《工業(yè)機器人現(xiàn)場編程》課件-任務(wù)1.認識工業(yè)機器人

工業(yè)機器人操作環(huán)境配置工業(yè)機器人現(xiàn)場編程3421課堂導(dǎo)入新知學(xué)習(xí)訓(xùn)練鞏固評價總結(jié)知識目標(biāo)熟悉工業(yè)機器人開機關(guān)機流程；了解工業(yè)機器人的工作模式以及正確切換工作模式；熟悉示教器界面和基本設(shè)置。技能目標(biāo)正確開機關(guān)機工業(yè)機器人；正確切換工業(yè)機器人工作模式。重點難點1.掌握工業(yè)機器人開關(guān)機流程；2.認識示教器，并熟悉各部分的功能；3.能夠熟練設(shè)定ABB機器人示教器的屏幕旋轉(zhuǎn)、顯示語言、系統(tǒng)時間。1.熟練掌握示教器各部分的功能作用；2.熟記并掌握ABB機器人示教器的按鈕功能。ACDB手動操縱工業(yè)機器人機器人開關(guān)機機器人的幾種工作模式、手動操縱機器人的方法示教器的使用方法、各部分功能操作桿和使能按鈕的使用工業(yè)機器人的開機與關(guān)機開機：1）檢查完機器人和機器人單元的所有必要準(zhǔn)備工作是否已完成，且機器人工作區(qū)域是否存在障礙物；2）先打開電控柜的總電源；3）再打開電控柜里的機器人的空開；4）再將機器人控制柜面板上的主電源開關(guān)旋至ON位置，此時系統(tǒng)進入啟動狀態(tài)。工業(yè)機器人的開機與關(guān)機注意：1、部分日系品牌機器人接入電源為220V，歐美系則多為380V！2、第一次開機，需用萬用表檢測接入電壓是否缺相！工業(yè)機器人的控制系統(tǒng)其實也是一臺計算機，關(guān)機時應(yīng)“軟”關(guān)機，不應(yīng)直接切斷電源強制關(guān)機，避免對系統(tǒng)產(chǎn)生影響。如果需要停止使用機器人，為保證操作員和設(shè)備的安全，需要把機器人電源斷開，按以下步驟對機器人進行關(guān)機操作。1：進入示教器主界面，點擊右下角的【重新啟動】2：在重新啟動界面，點擊左下角的【高級】3：在高級重啟界面，選擇【關(guān)閉主計算機】4：選擇【關(guān)閉主計算機】，進入系統(tǒng)關(guān)閉狀態(tài)。5：系統(tǒng)完全關(guān)閉后，將控制柜面板上的主電源開關(guān)旋至OFF，切斷電控柜上電源開關(guān)。機器人關(guān)機完畢。切換工業(yè)機器人工作模式工業(yè)機器人有兩種工作模式，自動模式和手動模式，有的機器人型號還有手動減速和手動全速兩種手動模式

①雙位置模式開關(guān)②三位置模式開關(guān)③自動模式④手動減速模式⑤全速手動模式認識示教器示教器是一種手持式操作員裝置，用于執(zhí)行與操作機器人系統(tǒng)有關(guān)的許多任務(wù)：編寫程序、運行程序、微動控制機器人以及監(jiān)控系統(tǒng)運行等。其由硬件和軟件組成，本身就是一臺完整的計算機，是控制系統(tǒng)的部分，通過集成線纜和接頭連接到控制柜。標(biāo)示解說功能說明A連接電纜與控制柜通信B觸摸屏人機對話窗口C急停開關(guān)緊急停止機器人運動D手動操作搖桿手動移動機器人運動EUSB接口數(shù)據(jù)上傳下載接口F使能器按鈕手動狀態(tài)電機上電G觸摸屏用筆點擊操作觸摸屏H示教器復(fù)位按鈕示教器死機重啟動為提高工作效率，符合人機工程學(xué)原則，示教器將視圖窗口中常用的按鍵功能延伸至示教器操作面板上。A-D可編程按鍵，1-4。有關(guān)如何定義其各項功能的詳細信息，請參見（4.7節(jié)）。E選擇機械單元F切換運動模式，重定位或線性。G切換運動模式，軸1-3或軸4-6H切換增量JStepBACKWARD（步退）按鈕。按下此按鈕，可使程序后退至上一條指令KSTART（啟動）按鈕。開始執(zhí)行程序LStepFORWARD（步進）按鈕。按下此按鈕，可使程序前進至下一條指令MSTOP（停止）按鈕。停止程序執(zhí)行①用戶窗口

②工作模式③系統(tǒng)信息

④電機狀態(tài)⑤程序運行狀態(tài)

⑥機械單元使用狀態(tài)操作示教器時，通常會手持該設(shè)備。慣用右手者用左手持設(shè)備，右手在觸摸屏上執(zhí)行操作。

慣用右手者用左手持設(shè)備

慣用左手者用右手持設(shè)備慣用左手者可以通過將顯示器旋轉(zhuǎn)180度，使用右手持設(shè)備。在示教器主菜單，點擊【控制面板】，在控制面板界面選擇【外觀】，進入外觀界面后，選擇【向右旋轉(zhuǎn)】，再點擊【確定】，示教器的屏幕旋轉(zhuǎn)過來了。設(shè)定示教器屏幕旋轉(zhuǎn)：示教器觸摸屏界面各部分功能介紹：1ABB菜單進入各功能模塊的主界面2操作員窗口顯示程序運行過程中輸出的信息3狀態(tài)欄顯示工作模式、系統(tǒng)、電機狀態(tài)等信息4關(guān)閉按鈕關(guān)閉當(dāng)前活動窗口或應(yīng)用程序5任務(wù)欄顯示所以打開的視圖和應(yīng)用程序6快速設(shè)置菜單對微動控制和程序執(zhí)行進行設(shè)置HotEdit對編程位置進行調(diào)節(jié)輸入和輸出瀏覽系統(tǒng)I/O信號，并對其監(jiān)視或操作手動操縱對微動操作進行設(shè)置自動生產(chǎn)窗口顯示自動運行時程序代碼程序編輯器創(chuàng)建和修改程序程序數(shù)據(jù)查看和使用程序數(shù)據(jù)備份與恢復(fù)執(zhí)行系統(tǒng)備份和恢復(fù)校準(zhǔn)校準(zhǔn)機器人系統(tǒng)中的機械裝置控制面板配置機器人系統(tǒng)和示教器參數(shù)事件日志記錄和保存事件信息資源管理器控制器的文件管理器系統(tǒng)信息顯示與控制器及其所加載的系統(tǒng)有關(guān)的信息設(shè)定示教器的顯示語言示教器出廠時，默認的顯示語言是英語，為了方便操作，下面介紹把顯示語言設(shè)定為中文的操作步驟。1：進入ABB主菜單，點擊【ControlPanel】2：在“ControlPanel”界面，點擊【Language】3：在“Language”界面，選擇【Chinese】，再點擊【OK】4：彈出窗口，詢問是否重啟，點擊【Yes】5：重啟后，單擊“ABB”就能看到菜單已切換成中文界面設(shè)定示教器的系統(tǒng)時間為了方便進行文件的管理和故障的查閱與管理，在進行各種操作之前要將機器人系統(tǒng)的時間設(shè)定為本地時區(qū)的時間，具體操作如下：1：在ABB菜單界面，選擇【控制面板】2：在控制面板界面，點擊【日期和時間】3：在設(shè)置部分，選擇網(wǎng)絡(luò)時間或人工時間。選擇網(wǎng)絡(luò)時間將機器人控制器配置為使用時間服務(wù)器的NTP協(xié)議自動同步時間。如果從控制器無法聯(lián)系到時間服務(wù)器，則請選擇人工時間。從時區(qū)部分選擇所需的時區(qū)。在日期和時間部分，點擊+（加號）或-（減號）按鈕并配置日期和時間。點擊確定操作搖桿的鎖定功能控制桿可以在特定的方向上鎖定，從而阻止一個或多個軸或方向的運動。在微動控制過程中，需要在特定坐標(biāo)軸方向執(zhí)行操作時，這個功能很有用。注意，鎖定的軸取決于當(dāng)前選定的運動模式。1：在ABB菜單中，單擊【手動操縱】2：在“手動操縱”界面，點擊【操縱桿鎖定】3：在“操縱鎖定”界面，根據(jù)操作所需，可進行“無”、“水平方向”、“垂直方向”、“旋轉(zhuǎn)方向”進行鎖定。每點擊一次，軸就會在鎖定和解鎖之間切換一次。最后點擊【確定】。正確使用使能器按鈕使能器按鈕是工業(yè)機器人為保證操作人員人身安全而設(shè)置的。只有在按下使能器按鈕，并保持在“電動機開啟”的狀態(tài)，才可對機器人進行手動的操作與程序的調(diào)試。當(dāng)發(fā)生危險時，人會本能地將使能器按鈕松開或按緊，機器人則會馬上停下來，保證安全。使能器按鈕

握使能器姿勢使能器為三位按鈕，要使用操縱桿控制機器人必須按下使能器到適當(dāng)位置：未按下時，狀態(tài)欄顯示“防護裝置停止”，如左圖；輕按時，狀態(tài)欄顯示“電機上電”，可以使用操縱桿，如右圖；用力過度按下，電機下電，如使用操縱桿會顯示錯誤信息（此時要松開使能器到未按狀態(tài)，再輕按按鈕才能再次上電）；自動模式下使能器無效。使能器未按下

使能器輕按（1）機器人開機關(guān)機；（2）工作模式的切換；（3）認識示教器及各部分的功能；（4）ABB機器人示教器的屏幕旋轉(zhuǎn)、顯示語言、系統(tǒng)時間、搖桿鎖定的方法。分組實操練習(xí)實踐評價序號考核內(nèi)容考核分數(shù)備注1機器人正確開機關(guān)機20分2工作模式的切換正確切換20分3簡述示教器及各部分的功能正確20分4提交ABB機器人示教器的屏幕旋轉(zhuǎn)、顯示語言、系統(tǒng)時間、搖桿鎖定的演示視頻40分總計100分（1）開機前準(zhǔn)備工作；（2）開關(guān)機步驟；（3）機器人三種運動模式、區(qū)別。（4）根據(jù)現(xiàn)場實際情況，總結(jié)學(xué)生在操作訓(xùn)練時出現(xiàn)的問題，以及解決的辦法。課堂總結(jié)手動操作工業(yè)機器人工業(yè)機器人現(xiàn)場編程3421課堂導(dǎo)入新知學(xué)習(xí)訓(xùn)練鞏固評價總結(jié)知識目標(biāo)掌握工業(yè)機器人運動模式以及操作技巧；了解工業(yè)機器人的機械原點定義；掌握工業(yè)機器人轉(zhuǎn)數(shù)計數(shù)器更新的方法。技能目標(biāo)能完成機械原點的定義和轉(zhuǎn)數(shù)計數(shù)器的更新；能靈活運用工業(yè)機器人運動模式進行軌跡示教。重點難點1.熟悉手動操作機器人的運動模式及其技巧。1.切換工業(yè)機器人的運動模式，調(diào)整機器人的位置姿態(tài)；2.工業(yè)機器人機械原定的標(biāo)定；3.轉(zhuǎn)數(shù)計數(shù)器的更新。1、手動操作機器人運動手動操縱機器人運動一共有三種模式：單軸運動、線性運動和重定位運動。在“手動操縱”界面，完成運動模式和坐標(biāo)系等設(shè)置后，搖動操作搖桿就可以定位或移動機器人或外部軸。手動操縱界面

機器人六個軸手動操縱機器人運動一共有三種模式：單軸運動、線性運動和重定位運動。在“手動操縱”界面，完成運動模式和坐標(biāo)系等設(shè)置后，搖動操作搖桿就可以定位或移動機器人或外部軸。手動操縱界面

機器人六個軸機械單元可用于在多個機器人和外部軸之間切換操縱。動作模式選擇運動模式。軸1-3單軸，軸4-6單軸，線性運動，重定位運動坐標(biāo)系選擇坐標(biāo)系。大地坐標(biāo)系，基坐標(biāo)系，工具坐標(biāo)系，工件坐標(biāo)系工具坐標(biāo)選擇工具坐標(biāo)。工件坐標(biāo)選擇工件坐標(biāo)。有效載荷用于搬運機器人的選項。手動操作界面選項：操縱桿鎖定可將操縱桿一個或幾個方向的運動鎖定。增量選擇大中小三種增量以實現(xiàn)點動操縱。位置欄位置欄顯示當(dāng)前TCP位置（依不同動作模式和坐標(biāo)系決定格式）操縱桿方向欄操縱桿方向欄提示操縱方向和機器人運動的對應(yīng)關(guān)系（數(shù)字對應(yīng)軸號，XYZ代表當(dāng)前坐標(biāo)軸，箭頭代表運動正方向）手動操作界面選項：單軸運動的手動操作一般地，ABB機器人是由六個伺服電動機分別驅(qū)動機器人的六個關(guān)節(jié)軸，那么每次手動操縱一個關(guān)節(jié)軸的運動，就稱之為單軸運動。當(dāng)機器人處于奇異點位置或需要精準(zhǔn)校準(zhǔn)機器人時，需要采用單軸運動模式。以下就是手動操縱單軸運動的方法:單軸運動的手動操作1：將機器人控制柜面板上的模式選擇開關(guān)切換到中間的手動限速位置。2：在ABB菜單，選擇【手動操縱】，進入“手動操縱”界面。點擊【動作模式】。3：選擇“軸1-3”，然后單擊“確定”按鈕。4：在“手動操縱”界面。點擊【工具坐標(biāo)】，進入工具坐標(biāo)界面，選擇工具坐標(biāo)系“tool1”。5：用左手按下使能按鈕，進入“電動機開啟”狀態(tài)。6：在狀態(tài)欄中，確認“電動機開啟”狀態(tài)。操縱桿方向欄顯示“軸1-3”的操縱桿方向。黃箭頭代表正方向。搖動操縱桿就可以操縱機器人了。線性運動機器人的線性運動是指機器人第六軸法蘭盤上的中心點Tool0或安裝在法蘭盤上的工具的中心點（即自定義TCP）在空間中作直線移動，即“從A點移動到B點”方式。工具中心點按選定的坐標(biāo)系軸的方向移動。線性運動1：將機器人控制柜面板上的模式選擇開關(guān)切換到中間的手動限速位置。2：在ABB菜單，選擇【手動操縱】，進入“手動操縱”界面。點擊【動作模式】。3：選擇“線性”，然后單擊“確定”按鈕。4：在“手動操縱”界面，點擊【工具坐標(biāo)】，選擇作線性運動的工具坐標(biāo)系，比如自定義的“tool1”。5：用左手按下使能按鈕，進入“電動機開啟”狀態(tài)。6：在手動操縱界面的操縱桿方向欄，顯示X、Y、Z的操縱桿方向。箭頭代表正方向。7：操作示教器上的操縱桿，工具的TCP點在空間中作線性運動。增量模式的使用：如果對使用操縱桿通過位移幅度來控制機器人運動的速度不熟練的話。那么可以使用“增量”模式來控制機器人的運動。在增量模式下，操縱桿每位移一次，機器人就移動一步。如果操縱桿持續(xù)移動則機器人的速率為10步/s。1：在“手動操縱”界面，點擊【增量】。2：根據(jù)需要選擇增量的移動距離，然后單擊“確定”。增量移動距離/mm角度/（。）小0.050.005中10.02大50.2用戶自定義自定義增量的移動距離重定位運動機器人的重定位運動是指機器人第六軸法蘭盤上的中心點Tool0或安裝在法蘭盤上的工具的中心點（即自定義TCP），中心點不動，在空間繞著坐標(biāo)軸旋轉(zhuǎn)的運動，也可以理解為機器人繞著工具TCP點作姿態(tài)調(diào)整的運動。弧焊、打磨和噴涂時，必須將工具調(diào)整到特定的方位以獲得最佳工藝效果，鉆孔、擰螺母也需要將工具設(shè)置在某一角度，都要用到重定位運動來操作機器人。重定位運動1：將機器人控制柜面板上的模式選擇開關(guān)切換到中間的手動限速位置。2：在ABB菜單，選擇【手動操縱】，進入“手動操縱”界面。點擊【動作模式】。3：選擇“線性”，然后單擊“確定”按鈕。4：在“手動操縱”界面，點擊【工具坐標(biāo)】，選擇作重定位運動工具坐標(biāo)系，比如自定義的“tool1”。5：在手動操縱界面的操縱桿方向欄，顯示繞X、Y、Z旋轉(zhuǎn)的操縱桿方向。箭頭代表正方向。6：操縱示教器上的操縱桿，機器人繞著工具TCP點作姿態(tài)調(diào)整的運動。三種運動模式的切換，除了在“手動操縱”界面的動作模式里進行選擇，另外還可以在示教器的觸摸屏旁的按鍵和觸摸屏的右下角的快速設(shè)置菜單按鈕進行模式切換。（1）應(yīng)用按鍵進行模式切換1、線性運動和重定位運動的切換2、關(guān)節(jié)運動軸1-3/軸4-6的切換（2）快速設(shè)置菜單進行模式切換1：在觸摸屏右下角，點擊快速設(shè)置菜單按鈕。2：在彈出的對話框，點擊【顯示詳情】展開菜單。3：在展開界面，根據(jù)任務(wù)作相應(yīng)的選擇。工業(yè)機器人機械原點定義工業(yè)機器人必須要設(shè)置原點，六軸的工業(yè)機械手一般要設(shè)置六個原點坐標(biāo)系。通過原點坐標(biāo)系設(shè)置，使六個關(guān)節(jié)的實際坐標(biāo)系與設(shè)計坐標(biāo)系的原點重合，這樣才能保證高精度的定位。一般購買回來的機器人的原點坐標(biāo)系是設(shè)置好的，但有時候機器人在運行過程中出現(xiàn)編碼器錯誤,或者更換保存編碼器數(shù)據(jù)的電池，或者機器人被重裝了等，使得編碼器原點數(shù)據(jù)丟失或無效，在這種情況下需要重新進行原點坐標(biāo)系設(shè)置。2、工業(yè)機器人轉(zhuǎn)數(shù)計數(shù)器更新工業(yè)機器人機械原點定義各軸零點刻度位置

六軸機器人的六軸位置在定義大型機器人機械原點時，如IRB6640，為便于操作，一般按4-5-6-1-2-3的順序，而對于小型機器人可以從任意軸開始，使用手動操作讓機器人6個關(guān)節(jié)軸運動到機械原點刻度位置。以ABBIRB1410機器人為例說明機器人機械原點的定義。1：手動操作菜單中，選擇“軸4-6”動作模式將關(guān)節(jié)軸4運動到機械原點刻度位置。2：手動操作菜單中，選擇“軸4-6”動作模式將關(guān)節(jié)軸5運動到機械原點刻度位置。3：手動操作菜單中，選擇“軸4-6”動作模式將關(guān)節(jié)軸6運動到機械原點刻度位置。4：手動操作菜單中，選擇“軸1-3”動作模式將關(guān)節(jié)軸1運動到機械原點刻度位置。5：手動操作菜單中，選擇“軸1-3”動作模式將關(guān)節(jié)軸2運動到機械原點刻度位置。6：手動操作菜單中，選擇“軸1-3”動作模式將關(guān)節(jié)軸3運動到機械原點刻度位置。以ABBIRB1410機器人為例說明機器人機械原點的定義。7：選擇“校準(zhǔn)”。8：選擇“ROB_1”。9：選擇“校準(zhǔn)參數(shù)”編輯電機校準(zhǔn)偏移。10：將機器人本體上電機校準(zhǔn)偏移記錄下來。11：單擊“是”。12：對比設(shè)置中偏移值和本體偏移值是否相同，若不同則修改，然后單擊“確定”。13：單擊“是”。工業(yè)機器人轉(zhuǎn)數(shù)計數(shù)器更新關(guān)節(jié)工業(yè)機器人每個關(guān)節(jié)位置的電機軸的另一端有個位置速度傳感器，用來反饋電機的速度加速度和當(dāng)前電機位置。此傳感器一般采用的是絕對值式傳感器，如絕對編碼器或旋轉(zhuǎn)變壓器。對于這種絕對值式傳感器可以知道當(dāng)前圈的位置，但對于之前累加的圈數(shù)就需轉(zhuǎn)數(shù)計數(shù)器來記錄。而轉(zhuǎn)數(shù)計數(shù)器是需要供電才能記錄數(shù)據(jù)，一旦斷電，就需要進行轉(zhuǎn)數(shù)計數(shù)器更新。工業(yè)機器人轉(zhuǎn)數(shù)計數(shù)器更新在以下的情況，需要對機器人進行轉(zhuǎn)數(shù)計數(shù)器更新操作：（1）更換伺服電動機轉(zhuǎn)數(shù)計數(shù)器電池后。（2）當(dāng)編碼器發(fā)生故障，修復(fù)后。（3）編碼器器與測量板之間斷開過以后。（4）與系統(tǒng)斷開后，機器人關(guān)節(jié)軸發(fā)生了移動。（5）當(dāng)系統(tǒng)報警提示“10036轉(zhuǎn)數(shù)計數(shù)器未更新”時。下面是進行轉(zhuǎn)數(shù)計數(shù)器更新的步驟：1：手動操作使機器人各軸回機械原點2：進入ABB菜單界面，點擊【校準(zhǔn)】，進入“校準(zhǔn)”頁面，選擇需要校準(zhǔn)的機械單元，點擊【轉(zhuǎn)數(shù)計數(shù)器】，再點擊【更新轉(zhuǎn)數(shù)計數(shù)器】3：選擇【是】4：單擊“全選”，然后單擊“更新”。也可選擇更新不同的軸。5：選擇“更新”，即可完成轉(zhuǎn)數(shù)計數(shù)器更新。任務(wù)

工業(yè)機器人基本操作1.手動單軸操縱模式將機器人移動至圖3-1-1姿態(tài)位置，記錄機器人當(dāng)前姿態(tài)各軸坐標(biāo)值；2.手動控制機器人畫出如圖3-1-2所示的軌跡，P1P2與P3P4平行；圖3-1-1圖3-1-2實踐評價序號考核內(nèi)容考核分數(shù)備注1工作模式與運動方式切換20分2記錄任務(wù)中所示姿態(tài)位置的角度20分3軌跡示教，并拍攝視頻提交40分3提交實踐總結(jié)和心得。20分總計100分1.單軸、線性、重定位的操縱方法的區(qū)別。2.ABB機器人需要進行轉(zhuǎn)數(shù)計數(shù)器更新的五種情況。課堂總結(jié)工業(yè)機器人軌跡示教工業(yè)機器人現(xiàn)場編程3421課堂導(dǎo)入新知學(xué)習(xí)訓(xùn)練鞏固評價總結(jié)知識目標(biāo)奇異點的定義；熟悉ABB虛擬工作站的創(chuàng)建；熟悉工業(yè)機器人基本操作。技能目標(biāo)工業(yè)機器人如何避開奇異點；能夠完成工業(yè)機器人虛擬系統(tǒng)的創(chuàng)建；能夠熟練操作工業(yè)機器人基本動作。重點難點1.了解避開奇異點的方法；2.ABB虛擬工作站的創(chuàng)建；3.掌握工業(yè)機器人基本操作控制。1.正確創(chuàng)建工業(yè)機器人工作站虛擬系統(tǒng)；2.能夠操作示教器控制桿控制機器人運動。當(dāng)機器人在笛卡爾坐標(biāo)系運動時，經(jīng)過某些奇點而無法動作，這是為什么？ACDB工業(yè)機器人安全事項安全規(guī)范操作技能繪制軌跡考核評價實訓(xùn)設(shè)備工具1.IRB1410和末端操作器，氣源；2.軌跡示教教具；3.直徑約6mm，長約100mm的直桿。實踐目的1.熟悉應(yīng)用工業(yè)機器人運動模式調(diào)整機器人的位姿；2.熟練操作示教器控制桿控制機器人運動。實踐要求1.合理選擇運動模式；2.沿指定軌跡進行示教，操作順暢流利。1、工業(yè)機器人軌跡示教實踐過程1.單擊ABB主菜單下的手動操縱菜單項，動作模式改為單軸；2.調(diào)整機器人末端執(zhí)行器的位置姿態(tài)，在軸運動模式下將機器人TC