KEBA機(jī)器人控制系統(tǒng)編程與調(diào)試 習(xí)題及答案匯 房磊 ch01 KEBA機(jī)器人系統(tǒng)的創(chuàng)建及調(diào)試-ch04 KEBA機(jī)器人的行業(yè)典型應(yīng)用

單元一KEBA機(jī)器人系統(tǒng)的創(chuàng)建及調(diào)試1.簡(jiǎn)述KeMotion3系統(tǒng)的組件。

KeConnect;由可連接模塊組成的模塊化I/O系統(tǒng)，可用于各種不同的應(yīng)用總線連接模塊允許模塊分散放置。KeView:利用固定操作面板和示教器(移動(dòng)手持編程器)對(duì)機(jī)器進(jìn)行操作KeDrive:為機(jī)器提供完整的安全特性驅(qū)動(dòng)技術(shù)。KeStudio:具備完整的工具組件，包括參數(shù)配置、編程、可視化應(yīng)用、啟動(dòng)和診斷等功能。

2.簡(jiǎn)述Common參數(shù)配置。

Simulationmode(仿真模型)包含Notsimulated(無仿真)和Simulated(仿真)兩個(gè)選項(xiàng)。Common參數(shù)可設(shè)定軸是否仿真運(yùn)行，若為真實(shí)軸，則設(shè)定為Notsimulated;若軸出現(xiàn)故障需要檢測(cè)排除或未真實(shí)連接驅(qū)動(dòng)，則設(shè)定為Simulated，即可使用仿真功能進(jìn)行調(diào)試。

3.簡(jiǎn)述伺服電機(jī)的含義。

伺服電機(jī)(ServoMotor)也稱執(zhí)行電機(jī)，是指在服系統(tǒng)中控制機(jī)械元器件運(yùn)轉(zhuǎn)的發(fā)動(dòng)機(jī)，是一種補(bǔ)助電機(jī)間接變速裝置。伺服電機(jī)的主要特點(diǎn)是，當(dāng)信號(hào)電壓為零時(shí)無自轉(zhuǎn)現(xiàn)象，轉(zhuǎn)速隨著轉(zhuǎn)矩的增加而勻速下降。在自動(dòng)控制系統(tǒng)中，伺服電機(jī)是執(zhí)行元件，其作用是把接收到的電信號(hào)轉(zhuǎn)換成電機(jī)轉(zhuǎn)軸上的角位移或角速度輸出。伺服電機(jī)的動(dòng)作完全服從于控制信號(hào):當(dāng)控制信號(hào)到來之前，其轉(zhuǎn)子靜止不動(dòng);當(dāng)控制信號(hào)到來時(shí)，其轉(zhuǎn)子立即轉(zhuǎn)動(dòng);當(dāng)控制信號(hào)消失時(shí)，其轉(zhuǎn)子立即自動(dòng)停止轉(zhuǎn)動(dòng)。伺服電機(jī)按使用電源類型的不同可分交流伺服電機(jī)和直流伺服電機(jī)。

4.簡(jiǎn)述軸控制模塊的安全功能。

STO(SafeTorqueOFF，安全轉(zhuǎn)矩關(guān)斷)功能。SBC(SafeBreakControl，安全抱閘控制)功能。Diagnosesviacrosscircuittest(通過交叉電路測(cè)試進(jìn)行診斷)功能。單元二KEBA機(jī)器人系統(tǒng)的應(yīng)用開發(fā)1.簡(jiǎn)述KeStudioViewEdit的概述。

KeStudioViewEdit是一款圖形編輯軟件，主要用于為KeMotion3自動(dòng)化系統(tǒng)創(chuàng)建可視化應(yīng)用畫面。KeStudioVewEdit自帶的可視化畫面(如報(bào)警畫面、文件資源管理器畫面I/0監(jiān)視畫面、變量監(jiān)視畫面等)及軟件的圖形控件都可以在設(shè)計(jì)用戶畫面時(shí)直接使用。

2.簡(jiǎn)述啟動(dòng)KeStudioVicwEdit的方法。

(1)與計(jì)算機(jī)上的所有Windows程序一樣，可以單獨(dú)啟動(dòng)(2)利用KeStudioU3和KeStudioU4啟動(dòng)。(3)利用KeStudioManager啟動(dòng)。(4)利用KeStudioCppEdit(打開VewEditProject)。

3.簡(jiǎn)述可用的控件的類別。

(1)Basic:無須關(guān)聯(lián)變量的控件(無須編程即可使用)。

(2)Advanced:無須關(guān)聯(lián)變量的控件，需要額外的編程來評(píng)估或影響控件的屬性。(3)Variables:可以關(guān)聯(lián)IEC變量的控件。

(4)TV3:具有特殊功能的控件，用于TeachView可視化系統(tǒng)的一些控件。(5)TV3BL:具有特殊功能的控件(如關(guān)節(jié)模式圖標(biāo)，默認(rèn)工具圖標(biāo)等)，是TeachView可視化系統(tǒng)界面中基本樣式會(huì)用到的控件。

單元三KEBA控制系統(tǒng)與第三方設(shè)備的通信配置及應(yīng)用1.簡(jiǎn)述TCP/IP通信任務(wù)的概述。

本任務(wù)讓KEBA機(jī)器人控制系統(tǒng)與第三方設(shè)備(視覺處理器)實(shí)現(xiàn)TCP/IP通信，以便在后續(xù)任務(wù)中，機(jī)器人能從視覺處理器獲取拍照數(shù)據(jù)。需要在系統(tǒng)工程中使用CFC語言編寫應(yīng)用程序，建立客戶端、發(fā)送端和接收端。為了便于調(diào)試，本任務(wù)用Socket工具模擬視覺處理器來測(cè)試控制器作為客戶端的收發(fā)功能。

2.簡(jiǎn)述互聯(lián)網(wǎng)層的含義。

互聯(lián)網(wǎng)層(InternetLayer)主要用于解決主機(jī)到主機(jī)的通信問題，是整個(gè)TCP/IP通信模型的關(guān)鍵部分?；ヂ?lián)網(wǎng)層包含通過網(wǎng)絡(luò)邏輯傳輸?shù)膮f(xié)議設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)包，可以重新賦予主機(jī)個(gè)P地址來完成對(duì)機(jī)的尋址，還負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)在多種網(wǎng)絡(luò)中的路由?；ヂ?lián)網(wǎng)層有三個(gè)主要協(xié)議:網(wǎng)際協(xié)議(IP)聯(lián)網(wǎng)組管協(xié)議(IGMP)和聯(lián)網(wǎng)控制報(bào)文協(xié)議(ICMP)是互聯(lián)網(wǎng)層最重要的協(xié)議，可提供一種可靠、無連接的數(shù)據(jù)包傳遞服務(wù)。

3.簡(jiǎn)述EtherCAT的特點(diǎn)。

(1)廣泛的適用性，任何帶商用以太網(wǎng)控制器的控制單元都可以作為EtherCAT的主站。從小型的16位處理器到使用3GHz處理器的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，它們都可以成為EtherCAT控制系統(tǒng)。(2)完全符合以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)，EtherCAT可以與其他以太網(wǎng)備及協(xié)議并存于同一總線以太網(wǎng)交換機(jī)等標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)組件也可以用于EtherCAT。(3)不需要從屬子網(wǎng)，復(fù)雜的節(jié)點(diǎn)或只有2位的I/0節(jié)點(diǎn)都可以用作EtherCAT從站。

(4)高效率，可以最大化利用以太網(wǎng)寬帶進(jìn)行用戶數(shù)據(jù)傳輸。(5)刷新周期短，可以達(dá)到小于100us的數(shù)據(jù)刷新周期，可以用于服技術(shù)中低層的閉環(huán)控制。(6)同步性能好，各從站節(jié)點(diǎn)設(shè)備可以達(dá)到小于1s的時(shí)鐘同步精度。單元四KEBA機(jī)器人的行業(yè)典型應(yīng)用1.簡(jiǎn)述高級(jí)碼垛結(jié)構(gòu)的概述。

高級(jí)碼垛可以對(duì)形狀較復(fù)雜的垛堆進(jìn)行碼垛。高級(jí)碼垛由用戶創(chuàng)建的高級(jí)碼垛向?qū)?、IEC庫(kù)文件和已定義的簡(jiǎn)單碼循環(huán)的KAIRO樣例三部分組成。

高級(jí)碼垛向?qū)且粋€(gè)圖形化的編輯器，允許用戶創(chuàng)建及定義碼垛配方。高級(jí)碼垛向?qū)Ь哂性O(shè)置多個(gè)層、配置產(chǎn)品、單獨(dú)定義每個(gè)產(chǎn)品位置等功能，主要用于創(chuàng)建、刪除和配置用戶定義的配方與碼垛的圖形界面。2.簡(jiǎn)述比較典型的機(jī)器人視覺功能。

(1)引導(dǎo)和定位。視覺定位要求視覺系統(tǒng)能夠快速準(zhǔn)確地找到被測(cè)零件并確認(rèn)其位置，引導(dǎo)機(jī)械手臂準(zhǔn)確抓取。在半導(dǎo)體封裝領(lǐng)域，設(shè)備需要根據(jù)機(jī)器視覺取得的芯片位置信息調(diào)整拾取頭，準(zhǔn)確拾取芯片并進(jìn)行綁定，這就是視覺引導(dǎo)和定位在機(jī)器視覺工業(yè)領(lǐng)域基本的應(yīng)用。(2)外觀檢測(cè)。檢測(cè)生產(chǎn)線上的產(chǎn)品有無質(zhì)量問題，如印刷電路板的檢測(cè)、鋼板表面的自動(dòng)探傷、大型工件的平行度和垂直度測(cè)量、容器體積或雜質(zhì)檢測(cè)，該環(huán)節(jié)也是取代人工最多的環(huán)節(jié)。例如，醫(yī)藥領(lǐng)域的視覺系統(tǒng)主要檢測(cè)項(xiàng)目包括尺寸檢測(cè)、瓶身外觀缺陷檢測(cè)、瓶肩部缺陷檢測(cè)、瓶口檢測(cè)等。圖4.2.3是機(jī)器人視覺在外觀測(cè)的應(yīng)用場(chǎng)景。

(3)高精度檢測(cè)。有些產(chǎn)品的精密度較高，達(dá)到0.01~0.02mm(甚至um)，人眼無法檢測(cè)必須使用工業(yè)視覺檢測(cè)系統(tǒng)完成。(4)對(duì)象識(shí)別。利用機(jī)器視覺對(duì)圖像進(jìn)行處理、分析和理解，以識(shí)別各種不同模式的目標(biāo)和對(duì)象，可以達(dá)到數(shù)據(jù)的追溯和采集，在汽車零部件、食品、藥品等領(lǐng)域應(yīng)用較多。

3.簡(jiǎn)述焊接機(jī)器人概述。

工業(yè)機(jī)器人最后一個(gè)軸的機(jī)械接口通常是一個(gè)連接法蘭，可接裝不同工具或末端執(zhí)行器。焊接機(jī)器人就是在工業(yè)機(jī)器人最后一個(gè)軸的連接法蘭裝接焊鉗或焊(割)槍，使之能進(jìn)行焊接、切割或熱噴涂的。由于焊接機(jī)器人能在惡劣的環(huán)境中連續(xù)工作并提供可靠的焊接質(zhì)量，提高了工作效率，減輕了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，因此已成為先進(jìn)制造業(yè)中不可替代的重要裝備和手段，目前焊接機(jī)器人已廣泛應(yīng)用于汽車、航天、船舶、機(jī)械加工、電子電氣、食品工業(yè)等諸多行業(yè)領(lǐng)域中。從構(gòu)成來看，焊接機(jī)器人主要包括機(jī)器人和焊接設(shè)備兩部分。機(jī)器人由機(jī)器人本體和控制柜(硬件及軟件)組成。對(duì)于焊接設(shè)備，以弧焊及點(diǎn)焊為例，其由焊接電源(包括其控制系統(tǒng))、送絲機(jī)(