定不動(dòng),機(jī)器人繞著尖端改

變姿態(tài),說(shuō)明TCP建立成功。五、重定位測(cè)試工具中心點(diǎn)重定位測(cè)試工具中心點(diǎn)的方法及步驟如下:任務(wù)一初識(shí)工業(yè)機(jī)器人的作業(yè)示教圖2-1-22進(jìn)入工具設(shè)定界面任務(wù)一初識(shí)工業(yè)機(jī)器人的作業(yè)示教圖2-1-23選擇“huitubi_t”工具畫(huà)面任務(wù)一初識(shí)工業(yè)機(jī)器人的作業(yè)示教圖2-1-24重定位模式選擇畫(huà)面任務(wù)一初識(shí)工業(yè)機(jī)器人的作業(yè)示教六、自動(dòng)識(shí)別工具的質(zhì)量和重心ABB機(jī)器人提供了自動(dòng)識(shí)別工具的質(zhì)量和重心的功能,通過(guò)

調(diào)用LoadIdentify程序即可實(shí)現(xiàn)。具體操作步驟如下:1)安裝好繪圖筆工具并新建完“huitubi_t”工具后,在工具坐標(biāo)中選中該

工具,按下按鍵

,機(jī)器人進(jìn)入單軸運(yùn)動(dòng)模式,利用操縱桿將機(jī)器人6個(gè)軸運(yùn)動(dòng)到接近0°的位置,準(zhǔn)備工作完成,如圖2-1-25所示。2)在主菜單頁(yè)面,單擊“程序編輯器”,進(jìn)入主程序編輯界面,單擊“調(diào)試

”按鈕,再單擊調(diào)用例行程序,如圖2-1-26所示。任務(wù)一初識(shí)工業(yè)機(jī)器人的作業(yè)示教3)單擊選中圖2-1-27中的“LoadIdentify”例行程序,單擊“轉(zhuǎn)到”按鈕,

打開(kāi)該程序,如圖2-1-28所示。圖2-1-25進(jìn)入單軸運(yùn)動(dòng)模式界面任務(wù)一初識(shí)工業(yè)機(jī)器人的作業(yè)示教圖2-1-26進(jìn)入主程序編輯界面任務(wù)一初識(shí)工業(yè)機(jī)器人的作業(yè)示教圖2-1-27選定的例行程序界面任務(wù)一初識(shí)工業(yè)機(jī)器人的作業(yè)示教圖2-1-28例行程序打開(kāi)后界面任務(wù)一初識(shí)工業(yè)機(jī)器人的作業(yè)示教4)按下示教器后面的電機(jī)使能鍵,然后按下“啟動(dòng)”按鍵

,程序自動(dòng)運(yùn)行,然后按照英文提示依次單擊“OK”→“Tool”→“OK”→“OK”

。在載荷確認(rèn)界面中,輸入數(shù)字“2”,單擊“確定”按鈕,如圖2-1-29所示。5)單擊“-90”或者“+90”,再單擊“YES”→“MOVE”,示教器自動(dòng)

運(yùn)行到改變運(yùn)行模塊界面,如圖2-1-30所示。此時(shí),將機(jī)器人控制柜上面

的“自動(dòng)/手動(dòng)”鑰匙旋至自動(dòng)狀態(tài)

,按下伺服電動(dòng)機(jī)上電按鈕

,再按下啟動(dòng)按鈕

,機(jī)器人自動(dòng)運(yùn)行,直至完成工具質(zhì)量和重心的測(cè)量。再將機(jī)器人運(yùn)行模式改回手動(dòng)運(yùn)行,單擊“OK”,按下啟動(dòng)按鈕

,可以在示教器上看到工具重量數(shù)據(jù)和重心數(shù)據(jù),單擊“YES”,工具質(zhì)量和重心將自動(dòng)更新。任務(wù)一初識(shí)工業(yè)機(jī)器人的作業(yè)示教圖2-1-29載荷確認(rèn)界面任務(wù)一初識(shí)工業(yè)機(jī)器人的作業(yè)示教圖2-1-30改變運(yùn)行模塊界面任務(wù)一初識(shí)工業(yè)機(jī)器人的作業(yè)示教

對(duì)任務(wù)實(shí)施的完成情況進(jìn)行檢查,并將結(jié)果填入表2-1-6。任務(wù)一初識(shí)工業(yè)機(jī)器人的作業(yè)示教表2-1-6任務(wù)測(cè)評(píng)任務(wù)一初識(shí)工業(yè)機(jī)器人的作業(yè)示教表2-1-6任務(wù)測(cè)評(píng)任務(wù)一初識(shí)工業(yè)機(jī)器人的作業(yè)示教

一、填空題(將正確的答案填在橫線上)1.

也稱(chēng)導(dǎo)引,即由操作人員直接或間接導(dǎo)引機(jī)器人,一步步地按

實(shí)際作業(yè)要求告知機(jī)器人應(yīng)該完成的動(dòng)作和作業(yè)的具體內(nèi)容,機(jī)器人在

導(dǎo)引過(guò)程中以

的形式記憶下來(lái),并存儲(chǔ)在機(jī)器人控制裝置內(nèi);

則是通過(guò)存儲(chǔ)內(nèi)容的回放,使機(jī)器人在一定精度范圍內(nèi)按照程序

展現(xiàn)所示教的動(dòng)作和賦予的作業(yè)內(nèi)容。2.

的主要目的是檢查示教生成的動(dòng)作以及末端工具指向位置是

否已記錄。①位置坐標(biāo)②插補(bǔ)方式③再現(xiàn)速度④作業(yè)點(diǎn)/空走點(diǎn)A.①②B.①②③C.①③D.①②③④任務(wù)一初識(shí)工業(yè)機(jī)器人的作業(yè)示教二、選擇題(將正確答案的序號(hào)填入括號(hào)內(nèi))1.對(duì)工業(yè)機(jī)器人進(jìn)行作業(yè)編程,主要包含(

)。①運(yùn)動(dòng)軌跡②作業(yè)條件③作業(yè)順序④插補(bǔ)

方式A.①②B.①②③C.①③D.①②③④2.機(jī)器人運(yùn)動(dòng)軌跡的示教主要是確認(rèn)程序點(diǎn)的屬性,這些屬性包括(

)

。任務(wù)一初識(shí)工業(yè)機(jī)器人的作業(yè)示教3.與傳統(tǒng)的在線示教編程相比,離線編程具有如下優(yōu)點(diǎn):(

)。①減少機(jī)器人的非工作時(shí)間②使編程者遠(yuǎn)離艱苦的工作環(huán)境③便于修

改機(jī)器人程序④可結(jié)合各種人工智能等技術(shù)提高編程效率⑤便于和

CAD/CAM系統(tǒng)結(jié)合,做到CAD/CAM/Robotics一體化A.①②④⑤B.①②③C.①③④⑤D.①②③④⑤任務(wù)一初識(shí)工業(yè)機(jī)器人的作業(yè)示教三、判斷題(正確的打“√”,錯(cuò)誤的打“×”)(

)1.因技術(shù)尚未成熟,現(xiàn)在廣泛應(yīng)用的工業(yè)機(jī)器人絕大多

數(shù)屬于第一代機(jī)器人,它的基本工作原理是示教—再現(xiàn)。(

)2.機(jī)器人示教時(shí),對(duì)于有規(guī)律的軌跡,原則上僅需示教

幾個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)。(

)3.采用直線插補(bǔ)示教的程序點(diǎn)指的是從當(dāng)前程序點(diǎn)移

動(dòng)到下一程序點(diǎn)運(yùn)行一段直線。任務(wù)一初識(shí)工業(yè)機(jī)器人的作業(yè)示教(

)4.離線編程是工業(yè)機(jī)器人目前普遍采用的編程方式。(

)5.雖然示教再現(xiàn)方式存在機(jī)器人占用機(jī)時(shí)、效率低等

諸多缺點(diǎn),人們也試圖通過(guò)采用傳感器使機(jī)器人智能化,但在

復(fù)雜的生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)和作業(yè)可靠性等方面處處碰壁,難以實(shí)現(xiàn)。

因此,工業(yè)機(jī)器人的作業(yè)示教在相當(dāng)長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)仍將無(wú)法脫離

在線示教的現(xiàn)狀。任務(wù)一初識(shí)工業(yè)機(jī)器人的作業(yè)示教四、綜合應(yīng)用題用機(jī)器人完成圖2-1-31所示直線軌跡(A→B)的焊接作業(yè),回答以下問(wèn)題:(1)結(jié)合具體示教過(guò)程,填寫(xiě)表2-1-7。任務(wù)一初識(shí)工業(yè)機(jī)器人的作業(yè)示教(2)實(shí)際作業(yè)編程時(shí),為提高效率,對(duì)程序點(diǎn)1和程序點(diǎn)6如何處理?簡(jiǎn)述操

作過(guò)程。圖2-1-31焊接直線軌跡任務(wù)一初識(shí)工業(yè)機(jī)器人的作業(yè)示教表2-1-7直線軌跡作業(yè)示教任務(wù)一初識(shí)工業(yè)機(jī)器人的作業(yè)示教

知識(shí)目標(biāo):2.掌握工業(yè)機(jī)器人的關(guān)節(jié)位置數(shù)據(jù)形式、意義及記錄方法。

1.掌握運(yùn)動(dòng)控制程序的新建、編輯、加載方法。任務(wù)二工業(yè)機(jī)器人繪圖單元的編程與操作3.掌握工業(yè)機(jī)器人繪圖單元的程序編寫(xiě)方法。能力目標(biāo):2.能夠完成繪圖單元及繪圖筆夾具的安裝。3.能夠完成機(jī)器人繪圖單元的程序編寫(xiě)。

1.能夠新建、編輯和加載程序。

圖2-2-1所示為一個(gè)工業(yè)機(jī)器人繪圖單元工作站,其繪圖單元結(jié)構(gòu)示意如圖2-2-2所示。本任務(wù)采用示教編程方法,操作機(jī)器人描繪繪圖模塊中A4紙上的運(yùn)動(dòng)軌跡。任務(wù)二工業(yè)機(jī)器人繪圖單元的編程與操作圖2-2-1工業(yè)機(jī)器人繪圖單元工作站任務(wù)二工業(yè)機(jī)器人繪圖單元的編程與操作圖2-2-2繪圖單元結(jié)構(gòu)示意任務(wù)二工業(yè)機(jī)器人繪圖單元的編程與操作1)打開(kāi)繪圖單元主程序“main”。左手握持機(jī)器人示教器,右手單擊示

教器功能菜單按鈕

,打開(kāi)ABB菜單欄;單擊“程序編輯器”,進(jìn)入程序編輯界面;單擊“調(diào)試”,彈出調(diào)試界面;單擊“PP移至例行程序”,進(jìn)

入例行程序選擇界面;選擇主程序“main”,然后單擊“確定”按鈕,進(jìn)入

程序編輯界面。2)手動(dòng)運(yùn)行繪圖單元程序。手壓示教器的“使能器”按鈕,單擊示教器

上的按鍵

,運(yùn)行繪圖單元程序,機(jī)器人依次完成繪制等邊三角形、方形、圓形和五角星的軌跡運(yùn)動(dòng),最后機(jī)器人返回到“ht_home”,并停止運(yùn)

動(dòng)。具體控制要求如下:任務(wù)二工業(yè)機(jī)器人繪圖單元的編程與操作

一、工業(yè)機(jī)器人繪圖單元工作站工業(yè)機(jī)器人繪圖單元工作站是為了進(jìn)行機(jī)器人軌跡數(shù)據(jù)示教編程而建立的,其主要由機(jī)器人本體、機(jī)器人控制器、繪圖模塊、A4紙(已繪制等邊三角形、方形、圓形和五角星)、繪圖筆夾具、操作控制柜、模塊承載平臺(tái)、透明安全護(hù)欄、光幕安全門(mén)、零件箱、工具墻、編程電腦桌等組成,如圖2-2-3所示。本工作站主要用于學(xué)習(xí)使用示教器編寫(xiě)機(jī)器人程序,并且手動(dòng)調(diào)試和自動(dòng)運(yùn)行機(jī)器人程序。任務(wù)二工業(yè)機(jī)器人繪圖單元的編程與操作圖2-2-3工業(yè)機(jī)器人繪圖單元工作站的組成任務(wù)二工業(yè)機(jī)器人繪圖單元的編程與操作二、機(jī)器人程序的基本認(rèn)識(shí)機(jī)器人程序是為了使機(jī)器人完成某種任務(wù)而設(shè)置的動(dòng)作順序描述。在示教操作中,產(chǎn)生的示教數(shù)據(jù)(如軌跡數(shù)據(jù)、作業(yè)條件、作業(yè)順序等)和機(jī)器人指令都保存在程序中,當(dāng)機(jī)器人自動(dòng)運(yùn)行時(shí),執(zhí)行程序再現(xiàn)所記憶的動(dòng)作。常見(jiàn)的程序編制方法有兩種,即示教再現(xiàn)編程方法和離線編程方法。示教再現(xiàn)編程方法是指由操作人員引導(dǎo)并控制機(jī)器人運(yùn)動(dòng),記錄機(jī)器人作業(yè)的程序點(diǎn),并插入所需的機(jī)器人命任務(wù)二工業(yè)機(jī)器人繪圖單元的編程與操作正文令的編程方法。離線編程方法是操作人員不對(duì)實(shí)際作業(yè)的

機(jī)器人直接進(jìn)行示教,而是在離線編程系統(tǒng)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(guò)計(jì)算機(jī)間接對(duì)機(jī)器

人進(jìn)行示教。示教編程方法包括示教、編輯和軌跡再現(xiàn),可

以通過(guò)示教器示教再現(xiàn)。由于示教方式使用性強(qiáng),操作簡(jiǎn)便,

因此大部分機(jī)器人都常用示教再現(xiàn)編程方法。程序的基本信息包括程序名、程序注釋、子類(lèi)型、組標(biāo)志

、寫(xiě)保護(hù)、程序指令和程序結(jié)束標(biāo)志,見(jiàn)表2-2-1。任務(wù)二工業(yè)機(jī)器人繪圖單元的編程與操作正文表2-2-1程序的基本信息任務(wù)二工業(yè)機(jī)器人繪圖單元的編程與操作正文圖2-2-4直線運(yùn)動(dòng)指令的運(yùn)動(dòng)軌跡示意任務(wù)二工業(yè)機(jī)器人繪圖單元的編程與操作正文1.線性運(yùn)動(dòng)指令MoveL線性運(yùn)動(dòng)指令也稱(chēng)直線運(yùn)動(dòng)指令。工具的TCP按照設(shè)定的姿態(tài)從

起點(diǎn)勻速移動(dòng)到目標(biāo)位置點(diǎn),TCP運(yùn)動(dòng)路徑是三維空間中P1點(diǎn)到P2

點(diǎn)的直線運(yùn)動(dòng),如圖2-2-4所示。直線運(yùn)動(dòng)的起點(diǎn)是前一運(yùn)動(dòng)指令

的示教點(diǎn),目標(biāo)位置點(diǎn)是當(dāng)前指令的示教點(diǎn)。運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)是:①運(yùn)動(dòng)

路徑可預(yù)見(jiàn);②在指定的坐標(biāo)系中實(shí)現(xiàn)插補(bǔ)運(yùn)動(dòng)。(1)指令格式MoveL[Conc,]ToPoint,Speed[V][T],Zone[Z][Inpos],Tool[Wobj][Corr];三、常用運(yùn)動(dòng)指令任務(wù)二工業(yè)機(jī)器人繪圖單元的編程與操作正文指令格式說(shuō)明如下:1)[Conc,]:協(xié)作運(yùn)動(dòng)開(kāi)關(guān)。2)ToPoint:目標(biāo)點(diǎn),默認(rèn)為“*”。3)Speed:運(yùn)行速度數(shù)據(jù)。4)[V]:特殊運(yùn)行速度,單位為mm/s。5)[T]:運(yùn)行時(shí)間控制,單位為s。6)Zone:運(yùn)行轉(zhuǎn)角數(shù)據(jù)。7)[Z]:特殊運(yùn)行轉(zhuǎn)角,單位為mm。任務(wù)二工業(yè)機(jī)器人繪圖單元的編程與操作正文8)[Inpos]:運(yùn)行停止點(diǎn)數(shù)據(jù)。9)Tool:工具中心點(diǎn)(TCP)。10)[Wobj]:工件坐標(biāo)系。11)[Corr]:修正目標(biāo)點(diǎn)開(kāi)關(guān)。舉例如下:任務(wù)二工業(yè)機(jī)器人繪圖單元的編程與操作(2)應(yīng)用

圖2-2-5關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)指令的運(yùn)動(dòng)軌跡示意機(jī)器人以線性方式運(yùn)動(dòng)至目標(biāo)點(diǎn),當(dāng)前點(diǎn)與目標(biāo)點(diǎn)兩點(diǎn)決定一條直線,機(jī)

器人運(yùn)動(dòng)狀態(tài)可控,運(yùn)動(dòng)路徑保持唯一,但可能出現(xiàn)死點(diǎn),常用于機(jī)器人工

作狀態(tài)的移動(dòng)。任務(wù)二工業(yè)機(jī)器人繪圖單元的編程與操作2.關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)指令MoveJ程序中,一般起始點(diǎn)使用MoveJ指令。機(jī)器人使TCP沿最快速的軌

跡到達(dá)目標(biāo)點(diǎn),機(jī)器人的姿態(tài)隨意改變,因此TCP路徑不可預(yù)測(cè)。

機(jī)器人最快速的運(yùn)動(dòng)軌跡通常不是最短的軌跡,因而關(guān)節(jié)軸運(yùn)動(dòng)

不是直線。由于機(jī)器人軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng),沿弧形軌跡比沿直線軌跡

更快到達(dá)目標(biāo)點(diǎn)。關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)指令的運(yùn)動(dòng)軌跡示意如圖2-2-5所示。任務(wù)二工業(yè)機(jī)器人繪圖單元的編程與操作運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)是:①運(yùn)動(dòng)的具體過(guò)程是不可預(yù)見(jiàn)的;②6個(gè)軸同時(shí)起動(dòng)并

且同時(shí)停止。使用MoveJ指令可以使機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)更加高效快速,

也可以使機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)更加柔和,但是關(guān)節(jié)軸運(yùn)動(dòng)軌跡是不可預(yù)

見(jiàn)的,所以使用該指令務(wù)必確認(rèn)機(jī)器人與周邊設(shè)備不會(huì)發(fā)生碰撞。(1)指令格式MoveJ[Conc,]ToPoint,Speed[V][T],Zone[Z][Inpos],Tool[Wobj];指令格式說(shuō)明如下:1)[Conc,]:協(xié)作運(yùn)動(dòng)開(kāi)關(guān)。任務(wù)二工業(yè)機(jī)器人繪圖單元的編程與操作正文2)ToPoint:目標(biāo)點(diǎn),默認(rèn)為“*”。3)Speed:運(yùn)行速度數(shù)據(jù)。4)[V]:特殊運(yùn)行速度,單位為mm/s。5)[T]:運(yùn)行時(shí)間控制,單位為s。6)Zone:運(yùn)行轉(zhuǎn)角數(shù)據(jù)。7)[Z]:特殊運(yùn)行轉(zhuǎn)角,單位為mm。8)[Inpos]:運(yùn)行停止點(diǎn)數(shù)據(jù)。9)Tool:工具中心點(diǎn)(TCP)。任務(wù)二工業(yè)機(jī)器人繪圖單元的編程與操作正文10)[Wobj]:工件坐標(biāo)系。舉例如下:任務(wù)二工業(yè)機(jī)器人繪圖單元的編程與操作正文(2)應(yīng)用機(jī)器人以最快捷的方式運(yùn)動(dòng)至目標(biāo)點(diǎn),機(jī)器人運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不完全

可控,但運(yùn)動(dòng)路徑保持唯一,常用于機(jī)器人在空間大范圍移動(dòng)。(3)編程實(shí)例根據(jù)圖2-2-6所示的運(yùn)動(dòng)軌跡,編寫(xiě)關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)指令程序如下:任務(wù)二工業(yè)機(jī)器人繪圖單元的編程與操作圖2-2-6運(yùn)動(dòng)軌跡3.圓弧運(yùn)動(dòng)指令MoveC圓弧運(yùn)動(dòng)指令也稱(chēng)為圓弧插補(bǔ)運(yùn)動(dòng)指令。由于三點(diǎn)確定唯一圓

弧,因此圓弧運(yùn)動(dòng)需要示教3個(gè)圓弧運(yùn)動(dòng)點(diǎn),起始點(diǎn)P1是上一條運(yùn)動(dòng)

指令的末端點(diǎn),點(diǎn)P2是中間輔助點(diǎn),點(diǎn)P3是圓弧終點(diǎn),如圖2-2-7所示任務(wù)二工業(yè)機(jī)器人繪圖單元的編程與操作圖2-2-7圓弧運(yùn)動(dòng)軌跡任務(wù)二工業(yè)機(jī)器人繪圖單元的編程與操作MoveC[Conc,]CirPoint,ToPoint,Speed[V][T],Zone[Z][Inpos],Tool[Wobj]

[Corr];指令格式說(shuō)明如下:1)[Conc,]:協(xié)作運(yùn)動(dòng)開(kāi)關(guān)。2)CirPoint:中間點(diǎn),默認(rèn)為“*”。3)ToPoint:目標(biāo)點(diǎn),默認(rèn)為“*”。4)Speed:運(yùn)行速度數(shù)據(jù)。5)[V]:特殊運(yùn)行速度,單位為mm/s。(1)指令格式任務(wù)二工業(yè)機(jī)器人繪圖單元的編程與操作6)[T]:運(yùn)行時(shí)間控制,單位為s。7)Zone:運(yùn)行轉(zhuǎn)角數(shù)據(jù)。8)[Z]:特殊運(yùn)行轉(zhuǎn)角,單位為mm。9)[Inpos]:運(yùn)行停止點(diǎn)數(shù)據(jù)。10)Tool:工具中心點(diǎn)(TCP)。11)[Wobj]:工件坐標(biāo)系。12)[Corr]:修正目標(biāo)點(diǎn)開(kāi)關(guān)。任務(wù)二工業(yè)機(jī)器人繪圖單元的編程與操作舉例如下:任務(wù)二工業(yè)機(jī)器人繪圖單元的編程與操作(2)應(yīng)用機(jī)器人通過(guò)中心點(diǎn)沿圓弧軌跡運(yùn)動(dòng)至目標(biāo)點(diǎn),當(dāng)前點(diǎn)、中間點(diǎn)

與目標(biāo)點(diǎn)三點(diǎn)決定一段圓弧,機(jī)器人運(yùn)動(dòng)狀態(tài)可控,運(yùn)動(dòng)路徑唯一,常用于

機(jī)器人在工作狀態(tài)的移動(dòng)。(3)限制不可能通過(guò)一個(gè)MoveC指令完成一個(gè)圓,如圖2-2-8所示。圖2-2-8MoveC指令的限制任務(wù)二工業(yè)機(jī)器人繪圖單元的編程與操作

一、任務(wù)準(zhǔn)備實(shí)施本任務(wù)教學(xué)所使用的實(shí)訓(xùn)設(shè)備及工具材料見(jiàn)表2-2-2。任務(wù)二工業(yè)機(jī)器人繪圖單元的編程與操作正文表2-2-2實(shí)訓(xùn)設(shè)備及工具材料任務(wù)二工業(yè)機(jī)器人繪圖單元的編程與操作正文圖2-2-9繪圖單元整體布局與固定位置任務(wù)二工業(yè)機(jī)器人繪圖單元的編程與操作在繪圖單元4個(gè)角有用于安裝固定螺釘?shù)目?把繪圖模塊放置

到模塊承載平臺(tái)上,用M4內(nèi)六角螺釘將其固定鎖緊,保證模

塊緊固牢靠。繪圖單元整體布局與固定位置如圖2-2-9所示。三、繪圖筆夾具的安裝本任務(wù)采用繪圖筆夾具。在該夾具與機(jī)器人J6軸的連接法蘭

上有4個(gè)螺釘安裝孔,把夾具調(diào)整到合適位置,然后用螺釘將

其緊固到機(jī)器人J6軸上,如圖2-2-10所示。二、繪圖單元的安裝任務(wù)二工業(yè)機(jī)器人繪圖單元的編程與操作圖2-2-10繪圖筆夾具的安裝任務(wù)二工業(yè)機(jī)器人繪圖單元的編程與操作四、機(jī)器人程序的設(shè)計(jì)與編寫(xiě)1.機(jī)器人程序流程圖的繪制根據(jù)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)軌跡編寫(xiě)機(jī)器人程序時(shí),首先根據(jù)控制要求繪制

機(jī)器人程序流程圖,然后編寫(xiě)機(jī)器人主程序和子程序。主程序主

要是調(diào)用子程序和返回原點(diǎn)ht_home。子程序主要包括等邊三角

形子程序、方形子程序、圓形子程序和五角星子程序。根據(jù)控制功能,繪制機(jī)器人程序流程圖,如圖2-2-11所示。任務(wù)二工業(yè)機(jī)器人繪圖單元的編程與操作繪圖單元上的圖案分布如圖2-2-12所示。根據(jù)機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)軌跡

可確定其運(yùn)動(dòng)所需的示教點(diǎn),見(jiàn)表2-2-3。圖2-2-11機(jī)器人程序流程圖2.規(guī)劃?rùn)C(jī)器人運(yùn)動(dòng)軌跡任務(wù)二工業(yè)機(jī)器人繪圖單元的編程與操作圖2-2-12繪圖單元上的圖案分布任務(wù)二工業(yè)機(jī)器人繪圖單元的編程與操作表2-2-3機(jī)器人運(yùn)動(dòng)所需的示教點(diǎn)任務(wù)二工業(yè)機(jī)器人繪圖單元的編程與操作3.編寫(xiě)機(jī)器人程序(1)新建模塊與例行程序1)左手握持機(jī)器人示教器,右手單擊示教器功能菜單按鈕

,打開(kāi)ABB菜單欄;單擊“程序編輯器”,進(jìn)入程序編輯界面;單擊“模塊”,進(jìn)

入模塊界面,如圖2-2-13所示。2)單擊左下角的“文件”,單擊“新建模塊”,選擇“是”,將模塊命名為

“huitu”,其他默認(rèn),單擊“確定”按鈕,再單擊“確定”按鈕,huitu模塊

新建完成,如圖2-2-14所示。任務(wù)二工業(yè)機(jī)器人繪圖單元的編程與操作圖2-2-13示教器模塊界面任務(wù)二工業(yè)機(jī)器人繪圖單元的編程與操作圖2-2-14新建模塊“huitu”畫(huà)面任務(wù)二工業(yè)機(jī)器人繪圖單元的編程與操作圖2-2-15所示。圖中MODULE指令用于新建模塊程序。4)單擊“例行程序”,進(jìn)入huitu模塊的例行程序界面。單擊“文件”,單

擊“新建例行程序”,將例行程序命名為“main”,其他默認(rèn),單擊“確定

”按鈕,再單擊“確定”按鈕,完成繪圖單元主程序main的新建。同理,新

建例行程序ht_sanjiaoxing、ht_fangxing、ht_yuanxing、ht_wujiaoxing共

4個(gè)繪圖單元子程序,如圖2-2-16所示。注:符號(hào)“_”需要先在軟鍵盤(pán)點(diǎn)

擊“shift”才會(huì)出現(xiàn)。3)選擇“huitu”,單擊“顯示模塊”,進(jìn)入huitu模塊的程序編輯器界面,如任務(wù)二工業(yè)機(jī)器人繪圖單元的編程與操作圖2-2-15進(jìn)入huitu模塊的程序編輯器界面任務(wù)二工業(yè)機(jī)器人繪圖單元的編程與操作圖2-2-16例行程序界面任務(wù)二工業(yè)機(jī)器人繪圖單元的編程與操作1)根據(jù)控制要求和圖2-2-17所示的等邊三角形示教點(diǎn)圖形,編寫(xiě)三角形子

程序;然后示教點(diǎn)P1~P3;最后使用示教器手動(dòng)調(diào)試三角形子程序,檢查該

程序。三角形子程序參考程序如下:2)單擊ht_sanjiaoxing子程序中的“<SMT>”,光標(biāo)跳到ht_sanjiaox-

ing子程序位置,如圖2-2-18所示。(2)編寫(xiě)三角形子程序任務(wù)二工業(yè)機(jī)器人繪圖單元的編程與操作圖2-2-17三角形示教點(diǎn)圖形任務(wù)二工業(yè)機(jī)器人繪圖單元的編程與操作圖2-2-18進(jìn)入子程序位置任務(wù)二工業(yè)機(jī)器人繪圖單元的編程與操作人都回到這個(gè)點(diǎn)。),單擊“添加指令”,在common目錄下單擊“MoveJ

”,指令MoveJ添加完成;單擊“MoveJ*,v1000,z50,tool0”,進(jìn)入該程序段

的詳細(xì)信息界面,如圖2-2-19所示。4)單擊“ToPoint”,進(jìn)入自變量選擇界面。單擊“新建”,名稱(chēng)命名為ht

_home,單擊“確定”按鈕,再單擊“確定”按鈕,完成示教點(diǎn)ht_home變量

新建。單擊“v1000”,選擇“v200”;單擊“z50”,選擇“fine”,工具默

認(rèn)為“tool0”,單擊“確定”按鈕,再單擊“確定”按鈕。如圖2-2-20所

示。5)同理,添加指令MoveJ,程序段設(shè)置為“MoveJht_p1,v100,z0,tool0;”,

如圖2-2-21所示。3)編寫(xiě)畫(huà)等邊三角形的子程序。先編寫(xiě)ht_home點(diǎn)(每畫(huà)完一個(gè)圖形,機(jī)器任務(wù)二工業(yè)機(jī)器人繪圖單元的編程與操作6)將機(jī)器人手動(dòng)移動(dòng)到三角形的P2點(diǎn),單擊“添加指令”,在common目錄

下單擊“MoveL”,指令MoveL添加完成;單擊“MoveJht_p1,v100,z0,tool

0”,進(jìn)入改程序段詳細(xì)信息界面,將程序段修改為“MoveLht_p2,v100,z

0,tool0;”,單擊兩次“確定”按鈕,返回到程序編輯界面,如圖2-2-22所示

。7)程序段的復(fù)制與粘貼。用光標(biāo)全部選中“MoveLht_p2,v100,z0,tool

0;”程序段,單擊“編輯”,單擊“復(fù)制”,再單擊“粘貼”,程序段

“MoveLht_p2,v100,z0,tool0;”被復(fù)制到下方,如圖2-2-23所示。任務(wù)二工業(yè)機(jī)器人繪圖單元的編程與操作圖2-2-19程序段的詳細(xì)信息界面任務(wù)二工業(yè)機(jī)器人繪圖單元的編程與操作圖2-2-20自變量選擇界面任務(wù)二工業(yè)機(jī)器人繪圖單元的編程與操作圖2-2-21添加程序段界面任務(wù)二工業(yè)機(jī)器人繪圖單元的編程與操作圖2-2-22程序編輯界面任務(wù)二工業(yè)機(jī)器人繪圖單元的編程與操作eLht_p3,v100,z0,tool0;”,如圖2-2-24所示。圖2-2-23程序段復(fù)制與粘貼后的畫(huà)面8)將復(fù)制的程序段“MoveLht_p2,v100,z0,tool0;”修改為“Mov-任務(wù)二工業(yè)機(jī)器人繪圖單元的編程與操作圖2-2-24復(fù)制的程序段修改后的畫(huà)面任務(wù)二工業(yè)機(jī)器人繪圖單元的編程與操作home、ht_p1、ht_p2和ht_p3四個(gè)點(diǎn)。使用示教器控制機(jī)器人移動(dòng)到合

適的位置與姿態(tài)(圖2-2-25)。將ht_home當(dāng)作繪圖單元的初始位置點(diǎn),選中

“ht_home”,單擊“修改位置”,單擊“修改”按鈕,如圖2-2-26所示,ht_

home點(diǎn)示教完成。同理控制機(jī)器人分別移動(dòng)到三角形P1~P3點(diǎn),分別示教

ht_p1、ht_p2和ht_p3三個(gè)點(diǎn),完成三角形子程序的示教。圖2-2-25機(jī)器人移動(dòng)到合適的位置與姿態(tài)9)三角形子程序的示教。三角形子程序編寫(xiě)完成后,手動(dòng)示教ht_任務(wù)二工業(yè)機(jī)器人繪圖單元的編程與操作圖2-2-26確認(rèn)修改位置對(duì)話(huà)框任務(wù)二工業(yè)機(jī)器人繪圖單元的編程與操作10)手動(dòng)調(diào)試三角形子程序。單擊“調(diào)試”,單擊“PP移至例行...”;選擇

“ht_sanjiaoxing”,單擊“確定”按鈕;PP箭頭移動(dòng)到三角形子程序的第

一段程序上,如圖2-2-27所示。最后,手壓示教器的使能器按鈕,單擊示教

器上的按鍵

,運(yùn)行三角形子程序,機(jī)器人完成畫(huà)等邊三角形的軌跡運(yùn)動(dòng)。(3)編寫(xiě)正方形子程序1)根據(jù)控制要求和圖2-2-28所示的方形示教點(diǎn)圖形,編寫(xiě)方形子程序;然后

示教點(diǎn)P4~P7;最后使用示教器手動(dòng)調(diào)試方形子程序,檢查該程序。任務(wù)二工業(yè)機(jī)器人繪圖單元的編程與操作圖2-2-27手動(dòng)調(diào)試三角形子程序界面任務(wù)二工業(yè)機(jī)器人繪圖單元的編程與操作圖2-2-28方形示教點(diǎn)圖形任務(wù)二工業(yè)機(jī)器人繪圖單元的編程與操作2)單擊ht_fangxing子程序中的“<SMT>”,光標(biāo)跳到ht_fangxing子

程序位置。參考