工業(yè)機器人基礎編程與操作 模塊二 KUKA機器人操作基礎

工業(yè)機器人基礎操作與編程模塊二KUKA機器人操作基礎0102學習任務二KUKA機器人的手動操縱學習任務一KUKA機器人示教器的認識CONTENTS章節(jié)目錄學習任務一

KUKA機器人示教器的認識1.KUKA機器人示教器的認識—學習目標掌握示教器的按鍵功能及使用功能。1理解最初的簡單系統(tǒng)信息并排除故障。2掌握KUKA機器人示教器的使用。3知識目標1.KUKA機器人示教器的認識—學習目標能夠熟練應用示教器的各個按鍵。1能讀懂簡單的系統(tǒng)信息，會基礎故障排除。2能力目標1.KUKA機器人示教器的認識—任務描述機器人示教器是一種手持式操作裝置，它是機器人的人機交互接口，機器人的所有手動示教操作基本上都是通過示教器來完成的，如編寫程序、運行程序、修改程序、手動操縱、參數(shù)配置、監(jiān)控機器人狀態(tài)等等。本次任務就是認識KUKA機器人示教器，掌握KUKA機器人示教器的使用。任務描述1.KUKA機器人示教器的認識—知識鏈接一、KUKAsmartPAD示教器的組成KUKAC4機器人的示教器叫KUKAsmartPAD，或稱KCP（KUKA控制面板）。示教器包括連接器、觸摸屏、觸摸筆、急停按鈕、3D鼠標、運行模式切換開關和使能開關等一些功能按鍵，KUKAsmartPAD前面板示意圖，如圖2-1-1所示，各部件的功能概述說明見表2-1-1。KUKAsmartPAD后面板示意圖，如圖2-1-2所示，各部件的功能概述說明見表2-1-2。圖2-1-1KUKAsmartPAD前面板示意圖標號部件名稱說明1斷開連接按鈕按下按鈕時，可使smartPAD與控制系統(tǒng)斷開連接2鑰匙開關只有當鑰匙插入時，方可轉(zhuǎn)動開關，可以通過鑰匙開關切換運行模式。3急停按鈕用于在緊急情況下關停機器人。46D鼠標用于手動移動機器人。5移動鍵用于手動移動機器人。6程序倍率按鍵用于設定程序倍率7手動倍率按鍵用于設定手動倍率8主菜單按鍵用來在smartHMI上將菜單項顯示出來。9連接器用于與機器人控制柜連接10觸摸屏用于機器人程序、狀態(tài)等的顯示及操作11工藝鍵主要用于設定工藝程序包中的參數(shù)，其確切的功能取決于所安裝的工藝程序包。12啟動鍵通過啟動鍵可啟動一個程序。13逆向啟動鍵用逆向啟動鍵可逆向啟動一個程序。程序?qū)⒅鸩竭\行。14停止鍵用停止鍵可暫停正運行中的程序。15鍵盤按鍵用于顯示鍵盤。通常不必特地將鍵盤顯示出來，smartHMI可識別需要通過鍵盤輸入的情況并自動顯示鍵盤。表2-1-1KUKAsmartPAD前面板示主要部件功能說明1.KUKA機器人示教器的認識—知識鏈接一、KUKAsmartPAD示教器的組成圖2-1-2KUKAsmartPAD后面板示意圖標號部件名稱說明1觸摸筆與觸摸屏配套使用。2,4,5確認開關（使能鍵）3個確認開關的作用是一樣的，用于給機器人各軸電動機使能上電。3啟動鍵同前面板啟動鍵功能相同，可啟動一個程序。6USB接口用于存檔/還原等方面工作，僅適用于FAT32格式的USB。表2-1-2KUKAsmartPAD后面板示主要部件功能說明1.KUKA機器人示教器的認識—知識鏈接二、KUKAsmartPAD示教器的手持方式KUKAsmartPAD示教器是按照人體工程學設計的，有三個確認開關，同時適合使用左手操作和右手操作，現(xiàn)場調(diào)試時通常采用的示教器手持方式如圖2-1-3所示，用左手握持，4指穿過張緊帶，大拇指觸摸啟動鍵，食指或其他手指觸碰確認開關。1.KUKA機器人示教器的認識—知識鏈接二、KUKAsmartPAD示教器的手持方式KUKAsmartPAD確認開關是為了保證操作人員的人身安全而設計的，它具有3個擋位：未按下、中位和完全按下，只有使用適當?shù)牧Χ任兆〈_認開關，使確認開關在中位，才能給機器人伺服上電進行手動操作和調(diào)試，如圖2-1-4所示，6D鼠標和移動鍵變綠，即為手動操作激活狀態(tài)。當發(fā)生緊急情況或危險時，人會本能的將確認開關松開或用力按緊，機器人會伺服斷電馬上停止，從而保證安全。1.KUKA機器人示教器的認識—知識鏈接三、KUKAsmartHMI1、KUKAsmartPAD示教器的操作界面KUKAsmartPAD示教器具有一個較大的顯示屏，即KUKAsmartHMI，可用手指或觸摸筆進行操作，可使用其進行一系列的操作設置、編寫程序及運行顯示等功能。其各個功能區(qū)如圖2-1-5所示，功能概述說明見表2-1-3。圖2-1-5KUKAsmartHMI操作界面1.KUKA機器人示教器的認識—知識鏈接三、KUKAsmartHMI1、KUKAsmartPAD示教器的操作界面KUKAsmartPAD示教器具有一個較大的顯示屏，即KUKAsmartHMI，可用手指或觸摸筆進行操作，可使用其進行一系列的操作設置、編寫程序及運行顯示等功能。其各個功能區(qū)如圖2-1-5所示，功能概述說明見表2-1-3。標號部件名稱說明1狀態(tài)欄用于顯示工業(yè)機器人特定中央設置的狀態(tài)。2提示信息計數(shù)器提示信息計數(shù)器顯示每種提示信息類型各有多少條提示信息。觸摸提示信息計數(shù)器可放大顯示。3信息窗口根據(jù)默認設置將顯示最后一條提示信息。觸摸提示信息窗口可放大該窗口并顯示所有待處理的提示信息?？梢员淮_認的提示信息可用OK鍵確認，所有可以被確認的提示信息可用全部OK鍵一次性全部確認。46D鼠標的狀態(tài)顯示該顯示會顯示用6D鼠標手動移動的當前坐標系。觸摸該顯示就可以顯示所有坐標系并可以選擇另一個坐標系。5顯示6D鼠標定位觸摸該顯示會打開一個顯示6D鼠標當前定位的窗口，在窗口中可以修改定位。6移動鍵的狀態(tài)顯示該顯示可顯示用移動鍵手動移動的當前坐標系。觸摸該顯示就可以顯示所有坐標系并可以選擇另一個坐標系。7移動鍵標記如果選擇了與軸相關的移動，這里將顯示軸號（A1、A2等）；如果這里選擇了笛卡爾式移動，這里將顯示坐標系的方向（X、Y、Z、A、B、C）。觸摸標記會顯示選擇了哪種運動系統(tǒng)組。8程序倍率標記用于顯示設定程序倍率位置9手動倍率標記用于顯示設定手動倍率位置10按鍵欄這些按鍵自動進行動態(tài)變化，并總是針對KUKAsmartHMI上當前激活的窗口。最右側(cè)是按鍵編輯。用這個按鍵可以調(diào)用導航器的多個指令。11顯示存在信號如果顯示如下閃爍，則表示KUKAsmartHMI激活：左側(cè)和右側(cè)小燈交替緩慢而均勻發(fā)綠光。12工藝鍵標記用于顯示當前所安裝的工藝程序包的數(shù)量及狀態(tài)作用。13時鐘用于顯示系統(tǒng)時間。觸摸時鐘就會以數(shù)碼形式顯示系統(tǒng)時間以及當前日期。14WorkVisual圖標通過觸摸圖標可至窗口項目管理。表2-1-3KUKAsmartHMI操作界面主要功能說明1.KUKA機器人示教器的認識—知識鏈接三、KUKAsmartHMI其中，KUKAsmartHMI狀態(tài)欄顯示了該機器人的特定中央設置的狀態(tài)，如圖2-1-6所示，其詳細的功能概述說明見表2-1-4。表2-1-4KUKAsmartHMI狀態(tài)欄主要功能說明圖2-1-6KUKAsmartHMI狀態(tài)欄標號名稱說明1主菜單按鍵功能等同KUKAsmartPAD前面板上的主菜單按鍵，用來在smartHMI上將菜單項顯示出來。2機器人名稱用于顯示該臺機器人名稱，可進行更改。3所選程序名稱如果選擇可一個程序，該處用于顯示所選程序名稱。4提交解釋器狀態(tài)顯示用于顯示提交解釋器的狀態(tài)5驅(qū)動裝置狀態(tài)顯示用于顯示驅(qū)動裝置的當前狀態(tài)，觸摸該顯示就會打開一個窗口，可在該處接通和斷開驅(qū)動裝置。6程序狀態(tài)顯示用于顯示程序當前所處狀態(tài)。7運行方式顯示用于顯示當前的運行方式。8HOV/POV狀態(tài)顯示用于顯示當前的程序倍率和手動倍率。9程序運行方式狀態(tài)顯示用于顯示當前程序的運行方式。10工具/基坐標狀態(tài)顯示用于顯示當前所使用的工具號和當前所使用的基坐標號。11增量式手動移動狀態(tài)顯示用于顯示增量式手動移動的狀態(tài)。1.KUKA機器人示教器的認識—知識鏈接三、KUKAsmartHMI2、KUKA機器人控制系統(tǒng)的信息提示控制器與操作員的通信通過信息窗口實現(xiàn)，如圖2-1-7所示。其中有五種信息提示類型，分別為確認信息、狀態(tài)信息、提示信息、等待信息和對話信息，具體功能說明見表2-1-5所示。表2-1-4KUKAsmartHMI狀態(tài)欄主要功能說明1信息窗口：顯示當前信息提示2信息提示計數(shù)器：每種信息提示類型的信息提示數(shù)圖2-1-7信息窗口和信息提示計數(shù)器1.KUKA機器人示教器的認識—任務實施一、察看KUKAsmartPAD示教器，記錄開關、按鍵位置察看KUKAsmartPAD示教器確認開關、緊急停止開關、啟動開關等，手持KUKAsmartPAD，示教器嘗試確認開關的使用。察看KUKAsmartPAD示教器上各功能鍵區(qū)、菜單鍵區(qū)、數(shù)字鍵區(qū)等各鍵功能，并記錄其功能。二、察看KUKAsmartHMI察看KUKAsmartPAD示教器的操作界面，記錄其操作界面的各個功能。察看KUKA機器人控制系統(tǒng)的信息提示。1.KUKA機器人示教器的認識—課后作業(yè)在任務實施完成后，你能回答出以下問題嗎？敘述KUKAsmartPAD示教器的組成？確認開關有幾個檔位，分別是什么？對照KUKAsmartPAD示教器的操作界面，說明各個功能？KUKA機器人控制系統(tǒng)的信息提示的分類？如何確認信息提示？1.KUKA機器人示教器的認識—考核評價成功了嗎？

檢查了嗎？

評價了嗎？

反饋了嗎？TextTextTextText分值

評價（10分）項目自我評價小組評價教師綜合評價感興趣程度

任務明確程度

學習主動性

工作表現(xiàn)

協(xié)作精神

時間觀念

任務完成熟練程度

理論知識掌握程度

任務完成效果

文明安全生產(chǎn)

總評

學習任務二

KUKA機器人的手動操縱2.KUKA機器人的手動操縱—學習目標學會用KCP進行機器人的基本操作。1掌握用移動鍵及6D鼠標手動移動機器人。2知識目標2.KUKA機器人的手動操縱—學習目標能夠使用示教器熟練操作工業(yè)機器人實現(xiàn)單軸移動。1能力目標2.KUKA機器人的手動操縱—任務描述利用實訓室的KUKA機器人，完成KUKA機器人的手動操縱。具體的任務要求：1、接通控制柜，等待啟動階段結(jié)束。2、將緊急停止按鈕解鎖并確認。3、確保設置了運行方式T1。4、激活按軸坐標的手動移動。5、用手動移動鍵和6D鼠標以不同的手動倍率(HOV)設置按軸坐標地手動移動機器人。6、按教師要求的不同方向按軸坐標移動機器人。任務描述2.KUKA機器人的手動操縱—知識鏈接一、選擇并設置運行方式1、KUKA機器人的運行方式KUKA機器人的運行方式共有四種，分別為手動慢速運行（T1）、手動快速運行（T2）、自動運行（AUT）和外部自動進行（AUTEXT）。其功能及說明見表2-2-1。其中，手動運行時只能采用T1或T2模式進行調(diào)試工作，而調(diào)試工作指所有為使機器人系統(tǒng)可進入自動運行模式而必須在其上所執(zhí)行的工作，其中包括：示教、編輯以及在點動運行模式下執(zhí)行程序的測試或校驗等。特別是對于一些新的或者經(jīng)過更改的程序必須一定要在手動慢速運行方式（T1）下進行測試。運行方式應用說明T1用于測試運行、編程和示教程序執(zhí)行時的最大速度為250mm/s。手動運行時的最大速度為250mm/s。T2用于測試運行程序執(zhí)行時的速度等于編程設定的速度。手動運行：無法進行。AUT用于不帶上級控制系統(tǒng)的工業(yè)機器人程序執(zhí)行時的速度等于編程設定的速度。手動運行：無法進行。AUTEXT用于帶上級控制系統(tǒng)（PLC）工業(yè)機器人程序執(zhí)行時的速度等于編程設定的速度。手動運行：無法進行。表2-2-1KUKA機器人的運行方式說明2.KUKA機器人的手動操縱—知識鏈接一、選擇并設置運行方式2、選擇運行方式的步驟圖2-2-1連接管理器的鑰匙開關（1）在KUKAsmartPAD上轉(zhuǎn)動用于連接管理器的鑰匙開關，如圖2-2-1所示。2.KUKA機器人的手動操縱—知識鏈接一、選擇并設置運行方式2、選擇運行方式的步驟圖2-2-2KUKA機器人運行方式（2）選擇運行方式，如圖,2-2-2所示。2.KUKA機器人的手動操縱—知識鏈接一、選擇并設置運行方式2、選擇運行方式的步驟圖2-2-3運行方式在smartPAD的狀態(tài)欄中的顯示（3）選擇完運行方式后，將用于連接管理器的鑰匙開關再次轉(zhuǎn)回初始位置。所選的運行方式會顯示在smartPAD的狀態(tài)欄中，如圖2-2-3所示。2.KUKA機器人的手動操縱—知識鏈接單軸運動是指在軸坐標系下，機器人各個軸均可實現(xiàn)單獨正向或反向運動，KUKA機器人運動軸的定義如圖2-2-4所示。二、單軸運動控制圖2-2-4KUKA機器人運動軸的定義對于單軸運動來說，是僅在T1運行模式下才能手動移動的，因此首先要保證機器人是在T1運行模式下，然后通過一直常按確認鍵激活驅(qū)動裝置。2.KUKA機器人的手動操縱—任務實施三、確保設置了運行方式T1。一、接通控制柜，等待啟動階段結(jié)束。二、將緊急停止按鈕解鎖并確認。2.KUKA機器人的手動操縱—任務實施四、采用移動鍵的單軸操縱。（1）選擇軸作為移動鍵的選項，如圖2-2-6所示。圖2-2-6選擇軸坐標2.KUKA機器人的手動操縱—任務實施四、采用移動鍵的單軸操縱。（2）設置手動倍率，可通過KUKAsmartHMI進行設置，如圖2-2-7所示，可通過圖中手動調(diào)節(jié)量的“＋、－”號進行設置，也可通過圖中的進行調(diào)節(jié)，