工業(yè)機(jī)器人集成應(yīng)用教程 課件 任務(wù)1.1 走進(jìn)工業(yè)機(jī)器人集成工作站;任務(wù)1.2 清點(diǎn)工作站元件

項(xiàng)目一初識(shí)工業(yè)機(jī)器人集成工作站項(xiàng)目一

初識(shí)工業(yè)機(jī)器人集成工作站工業(yè)機(jī)器人集成技術(shù)是一個(gè)有機(jī)整體，包含了硬件集成和軟件集成。鑒于生產(chǎn)效率高、柔性化程度高的特點(diǎn)，被應(yīng)用于制造、物流、軍工醫(yī)藥等產(chǎn)業(yè)，裝配、噴涂、碼垛、焊接、涂膠、物流配送等場(chǎng)景。伴隨新技術(shù)的發(fā)展，未來(lái)將應(yīng)用得更加廣泛，有智能化和數(shù)字化的發(fā)展趨勢(shì)與方向。該技術(shù)主要涉及電子工程、機(jī)械工程、控制工程、計(jì)算機(jī)科學(xué)和軟件工程等方面的內(nèi)容，需要操作者具有熟悉工業(yè)機(jī)器人集成設(shè)計(jì)流程和常見(jiàn)應(yīng)用、掌握工作站安裝連接及軟硬件編程調(diào)試、細(xì)致嚴(yán)謹(jǐn)對(duì)待工作的能力。作為剛進(jìn)入公司的學(xué)徒，您將與團(tuán)隊(duì)成員共同完成了解工業(yè)機(jī)器人集成應(yīng)用工作站構(gòu)成和應(yīng)用、提升工業(yè)機(jī)器人及外圍部件操作維保技能的任務(wù)，滿(mǎn)足快速熟悉工業(yè)機(jī)器人集成應(yīng)用工作站的項(xiàng)目要求。

【項(xiàng)目情境】項(xiàng)目一

初識(shí)工業(yè)機(jī)器人集成工作站

【項(xiàng)目情境】項(xiàng)目任務(wù)目標(biāo)內(nèi)容項(xiàng)目一初識(shí)工業(yè)機(jī)器人集成工作站任務(wù)一走進(jìn)工業(yè)機(jī)器人集成工作站知識(shí)目標(biāo)：1.了解工業(yè)機(jī)器人集成典型應(yīng)用案例；2.掌握工業(yè)機(jī)器人集成系統(tǒng)構(gòu)成；3.理解工業(yè)機(jī)器人集成系統(tǒng)技術(shù)方案的確定過(guò)程。技能目標(biāo)：1.能列舉工業(yè)機(jī)器人集成應(yīng)用的典型案例；2.能概述工業(yè)機(jī)器人集成系統(tǒng)的主要構(gòu)成；3.能概述工業(yè)機(jī)器人集成系統(tǒng)方案確定所需的考慮的因素。素養(yǎng)目標(biāo)：1.培養(yǎng)職業(yè)崗位意識(shí)；2.提升準(zhǔn)確嚴(yán)謹(jǐn)?shù)谋磉_(dá)能力。任務(wù)二清點(diǎn)工作站元件知識(shí)目標(biāo)：1.了解工業(yè)機(jī)器人集成應(yīng)用工作站的主要參數(shù)；2.列舉工作站的典型應(yīng)用單元；3.認(rèn)識(shí)工作站的主要部件。技能目標(biāo)：1.能敘述工業(yè)機(jī)器人集成應(yīng)用常見(jiàn)應(yīng)用；2.能敘述工業(yè)機(jī)器人集成系統(tǒng)的主要構(gòu)成。素養(yǎng)目標(biāo)：1.提升信息獲取和資料記錄能力；2.養(yǎng)成嚴(yán)謹(jǐn)、細(xì)致的工作程度。項(xiàng)目一

初識(shí)工業(yè)機(jī)器人集成工作站

【項(xiàng)目情境】項(xiàng)目任務(wù)目標(biāo)內(nèi)容項(xiàng)目一初識(shí)工業(yè)機(jī)器人集成工作站任務(wù)三識(shí)讀工作站技術(shù)文件知識(shí)目標(biāo)：1.能列舉工作站常見(jiàn)的技術(shù)文件；2.掌握技術(shù)文件的識(shí)讀方法。技能目標(biāo)：1.能識(shí)讀方案說(shuō)明書(shū)的主要內(nèi)容；2.能根據(jù)裝配圖準(zhǔn)確找到相應(yīng)的機(jī)械部件；3.根據(jù)氣動(dòng)原理圖，找出工作站相應(yīng)的氣動(dòng)回路；4.根據(jù)電氣原理圖，找出工作站相應(yīng)的電氣回路。素養(yǎng)目標(biāo):培養(yǎng)觀察力和全局協(xié)調(diào)能力。任務(wù)四維保工業(yè)站機(jī)器人本體知識(shí)目標(biāo)：1.熟悉工業(yè)機(jī)器人安全操作須知；2.掌握機(jī)器人本體和控制柜的連接方法；3.列舉常見(jiàn)的工業(yè)機(jī)器人常規(guī)維護(hù)保養(yǎng)項(xiàng)目；4.口述8S管理的具體要求。技能目標(biāo)：1.能根據(jù)安全操作規(guī)程，對(duì)工作站的物理環(huán)境進(jìn)行安全檢查；2.正確進(jìn)行機(jī)器人的開(kāi)關(guān)機(jī)與急停測(cè)試；3.會(huì)操作工業(yè)機(jī)器人完成試運(yùn)行調(diào)試和零點(diǎn)校準(zhǔn)；4.能按要求對(duì)工位進(jìn)行8S整理。素養(yǎng)目標(biāo):1.養(yǎng)成自覺(jué)遵守安全守則，安全操作設(shè)備的規(guī)則意識(shí)；2.養(yǎng)成自覺(jué)遵循8S管理要求的工作態(tài)度。項(xiàng)目一

初識(shí)工業(yè)機(jī)器人集成工作站

【項(xiàng)目情境】項(xiàng)目任務(wù)目標(biāo)內(nèi)容項(xiàng)目一初識(shí)工業(yè)機(jī)器人集成工作站任務(wù)五維保工作站外圍設(shè)備元件知識(shí)目標(biāo):1.列舉工作站中需維護(hù)保養(yǎng)的常用外圍設(shè)備元件；2.概述工作站各個(gè)外圍設(shè)備元件日常維護(hù)保養(yǎng)的項(xiàng)目及要求；3.掌握工作站外圍設(shè)備元件的維護(hù)方法。技能目標(biāo):1.能對(duì)工作站外圍設(shè)備元件進(jìn)行常規(guī)維護(hù)保養(yǎng)；2.能使用位指令對(duì)PLC設(shè)備進(jìn)行簡(jiǎn)單的程序維護(hù)工作；3.能根據(jù)任務(wù)需求設(shè)置G120變頻器參數(shù)進(jìn)行電機(jī)運(yùn)動(dòng)速度的調(diào)試。素養(yǎng)目標(biāo):通過(guò)對(duì)工作站外圍設(shè)備元件的點(diǎn)檢維護(hù)，養(yǎng)成自覺(jué)維護(hù)設(shè)備的意識(shí)，提高設(shè)備使用的能力。某工業(yè)機(jī)器人集成公司，主要從事工業(yè)機(jī)器人集成應(yīng)用設(shè)計(jì)項(xiàng)目。作為學(xué)徒，你需要熟悉工業(yè)機(jī)器人的常見(jiàn)集成應(yīng)用場(chǎng)景，能為客戶(hù)介紹工業(yè)機(jī)器人集成系統(tǒng)的組成和項(xiàng)目開(kāi)發(fā)實(shí)施流程，通過(guò)任務(wù)的實(shí)施掌握了解工業(yè)機(jī)器人集成應(yīng)用系統(tǒng)常見(jiàn)應(yīng)用和開(kāi)發(fā)流程的技能點(diǎn)，培養(yǎng)準(zhǔn)確嚴(yán)謹(jǐn)?shù)谋磉_(dá)能力。

【任務(wù)描述】項(xiàng)目一初識(shí)工業(yè)機(jī)器人集成工作站任務(wù)1.1走進(jìn)工業(yè)機(jī)器人集成工作站

【任務(wù)目標(biāo)】知識(shí)目標(biāo)1.了解工業(yè)機(jī)器人集成典型應(yīng)用案例；2.掌握工業(yè)機(jī)器人集成系統(tǒng)構(gòu)成；3.理解工業(yè)機(jī)器人集成系統(tǒng)技術(shù)方案的確定過(guò)程。技能目標(biāo)1.能列舉工業(yè)機(jī)器人集成應(yīng)用的典型案例；2.能概述工業(yè)機(jī)器人集成系統(tǒng)的主要構(gòu)成；3.能概述工業(yè)機(jī)器人集成系統(tǒng)方案確定所需的考慮的因素。素養(yǎng)目標(biāo)1.培養(yǎng)職業(yè)崗位意識(shí)；2.提升準(zhǔn)確嚴(yán)謹(jǐn)?shù)谋磉_(dá)能力。項(xiàng)目一初識(shí)工業(yè)機(jī)器人集成工作站任務(wù)1.1走進(jìn)工業(yè)機(jī)器人集成工作站01

【任務(wù)準(zhǔn)備】一、典型工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用案例工業(yè)機(jī)器人是一種能夠代替人類(lèi)完成重復(fù)性、繁瑣或危險(xiǎn)工作的自動(dòng)化設(shè)備，廣泛應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)和制造領(lǐng)域。它們能夠高效、精確地完成任務(wù)，提高生產(chǎn)效率，降低生產(chǎn)成本，同時(shí)還能減少人力資源的使用以及避免工人在危險(xiǎn)環(huán)境中承受風(fēng)險(xiǎn)。下面將介紹工業(yè)機(jī)器人的典型應(yīng)用場(chǎng)景。項(xiàng)目一初識(shí)工業(yè)機(jī)器人集成工作站任務(wù)1.1走進(jìn)工業(yè)機(jī)器人集成工作站01

【任務(wù)準(zhǔn)備】1.工業(yè)機(jī)器人涂膠應(yīng)用系統(tǒng)

工業(yè)機(jī)器人涂膠是利用工業(yè)機(jī)器人配合涂膠設(shè)備進(jìn)行操作的一種應(yīng)用。把人從有害的涂膠環(huán)境解放出來(lái)，通過(guò)工業(yè)機(jī)器人的精準(zhǔn)運(yùn)動(dòng)控制，使涂膠設(shè)備在精準(zhǔn)的位置進(jìn)行涂膠，提高涂膠精度。主要應(yīng)用于：汽車(chē)零部件涂膠、電子設(shè)備及電器產(chǎn)品涂膠、包裝制品涂膠。圖1-1-1汽車(chē)車(chē)窗涂膠項(xiàng)目一初識(shí)工業(yè)機(jī)器人集成工作站任務(wù)1.1走進(jìn)工業(yè)機(jī)器人集成工作站01

【任務(wù)準(zhǔn)備】2.工業(yè)機(jī)器人搬運(yùn)應(yīng)用系統(tǒng)工業(yè)機(jī)器人搬運(yùn)系統(tǒng)是以工業(yè)機(jī)器人為核心部件開(kāi)展自動(dòng)化搬運(yùn)作業(yè)的自動(dòng)化操作系統(tǒng)，被廣泛應(yīng)用于機(jī)床上下料、沖壓機(jī)自動(dòng)化生產(chǎn)線(xiàn)、自動(dòng)裝配流水線(xiàn)、碼垛、集裝箱等的自動(dòng)搬運(yùn)領(lǐng)域。用于搬運(yùn)作業(yè)的機(jī)器人稱(chēng)為搬運(yùn)機(jī)器人。搬運(yùn)機(jī)器人能通過(guò)安裝不同的末端執(zhí)行器，來(lái)完成各種不同形狀和狀態(tài)的工件搬運(yùn)工作，大大減輕了人類(lèi)繁重的體力勞動(dòng)。項(xiàng)目一初識(shí)工業(yè)機(jī)器人集成工作站圖1-1-2輪胎搬運(yùn)應(yīng)用場(chǎng)景任務(wù)1.1走進(jìn)工業(yè)機(jī)器人集成工作站01

【任務(wù)準(zhǔn)備】3.工業(yè)機(jī)器人碼垛應(yīng)用系統(tǒng)工業(yè)機(jī)器人碼垛應(yīng)用系統(tǒng)能夠在高風(fēng)險(xiǎn)、有害、超低溫、高燒等極端環(huán)境中代替人類(lèi)工作，完成各種艱巨、簡(jiǎn)單和重復(fù)的勞動(dòng)，從而提升企業(yè)生產(chǎn)率并確保產(chǎn)品品質(zhì)，如圖1-1-3所示為輪胎碼垛的應(yīng)用場(chǎng)景。碼垛應(yīng)用系統(tǒng)擁有應(yīng)用領(lǐng)域大、占地面積室內(nèi)空間小、協(xié)調(diào)能力高、低成本及其維護(hù)保養(yǎng)便捷等多項(xiàng)優(yōu)點(diǎn)，在提高生產(chǎn)效率、降低成本、節(jié)約空間等方面有巨大的潛力和優(yōu)勢(shì)。項(xiàng)目一初識(shí)工業(yè)機(jī)器人集成工作站圖1-1-3企業(yè)輪胎碼垛應(yīng)用場(chǎng)景任務(wù)1.1走進(jìn)工業(yè)機(jī)器人集成工作站01

【任務(wù)準(zhǔn)備】4.工業(yè)機(jī)器人視覺(jué)分揀應(yīng)用系統(tǒng)機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)是工業(yè)機(jī)器人的核心技術(shù)，通過(guò)機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)對(duì)圖像進(jìn)行處理，通過(guò)機(jī)器視覺(jué)技術(shù)，可以提高生產(chǎn)精度，并實(shí)現(xiàn)目標(biāo)對(duì)象的搬運(yùn)和處理?；跈C(jī)器視覺(jué)的工業(yè)機(jī)器人分揀系統(tǒng)是一種具有廣泛應(yīng)用前景的智能控制系統(tǒng)。借助高效、準(zhǔn)確、自動(dòng)化的分揀過(guò)程，它能提高企業(yè)的生產(chǎn)效率、降低人力成本，同時(shí)保障產(chǎn)品質(zhì)量和準(zhǔn)確性。項(xiàng)目一初識(shí)工業(yè)機(jī)器人集成工作站圖1-1-4壓縮機(jī)視覺(jué)拆垛任務(wù)1.1走進(jìn)工業(yè)機(jī)器人集成工作站01

【任務(wù)準(zhǔn)備】二、工業(yè)機(jī)器人集成系統(tǒng)構(gòu)成1.工業(yè)機(jī)器人在工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)集成中，機(jī)器人本體是系統(tǒng)集成的中心。工業(yè)機(jī)器人是是目前在技術(shù)上發(fā)展最成熟，應(yīng)用最多的一類(lèi)機(jī)器人。國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織(ISO)對(duì)工業(yè)機(jī)器人的定義為：“是一種能自動(dòng)控制、可重復(fù)編程，多功能、多自由度的操作機(jī)，能搬運(yùn)材料、工件或操持工具來(lái)完成各種作業(yè)”。目前，國(guó)際上大多采用ISO的定義。項(xiàng)目一初識(shí)工業(yè)機(jī)器人集成工作站任務(wù)1.1走進(jìn)工業(yè)機(jī)器人集成工作站01

【任務(wù)準(zhǔn)備】1.工業(yè)機(jī)器人在實(shí)際應(yīng)用上，多數(shù)選擇按自由度數(shù)量來(lái)對(duì)工業(yè)機(jī)器人進(jìn)行分類(lèi)，自由度數(shù)最能反映機(jī)器人的工作能力。自由度是表示機(jī)器人動(dòng)作靈活的尺度，一般以軸的直線(xiàn)移動(dòng)、擺動(dòng)或旋轉(zhuǎn)動(dòng)作的數(shù)目來(lái)表示。按軸數(shù)，機(jī)器人可分為四軸、六軸等機(jī)器人。圖1-1-5四軸機(jī)器人圖1-1-7六軸串聯(lián)機(jī)器人圖1-1-6

六軸并聯(lián)機(jī)器人項(xiàng)目一初識(shí)工業(yè)機(jī)器人集成工作站任務(wù)1.1走進(jìn)工業(yè)機(jī)器人集成工作站01

【任務(wù)準(zhǔn)備】2.外圍設(shè)備工業(yè)機(jī)器人外圍設(shè)備是指可以附加到機(jī)器人系統(tǒng)中用來(lái)加強(qiáng)機(jī)器人功能的設(shè)備，包括末端執(zhí)行器、PLC、觸摸屏、傳感器、變頻器、視覺(jué)檢測(cè)系統(tǒng)等外圍設(shè)備。（1）末端執(zhí)行器工業(yè)機(jī)器人的末端執(zhí)行器也叫做機(jī)器人工具或手爪，它是裝在工業(yè)機(jī)器人手腕上直接抓握工件或執(zhí)行作業(yè)的部件，通俗的理解就是工業(yè)機(jī)器人的專(zhuān)用“手”。工業(yè)機(jī)器人作為標(biāo)準(zhǔn)化的工業(yè)產(chǎn)品，在面對(duì)不同的工作任務(wù)時(shí)可以配備不同的末端執(zhí)行器，如海綿吸盤(pán)類(lèi)工具、弧焊工具、激光切割工具、噴涂工具、打磨工具、視覺(jué)分揀識(shí)別工具等。這些工具往往是非標(biāo)準(zhǔn)的，但技術(shù)是相通的，有時(shí)還需要將這些工具融合到一起，作為一個(gè)高級(jí)工具來(lái)解決具體問(wèn)題。項(xiàng)目一初識(shí)工業(yè)機(jī)器人集成工作站任務(wù)1.1走進(jìn)工業(yè)機(jī)器人集成工作站01

【任務(wù)準(zhǔn)備】（1）末端執(zhí)行器例如，在搬運(yùn)行業(yè)中，工業(yè)機(jī)器人的工具通常是抓手或夾爪，如圖1-1-8所示的碼垛機(jī)器人與碼垛夾爪，此類(lèi)工具針對(duì)碼垛機(jī)器人的工作需求而設(shè)計(jì)，以方便機(jī)器人模擬人手夾持或搬運(yùn)物品。而針對(duì)某些特殊物品的搬運(yùn)，還可以設(shè)計(jì)專(zhuān)用的機(jī)器人工具，如圖1-1-9所示的吸盤(pán)式工具。圖1-1-8碼垛機(jī)器人和碼垛手爪圖1-1-9工業(yè)機(jī)器人的吸盤(pán)式工具項(xiàng)目一初識(shí)工業(yè)機(jī)器人集成工作站任務(wù)1.1走進(jìn)工業(yè)機(jī)器人集成工作站01

【任務(wù)準(zhǔn)備】（2）PLC可編程邏輯控制器（ProgrammableLogicController）簡(jiǎn)稱(chēng)PLC?？删幊踢壿嬁刂破魇欠N專(zhuān)門(mén)為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計(jì)的數(shù)字運(yùn)算操作電子系統(tǒng)。它采用一種可編程的存儲(chǔ)器，在其內(nèi)部存儲(chǔ)執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序控制、定時(shí)、計(jì)數(shù)和算術(shù)運(yùn)算等操作的指令，通過(guò)數(shù)字式或模擬式的輸入輸出來(lái)控制各種類(lèi)型的機(jī)械設(shè)備或生產(chǎn)過(guò)程。項(xiàng)目一初識(shí)工業(yè)機(jī)器人集成工作站任務(wù)1.1走進(jìn)工業(yè)機(jī)器人集成工作站01

【任務(wù)準(zhǔn)備】（3）觸摸屏觸摸屏(touchscreen)又稱(chēng)為"觸控屏"、"觸控面板"，是一種可接收觸頭等輸入訊號(hào)的感應(yīng)式液晶顯示裝置，當(dāng)接觸了屏幕上的圖形按鈕時(shí)，屏幕上的觸覺(jué)反饋系統(tǒng)可根據(jù)預(yù)先編程的程式驅(qū)動(dòng)各種連結(jié)裝置，可用以取代機(jī)械式的按鈕面板，并借由液晶顯示畫(huà)面制造出生動(dòng)的影音效果。觸摸屏是目前最簡(jiǎn)單、方便、自然的一種人機(jī)交互。項(xiàng)目一初識(shí)工業(yè)機(jī)器人集成工作站任務(wù)1.1走進(jìn)工業(yè)機(jī)器人集成工作站01

【任務(wù)準(zhǔn)備】（4）傳感器

傳感器是一種檢測(cè)裝置，能夠感受外界信息，如光、電、磁、壓力、位移、溫度等，并將其轉(zhuǎn)換成為電信號(hào)。傳感器的分類(lèi)很多，在原理和結(jié)構(gòu)上也有很大的差別，一般情況下，可以根據(jù)具體的測(cè)量目的、測(cè)量對(duì)象以及測(cè)量環(huán)境合理地選用傳感器。本項(xiàng)目需要用到傳感器檢測(cè)料倉(cāng)位置是否有料、送料平臺(tái)的方形物料是否推出到位，因此需要用到位置檢測(cè)傳感器。常見(jiàn)的位置傳感器有磁性開(kāi)關(guān)、電感式傳感器、電容式傳感器、光電傳感器和光纖傳感器等。項(xiàng)目一初識(shí)工業(yè)機(jī)器人集成工作站任務(wù)1.1走進(jìn)工業(yè)機(jī)器人集成工作站01

【任務(wù)準(zhǔn)備】（5）變頻器變頻器是應(yīng)用變頻技術(shù)與微電子技術(shù)，通過(guò)改變電機(jī)工作電源頻率方式來(lái)控制交流電動(dòng)機(jī)的電力控制設(shè)備。變頻器主要由整流、濾波、逆變、制動(dòng)單元、驅(qū)動(dòng)單元、檢測(cè)單元微處理單元等組成。變頻器靠?jī)?nèi)部IGBT的開(kāi)斷來(lái)調(diào)整輸出電源的電壓和頻率，根據(jù)電機(jī)的實(shí)際需要來(lái)提供其所需要的電源電壓。變頻器還有很多的保護(hù)功能，如過(guò)流、過(guò)壓、過(guò)載保護(hù)等。項(xiàng)目一初識(shí)工業(yè)機(jī)器人集成工作站任務(wù)1.1走進(jìn)工業(yè)機(jī)器人集成工作站01

【任務(wù)準(zhǔn)備】（6）視覺(jué)分揀系統(tǒng)

隨著工業(yè)和制造業(yè)的發(fā)展，工業(yè)機(jī)器人的工業(yè)市場(chǎng)也在逐漸擴(kuò)大，越來(lái)越多的企業(yè)生產(chǎn)離不開(kāi)工業(yè)機(jī)器人，然而機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)也隨著工業(yè)機(jī)器人的擴(kuò)大而擴(kuò)大，工業(yè)機(jī)器人視覺(jué)系統(tǒng)可以像人眼一樣，幫助工業(yè)機(jī)器人進(jìn)行測(cè)量和判斷。工業(yè)機(jī)器人的視覺(jué)系統(tǒng)可以通過(guò)拍攝的圖像轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，然后分析控制工業(yè)機(jī)器人的工作。項(xiàng)目一初識(shí)工業(yè)機(jī)器人集成工作站任務(wù)1.1走進(jìn)工業(yè)機(jī)器人集成工作站01

【任務(wù)準(zhǔn)備】三、工業(yè)機(jī)器人集成系統(tǒng)技術(shù)方案的確定

根據(jù)工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用及其系統(tǒng)集成定義，結(jié)合文獻(xiàn)、資料及案例的分析研究后，可以將確定機(jī)器人系統(tǒng)集成技術(shù)方案的步驟與方法總結(jié)如下。1.工業(yè)機(jī)器人工作任務(wù)的解讀工業(yè)機(jī)器人的工作任務(wù)是整個(gè)系統(tǒng)集成設(shè)計(jì)的核心要求，所有的設(shè)計(jì)都圍繞工作任務(wù)來(lái)完成。它決定了工業(yè)機(jī)器人本體的選型、工藝輔助軟件的選用、末端執(zhí)行器的選用或設(shè)計(jì)、外部設(shè)備的配合以及外部控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，故必須準(zhǔn)確、清晰地解讀分析工業(yè)機(jī)器人的工作任務(wù)，才能使系統(tǒng)集成設(shè)計(jì)達(dá)到預(yù)期的效果。項(xiàng)目一初識(shí)工業(yè)機(jī)器人集成工作站任務(wù)1.1走進(jìn)工業(yè)機(jī)器人集成工作站01

【任務(wù)準(zhǔn)備】2.工業(yè)機(jī)器人的合理選型由于不同品牌工業(yè)機(jī)器人的技術(shù)特點(diǎn)、擅長(zhǎng)領(lǐng)域各不相同，故選型時(shí)可先根據(jù)工作任務(wù)的工藝要求，初選工業(yè)機(jī)器人的品牌；再根據(jù)工作任務(wù)、操作對(duì)象以及工作環(huán)境等因素決定所需工業(yè)機(jī)器人的負(fù)載、最大運(yùn)動(dòng)范圍、防護(hù)等級(jí)等性能指標(biāo)，確定工業(yè)機(jī)器人的具體型號(hào)。在滿(mǎn)足工作任務(wù)要求的前提下，盡量選用控制系統(tǒng)更先進(jìn)、I/O接口更多、有配套工藝軟件的工業(yè)機(jī)器人品牌和型號(hào)，以便于使系統(tǒng)具有一定的冗余性和擴(kuò)充性。同時(shí)，成本也是選型時(shí)必須考慮的問(wèn)題。項(xiàng)目一初識(shí)工業(yè)機(jī)器人集成工作站任務(wù)1.1走進(jìn)工業(yè)機(jī)器人集成工作站01

【任務(wù)準(zhǔn)備】3.末端執(zhí)行器的合理選用或設(shè)計(jì)末端執(zhí)行器是工業(yè)機(jī)器人進(jìn)行工藝加工操作的執(zhí)行元件。末端執(zhí)行器（手爪）要根據(jù)機(jī)器人作業(yè)的要求來(lái)選擇，不同末端執(zhí)行器的應(yīng)用場(chǎng)合不同。手爪的設(shè)計(jì)和選用最主要的原則是要滿(mǎn)足功能上的要求，可從以下幾個(gè)因素考慮：

（1）被抓握對(duì)象的特點(diǎn)，如幾何形狀、機(jī)械特性等。（2）工作特點(diǎn)，如物料傳送裝置與機(jī)器人配合工作時(shí)對(duì)手爪爪鉗之間的距離、必需的夾緊力以及其他不確定因素。（3）手爪和機(jī)器人匹配程度：一是手爪自重應(yīng)與機(jī)器人承載能力匹配；二是接口要匹配。（4）作業(yè)環(huán)境條件，如高溫、水、油等環(huán)境會(huì)影響手爪工作，一個(gè)末端執(zhí)行器要在工作環(huán)境中能正常工作。項(xiàng)目一初識(shí)工業(yè)機(jī)器人集成工作站任務(wù)1.1走進(jìn)工業(yè)機(jī)器人集成工作站01

【任務(wù)準(zhǔn)備】4.工藝輔助軟件的選擇和使用當(dāng)工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用系統(tǒng)涉及復(fù)雜工藝操作時(shí)，輔助技術(shù)人員用工藝輔助軟件進(jìn)行機(jī)器人工作路徑規(guī)劃、工藝參數(shù)管理和點(diǎn)位示教等操作，一般會(huì)與三維建模軟件同時(shí)使用。功能強(qiáng)大的工藝輔助軟件還可以進(jìn)行如生產(chǎn)數(shù)據(jù)管理、工藝編制、生產(chǎn)資源管理和工具選擇等操作，甚至可以直接輸出工業(yè)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)程序。5.外部設(shè)備的合理選擇機(jī)器人本體是系統(tǒng)中動(dòng)作的執(zhí)行者，在執(zhí)行動(dòng)作時(shí)，需要其他的自動(dòng)化設(shè)備提供輔助功能。例如，氣動(dòng)元件實(shí)現(xiàn)機(jī)器人末端執(zhí)行機(jī)構(gòu)的開(kāi)合動(dòng)作；傳送帶將物料傳送到相應(yīng)的工位；視覺(jué)系統(tǒng)和顏色傳感器分別識(shí)別工件的形狀和顏色。應(yīng)根據(jù)工作任務(wù)合理選擇所需的外部設(shè)備。項(xiàng)目一初識(shí)工業(yè)機(jī)器人集成工作站任務(wù)1.1走進(jìn)工業(yè)機(jī)器人集成工作站01

【任務(wù)準(zhǔn)備】6.外部控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和選型一般選用PLC作為外圍控制系統(tǒng)的核心控制器件，但是在某些特殊的加工工藝中，例如在工藝過(guò)程連續(xù)、對(duì)時(shí)間要求非常精確的情況下，必須選用其他控制器件，如嵌入式系統(tǒng)等。同時(shí)，外部控制系統(tǒng)還需要有保護(hù)設(shè)備和人身安全的器件，如防碰撞傳感器等、安全光幕等。7.系統(tǒng)的電路與通信配置選定所有硬件之后，還需給系統(tǒng)安裝電路，為系統(tǒng)供電并控制元器件動(dòng)作，以及選用合適的通信方式實(shí)現(xiàn)元器件之間的數(shù)據(jù)傳輸。硬件之間的數(shù)據(jù)傳送是通過(guò)通信完成的，大規(guī)模系統(tǒng)集成的通信一般都需要現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)的通信協(xié)議，如Profibus、Modbus、Profinet、CANopen、DeviceNet等，而小型單臺(tái)工作站的數(shù)據(jù)通信除了可以使用以上幾種通信方式外，還可以使用其他多種通信方式，如西門(mén)子的PPI、MPI，以及Ethernet等協(xié)議。在工業(yè)機(jī)器人以及各外部控制設(shè)備之間采用工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)的通信方式，可以減少安裝施工工作量與周期，提高系統(tǒng)可靠性，降低后期維護(hù)維修成本。項(xiàng)目一初識(shí)工業(yè)機(jī)器人集成工作站任務(wù)1.1走進(jìn)工業(yè)機(jī)器人集成工作站01

【任務(wù)準(zhǔn)備】8.系統(tǒng)的安裝與調(diào)試

在系統(tǒng)的安裝階段，需嚴(yán)格遵守施工規(guī)范，保證施工質(zhì)量。調(diào)試時(shí)應(yīng)盡量考慮各種使用情況，盡可能提早發(fā)現(xiàn)問(wèn)題并反饋。不論是安裝還是調(diào)試，安全問(wèn)題都是重中之重，必須時(shí)刻牢記安全操作規(guī)程。項(xiàng)目一初識(shí)工業(yè)機(jī)器人集成工作站任務(wù)1.1走進(jìn)工業(yè)機(jī)器人集成工作站04

【任務(wù)工單】任務(wù)名稱(chēng)任務(wù)1.1走進(jìn)工業(yè)機(jī)器人集成工作站班級(jí)姓名學(xué)號(hào)小組名稱(chēng)組長(zhǎng)姓名指導(dǎo)教師一、請(qǐng)你說(shuō)說(shuō)工業(yè)機(jī)器人常見(jiàn)應(yīng)用案例：二、請(qǐng)你描述工業(yè)機(jī)器人集成系統(tǒng)由哪些部件構(gòu)成？三、請(qǐng)描述如何確定機(jī)器人集成項(xiàng)目的技術(shù)方案？項(xiàng)目一初識(shí)工業(yè)機(jī)器人集成工作站任務(wù)1.1走進(jìn)工業(yè)機(jī)器人集成工作站05

【任務(wù)評(píng)價(jià)】表1-1-1完成任務(wù)評(píng)價(jià)表項(xiàng)目一初識(shí)工業(yè)機(jī)器人集成工作站任務(wù)1.1走進(jìn)工業(yè)機(jī)器人集成工作站所在班級(jí)

學(xué)生姓名

考核日期

考核內(nèi)容及配分考核點(diǎn)及配分考核評(píng)估M0=M1*0.3+M2*0.3+M3*0.4小組自評(píng)（M1）小組互評(píng)（M2）教師考核（M3）綜合評(píng)價(jià)（M0）職業(yè)知識(shí)（30分）1.了解工業(yè)機(jī)器人集成典型應(yīng)用案例（10分）

2.掌握工業(yè)機(jī)器人集成系統(tǒng)構(gòu)成（10分）

3.認(rèn)識(shí)項(xiàng)目的開(kāi)發(fā)與實(shí)施過(guò)程（10分）

職業(yè)技能（40分）1.能列舉工業(yè)機(jī)器人典型的應(yīng)用案例（10分）

2.能概述工業(yè)機(jī)器人集成系統(tǒng)的主要構(gòu)成（10分）

3.能概述工業(yè)機(jī)器人集成系統(tǒng)方案確定所需的考慮的因素（20分）

職業(yè)素養(yǎng)（30分）1.培養(yǎng)職業(yè)崗位意識(shí)（10分）

2.提升準(zhǔn)確嚴(yán)謹(jǐn)?shù)谋磉_(dá)能力（10分）

3.學(xué)習(xí)態(tài)度，即學(xué)習(xí)過(guò)程中的積極性，認(rèn)真程度（10分）

合計(jì)（100分）

任務(wù)1.1走進(jìn)工業(yè)機(jī)器人集成工作站項(xiàng)目一初識(shí)工業(yè)機(jī)器人集成工作站作為新入職的學(xué)徒，需要熟悉公司產(chǎn)品—工業(yè)機(jī)器人集成工作站，能向師傅描述工作站各個(gè)元件的名稱(chēng)和特點(diǎn)，通過(guò)任務(wù)的實(shí)施掌握根據(jù)需求進(jìn)行工作站元件選型的技能點(diǎn)，培養(yǎng)信息獲取和資料記錄能力。

【任務(wù)描述】項(xiàng)目一初識(shí)工業(yè)機(jī)器人集成工作站任務(wù)1.2清點(diǎn)工作站元件

知識(shí)目標(biāo)1.了解工業(yè)機(jī)器人集成應(yīng)用工作站的主要參數(shù)；2.列舉工作站的典型應(yīng)用單元；3.認(rèn)識(shí)工作站的主要部件。技能目標(biāo)1.能敘述工業(yè)機(jī)器人集成應(yīng)用常見(jiàn)應(yīng)用；2.能敘述工業(yè)機(jī)器人集成系統(tǒng)的主要構(gòu)成。素養(yǎng)目標(biāo)1.提升信息獲取和資料記錄能力；2.養(yǎng)成嚴(yán)謹(jǐn)、細(xì)致的工作程度。

【任務(wù)目標(biāo)】項(xiàng)目一初識(shí)工業(yè)機(jī)器人集成工作站任務(wù)1.2清點(diǎn)工作站元件

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【任務(wù)準(zhǔn)備】一、認(rèn)識(shí)工業(yè)機(jī)器人集成工作站圖1-2-1工業(yè)機(jī)器人集成應(yīng)用工作站外觀項(xiàng)目一初識(shí)工業(yè)機(jī)器人集成工作站任務(wù)1.2清點(diǎn)工作站元件

本書(shū)使用的基于虛實(shí)一體化的工業(yè)機(jī)器人實(shí)訓(xùn)工作站，實(shí)體工作站的外觀形狀如圖所示。01

【任務(wù)準(zhǔn)備】通過(guò)查閱工業(yè)機(jī)器人工作站全站項(xiàng)目指導(dǎo)書(shū)，了解工作站使用電源類(lèi)型、外形尺寸、能耗、安全保護(hù)措施等參數(shù)。本任務(wù)實(shí)施工作站的技術(shù)參數(shù)如表1-2-1所示。表1-2-1工業(yè)機(jī)器人集成應(yīng)用工作站技術(shù)參數(shù)工作電源交流電源：交流電源：AC220V±10%50Hz；外形尺寸長(zhǎng)×寬×高=2400mm×1090mm×1740mm能源消耗≤2KW安全保護(hù)措施接地保護(hù)、漏電保護(hù)項(xiàng)目一初識(shí)工業(yè)機(jī)器人集成工作站任務(wù)1.2清點(diǎn)工作站元件

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【任務(wù)準(zhǔn)備】同時(shí)，本工作站還可以進(jìn)行虛擬仿真實(shí)訓(xùn)任務(wù)，包括了涂膠、搬運(yùn)、碼垛、視覺(jué)檢測(cè)等典型應(yīng)用，如圖1-2-2、1-2-3所示為工作站的部分應(yīng)用案例。圖1-2-2汽車(chē)車(chē)門(mén)涂膠仿真工作站圖1-2-3物料搬運(yùn)碼垛仿真工作站項(xiàng)目一初識(shí)工業(yè)機(jī)器人集成工作站任務(wù)1.2清點(diǎn)工作站元件

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【任務(wù)準(zhǔn)備】二、工作站主要部件介紹1.工業(yè)機(jī)器人本體工作站選用的IRB120小型工業(yè)機(jī)器人是ABB新型第四代機(jī)器人家族的成員，如圖1-2-4所示。IRB120具有敏捷、緊湊、輕量的特點(diǎn)，控制精度與路徑精度俱優(yōu)，是物料搬運(yùn)與裝配應(yīng)用的理想選擇。圖1-2-4IRB120機(jī)器人本體和電氣接口標(biāo)識(shí)說(shuō)明A集成氣路接口B機(jī)器人SMB連接C伺服供電連接項(xiàng)目一初識(shí)工業(yè)機(jī)器人集成工作站任務(wù)1.2清點(diǎn)工作站元件

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【任務(wù)準(zhǔn)備】（1）IRC5緊湊型控制柜如圖1-2-5所示的ABBIRC5緊湊型控制柜是一款高性能、靈活可靠的工業(yè)機(jī)器人控制器。它具有緊湊的設(shè)計(jì)，占用空間小，適用于空間有限的工作環(huán)境?？刂乒癫捎孟冗M(jìn)的控制算法和技術(shù)，提供快速的運(yùn)動(dòng)控制和高精度的定位能力，支持多種編程方式，操作簡(jiǎn)便，具有良好的抗干擾能力和穩(wěn)定性。此外，它還支持網(wǎng)絡(luò)通信，可與其他設(shè)備和系統(tǒng)進(jìn)行聯(lián)網(wǎng)通信，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控和控制。圖1-2-5IRC5緊湊型控制柜項(xiàng)目一初識(shí)工業(yè)機(jī)器人集成工作站任務(wù)1.2清點(diǎn)工作站元件

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【任務(wù)準(zhǔn)備】（2）示教器示教器（FlexPendant）是一種手持式操作員裝置，用于執(zhí)行與操作機(jī)器人系統(tǒng)有關(guān)的許多任務(wù)，如運(yùn)行程序、手動(dòng)操縱機(jī)器人移動(dòng)、修改機(jī)器人程序等，也可用于備份與恢復(fù)、配置機(jī)器人、查看機(jī)器人系統(tǒng)信息等，如圖1-2-6所示。FlexPendant可在惡劣的工業(yè)環(huán)境下持續(xù)運(yùn)作，其觸摸屏易于清潔，且防水、防油、防濺濕。圖1-2-6示教器項(xiàng)目一初識(shí)工業(yè)機(jī)器人集成工作站任務(wù)1.2清點(diǎn)工作站元件

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【任務(wù)準(zhǔn)備】2.功能板平臺(tái)根據(jù)實(shí)訓(xùn)要求，工作站可安裝不同的功能板平臺(tái)，完成對(duì)應(yīng)的實(shí)訓(xùn)任務(wù)，功能板平臺(tái)包括繪圖、軌跡、碼垛、涂膠和搬運(yùn)單元等。在此主要展示如圖1-2-7、1-2-8所示的涂膠單元和搬運(yùn)碼垛單元。項(xiàng)目一初識(shí)工業(yè)機(jī)器人集成工作站任務(wù)1.2清點(diǎn)工作站元件

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【任務(wù)準(zhǔn)備】（1）涂膠單元

工業(yè)機(jī)器人配合涂膠單元主要用于模擬汽車(chē)車(chē)窗的涂膠工作任務(wù)。圖1-2-7涂膠單元項(xiàng)目一初識(shí)工業(yè)機(jī)器人集成工作站任務(wù)1.2清點(diǎn)工作站元件

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【任務(wù)準(zhǔn)備】（2）搬運(yùn)碼垛單元

搬運(yùn)碼垛單元如圖1-2-8所示，其中碼垛功能板用于進(jìn)行碼垛程序時(shí)的功能板。碼垛圖案用于進(jìn)行碼垛程序編輯時(shí)的預(yù)設(shè)標(biāo)定圖案。碼垛搬運(yùn)料倉(cāng)用于存放碼垛物料，共有紅色、綠色和黃色3種物料。碼垛搬運(yùn)氣缸為雙作用氣缸，用于碼垛搬運(yùn)物料的出料。碼垛搬運(yùn)氣缸前限、后限的磁性傳感器用于碼垛搬運(yùn)氣缸的位置檢測(cè)。檢測(cè)氣缸伸出和縮回是否到位，當(dāng)檢測(cè)到氣缸準(zhǔn)確到位后將給PLC發(fā)出一個(gè)信號(hào)。圖1-2-8搬運(yùn)碼垛單元項(xiàng)目一初識(shí)工業(yè)機(jī)器人集成工作站任務(wù)1.2清點(diǎn)工作站元件

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【任務(wù)準(zhǔn)備】3.夾具平臺(tái)根據(jù)抓取的工件材質(zhì)和形狀，需要選取不同的夾具。如圖1-2-9所示的夾具平臺(tái)包括繪筆夾具、圓夾具、平夾具、吸盤(pán)夾具和磁吸夾具等，其中磁吸夾具可安裝軌跡和涂膠兩種夾具。夾具位置均裝有光電傳感器，用于檢測(cè)夾具是否在夾具盤(pán)中，當(dāng)檢測(cè)到夾具時(shí)，光電傳感器將給PLC發(fā)出一個(gè)信號(hào)。其中，繪筆夾具用于繪圖時(shí)固定繪筆；圓夾具用于內(nèi)料的抓取；平夾具用于碼垛物料的抓??；吸盤(pán)夾具：用于蓋子的抓??；磁吸夾具用于軌跡磁吸工具和涂膠磁吸工具的基座；軌跡磁吸工具用于在運(yùn)行軌跡程序時(shí)的標(biāo)定工具；涂膠磁吸工具；用于模擬涂膠工藝的出膠口。圖1-2-9工作站夾具平臺(tái)項(xiàng)目一初識(shí)工業(yè)機(jī)器人集成工作站任務(wù)1.2清點(diǎn)工作站元件

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【任務(wù)準(zhǔn)備】4.PLC西門(mén)子S7-1200系列是一款緊湊型、模塊化的可編程邏輯控制器，是目前西門(mén)子公司的主流、主推產(chǎn)品。S7-1200系列集成PROFINET接口，具有功能強(qiáng)大和擴(kuò)展靈活等特點(diǎn)，為各種控制工藝任務(wù)提供了豐富的通信協(xié)議和有效的解決方案，能滿(mǎn)足各種完全不同的自動(dòng)化應(yīng)用需求。選擇這個(gè)系列的產(chǎn)品，可以保持一定的技術(shù)先進(jìn)性，使用博途軟件就可以與西門(mén)子其他工控產(chǎn)品組態(tài)使用，編程和通信方便，是較好的選擇。圖1-2-10西門(mén)子S7-1200系列PLC外形項(xiàng)目一初識(shí)工業(yè)機(jī)器人集成工作站任務(wù)1.2清點(diǎn)工作站元件

工作站選擇如圖1-2-10所示的是S7-1200系列的1214CDC/DC/DC與兩個(gè)IO擴(kuò)展模塊的外形，其中，CPU的訂貨號(hào)6ES7214-1AG40-OXBO，CPU自帶的I/O數(shù)字量為24個(gè)（14個(gè)輸入、10個(gè)輸出）滿(mǎn)足項(xiàng)目需求。01

【任務(wù)準(zhǔn)備】5.觸摸屏西門(mén)子觸摸屏是一種基于電容感應(yīng)技術(shù)的交互式顯示設(shè)備，工作站選擇KTP700型號(hào)觸摸屏如圖1-2-11所示。其工作原理主要依賴(lài)于人體的生物電場(chǎng)和觸摸屏上的電極。當(dāng)手指或其他導(dǎo)體接觸到觸摸屏?xí)r，會(huì)產(chǎn)生一個(gè)微弱的電流信號(hào)，這個(gè)信號(hào)經(jīng)過(guò)放大電路處理后，可以被計(jì)算機(jī)系統(tǒng)識(shí)別并解析成相應(yīng)的指令。圖1-2-11西門(mén)子觸摸屏KTP700BasicPN項(xiàng)目一初識(shí)工業(yè)機(jī)器人集成工作站任務(wù)1.2清點(diǎn)工作站元件

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【任務(wù)準(zhǔn)備】6.變頻器工作站選擇SINAMICSG120型號(hào)變頻器，如圖1-2-12所示，SINAMICSG120是一個(gè)模塊化的變頻器，主要包括兩個(gè)部分：控制單元（CU）和功率模塊（PM）。功率模塊支持的功率范圍為0.37kW至250kW（基于輕載功率）。項(xiàng)目一初識(shí)工業(yè)機(jī)器人集成工作站任務(wù)1.2清點(diǎn)工作站元件

圖1-2-12變頻器01

【任務(wù)準(zhǔn)備】7.視覺(jué)檢測(cè)系統(tǒng)機(jī)器視覺(jué)是一項(xiàng)綜合技術(shù)，包括圖像處理、機(jī)械工程技術(shù)、控制、電光源照明、光學(xué)成像、傳感器、模擬與數(shù)字視頻技術(shù)、計(jì)算機(jī)軟硬件技術(shù)(圖像增強(qiáng)和分析算法、圖像卡、I/O卡等)。一個(gè)典型的機(jī)器視覺(jué)應(yīng)用系統(tǒng)包括圖像捕捉、光源系統(tǒng)、圖像數(shù)字化模塊、數(shù)字圖像處理模塊、智能判斷決策模塊和機(jī)械控制執(zhí)行模塊。如圖1-2-13所示是工作站選擇MV-CU060-10GC?？低暪I(yè)相機(jī)，其主要功能特性如下：項(xiàng)目一初識(shí)工業(yè)機(jī)器人集成工作站任務(wù)1.2清點(diǎn)工作站元件

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【任務(wù)準(zhǔn)備】7.視覺(jué)檢測(cè)系統(tǒng)（1）優(yōu)化硬件設(shè)計(jì)，性能穩(wěn)定，低功耗設(shè)計(jì)；（2）支持自動(dòng)和手動(dòng)增益、曝光時(shí)間等參數(shù)調(diào)節(jié)；（3）支持硬觸發(fā)、軟觸發(fā)及自由運(yùn)行模式；（4）千兆網(wǎng)接口，無(wú)中繼