工業(yè)機(jī)器人概況項(xiàng)目一項(xiàng)目一

工業(yè)機(jī)器人項(xiàng)目二

工業(yè)機(jī)器人的安全操作與維護(hù)保養(yǎng)項(xiàng)目三

示教器操作項(xiàng)目四

機(jī)器人手動(dòng)操作項(xiàng)目五

機(jī)器人的IO通信配置項(xiàng)目六

機(jī)器人程序數(shù)據(jù)及其設(shè)定項(xiàng)目七ABB機(jī)器人常用程序指令項(xiàng)目八

機(jī)器人程序的編寫與調(diào)試項(xiàng)目九

軌跡訓(xùn)練任務(wù)項(xiàng)目十

工件裝配任務(wù)項(xiàng)目十一

車窗玻璃涂膠裝配任務(wù)項(xiàng)目十二

產(chǎn)品搬運(yùn)任務(wù)項(xiàng)目十三

產(chǎn)品碼垛任務(wù)項(xiàng)目十四

成品物料檢測(cè)排列任務(wù)全套可編輯PPT課件項(xiàng)目一

工業(yè)機(jī)器人概況編程與人生：良好的溝通不僅可以幫助人們健康地生活、高效地工作，更是實(shí)現(xiàn)個(gè)人目標(biāo)的重要條件之一。我們和機(jī)器人溝通的前提就是要充分地認(rèn)識(shí)和熟悉它，了解它的“語(yǔ)言”，這樣才能更好地用程序來控制它，讓它更好地服務(wù)于我們的日常生活，服務(wù)于企業(yè)生產(chǎn)。項(xiàng)目一

工業(yè)機(jī)器人概況機(jī)器人技術(shù)是當(dāng)代研究十分活躍、應(yīng)用日益廣泛的領(lǐng)域，工業(yè)機(jī)器人的應(yīng)用情況是反映一個(gè)國(guó)家工業(yè)自動(dòng)化水平的重要標(biāo)志。本項(xiàng)目的主要內(nèi)容就是掌握工業(yè)機(jī)器人本體結(jié)構(gòu)、控制柜及示教器的作用及結(jié)構(gòu)，掌握基本工作站中所包含的內(nèi)容，能夠完成機(jī)器人接線、工作模式切換、開關(guān)機(jī)操作，識(shí)別任務(wù)模型及配套的工具，為后續(xù)工業(yè)機(jī)器人工作站及典型工作站的學(xué)習(xí)與操作打下基礎(chǔ)。項(xiàng)目引入項(xiàng)目分析機(jī)器人的發(fā)展歷史較長(zhǎng)，從古代的機(jī)關(guān)到現(xiàn)代的工業(yè)機(jī)器人，它們都是代替人工工作的一種重要工具。在本項(xiàng)目中，大家要注意查閱資料，掌握工業(yè)機(jī)器人的概念、工業(yè)機(jī)器人基本工作站的構(gòu)成和如何操作工作站的開機(jī)和關(guān)機(jī)等?！局R(shí)目標(biāo)】【能力目標(biāo)】掌握工業(yè)機(jī)器人的基本定義、分類及應(yīng)用。掌握工業(yè)機(jī)器人基本工作站的構(gòu)成及各部分的作用。了解工業(yè)機(jī)器人的安全標(biāo)識(shí)。能識(shí)別基本工作站的任務(wù)模型及夾具。能夠識(shí)別ABB工業(yè)機(jī)器人的結(jié)構(gòu)組成。掌握ABB機(jī)器人各電纜的作用和位置，并能連接。項(xiàng)目目標(biāo)一、工業(yè)機(jī)器人的定義在工業(yè)領(lǐng)域內(nèi)應(yīng)用的機(jī)器人統(tǒng)稱為工業(yè)機(jī)器人。其定義是：工業(yè)機(jī)器人是一種能模擬人的手臂的部分動(dòng)作，按照預(yù)定的程序、軌跡及其他要求，實(shí)現(xiàn)抓取、搬運(yùn)工件或操作工具的自動(dòng)化裝置。實(shí)質(zhì)上工業(yè)機(jī)器人是集機(jī)械、電子、控制、計(jì)算機(jī)、傳感器和人工智能等多種先進(jìn)技術(shù)于一體的現(xiàn)代化制造業(yè)的自動(dòng)化裝備。項(xiàng)目準(zhǔn)備工業(yè)機(jī)器人在實(shí)現(xiàn)智能化、多功能化、柔性自動(dòng)化生產(chǎn)，提高產(chǎn)品質(zhì)量方面，以及代替人在惡劣環(huán)境條件下工作方面發(fā)揮著重大作用。工業(yè)機(jī)器人以剛性高的機(jī)械手臂為主體，與人相比其可以有更快的運(yùn)動(dòng)速度，可以搬運(yùn)更重的東西，而且定位精度相當(dāng)高。它可以根據(jù)外部信號(hào)自動(dòng)進(jìn)行各種操作。工業(yè)機(jī)器人是應(yīng)用計(jì)算機(jī)進(jìn)行控制的、替代人進(jìn)行工作的高度自動(dòng)化系統(tǒng)，是典型的機(jī)電一體化產(chǎn)品。項(xiàng)目準(zhǔn)備二、工業(yè)機(jī)器人的分類關(guān)于工業(yè)機(jī)器人的分類，國(guó)際上沒有指定統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，一般可以按工業(yè)機(jī)器人的結(jié)構(gòu)形態(tài)、控制方式、自由度、結(jié)構(gòu)、應(yīng)用領(lǐng)域、功能等劃分。1.按照結(jié)構(gòu)形態(tài)分類表1-1給出了工業(yè)機(jī)器人按照結(jié)構(gòu)形態(tài)分類的結(jié)果。項(xiàng)目準(zhǔn)備續(xù)表項(xiàng)目準(zhǔn)備拓展視野2.按照應(yīng)用領(lǐng)域分類圖1-1給出了工業(yè)機(jī)器人按照應(yīng)用領(lǐng)域分類的結(jié)果。項(xiàng)目準(zhǔn)備3.按照功能分類圖1-2給出了工業(yè)機(jī)器人按照功能分類的結(jié)果。項(xiàng)目準(zhǔn)備三、工業(yè)機(jī)器人的應(yīng)用工業(yè)機(jī)器人在工業(yè)生產(chǎn)中能代替人進(jìn)行某些單調(diào)、重復(fù)的長(zhǎng)時(shí)間作業(yè)，或是進(jìn)行危險(xiǎn)、惡劣環(huán)境下的作業(yè)。例如，在沖壓、壓力鑄造、熱處理、焊接、涂裝、塑料制品成型、機(jī)械加工和簡(jiǎn)單裝配等工序上，以及在原子能工業(yè)等部門中，機(jī)器人可以完成一些對(duì)人體有害的物料搬運(yùn)或工藝操作。由于工業(yè)機(jī)器人具有一定的通用性和適應(yīng)性，能適應(yīng)多品種、中小批量的產(chǎn)品生產(chǎn)，因此自20世紀(jì)70年代起，其常與數(shù)控機(jī)床或自動(dòng)化生產(chǎn)線結(jié)合在一起，成為柔性制造單元或柔性制造系統(tǒng)的組成部分。項(xiàng)目準(zhǔn)備目前，工業(yè)機(jī)器人已經(jīng)廣泛應(yīng)用于汽車及其零部件制造業(yè)、機(jī)械加工行業(yè)、電子電氣行業(yè)、橡膠及塑料工業(yè)、食品飲料工業(yè)、木材與家具制造業(yè)等。當(dāng)今世界超過40%的工業(yè)機(jī)器人集中使用在汽車及其零部件制造業(yè)，主要用于搬運(yùn)、碼垛、焊接、涂裝和裝配等簡(jiǎn)單作業(yè)。工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用領(lǐng)域的占比如圖1-3所示。圖1-3工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用領(lǐng)域的占比項(xiàng)目準(zhǔn)備四、工業(yè)機(jī)器人工作站工業(yè)機(jī)器人工作站是指使用一臺(tái)或多臺(tái)機(jī)器人，配以相應(yīng)的工裝夾具、附屬裝置及周邊設(shè)備，完成某一特定工序作業(yè)的獨(dú)立生產(chǎn)系統(tǒng)，也可稱為機(jī)器人工作單元。它主要由工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)、輔助設(shè)備以及其他周邊設(shè)備構(gòu)成，是以工業(yè)機(jī)器人作為加工主體的作業(yè)系統(tǒng)。由于工業(yè)機(jī)器人具有可再編程的特點(diǎn)，因此當(dāng)加工產(chǎn)品更換時(shí)，可以對(duì)機(jī)器人的作業(yè)程序進(jìn)行重新編寫，從而達(dá)到系統(tǒng)柔性要求。圖1-4所示為日常學(xué)習(xí)訓(xùn)練用的工業(yè)機(jī)器人基本技能工作站，用于實(shí)現(xiàn)和完成工業(yè)機(jī)器人基本操作技能訓(xùn)練任務(wù)。其主要由工業(yè)機(jī)器人、實(shí)訓(xùn)操作工作臺(tái)、任務(wù)模型及夾具、電氣控制板(操作面板)、工具墻、氣泵以及安全防護(hù)柵等部分組成。圖1-4訓(xùn)練用基本技能工作站項(xiàng)目準(zhǔn)備下面具體介紹工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)。工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)主要由機(jī)器人本體、控制器(電氣控制柜)、示教器及相應(yīng)外圍設(shè)備等組成，各部分之間由動(dòng)力電纜及信號(hào)電纜連接，如圖1-5所示。圖1-5工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)項(xiàng)目準(zhǔn)備163拓展視野1.機(jī)器人本體機(jī)器人本體(見圖1-6)，又稱操作機(jī)，是機(jī)器人系統(tǒng)的重要部分，所有的計(jì)算、分析結(jié)果和程序最終要通過機(jī)器人本體的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)作實(shí)現(xiàn)。機(jī)器人本體中各部分的基本結(jié)構(gòu)、材料的選擇將直接影響機(jī)器人工作的整體性能。圖1-6機(jī)器人本體結(jié)構(gòu)項(xiàng)目準(zhǔn)備包括機(jī)械臂、壓縮空氣接口、電纜接口、銘牌標(biāo)記等。機(jī)器人本體從外觀上來看包括基座、腰部、臂部、手部等，每個(gè)關(guān)節(jié)軸配置一臺(tái)伺服電機(jī)，其內(nèi)部包括串口測(cè)量板(SMB板)供電電池、伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、傳感器、編碼計(jì)數(shù)器、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、減速器、控制系統(tǒng)等。從其機(jī)械臂的組成上來說項(xiàng)目準(zhǔn)備1)機(jī)身機(jī)身是機(jī)器人的基礎(chǔ)部分，它起著支撐作用。對(duì)固定式機(jī)器人來說，機(jī)身直接固定在地面或支撐面上；而對(duì)移動(dòng)式機(jī)器人來說，機(jī)身則安裝在相應(yīng)的行走機(jī)構(gòu)上。機(jī)身通?？煞譃榛?、腰部、手臂(大臂和小臂)、腕部和手部等5部分，由4個(gè)獨(dú)立的旋轉(zhuǎn)“關(guān)節(jié)”(腰關(guān)節(jié)、肩關(guān)節(jié)、肘關(guān)節(jié)和腕關(guān)節(jié))串聯(lián)而成。它們可在各個(gè)方向運(yùn)動(dòng)，這些運(yùn)動(dòng)就是機(jī)器人的“工作”。(1)基座。(2)腰部。工業(yè)機(jī)器人的基座是機(jī)器人的基礎(chǔ)部分，起支撐和固定作用，同時(shí)其SMB板、電池等均安裝在基座內(nèi)部。為了實(shí)現(xiàn)機(jī)器人遠(yuǎn)距離操作，有時(shí)也可在基座上增加滾輪式、履帶式或連桿式行走機(jī)構(gòu)。腰部是機(jī)器人手臂的支撐部分，可以在基座上轉(zhuǎn)動(dòng)，也可以通過導(dǎo)桿或?qū)Р墼诨弦苿?dòng)，從而增大工作空間。項(xiàng)目準(zhǔn)備(3)手臂。手臂是執(zhí)行機(jī)構(gòu)中的主要運(yùn)動(dòng)部件，連接機(jī)身和手腕的部分，分為大臂和小臂兩部分。它由操作機(jī)構(gòu)的動(dòng)力關(guān)節(jié)和連接桿件等構(gòu)成，主要用于改變手腕和末端執(zhí)行器的空間位置，滿足機(jī)器人的作業(yè)要求，并將各種載荷傳遞到機(jī)身。腕部是連接末端執(zhí)行器和手臂的部分，主要作用是改變手部的空間方向和將作業(yè)載荷傳遞到手臂。六軸串聯(lián)型工業(yè)機(jī)器人有6個(gè)自由度，能使手部（末端執(zhí)行器）到達(dá)目標(biāo)位置并處于期望的姿態(tài)，手腕的自由度主要用于實(shí)現(xiàn)所期望的姿態(tài)。（4）腕部。手部有時(shí)也稱為手爪或末端執(zhí)行器，位于機(jī)器人最后一個(gè)關(guān)節(jié)軸上。機(jī)器人為了進(jìn)行作業(yè)，在手腕上配置了操作機(jī)構(gòu)，稱為法蘭。法蘭用于安裝工裝夾具，如吸盤工具、夾持工具、焊槍等。（5）手部。項(xiàng)目準(zhǔn)備4個(gè)關(guān)節(jié)部位相當(dāng)于人體的腰、肩、肘和腕4個(gè)部位，使機(jī)器人運(yùn)動(dòng)更加順暢。其中腰關(guān)節(jié)用于連接基座和腰部，肩關(guān)節(jié)用于連接大臂和腰部，肘關(guān)節(jié)用于連接大臂和小臂，腕關(guān)節(jié)用于連接小臂和手腕。六軸工業(yè)機(jī)器人共有4個(gè)關(guān)節(jié)，分別為腰關(guān)節(jié)、肩關(guān)節(jié)、肘關(guān)節(jié)和腕關(guān)節(jié)，在機(jī)器人本體上主要起到連接作用。項(xiàng)目準(zhǔn)備2）機(jī)器人關(guān)節(jié)軸及運(yùn)動(dòng)六軸工業(yè)機(jī)器人共有6個(gè)關(guān)節(jié)軸，串聯(lián)型工業(yè)機(jī)器人的關(guān)節(jié)軸從基座向上依次串聯(lián)連接，分別為軸1至軸6，如圖1-7所示。不同品牌的工業(yè)機(jī)器人對(duì)關(guān)節(jié)軸的定義不同，但其意義和運(yùn)動(dòng)方式是完全相同的，部分品牌的機(jī)器人會(huì)在其本體上標(biāo)注關(guān)節(jié)軸的名稱及運(yùn)動(dòng)方向。圖1-7機(jī)器人關(guān)節(jié)軸及其運(yùn)動(dòng)參數(shù)項(xiàng)目準(zhǔn)備行走機(jī)構(gòu)是行走機(jī)器人的重要執(zhí)行部件，一方面支撐機(jī)器人的機(jī)身、臂部和手部，另一方面根據(jù)工作任務(wù)的要求，帶動(dòng)機(jī)器人實(shí)現(xiàn)在更廣闊的空間內(nèi)的運(yùn)動(dòng)。3）行走機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)部件和傳動(dòng)部件為工業(yè)機(jī)器人的重要組成部分。驅(qū)動(dòng)部件為機(jī)器人提供動(dòng)力，傳動(dòng)部件為機(jī)器人傳遞動(dòng)力，兩者決定了工業(yè)機(jī)器人的機(jī)動(dòng)性和控制精度。4）驅(qū)動(dòng)部件與傳動(dòng)部件項(xiàng)目準(zhǔn)備（1）驅(qū)動(dòng)部件。驅(qū)動(dòng)部件是驅(qū)使工業(yè)機(jī)器人機(jī)械臂運(yùn)動(dòng)的機(jī)構(gòu)，相當(dāng)于人的肌肉和筋絡(luò)。工業(yè)機(jī)器人大多采用電氣驅(qū)動(dòng)，其中交流伺服電動(dòng)機(jī)應(yīng)用最廣，而且驅(qū)動(dòng)器布置大都為一個(gè)關(guān)節(jié)配置一個(gè)伺服驅(qū)動(dòng)器。工業(yè)機(jī)器人目前廣泛采用的機(jī)械傳動(dòng)部件是減速器，它具有傳動(dòng)鏈短、體積小、功率大、質(zhì)量輕和易于控制等特點(diǎn)。機(jī)器人關(guān)節(jié)減速器主要有旋轉(zhuǎn)矢量減速器（RV減速器）和諧波減速器兩類。一般將RV減速器放置在基座、腰部、大臂等重負(fù)載位置，而將諧波減速器放置在小臂、腕部或手部等輕負(fù)載位置。此外，機(jī)器人還采用齒輪傳動(dòng)、鏈條(帶)傳動(dòng)、直線運(yùn)動(dòng)部件等。（2）傳動(dòng)部件。項(xiàng)目準(zhǔn)備2.電氣控制柜電氣控制柜是根據(jù)指令以及傳感信息控制機(jī)器人完成一定動(dòng)作的控制裝置，是機(jī)器人系統(tǒng)中更新和發(fā)展最快的部分。它通過硬件和軟件的結(jié)合來控制操縱機(jī)器人，并協(xié)調(diào)機(jī)器人與周邊設(shè)備的關(guān)系，其基本組成主要分為柜內(nèi)組成和面板上的按鈕及接口?？刂乒窠Y(jié)構(gòu)如圖1-8所示。圖1-8電氣控制柜結(jié)構(gòu)項(xiàng)目準(zhǔn)備拓展視野控制柜內(nèi)組成主要包括主計(jì)算機(jī)I/O板機(jī)器人驅(qū)動(dòng)器接觸器接口板軸計(jì)算機(jī)電容安全面板電源模塊系統(tǒng)電源配電板項(xiàng)目準(zhǔn)備基本功能所述（1）示教功能。示教功能包括在線示教和離線示教兩種。（2）記憶功能。控制柜可以存儲(chǔ)與作業(yè)順序、運(yùn)動(dòng)路徑及生產(chǎn)工藝有關(guān)的信息等。（3）位置伺服功能。位置伺服功能包括機(jī)器人多軸聯(lián)動(dòng)、運(yùn)動(dòng)控制、速度和加速度控制、動(dòng)態(tài)補(bǔ)償?shù)?。?）通信聯(lián)絡(luò)功能。它主要指?jìng)鞲衅骷巴鈬O(shè)備的通信聯(lián)絡(luò)功能，其實(shí)現(xiàn)部件包括輸入/輸出接口、傳感器接口、通信接口、網(wǎng)絡(luò)接口等。（5）故障診斷安全保護(hù)功能。其主要包括運(yùn)行時(shí)狀態(tài)監(jiān)視、故障狀態(tài)下的安全保護(hù)和自診斷等。項(xiàng)目準(zhǔn)備3.示教器機(jī)器人示教器是一種手持式操作裝置，用于執(zhí)行機(jī)器人系統(tǒng)的程序編寫與調(diào)試、程序運(yùn)行與監(jiān)控及系統(tǒng)參數(shù)配置等任務(wù)，為用戶提供友好、可靠的接口界面。通過示教器可以對(duì)機(jī)器人進(jìn)行示教操作，程序文件管理、編輯、示教檢查及再現(xiàn)運(yùn)行，以及系統(tǒng)設(shè)置、參數(shù)設(shè)置和機(jī)器設(shè)置。示教器也可以實(shí)時(shí)顯示報(bào)警信息及必要的操作提示等。示教器外觀、結(jié)構(gòu)如圖1-9所示。圖1-9示教器外觀、結(jié)構(gòu)項(xiàng)目準(zhǔn)備示教器主要有九種組成連接電纜觸摸屏示教器面板操作按鍵急停按鈕示教器復(fù)位按鍵操縱桿觸摸屏用筆USB接口使能鍵項(xiàng)目準(zhǔn)備五、ABB-IRB120型基本工作站的構(gòu)成ABB-IRB120型工業(yè)機(jī)器人的有效負(fù)載為3kg，臂展為580mm，配備有緊湊型立式IRC5控制器，示教器具有中文及其他多國(guó)語(yǔ)言操作界面。機(jī)器人本體是由20mm厚鋼板固定的，其安裝緊固在機(jī)器人固定基座上，如圖1-10所示。1.ABB-IRB120型工業(yè)機(jī)器人圖1-10ABB-IRB120型工業(yè)機(jī)器人項(xiàng)目準(zhǔn)備拓展視野2.實(shí)訓(xùn)操作工作臺(tái)實(shí)訓(xùn)操作工作臺(tái)用于安裝多種工作任務(wù)模型，以完成工業(yè)機(jī)器人各種基本技能訓(xùn)練。工作臺(tái)的工作面上有40mm×40mm的網(wǎng)格螺紋安裝孔，側(cè)面配有電氣與氣路接口盒，上面安裝有急停按鈕、信號(hào)接口、氣路接口、電源接口等，如圖1-11所示。圖1-11工作站實(shí)訓(xùn)操作工作臺(tái)項(xiàng)目準(zhǔn)備拓展視野3.任務(wù)模型及夾具該工作站配置有六種基本任務(wù)模型，用以完成工業(yè)機(jī)器人的六類基本工作任務(wù)實(shí)訓(xùn)。為規(guī)范管理，通常將工作站配置的任務(wù)模型及其相應(yīng)夾具、物料等分層存儲(chǔ)在專門的零件存儲(chǔ)箱中。零件存儲(chǔ)箱中的模型及工具如表1-2所示。項(xiàng)目準(zhǔn)備續(xù)表項(xiàng)目準(zhǔn)備項(xiàng)目準(zhǔn)備4.電氣控制操作面板電氣控制操作面板主要包括電源開關(guān)、急停按鈕、熔斷器、控制輸入鈕子開關(guān)、LED信號(hào)輸出指示燈、可編程邏輯控制器（PLC）、開關(guān)電源、中間繼電器、交流接觸器、斷路器等。其功能主要有工作站電源控制、自動(dòng)模式下工作站的運(yùn)行狀態(tài)控制及指示等，如圖1-12所示。其中鈕子開關(guān)IN01為伺服上電開關(guān)，IN02為從主程序開始開關(guān)，IN03為停止開關(guān)，IN04為啟動(dòng)繼續(xù)運(yùn)行開關(guān)，IN05為伺服斷電開關(guān)，IN06～I(xiàn)N08為擴(kuò)展開關(guān)。圖1-12電氣控制操作面板項(xiàng)目準(zhǔn)備拓展視野5.工具掛板為了便于操作，該工作站還配備工具掛板，如圖1-13所示。工具掛板懸掛固定在工作站附近的墻壁上，主要用來放置實(shí)訓(xùn)操作過程中可能用到的工具。圖1-13工具掛板項(xiàng)目準(zhǔn)備拓展視野6.安全防護(hù)柵欄為了確保實(shí)訓(xùn)操作安全，基本工作站四周設(shè)置有安全防護(hù)柵欄，如圖1-14所示，其總體高2000mm，采用10mm厚鋼化玻璃制成，框架為優(yōu)質(zhì)鋁合金型材。安全防護(hù)柵欄門框上安裝有安全檢測(cè)元件，機(jī)器人必須在人員離開、安全門關(guān)閉狀態(tài)下才能運(yùn)行。圖1-14安全防護(hù)柵欄項(xiàng)目準(zhǔn)備項(xiàng)目實(shí)施任務(wù)一機(jī)器人控制柜的識(shí)別機(jī)器人控制柜與機(jī)器人本體、示教器之間均采用電纜進(jìn)行連接，如圖1-15所示。圖1-15電纜連接項(xiàng)目實(shí)施圖1-16所示為機(jī)器人控制柜，該控制柜為ABB公司生產(chǎn)的IRC5緊湊型立式控制柜。機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)算法全部集成在控制柜里，控制柜具有強(qiáng)大的數(shù)據(jù)運(yùn)算和各種運(yùn)動(dòng)邏輯控制能力，大幅提高了ABB機(jī)器人執(zhí)行任務(wù)的效率?？刂乒癫僮髅姘迳习刂乒耠娫撮_關(guān)，急停按鈕，伺服上電及通電指示復(fù)位按鈕，工作模式選擇鑰匙開關(guān)，動(dòng)力電纜接口，編碼器電纜接口，示教器電纜接口，外軸電纜接口等。圖1-16機(jī)器人控制柜項(xiàng)目實(shí)施任務(wù)二機(jī)器人本體及其他外圍設(shè)備的識(shí)別1.六軸工業(yè)機(jī)器人本體的識(shí)別雖然六軸工業(yè)機(jī)器人本體的外形、品牌和型號(hào)不同，但基本結(jié)構(gòu)都是相同的。ABB六軸工業(yè)機(jī)器人的IRB120型本體如圖1-17所示。圖1-17ABB六軸工業(yè)機(jī)器人IRB-120型本體拓展視野項(xiàng)目實(shí)施2.本體安全標(biāo)識(shí)的識(shí)別常見的安全標(biāo)識(shí)見表1-3。項(xiàng)目實(shí)施續(xù)表項(xiàng)目實(shí)施續(xù)表項(xiàng)目實(shí)施3.其他外圍設(shè)備的識(shí)別除機(jī)器人控制柜外，其他外圍設(shè)備主要包括電氣控制板（操作面板）、警示信號(hào)指示燈、安全門、工具收納墻及安全護(hù)欄等，如圖1-18所示。圖1-18機(jī)器人的外圍設(shè)備THANKYOU謝謝觀看工業(yè)機(jī)器人的安全操作與維護(hù)保養(yǎng)項(xiàng)目二編程與人生:工業(yè)機(jī)器人已經(jīng)成為人們工作中親密的“朋友”，這需要我們具備安全、規(guī)范、文明、服務(wù)的意識(shí)，在今后的學(xué)習(xí)、工作、操作中踐行安全文明行為，用勤勞的雙手、嫻熟的技藝、規(guī)范的操作，像愛護(hù)我們的身體一樣對(duì)它進(jìn)行保養(yǎng)維護(hù)，以保證機(jī)器人正常工作。項(xiàng)目二

工業(yè)機(jī)器人的安全操作與維護(hù)保養(yǎng)項(xiàng)目二

工業(yè)機(jī)器人的安全操作與維護(hù)保養(yǎng)工業(yè)機(jī)器人在現(xiàn)代制造業(yè)中扮演著十分重要的角色，尤其是在一些有毒、存在放射性物質(zhì)的危險(xiǎn)工作場(chǎng)合，更顯示出它的實(shí)用價(jià)值、發(fā)揮它的積極作用，為人類社會(huì)創(chuàng)造出巨大的經(jīng)濟(jì)社會(huì)效益。工業(yè)機(jī)器人屬于精密的機(jī)電設(shè)備，在使用過程中不可避免地會(huì)出現(xiàn)故障或發(fā)生事故，因而保養(yǎng)和維修工業(yè)機(jī)器人是一個(gè)不容忽視的問題。如何保養(yǎng)機(jī)器人才能使其少出故障？項(xiàng)目引入項(xiàng)目分析在企業(yè)的日常實(shí)際生產(chǎn)過程中，按正常的保養(yǎng)制度對(duì)設(shè)備進(jìn)行日常保養(yǎng)是最為關(guān)鍵的一步，是保障生產(chǎn)正常進(jìn)行的唯一途徑。工業(yè)機(jī)器人屬于精密的機(jī)電設(shè)備，在日常的運(yùn)行過程中，由于各種原因會(huì)導(dǎo)致其產(chǎn)生一定的故障，因此作為一名工業(yè)機(jī)器人專業(yè)技術(shù)人員，除了需要掌握日常的保養(yǎng)知識(shí)外，還要能夠排除一些常見的故障。【知識(shí)目標(biāo)】【能力目標(biāo)】了解工業(yè)機(jī)器人的安全操作事項(xiàng)。掌握工業(yè)機(jī)器人的日常保養(yǎng)常識(shí)。能夠安全操作機(jī)器人。能在緊急情況下操作急停按鈕。能正確地對(duì)機(jī)器人及周邊設(shè)備進(jìn)行日常保養(yǎng)。項(xiàng)目目標(biāo)一、工業(yè)機(jī)器人的安全操作工業(yè)機(jī)器人在現(xiàn)代制造業(yè)中扮演著十分重要的角色，它可以高速移動(dòng)很長(zhǎng)的距離；同時(shí)，機(jī)器人在正式投入生產(chǎn)使用前，必須人工將機(jī)器人的工作程序編寫和調(diào)試好。所以在操作機(jī)器人時(shí)，必須時(shí)刻注意機(jī)器人的操作安全，預(yù)防安全事故的發(fā)生。在操作機(jī)器人時(shí)要注意以下幾點(diǎn)。1.安全操作的注意事項(xiàng)項(xiàng)目準(zhǔn)備（1）禁止戴手套操作示教器。應(yīng)使用專用的觸屏筆操作示教器。（2）在手動(dòng)操作機(jī)器人時(shí)，要采用較低的倍率、速度，以增加對(duì)機(jī)器人的控制機(jī)會(huì)。（3）在按下示教器上的使能器及操作機(jī)器人的操縱桿之前，要考慮到機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)。（4）要預(yù)先考慮好避讓機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)軌跡，并確認(rèn)該線路不會(huì)發(fā)生干涉。（5）機(jī)器人周圍區(qū)域必須清潔，無油、水及雜質(zhì)等。（6）在機(jī)器人工作或待機(jī)期間，絕不允許非工作人員觸動(dòng)控制柜及操作按鈕鍵。項(xiàng)目準(zhǔn)備（7）用完示教器后需將其放回原處，絕不能將示教器放在機(jī)器人、夾具或地面上。否則,當(dāng)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)時(shí),示教器可能與機(jī)器人或夾具發(fā)生碰撞,從而引發(fā)人身傷害或設(shè)備損壞。（8）必須知道所有能控制機(jī)器人移動(dòng)的開關(guān)、傳感器和控制信號(hào)的位置與狀態(tài)。（9）必須知道機(jī)器人控制器和外圍控制設(shè)備上的緊急停止按鈕的位置，以備在緊急情況下就近按下，以切斷相應(yīng)控制設(shè)備的電源。（10）在示教過程中，確認(rèn)機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)范圍，盡量不要靠近機(jī)器人或進(jìn)入機(jī)器人手臂下方。（11）當(dāng)進(jìn)入保護(hù)空間時(shí)，請(qǐng)準(zhǔn)備好示教器，以便隨時(shí)控制機(jī)器人。（12）注意旋轉(zhuǎn)或運(yùn)動(dòng)的工具、夾具并確保夾好工件，以確保在接近機(jī)器人之前，這些工具已經(jīng)停止運(yùn)動(dòng)。如果夾具打開，工件會(huì)脫落并導(dǎo)致人員傷害或設(shè)備損壞。項(xiàng)目準(zhǔn)備2.急停按鈕的使用在設(shè)備配置中，為了設(shè)備的安全運(yùn)行，會(huì)在不同位置配置多個(gè)急停按鈕，以便在設(shè)備遇到緊急、突發(fā)問題或事故時(shí)，工作人員可就近按下急停按鈕，使設(shè)備斷電，保證安全。急停按鈕外觀為紅色，常用的有兩種結(jié)構(gòu)形式：一是采用自鎖旋放式結(jié)構(gòu)二是采用自施放式結(jié)構(gòu)圖2-1所示為自鎖旋放式急停按鈕的使用方式。圖2-1自鎖旋放式急停按鈕的使用項(xiàng)目準(zhǔn)備急停按鈕的安裝位置,一般遵循安裝到設(shè)備控制柜、示教器、操作臺(tái)、工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)等顯眼位置,以便在發(fā)生緊急或突發(fā)事故時(shí)易操作的原則。圖2-2所示為急停按鈕的安裝位置。圖2-2機(jī)器人急停按鈕的安裝位置項(xiàng)目準(zhǔn)備拓展視野3.急停與復(fù)位操作在緊急情況下，迅速按下急停按鈕（示教器、控制柜面板上、工作臺(tái)電氣盒上及電氣控制面板上），機(jī)器人立即停止運(yùn)行；在重新送電啟動(dòng)前，需要進(jìn)行復(fù)位操作，即將急停按鈕按箭頭指示旋轉(zhuǎn)，使其復(fù)位，然后按下控制柜面板上的復(fù)位按鈕（白色伺服/上電按鈕），復(fù)位操作完成。復(fù)位按鈕如圖2-3所示。圖2-3復(fù)位按鈕項(xiàng)目準(zhǔn)備拓展視野二、工業(yè)機(jī)器人的檢查與維護(hù)保養(yǎng)1.本體檢查與維護(hù)1)檢查制動(dòng)正常運(yùn)行前,維修管理人員需檢查每個(gè)軸的電機(jī)制動(dòng),檢查方法如下。（1）運(yùn)行每個(gè)機(jī)械手的軸到它負(fù)載的最大位置。（2）將機(jī)器人控制器上的工作模式選擇開關(guān)打到手動(dòng)模式。（3）檢查各軸是否在其原來的位置。如果關(guān)掉電機(jī)后，機(jī)械手仍保持其位置，說明剎車良好。項(xiàng)目準(zhǔn)備2）檢查阻尼器查看阻尼器是否出現(xiàn)裂紋、印痕是否超過1mm,檢查連接螺釘是否變形,如圖2-4所若檢測(cè)到任何損壞,則必須更換新的阻尼器和連接螺釘。圖2-4阻尼器的檢查A—阻尼器軸1;B—阻尼器軸2;C—阻尼器軸3項(xiàng)目準(zhǔn)備3）檢查電纜線束檢查事項(xiàng)：目測(cè)機(jī)器人與控制柜之間的控制布線，查找是否存在磨損、切割或擠壓損壞。維護(hù)方法：如果檢測(cè)到磨損或損壞，則需要更換布線。項(xiàng)目準(zhǔn)備4）檢查同步帶檢查事項(xiàng)：卸除塑料蓋，檢查同步帶是否損壞或磨損，檢查同步皮帶輪是否損壞，檢查每條皮帶的張力是否良好，如圖2-5所示。維護(hù)方法：如果檢測(cè)到同步帶有損壞或磨損、張力不足，應(yīng)及時(shí)更換。圖2-5檢查同步帶A—同步帶軸3;B、E—同步皮帶輪;C—下臂蓋;D—腕側(cè)蓋;E—同步帶軸5;F—同步皮帶輪項(xiàng)目準(zhǔn)備5）檢查塑料蓋維護(hù)方法：如果塑料蓋有裂紋或損壞，更換塑料蓋即可。檢查事項(xiàng)：查看塑料蓋是否存在裂紋或其他類型的損壞，如圖2-6所示。圖2-6檢查塑料蓋項(xiàng)目準(zhǔn)備6）檢查機(jī)械臂停止裝置維護(hù)方法：如果出現(xiàn)彎曲、松動(dòng)、損壞等情況，則需要更換或者緊固。檢查事項(xiàng)：查看機(jī)械臂是否有彎曲、松動(dòng)、損壞等情況，如圖2-7所示。注意事項(xiàng)：減速器與機(jī)械臂停止裝置的碰撞可導(dǎo)致其預(yù)期使用壽命縮短。圖2-7檢查機(jī)械臂停止裝置A—機(jī)械停止軸1(底座);B—機(jī)械停止軸1(擺動(dòng)平板);C—機(jī)械停止軸3(上臂);D—機(jī)械停止軸2;E—機(jī)械停止軸3(下臂);F—機(jī)械停止軸2(下臂)項(xiàng)目準(zhǔn)備1）清潔機(jī)器人本體清潔方法：采用真空吸塵器清除灰塵，用抹布加少量清潔劑輕輕擦拭。2.本體的一般維護(hù)保養(yǎng)項(xiàng)目準(zhǔn)備應(yīng)定期清洗機(jī)械手底座和手臂。使用溶劑時(shí)需謹(jǐn)慎操作，應(yīng)避免使用丙酮等溶劑?？墒褂酶邏呵逑丛O(shè)備，但應(yīng)避免直接向機(jī)械手噴射。如果機(jī)械手有油脂膜等保護(hù)，應(yīng)按要求去除。為防止產(chǎn)生靜電，必須使用浸濕或潮濕的抹布擦拭非導(dǎo)電體表面，如噴涂設(shè)備、軟管等，請(qǐng)勿使用干抹布。2）清洗機(jī)械手中空手腕需要經(jīng)常清洗，以避免灰塵和顆粒物堆積。用干抹布進(jìn)行清潔即可。清洗手腕后，可在手腕表面涂少量凡士林或類似物質(zhì)，方便后期清洗。3）清洗中空手腕項(xiàng)目準(zhǔn)備根據(jù)需要應(yīng)定期做下列檢查：檢查是否漏油，若發(fā)現(xiàn)嚴(yán)重漏油，應(yīng)向維修人員求助；檢查齒輪游隙是否過大，若發(fā)現(xiàn)游隙過大，應(yīng)向維修人員求助；檢查控制柜、機(jī)械單元、工藝柜和機(jī)械手間的電纜是否受損。4）定期檢查固定螺釘是將機(jī)械手固定于基座上的緊固螺釘，必須保持清潔，不可接觸水、酸堿溶液等液體，這樣可避免緊固件腐蝕。如果鍍鋅層或涂料等防腐蝕保護(hù)層受損，則需清潔相關(guān)零件并涂以防腐蝕涂料。5）檢查固定螺釘項(xiàng)目準(zhǔn)備在操作過程中，每個(gè)軸的電機(jī)制動(dòng)器都會(huì)正常磨損。為確定制動(dòng)器是否正常工作，此時(shí)必須進(jìn)行測(cè)試。測(cè)試方法有：①運(yùn)行機(jī)械手軸至相應(yīng)位置，在該位置機(jī)械手臂總重及所有負(fù)載量達(dá)到最大值（最大靜態(tài)負(fù)載）；②電機(jī)斷電；③檢查所有軸是否維持在原位。若電機(jī)斷電時(shí)機(jī)械手仍沒有改變位置，則制動(dòng)力矩足夠。另外，還可手動(dòng)移動(dòng)機(jī)械手，檢查是否需要進(jìn)一步的保護(hù)措施。當(dāng)需要緊急停止時(shí)，制動(dòng)器會(huì)幫助停止，可能因此產(chǎn)生磨損。所以，在機(jī)器人使用壽命期間需要反復(fù)測(cè)試，以檢驗(yàn)機(jī)器人是否能維持原來的能力。6）軸制動(dòng)測(cè)試項(xiàng)目準(zhǔn)備3.其他部件的維護(hù)保養(yǎng)1）檢查控制柜的散熱情況（1）嚴(yán)禁在控制柜上覆蓋塑料或其他材料。（2）控制柜后面和側(cè)面要留出足夠間隔（大于120mm），以便于散熱。（3）嚴(yán)禁將控制柜放在靠近熱源的位置。（4）嚴(yán)禁在控制柜頂部放置雜物、工具或其他物品。項(xiàng)目準(zhǔn)備（5）避免控制柜過臟。（9）控制柜內(nèi)不執(zhí)行作業(yè)時(shí)，其前門必須保持關(guān)閉。（8）避免空氣濾布過臟。（6）避免一臺(tái)或多臺(tái)冷卻風(fēng)扇不工作。（7）避免風(fēng)扇進(jìn)口或出口堵塞。項(xiàng)目準(zhǔn)備應(yīng)從實(shí)際需要出發(fā)按適當(dāng)?shù)念l率清潔示教器，盡管面板漆膜能耐受大部分溶劑的腐蝕，但仍應(yīng)避免接觸丙酮等強(qiáng)腐蝕性溶劑；示教器長(zhǎng)期不用時(shí)，應(yīng)拆下并放置在干凈的場(chǎng)所。2）清潔示教器濾布需在加有清潔劑的30~40℃水中清洗3~4次。不得擰干濾布，可放置在平坦表面晾干。還可以用潔凈的壓縮空氣將濾布吹干凈。3）清洗或更換濾布項(xiàng)目準(zhǔn)備測(cè)量系統(tǒng)電池為一次性電池（非充電電池）；電池需更換時(shí)，消息日志會(huì)提示電池欠壓報(bào)警信息。該信息出現(xiàn)后電池電量可維持約1800h（建議在上述信息出現(xiàn)時(shí)更換電池）。電池僅在控制柜“斷電”的情況下工作，電池的使用壽命約7000h。4）定期更換電池如果控制柜除控制機(jī)器人外還控制剎車聯(lián)動(dòng)單元（CBS單元），或在使用八軸機(jī)器人的情況下，電池的使用壽命縮短一半（使用2個(gè)串口測(cè)量單元）。項(xiàng)目準(zhǔn)備電池更換方法：先卸下連接螺釘,從機(jī)器人上卸下底座蓋:然后斷開電池電纜與編碼器接口電路板的連接;最后切斷電纜帶,卸下電池組。備份電池更換如圖2-8所示。圖2-8備份電池更換A—電纜帶;B—電池組;C—底座蓋項(xiàng)目準(zhǔn)備拓展視野4.日常的預(yù)防性維護(hù)檢查日常的預(yù)防性維護(hù)檢查主要包括以下內(nèi)容：備份控制柜內(nèi)存，對(duì)機(jī)器人系統(tǒng)進(jìn)行定期備份；定期監(jiān)視機(jī)器人的運(yùn)行情況，檢查機(jī)器人、導(dǎo)線和電纜；檢查機(jī)器人的剎車裝置；檢查機(jī)器人的結(jié)構(gòu)緊湊程度；聽振動(dòng)聲音和噪聲；根據(jù)機(jī)器人手冊(cè)查看機(jī)器人各關(guān)節(jié)的潤(rùn)滑情況；通過肉眼檢查示教器和控制柜電纜；檢查各連接電纜的連接情況，外觀有無破損；檢查冷卻風(fēng)扇、電源、安全設(shè)備和其他運(yùn)行的外圍設(shè)備的工作情況。如果需要，測(cè)試并更換隨機(jī)存儲(chǔ)器（RAM）和SMB電池；如果機(jī)器人需要維修，技術(shù)人員應(yīng)該報(bào)告問題，以便安排維修。項(xiàng)目準(zhǔn)備項(xiàng)目實(shí)施任務(wù)一機(jī)器人開機(jī)與關(guān)機(jī)操作1.開機(jī)及工作模式選擇操作（1）檢查并確認(rèn)機(jī)器人設(shè)備安裝接線無誤后，方可接通機(jī)器人設(shè)備的電源總開關(guān)。（2）如圖2-9所示，電氣控制面板上的電源斷路器合上后，再將“上電/斷電”旋鈕開關(guān)旋轉(zhuǎn)到左邊上電狀態(tài)，最后將圖2-10所示的機(jī)器人IRC5控制柜操作面板上的電源開關(guān)從水平旋轉(zhuǎn)到垂直狀態(tài)（從OFF到ON）,等待機(jī)器人系統(tǒng)啟動(dòng)完畢，即完成開機(jī)操作。圖2-9電氣控制面板圖2-10控制柜電源開關(guān)拓展視野項(xiàng)目實(shí)施（3）將“自動(dòng)/手動(dòng)鑰匙旋鈕”旋轉(zhuǎn)到右邊“手形圖案”，如圖2-11所示，使機(jī)器人進(jìn)入手動(dòng)模式。這時(shí)，再輕輕按一下示教器使能鍵（注意不能松開），如圖2-12所示，使電機(jī)處于開啟狀態(tài)。然后操作示教器上的操縱桿便可手動(dòng)控制機(jī)器人。圖2-11自動(dòng)/手動(dòng)模式圖2-12示教器使能鍵拓展視野項(xiàng)目實(shí)施2.關(guān)機(jī)及急停操作在示教器觸摸屏上單擊“

”圖標(biāo)，打開主菜單，選擇“重新啟動(dòng)”，雙擊“高級(jí)”，出現(xiàn)“高級(jí)重啟”操作窗口，如圖2-13所示。選中“關(guān)閉主計(jì)算機(jī)”單選按鈕，單擊“下一個(gè)”，最后單擊“確定”，系統(tǒng)將會(huì)自動(dòng)保存當(dāng)前程序及參數(shù)后關(guān)機(jī)。等待系統(tǒng)關(guān)閉約30s后，再關(guān)閉機(jī)器人控制柜的電源總開關(guān)、電氣控制面板上的電源開關(guān)，最后關(guān)閉電源總開關(guān)。當(dāng)需要再次開機(jī)時(shí)，一般需要等待3～5min，待機(jī)器人控制柜中全部設(shè)備完全斷電后才能再次進(jìn)行開機(jī)，否則易造成機(jī)器人數(shù)據(jù)丟失或電路損壞。圖2-13關(guān)機(jī)操作界面項(xiàng)目實(shí)施任務(wù)二機(jī)器人的維護(hù)保養(yǎng)1.本體檢查保養(yǎng)（5）密封狀態(tài)檢查：檢查本體齒輪箱、手腕等是否有漏油、滲油現(xiàn)象。（4）電纜狀態(tài)檢查：檢查機(jī)器人信號(hào)電纜、動(dòng)力電纜、用戶電纜、本體電纜的使用狀況與磨損情況。（3）各軸限位擋塊檢查。（2）本體和六軸工具端固定檢查：檢查本體及工具是否固定良好。05040302（1）本體清潔：根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)工作對(duì)機(jī)器人本體進(jìn)行除塵清潔。01對(duì)機(jī)器人本體進(jìn)行檢查和保養(yǎng)項(xiàng)目實(shí)施2.控制柜常規(guī)檢查保養(yǎng)（1）控制柜清潔：對(duì)機(jī)器人控制柜外觀進(jìn)行清潔，對(duì)控制柜內(nèi)部進(jìn)行除塵。（2）控制柜各部件牢固性檢查：檢查控制柜內(nèi)所有部件的緊固狀態(tài)。3.示教器清潔對(duì)示教器進(jìn)行清潔與整理。4.電路板指示燈狀態(tài)檢查檢查控制柜內(nèi)各電路板的狀態(tài)燈，確認(rèn)電路板的工作狀態(tài)。5.控制柜內(nèi)部電纜檢查檢查控制柜內(nèi)所有電纜插頭連接是否穩(wěn)固，且清潔。THANKYOU謝謝觀看示教器操作項(xiàng)目三項(xiàng)目三

示教器操作編程與人生：人生的道路和機(jī)器人的路線,都要時(shí)刻保持正確的方向。在生活中,我們要堅(jiān)持不斷學(xué)習(xí),才能更好地做人、做事、生活。如果想熟練操作機(jī)器人,就應(yīng)先學(xué)會(huì)如何使用示教器。只有掌握示教器的操作,才能更好地控制機(jī)器人的工作路線。學(xué)好機(jī)器人操作技術(shù),成為一名具有工匠精神的技能型人才。(1)要熟練地操作ABB工業(yè)機(jī)器人,就必須與ABB工業(yè)機(jī)器人的示教器打交道。操作員小王在操作示教器時(shí)發(fā)現(xiàn),示教器的顯示語(yǔ)言是英文,小王看不懂里面的有些內(nèi)容,這樣不利于操作。于是小王向師傅老李求助如何配置示教器的基本工作環(huán)境,以及如何查看相關(guān)信息和進(jìn)行開關(guān)機(jī)操作。項(xiàng)目引入(2)操作員小王在對(duì)車間里的工業(yè)機(jī)器人進(jìn)行維護(hù)保養(yǎng)時(shí)發(fā)現(xiàn),不知道怎樣查人的相關(guān)信息,還在示教器里發(fā)現(xiàn)有一部分系統(tǒng)自帶的程序,不知道如何使用。同時(shí)在操作示教器時(shí),屏幕失靈了。于是小王向師傅老李求助,應(yīng)該如何操作示教器,如何在維護(hù)保養(yǎng)中使用自帶程序,以及如何對(duì)示教器屏幕進(jìn)行校準(zhǔn)。項(xiàng)目三

示教器操作項(xiàng)目分析通過查閱機(jī)器人的使用說明書及相關(guān)的技術(shù)資料,熟悉示教器的結(jié)構(gòu)及功能,掌握示教器的手持方法、使用方法及操作步驟,能夠正確配置示教器的基本操作環(huán)境,知道如何查看機(jī)器人工作安全事件日志,熟練掌握機(jī)器人系統(tǒng)的開關(guān)機(jī)操作。那么示教器由哪些部分組成呢?各按鍵的作用是什么呢?怎樣通過示教器來控制機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)?如何通過示教器來設(shè)置工作環(huán)境?項(xiàng)目三

示教器操作【知識(shí)目標(biāo)】【能力目標(biāo)】掌握示教器結(jié)構(gòu)組成及各部分功能。掌握示教器的手持方法與使用方法。掌握ABB工業(yè)機(jī)器人常用的服務(wù)例行程序。能正確手持和操作示教器。能配置示教器的基本操作環(huán)境。能通過示教器完成機(jī)器人的基本控制。能夠正確調(diào)用服務(wù)例行程序進(jìn)行相關(guān)操作。項(xiàng)目目標(biāo)一、示教器的基本組成示教器是一種手持式操作裝置,又稱視角器、示教盒,用于執(zhí)行機(jī)器人系統(tǒng)的程序編寫與調(diào)試、程序運(yùn)行與監(jiān)控及系統(tǒng)參數(shù)配置等任務(wù),為用戶提供了可靠的人機(jī)對(duì)話界面。通過示教器可以對(duì)機(jī)器人進(jìn)行示教操作,對(duì)程序文件進(jìn)行管理、編輯、示教檢查及再現(xiàn)運(yùn)行,實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)設(shè)置、參數(shù)設(shè)置及實(shí)時(shí)顯示報(bào)警信息和必要的操作提示等。示教器的實(shí)物外觀與功能按鍵如圖3-1所示,各部件的功能如表3-1所示。1.示教器外觀與功能按鍵項(xiàng)目準(zhǔn)備項(xiàng)目準(zhǔn)備拓展視野項(xiàng)目準(zhǔn)備項(xiàng)目準(zhǔn)備2.示教器操作1)手持方式示教器應(yīng)用左手臂托起扣緊使用。用左手手持,四指穿過綁繩扣壓使能按鍵,掌心與拇指握緊示教器,如圖3-2所示。項(xiàng)目準(zhǔn)備拓展視野操作機(jī)器人示教器時(shí),一般用左手手持設(shè)備,用手指握住并按壓使能按鍵。使能按鍵共有兩個(gè)擋位:按下第一擋位機(jī)器人將處于電機(jī)開啟狀態(tài),松開或按下使能按鍵的第二擋位電機(jī)均為關(guān)閉狀態(tài),即機(jī)器人處于“防護(hù)裝置停止”狀態(tài)。因此,操作示教器時(shí),使用的力度應(yīng)適當(dāng),按壓示教器使能按鍵才能給機(jī)器人電機(jī)使能上電。項(xiàng)目準(zhǔn)備2)手動(dòng)使能上電使能按鍵位于示教器手動(dòng)操縱桿的右下側(cè),如圖3-3所示。機(jī)器人工作時(shí),使能按鍵必須處在正確的位置,保證機(jī)器人各個(gè)關(guān)節(jié)電機(jī)上電。項(xiàng)目準(zhǔn)備拓展視野使能按鍵最主要的功能是為機(jī)器人本體的6個(gè)關(guān)節(jié)軸的伺服電機(jī)上電,同時(shí)還起到保護(hù)操作人員安全的作用,防止在手動(dòng)操作機(jī)器人時(shí)發(fā)生一些安全事故。當(dāng)發(fā)生危險(xiǎn)時(shí),人會(huì)本能地松開或按緊使能按鍵,機(jī)器人則會(huì)立即停止運(yùn)動(dòng),以保證人身及設(shè)備安全。3)使能按鍵的功能使能按鍵是工業(yè)機(jī)器人為保證操作人員的人身安全而設(shè)置的。只有在按下使能按鍵,并使其保持在“電機(jī)開啟”的狀態(tài)下,才可以對(duì)機(jī)器人進(jìn)行手動(dòng)操作與程序調(diào)試。項(xiàng)目準(zhǔn)備示教器上的操縱桿用于在手動(dòng)模式下控制機(jī)器人運(yùn)動(dòng),可以使機(jī)器人在X、Y、Z坐標(biāo)系下進(jìn)行線性或重定位運(yùn)動(dòng),以及控制機(jī)器人進(jìn)行單個(gè)關(guān)節(jié)軸的運(yùn)動(dòng)。示教器的操縱桿共有6個(gè)操作方向:向上、向下、向左、向右、左旋、右旋。其分別控制機(jī)器人6個(gè)關(guān)節(jié)軸的運(yùn)動(dòng)方向及機(jī)器人在X、Y、Z坐標(biāo)系下的線性或重定位運(yùn)動(dòng)。4)示教器操縱桿的操作操縱桿的使用技巧:可以將機(jī)器人的操縱桿比作汽車的油門,操縱桿的操縱幅度是與機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)速度相關(guān)的。操縱幅度較小則機(jī)器人運(yùn)動(dòng)速度較慢,操縱幅度較大則機(jī)器人運(yùn)動(dòng)速度較快。項(xiàng)目準(zhǔn)備3.示教器屏幕介紹示教器屏幕主界面如圖3-4所示。1)示教器屏幕主界面項(xiàng)目準(zhǔn)備示教器主菜單操作界面如圖3-5所示。2)示教器主菜單操作界面項(xiàng)目準(zhǔn)備示教器控制面板界面及其相關(guān)說明如圖3-6和表3-2所示。3)示教器控制面板界面項(xiàng)目準(zhǔn)備項(xiàng)目準(zhǔn)備狀態(tài)欄分別顯示機(jī)器人的工作模式(手動(dòng)、自動(dòng))和系統(tǒng)信息、機(jī)器人電機(jī)狀態(tài)、機(jī)器人程序運(yùn)行狀態(tài)、當(dāng)前機(jī)器人或外軸的使用狀態(tài),如圖3-7所示。4)示教器狀態(tài)欄介紹項(xiàng)目準(zhǔn)備二、基本操作環(huán)境的配置示教器是進(jìn)行機(jī)器人手動(dòng)操縱、程序編寫、參數(shù)設(shè)置及運(yùn)行監(jiān)控等操作的手持設(shè)備。要實(shí)現(xiàn)示教器的控制功能,必須合理配置示教器的基本操作環(huán)境。項(xiàng)目準(zhǔn)備示教器的默認(rèn)語(yǔ)言為英文,如圖3-8所示,當(dāng)機(jī)器人系統(tǒng)中已經(jīng)安裝了各國(guó)語(yǔ)言轉(zhuǎn)換功能時(shí),可以通過相關(guān)操作把示教器顯示語(yǔ)言設(shè)為中文。1.顯示語(yǔ)言設(shè)定項(xiàng)目準(zhǔn)備正確的機(jī)器人系統(tǒng)時(shí)間能夠?yàn)橄到y(tǒng)文件管理、故障查閱與處理提供時(shí)間基準(zhǔn),在系統(tǒng)啟動(dòng)后應(yīng)盡快將機(jī)器人系統(tǒng)時(shí)間設(shè)定為本地時(shí)間。2.系統(tǒng)時(shí)間設(shè)定示教器屏幕的默認(rèn)顯示方向適用于左手操作者,右手操作者使用示教器時(shí),可單擊屏幕下方的“向右旋轉(zhuǎn)”按鈕,將屏幕的顯示方向向右旋轉(zhuǎn)180°。當(dāng)需要改變當(dāng)前屏幕亮度時(shí),可通過單擊屏幕上的“+”“-”按鈕進(jìn)行調(diào)整。屏幕方向和亮度調(diào)整界面如圖3-9所示。3.屏幕方向和亮度設(shè)置項(xiàng)目準(zhǔn)備項(xiàng)目準(zhǔn)備三、機(jī)器人常用信息與事件日志的查看通過示教器畫面上的狀態(tài)欄可以進(jìn)行機(jī)器人常用信息與事件日志的查看。由圖3-10可知,機(jī)器人狀態(tài)為手動(dòng)模式、電機(jī)停止、運(yùn)行速度100%。單擊狀態(tài)欄界面或在主菜單中單擊“事件日志”,就可以查看機(jī)器人的事件日志(包括歷史報(bào)警信息等)了。項(xiàng)目準(zhǔn)備(1)小心操作。不要摔打、拋擲或重?fù)羰窘唐?這樣會(huì)導(dǎo)致示教器破損或出現(xiàn)故障。在不使用該設(shè)備時(shí),將其放到專門放置的卡座上,防止意外掉落。(2)避免踩踏連接示教器的電纜。四、示教器操作安全注意事項(xiàng)示教器是一種高品質(zhì)的手持式終端,是高靈敏度的電子設(shè)備。為避免操作不當(dāng)引起的故障或損害,在操作時(shí)應(yīng)遵循以下安全注意事項(xiàng)。項(xiàng)目準(zhǔn)備(3)禁止戴手套操作示教器。(4)切勿使用鋒利的物體(如螺釘旋具或筆尖)操作示教器的觸摸屏,這樣可能會(huì)使觸摸屏受損,應(yīng)用觸摸屏專用筆操作。(5)定期清潔觸摸屏?；覊m等小顆粒物體可能會(huì)擋住屏幕造成故障。項(xiàng)目準(zhǔn)備(6)切勿使用溶劑、洗滌劑或海綿清潔示教器,應(yīng)使用柔軟抹布蘸少量水或中性清潔劑清潔。(7)沒有連接USB設(shè)備時(shí),務(wù)必蓋上USB端口的保護(hù)蓋,以防止灰塵進(jìn)入,造成接觸不良或其他故障。項(xiàng)目準(zhǔn)備五、服務(wù)例行程序機(jī)器人在出廠時(shí)默認(rèn)配置了一系列的系統(tǒng)服務(wù)例行程序,可用于一些特定的操作,如SMB電池關(guān)閉、維護(hù)信息管理、載荷測(cè)試、軸校準(zhǔn)、制動(dòng)檢查、屏幕校準(zhǔn)等。本項(xiàng)目主要介紹SMB電池關(guān)閉、維護(hù)信息管理、載荷測(cè)試這三個(gè)較為常用的服務(wù)例行程序。調(diào)用服務(wù)例行程序時(shí),示教器程序編輯器中必須有程序和程序指針,若服務(wù)例行程序在運(yùn)行時(shí),需要其自動(dòng)運(yùn)行,其程序編輯器中必須有主程序。項(xiàng)目準(zhǔn)備當(dāng)機(jī)器人長(zhǎng)時(shí)間處于停用狀態(tài)時(shí),建議將SMB電池關(guān)閉,以延長(zhǎng)電池壽命,等下一次使用時(shí)只需重新更新轉(zhuǎn)數(shù)計(jì)數(shù)器即可使機(jī)器人正常運(yùn)行。電池關(guān)閉后,切斷主電源,則SMB所存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)丟失,即關(guān)節(jié)軸原點(diǎn)數(shù)據(jù)丟失。下次上電時(shí),電池自動(dòng)激活,需要更新轉(zhuǎn)數(shù)計(jì)數(shù)器方可正常使用。1.SMB電池關(guān)閉項(xiàng)目準(zhǔn)備2.維護(hù)信息管理ServiceInfo是基于維修信息系統(tǒng)(Service

Information

System,SIS)的服務(wù)例行程序,該軟件功能可以簡(jiǎn)化機(jī)器人系統(tǒng)的維護(hù)。它對(duì)機(jī)器人操作時(shí)間和模式進(jìn)行監(jiān)控,并在需要維護(hù)機(jī)器人時(shí)提示操作員。機(jī)器人系統(tǒng)中內(nèi)置了數(shù)個(gè)計(jì)時(shí)器,當(dāng)任何一個(gè)計(jì)時(shí)器計(jì)時(shí)超過設(shè)置的上限時(shí),每次開機(jī)時(shí)設(shè)備均會(huì)彈出維護(hù)保養(yǎng)的相關(guān)信息。例如,“距離上一次檢修已過365天,請(qǐng)按照維護(hù)保養(yǎng)手冊(cè)內(nèi)容進(jìn)行檢修……”按照要求完成了相關(guān)維護(hù)保養(yǎng)操作之后,需要重置該時(shí)鐘,此操作便需要運(yùn)行ServiceInfo服務(wù)例行程序。維護(hù)保養(yǎng)內(nèi)容可在官方機(jī)器人手冊(cè)中的產(chǎn)品手冊(cè)中對(duì)應(yīng)的維護(hù)保養(yǎng)章節(jié)中查找到。項(xiàng)目準(zhǔn)備在機(jī)器人運(yùn)行之前,必須準(zhǔn)確設(shè)置相關(guān)載荷。機(jī)器人載荷主要有三種:上臂載荷、工具載荷、有效載荷。其中工具載荷和有效載荷使用較多,需要準(zhǔn)確地設(shè)置載荷的重量、重心偏移、轉(zhuǎn)動(dòng)慣性矩等相關(guān)信息,但是很多時(shí)候這些數(shù)據(jù)難以直接、準(zhǔn)確測(cè)量。此時(shí)使用系統(tǒng)自帶的載荷測(cè)定程序進(jìn)行自動(dòng)測(cè)定,可以快速、準(zhǔn)確地設(shè)置工具載荷和有效載荷,但該程序不能測(cè)定上臂載荷,關(guān)于上臂載荷的設(shè)置可參考ABB機(jī)器人官方手冊(cè)中的相關(guān)內(nèi)容。3.載荷測(cè)試項(xiàng)目準(zhǔn)備此外,某些場(chǎng)合機(jī)器人只使用工具載荷。例如,切割、焊接、涂膠,只需要測(cè)定工具載荷。但是某些場(chǎng)合機(jī)器人同時(shí)使用工具載荷和有效載荷,如搬運(yùn)、碼垛、機(jī)床上下料。因此必須先測(cè)定工具載荷,然后在工具夾持工件后再測(cè)定有效載荷。在運(yùn)行載荷及工具自動(dòng)識(shí)別程序之前,需要做以下幾個(gè)方面的準(zhǔn)備。(1)在手動(dòng)操作界面中選定需要測(cè)定的工具數(shù)據(jù)。(2)在手動(dòng)操作界面中選定需要測(cè)定的有效載荷數(shù)據(jù)(如果需要測(cè)定)。項(xiàng)目準(zhǔn)備(3)正確安裝工具。(4)工件被工具夾持并且牢固可靠(如果需要測(cè)定有效載荷數(shù)據(jù))。(5)關(guān)節(jié)軸6接近水平,并且軸3、5、6不要過于接近極限位置。建議將機(jī)器人各個(gè)關(guān)節(jié)軸全部調(diào)整至0°后再進(jìn)行測(cè)定。項(xiàng)目準(zhǔn)備(6)如果有上臂載荷,請(qǐng)?zhí)崆霸O(shè)置好。(7)速度設(shè)置為100%。(8)系統(tǒng)處于手動(dòng)模式。項(xiàng)目準(zhǔn)備載荷測(cè)定的對(duì)象不能為預(yù)設(shè)的tool0和load0,測(cè)定之前在手動(dòng)操作界面選擇好需要測(cè)定的工具數(shù)據(jù)和有效載荷數(shù)據(jù)。項(xiàng)目準(zhǔn)備項(xiàng)目實(shí)施任務(wù)一基本操作環(huán)境的配置語(yǔ)言設(shè)定的具體過程如表3-3所示。項(xiàng)目實(shí)施項(xiàng)目實(shí)施日期和時(shí)間設(shè)置的具體過程如表3-4所示。項(xiàng)目實(shí)施項(xiàng)目實(shí)施項(xiàng)目實(shí)施亮度和屏幕方向調(diào)整的具體過程如表3-5所示。項(xiàng)目實(shí)施項(xiàng)目實(shí)施任務(wù)二機(jī)器人相關(guān)信息的查看查看事件信息的具體過程如表3-6所示。項(xiàng)目實(shí)施項(xiàng)目實(shí)施項(xiàng)目實(shí)施項(xiàng)目實(shí)施項(xiàng)目實(shí)施項(xiàng)目實(shí)施項(xiàng)目實(shí)施項(xiàng)目實(shí)施項(xiàng)目實(shí)施項(xiàng)目實(shí)施任務(wù)三服務(wù)例行程序的使用SMB電池關(guān)閉操作的具體過程如表3-7所示。項(xiàng)目實(shí)施項(xiàng)目實(shí)施項(xiàng)目實(shí)施項(xiàng)目實(shí)施維護(hù)信息管理的具體操作過程如表3-8所示。項(xiàng)目實(shí)施項(xiàng)目實(shí)施項(xiàng)目實(shí)施項(xiàng)目實(shí)施任務(wù)四示教器屏幕的校準(zhǔn)機(jī)器人示教器的屏幕屬于彩色觸摸式顯示屏,若屏幕觸摸不準(zhǔn),就會(huì)影響使用。在正常使用過程中,觸摸偏移不是很大的情況下,可以使用表3-9所示方法進(jìn)行屏幕的校準(zhǔn)。示教器屏幕校準(zhǔn)的具體過程如表3-9所示。項(xiàng)目實(shí)施項(xiàng)目實(shí)施項(xiàng)目實(shí)施項(xiàng)目實(shí)施項(xiàng)目實(shí)施任務(wù)五示教器操縱桿的校準(zhǔn)當(dāng)屏幕完全失靈,在排除是示教器的硬件故障或修復(fù)硬件故障后,可以通過下面的操作來進(jìn)行示教器操縱桿的校準(zhǔn)。操縱桿校準(zhǔn)的具體過程如表3-10所示。拓展視野項(xiàng)目實(shí)施項(xiàng)目實(shí)施項(xiàng)目實(shí)施項(xiàng)目實(shí)施項(xiàng)目實(shí)施THANKYOU謝謝觀看機(jī)器人手動(dòng)操作項(xiàng)目四項(xiàng)目四

機(jī)器人手動(dòng)操作編程與人生：精益求精是工匠精神的理念之一,在與機(jī)器人進(jìn)行信息互通、協(xié)調(diào)工作時(shí),要從細(xì)微處著手,規(guī)范操作、追求完美。機(jī)器人的工作就是再現(xiàn)我們編程和操作的過程,只有我們對(duì)自己的示教操作和編寫的程序追求完美,才能使機(jī)器人更好地完成工作。(1)紅星機(jī)械廠的工業(yè)機(jī)器人技術(shù)員小張心想:“當(dāng)使用計(jì)算機(jī)工作或?qū)W習(xí)時(shí),難免會(huì)因?yàn)檎`操作或者計(jì)算機(jī)病毒使保存在計(jì)算機(jī)中的數(shù)據(jù)損壞、消失。針對(duì)這類問題,可以利用系統(tǒng)中的還原功能,將系統(tǒng)還原到數(shù)據(jù)損壞前的某一個(gè)時(shí)間點(diǎn)上,以減少損失。那么,ABB工業(yè)機(jī)器人是否也具有類似的功能,可以保護(hù)重要的程序數(shù)據(jù)呢?”(2)車間里的工業(yè)機(jī)器人更換了新的焊槍,由于新焊槍的型號(hào)與舊焊槍不同,需要重新調(diào)整工業(yè)機(jī)器人的工具坐標(biāo)系。因此,機(jī)器人工程師老李要手動(dòng)操縱工業(yè)機(jī)器人,然后對(duì)其各個(gè)參考點(diǎn)的數(shù)據(jù)進(jìn)行修改,徒弟小張?jiān)谝慌詫W(xué)習(xí)。那么,應(yīng)如何手動(dòng)操縱工業(yè)機(jī)器人呢?項(xiàng)目引入項(xiàng)目四

機(jī)器人手動(dòng)操作(3)小張?jiān)谥芤簧习鄷r(shí),工人反映車間里的工業(yè)機(jī)器人無法進(jìn)行正常工作。在向值班人員詢問情況后,他了解到周末工廠內(nèi)部停電,而工廠使用的工業(yè)機(jī)器人出廠年份較早,內(nèi)部蓄電池早已老化。小張推斷這種情況可能是轉(zhuǎn)數(shù)計(jì)數(shù)器因斷電導(dǎo)致其記錄的數(shù)據(jù)丟失造成的,遂進(jìn)行了轉(zhuǎn)數(shù)計(jì)數(shù)器的更新操作。項(xiàng)目引入項(xiàng)目四

機(jī)器人手動(dòng)操作項(xiàng)目分析機(jī)器人的運(yùn)行方式主要有手動(dòng)和自動(dòng)兩種模式。在機(jī)器人的系統(tǒng)數(shù)據(jù)設(shè)置完成后,為了防止誤刪除,需要先將數(shù)據(jù)備份,當(dāng)出現(xiàn)故障時(shí)再將備份的數(shù)據(jù)進(jìn)行恢復(fù),這樣就不用重新設(shè)置系統(tǒng)數(shù)據(jù)了。工業(yè)機(jī)器人是依據(jù)坐標(biāo)系進(jìn)行工作的,那么什么是坐標(biāo)系?機(jī)器人的坐標(biāo)系主要有哪些呢?機(jī)器人的原點(diǎn)在什么位置?我們?cè)谛?zhǔn)機(jī)器人的機(jī)械原點(diǎn)時(shí)采用什么樣的運(yùn)動(dòng)模式更合適?當(dāng)機(jī)器人出現(xiàn)“轉(zhuǎn)數(shù)計(jì)數(shù)器未更新”情況時(shí),我們應(yīng)該怎樣操作?項(xiàng)目四

機(jī)器人手動(dòng)操作【知識(shí)目標(biāo)】【能力目標(biāo)】掌握系統(tǒng)數(shù)據(jù)備份與恢復(fù)。掌握機(jī)器人的坐標(biāo)系。掌握工業(yè)機(jī)器人的三種運(yùn)動(dòng)模式。掌握機(jī)器人運(yùn)動(dòng)模式切換的方法。掌握轉(zhuǎn)數(shù)計(jì)數(shù)器更新操作的方法。能備份和恢復(fù)機(jī)器人系統(tǒng)數(shù)據(jù)。能識(shí)別工業(yè)機(jī)器人坐標(biāo)系的位置。能手動(dòng)控制機(jī)器人在不同運(yùn)動(dòng)模式下進(jìn)行運(yùn)動(dòng)。能夠采用不同的方法正確切換機(jī)器人運(yùn)動(dòng)模式。能正確更新機(jī)器人的轉(zhuǎn)數(shù)計(jì)數(shù)器。項(xiàng)目目標(biāo)一、數(shù)據(jù)備份與恢復(fù)數(shù)據(jù)備份是指為防止因操作失誤或系統(tǒng)故障導(dǎo)致數(shù)據(jù)丟失,而將全部或部分?jǐn)?shù)據(jù)復(fù)制到示教器的存儲(chǔ)器或其他存儲(chǔ)介質(zhì)中的過程。工業(yè)機(jī)器人數(shù)據(jù)備份的對(duì)象是所有正在系統(tǒng)內(nèi)運(yùn)行的RAPID(ABB工業(yè)機(jī)器人編程語(yǔ)言)程序和系統(tǒng)參數(shù)。當(dāng)工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)出現(xiàn)錯(cuò)亂或者安裝新系統(tǒng)以后,可以通過備份的數(shù)據(jù)快速地將工業(yè)機(jī)器人恢復(fù)到正常工作的狀態(tài)。項(xiàng)目準(zhǔn)備定期對(duì)工業(yè)機(jī)器人的數(shù)據(jù)進(jìn)行備份,是保證機(jī)器人正常工作的良好習(xí)慣。操作人員在對(duì)系統(tǒng)指令或參數(shù)做重大修改之前,或在重大修改已經(jīng)做出并通過測(cè)試之后都應(yīng)該盡快備份系統(tǒng)。針對(duì)修改指令和參數(shù)不滿意或者程序系統(tǒng)已損壞的情形,應(yīng)第一時(shí)間進(jìn)行系統(tǒng)恢復(fù)?？梢酝ㄟ^外界USB設(shè)備或系統(tǒng)自帶的存儲(chǔ)器單元進(jìn)行系統(tǒng)的備份與恢復(fù)。在進(jìn)行數(shù)據(jù)恢復(fù)時(shí),由于機(jī)器人系統(tǒng)備份的數(shù)據(jù)具有唯一性,所以不能將一臺(tái)機(jī)器人的備份數(shù)據(jù)恢復(fù)到另一臺(tái)機(jī)器人的系統(tǒng)中去。由于兩臺(tái)機(jī)器人的許可證號(hào)不一致,因此一旦恢復(fù)錯(cuò)誤就會(huì)造成系統(tǒng)故障。但在實(shí)際應(yīng)用中,通常會(huì)將程序和I/O信號(hào)等數(shù)據(jù)做成通用的,以方便批量生產(chǎn)時(shí)使用。項(xiàng)目準(zhǔn)備工業(yè)機(jī)器人坐標(biāo)系是為確定工業(yè)機(jī)器人的位置和姿態(tài),而在工業(yè)機(jī)器人或空間上進(jìn)行定義的位置指標(biāo)系統(tǒng)。機(jī)器人常用的坐標(biāo)系主要有:基坐標(biāo)系(笛卡兒坐標(biāo)系)、大地坐標(biāo)系(世界坐標(biāo)系)、工件坐標(biāo)系、工具坐標(biāo)系、法蘭坐標(biāo)系(預(yù)設(shè)坐標(biāo)系)、關(guān)節(jié)坐標(biāo)系、用戶坐標(biāo)系。ABB工業(yè)機(jī)器人常用的坐標(biāo)系主要為基坐標(biāo)系、大地坐標(biāo)系、工件坐標(biāo)系、工具坐標(biāo)系。本項(xiàng)目重點(diǎn)介紹ABB工業(yè)機(jī)器人中使用的坐標(biāo)系,如圖4-1所示。二、機(jī)器人坐標(biāo)系項(xiàng)目準(zhǔn)備項(xiàng)目準(zhǔn)備拓展視野基坐標(biāo)系又稱笛卡兒坐標(biāo)系,是以機(jī)器人安裝基座為基準(zhǔn),用來描述機(jī)器人本體運(yùn)動(dòng)的直角坐標(biāo)系。任何機(jī)器人都離不開基坐標(biāo)系,它是機(jī)器人工具中心點(diǎn)(toolcentralpoint,TCP)在三維空間運(yùn)動(dòng)所必須依據(jù)的基本坐標(biāo)系(面對(duì)機(jī)器人方向,前后:X軸,左右:Y軸,上下:Z軸),工業(yè)機(jī)器人的基坐標(biāo)系遵守右手定則,如圖4-2所示。1.基坐標(biāo)系項(xiàng)目準(zhǔn)備不同品牌的機(jī)器人對(duì)基坐標(biāo)系的命名不一致。不論哪一種工業(yè)機(jī)器人,它的基坐標(biāo)零點(diǎn)都位于機(jī)器人的基座底面中心點(diǎn)位置,它是最便于機(jī)器人從一個(gè)位置移動(dòng)到另一個(gè)位置的坐標(biāo)系。而對(duì)于基座倒裝的工業(yè)機(jī)器人,修改其基坐標(biāo)系的方法是繞Y軸旋轉(zhuǎn)180°,將歐拉角轉(zhuǎn)換成四元素(q1,q2,q3,q4)的值:{0,0,1,0}或{0,1,0,0}。而歐拉角是一種描述機(jī)器人姿態(tài)的方法,同時(shí)四元素也是描述機(jī)器人姿態(tài)的方法之一,是工具的姿態(tài)數(shù)據(jù);其中q1、q2、q3為補(bǔ)充參數(shù),q4為協(xié)調(diào)參數(shù),用以表示當(dāng)前機(jī)器人工具的姿態(tài)。項(xiàng)目準(zhǔn)備在正常配置的工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)中,當(dāng)站在機(jī)器人的后方并在基坐標(biāo)系中微動(dòng)控制機(jī)器人時(shí):將示教器操縱桿上下推動(dòng)時(shí),機(jī)器人將沿X軸移動(dòng);將示教器操縱桿向左右兩側(cè)推動(dòng)時(shí),機(jī)器人將沿Y軸移動(dòng);左右旋轉(zhuǎn)示教器操縱桿時(shí),機(jī)器人將沿Z軸移動(dòng)。但是不同品牌的機(jī)器人示教器的結(jié)構(gòu)和操作方式是不同的,因而使用示教器控制機(jī)器人時(shí)要依據(jù)示教器的結(jié)構(gòu)和操作方式來進(jìn)行。機(jī)器人在基坐標(biāo)系下的運(yùn)動(dòng)效果如圖4-3所示。項(xiàng)目準(zhǔn)備項(xiàng)目準(zhǔn)備大地坐標(biāo)系又稱世界坐標(biāo)系,是對(duì)大地測(cè)量中以參考橢球面為基準(zhǔn)面建立起來的坐標(biāo)系。其主要用于定義機(jī)器人單元,所有其他坐標(biāo)系均與大地坐標(biāo)系直接或間接相關(guān)。大地坐標(biāo)系在工作單元或工作站中的固定位置有其相應(yīng)的零點(diǎn),這有助于處理若干個(gè)機(jī)器人或帶外部軸移動(dòng)的機(jī)器人。2.大地坐標(biāo)系項(xiàng)目準(zhǔn)備如圖4-4所示,倒裝機(jī)器人的基坐標(biāo)系與大地坐標(biāo)系Z軸的方向是相反的,機(jī)器人可以倒過來,但是大地不可以倒過來。在默認(rèn)情況下B與C重合,但在一些情況下也可以設(shè)置成不重合。大地坐標(biāo)系的特點(diǎn)是一旦確認(rèn),就固定不變,Z軸方向始終向上(為了配合負(fù)載計(jì)算)。1)倒裝機(jī)器人項(xiàng)目準(zhǔn)備如圖4-5所示,大地坐標(biāo)系位置固定后,基坐標(biāo)系卻可以隨機(jī)器人整體的移動(dòng)而移動(dòng)。2)帶外部軸的機(jī)器人使用大地坐標(biāo)系時(shí),機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)始終可以預(yù)測(cè),因?yàn)榭臻g中的TCP運(yùn)動(dòng)始終是唯一的,原點(diǎn)和坐標(biāo)系的方向始終是已知的。通過零點(diǎn)標(biāo)定的機(jī)器人始終可使用大地坐標(biāo)系來預(yù)測(cè)機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)。項(xiàng)目準(zhǔn)備工件坐標(biāo)系是以工件為基準(zhǔn)的直角坐標(biāo)系,可用來描述TCP運(yùn)動(dòng)。默認(rèn)工件坐標(biāo)系wobj0與大地坐標(biāo)系相同。工件坐標(biāo)系定義了工件相對(duì)于大地坐標(biāo)系(或其他坐標(biāo)系)的位置,是擁有特定附加屬性的坐標(biāo)系,主要用于簡(jiǎn)化編程。工件坐標(biāo)系擁有兩個(gè)框架:用戶框架(與大地、基座相關(guān))和工件框架(與用戶框架相關(guān)),工件坐標(biāo)系必須定義于這兩個(gè)框架之中,如圖4-6所示。3.工件坐標(biāo)系項(xiàng)目準(zhǔn)備機(jī)器人可以擁有若干工件坐標(biāo)系,用以表示不同工件,或者表示同一工件在不同的位置。在對(duì)機(jī)器人進(jìn)行編程時(shí),就是在工件坐標(biāo)系中創(chuàng)建目標(biāo)和路徑的。這有兩大優(yōu)點(diǎn):一是重新定位工作站中的工件時(shí),只需更改工件坐標(biāo)系的位置,所有路徑將即刻隨之更新,如圖4-7所示;二是允許操作以外軸或傳送導(dǎo)軌移動(dòng)的工件,因?yàn)檎麄€(gè)工件可跟隨其路徑一起移動(dòng)。例如,當(dāng)用尺子進(jìn)行測(cè)量的時(shí)候,尺子的零刻度將作為測(cè)量的起點(diǎn)。類似的道理,當(dāng)工業(yè)機(jī)器人在運(yùn)動(dòng)時(shí),也需要這樣一個(gè)零點(diǎn),并在此基礎(chǔ)上建立三維的坐標(biāo)空間,這樣就方便進(jìn)行機(jī)器人的編程和坐標(biāo)的偏移。項(xiàng)目準(zhǔn)備項(xiàng)目準(zhǔn)備4.工具坐標(biāo)系工具坐標(biāo)系是固定在工具(法蘭或裝在法蘭上的工具)上的坐標(biāo)系,用于確定TCP,即機(jī)器人運(yùn)動(dòng)參考點(diǎn),默認(rèn)TCP位于法蘭中心,如圖4-8所示。工具坐標(biāo)系是將工具中心點(diǎn)設(shè)為零點(diǎn),由此定義工具的位置和方向。執(zhí)行機(jī)器人運(yùn)動(dòng)程序時(shí),就是將TCP移至編程位置,這意味著,如果更改機(jī)器人的工具位置,那么機(jī)器人的移動(dòng)軌跡也將隨之更改。項(xiàng)目準(zhǔn)備機(jī)器人在實(shí)際工作中,會(huì)根據(jù)工作需要在法蘭上安裝吸盤、焊槍、氣缸等不同工具。此時(shí)若工具坐標(biāo)系仍用法蘭上的坐標(biāo)系,會(huì)造成很大的不便。因此,需要根據(jù)實(shí)際情況去標(biāo)定需要的工具坐標(biāo)系。機(jī)器人在出廠時(shí)都有一個(gè)默認(rèn)的工具坐標(biāo)系,稱為預(yù)定義工具坐標(biāo)系,其名稱為tool0,位置在法蘭中心。在實(shí)際應(yīng)用時(shí),可以將一個(gè)或多個(gè)新工具坐標(biāo)系定義為tool0的偏移值。例如,焊接時(shí)使用的工具是焊槍,因此可把工具中心點(diǎn)坐標(biāo)設(shè)置為焊槍的頂點(diǎn);而吸工件時(shí)使用的是吸盤,因此可以把工具中心點(diǎn)坐標(biāo)移至吸盤的表面,如圖4-9所示。項(xiàng)目準(zhǔn)備項(xiàng)目準(zhǔn)備拓展視野法蘭坐標(biāo)系又稱預(yù)設(shè)坐標(biāo)系,位于機(jī)器人軸6法蘭中心,是創(chuàng)建新的工具坐標(biāo)系的參照點(diǎn)。法蘭坐標(biāo)系用來描述機(jī)器人運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)的末端位置。通俗地說,就是告訴機(jī)器人末端(即法蘭中心)在哪里。當(dāng)機(jī)器人開始運(yùn)動(dòng)的時(shí)候,并不關(guān)注其他軸在空間所處的位置,更關(guān)心的是機(jī)器人末端在空間所處的位置情況,以方便判斷機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)到不到位,準(zhǔn)不準(zhǔn)確。在法蘭坐標(biāo)系下,所有機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)計(jì)算都是基于法蘭中心點(diǎn)的。5.法蘭坐標(biāo)系項(xiàng)目準(zhǔn)備機(jī)器人沿各軸軸線進(jìn)行單獨(dú)動(dòng)作,所使用的坐標(biāo)系稱為關(guān)節(jié)坐標(biāo)系。關(guān)節(jié)坐標(biāo)系是設(shè)定在機(jī)器人關(guān)節(jié)中的坐標(biāo)系,它是每個(gè)軸相對(duì)其原點(diǎn)位置的絕對(duì)角度。關(guān)節(jié)坐標(biāo)系就是用來描述機(jī)器人各個(gè)軸的關(guān)節(jié)角度,是所有機(jī)器人都有的最基礎(chǔ)的坐標(biāo)系,其在機(jī)器人調(diào)試完成后就設(shè)定完成,不可更改。但其實(shí)際用處并不多,一般在示教、軸運(yùn)動(dòng)編程、軸工作區(qū)域監(jiān)控等情形下才會(huì)用到,如圖4-10所示。6.關(guān)節(jié)坐標(biāo)系項(xiàng)目準(zhǔn)備機(jī)器人在關(guān)節(jié)坐標(biāo)系的運(yùn)動(dòng)效果如圖4-11所示。項(xiàng)目準(zhǔn)備項(xiàng)目準(zhǔn)備線性運(yùn)動(dòng)重定位運(yùn)動(dòng)02關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)0103模式機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)模式共有三種,分別為：三、機(jī)器人的手動(dòng)操縱項(xiàng)目準(zhǔn)備關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)又稱單軸運(yùn)動(dòng),是指單獨(dú)控制機(jī)器人某一個(gè)關(guān)節(jié)軸進(jìn)行運(yùn)動(dòng),一般只用于移動(dòng)某關(guān)節(jié)軸到達(dá)指定位置、校準(zhǔn)機(jī)器人關(guān)節(jié)軸機(jī)械零點(diǎn)等場(chǎng)合。使用示教器面板上的操縱桿實(shí)現(xiàn)機(jī)器人手動(dòng)操縱時(shí),應(yīng)依照顯示屏上的“操縱桿方向”顯示的正坐標(biāo)方向,較小幅度地操作操縱桿,實(shí)現(xiàn)機(jī)器人的各關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)。操縱桿的使用技巧:操縱幅度是與機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)速度相關(guān)的,操縱桿幅度較小,則機(jī)器人運(yùn)動(dòng)速度較慢;操縱桿幅度較大,則機(jī)器人運(yùn)動(dòng)速度較快。所以,在初始練習(xí)機(jī)器人手動(dòng)操縱時(shí),盡量以小幅度操作操縱桿使機(jī)器人緩慢運(yùn)動(dòng),以確保安全。1.關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目準(zhǔn)備機(jī)器人的線性運(yùn)動(dòng)是指安裝在機(jī)器人軸6法蘭盤工具上的TCP在空間做線性運(yùn)動(dòng),在運(yùn)動(dòng)過程中工具的姿態(tài)保持不變,常用于在空間范圍內(nèi)移動(dòng)機(jī)器人TCP位置,如圖4-12所示。線性運(yùn)動(dòng)需要指定坐標(biāo)系,坐標(biāo)系包括基坐標(biāo)系、大地坐標(biāo)系、工具坐標(biāo)系和工件坐標(biāo)系。工具坐標(biāo)指定了TCP的位置,工件坐標(biāo)指定了TCP在哪個(gè)坐標(biāo)系中運(yùn)行。當(dāng)機(jī)器人進(jìn)行線性運(yùn)動(dòng)時(shí),當(dāng)前的工具坐標(biāo)和工件坐標(biāo)必須在相應(yīng)的工具坐標(biāo)系和工件坐標(biāo)系中。2.線性運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目準(zhǔn)備機(jī)器人的重定位運(yùn)動(dòng)是指機(jī)器人上安裝的TCP在空間繞著工具坐標(biāo)系旋轉(zhuǎn)的運(yùn)動(dòng),也可以理解為機(jī)器人繞著TCP做姿態(tài)調(diào)整的運(yùn)動(dòng)。也就是說,重定位運(yùn)動(dòng)是指重新定位工具的方向,使其與工件保持特定的角度,以便獲得最佳的操作效果,如圖4-13所示。在一些特定情況下,需要重新定位工具方向,使其與工件保持特定的角度,以便獲得最佳效果,如焊接、切割、打磨等應(yīng)用。當(dāng)將工具中心點(diǎn)微調(diào)至特定位置后,在大多數(shù)情況下需要重新定位工具方向,定位完成后,將繼續(xù)以線性動(dòng)作對(duì)TCP進(jìn)行微動(dòng)控制,以完成機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)和所需操作。3.重定位運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目準(zhǔn)備項(xiàng)目準(zhǔn)備拓展視野注意:在重定位運(yùn)動(dòng)下,機(jī)器人只能進(jìn)行末端執(zhí)行器的姿態(tài)調(diào)整,而不能進(jìn)行線性運(yùn)動(dòng),所以重定位運(yùn)動(dòng)只有在需要調(diào)整機(jī)器人的工具姿態(tài)時(shí)使用,不能用于調(diào)整機(jī)器人工具位置的運(yùn)動(dòng)。在采用重定位運(yùn)動(dòng)調(diào)整機(jī)器人工具姿態(tài)時(shí),必須標(biāo)定好當(dāng)前使用的工具坐標(biāo),不能使用機(jī)器人系統(tǒng)自帶的工具坐標(biāo)系tool0來調(diào)整工具的姿態(tài)。項(xiàng)目準(zhǔn)備如果對(duì)使用操縱桿通過位移幅度來控制機(jī)器人運(yùn)動(dòng)速度的模式不熟練,可以通過使用“增量”模式來控制機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)。增量模式有4個(gè)狀態(tài),分別為小、中、大和用戶模式,每個(gè)狀態(tài)都有對(duì)應(yīng)的增量數(shù)值,如表4-1所示。上述狀態(tài)設(shè)置一次后,就可以在增量快捷鍵里快速切換設(shè)置的增量狀態(tài)及無增量狀態(tài)。在增量模式下,每搖動(dòng)一下操縱桿,機(jī)器人的移動(dòng)距離就為對(duì)應(yīng)增量狀態(tài)下的增量數(shù)值。無增量模式是根據(jù)搖動(dòng)操縱桿的幅度控制速度的。使用操縱桿控制機(jī)器人運(yùn)動(dòng)時(shí),通過操縱桿位移幅度來控制機(jī)器人運(yùn)動(dòng)的速度。操縱桿每位移一次,機(jī)器人就移動(dòng)一步,如果操縱桿持續(xù)位移一秒或數(shù)秒,機(jī)器人就會(huì)持續(xù)移動(dòng)(速率為10步/s)項(xiàng)目準(zhǔn)備項(xiàng)目準(zhǔn)備工業(yè)機(jī)器人在出廠時(shí),對(duì)各關(guān)節(jié)軸的機(jī)械零點(diǎn)進(jìn)行了設(shè)定,機(jī)械零點(diǎn)是各關(guān)節(jié)軸運(yùn)動(dòng)的基準(zhǔn)。四、轉(zhuǎn)數(shù)計(jì)數(shù)器的更新操作工業(yè)機(jī)器人的零點(diǎn)信息是指各關(guān)節(jié)軸處于機(jī)械零點(diǎn)位置時(shí),各關(guān)節(jié)軸電機(jī)編碼器對(duì)應(yīng)的讀數(shù)(包括轉(zhuǎn)數(shù)數(shù)據(jù)和單圈轉(zhuǎn)角數(shù)據(jù));零點(diǎn)信息數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在SMB板上,SMB板是由獨(dú)立電池進(jìn)行供電的,其存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)需供電才能保持保存,斷電后數(shù)據(jù)會(huì)丟失。項(xiàng)目準(zhǔn)備工業(yè)機(jī)器人的轉(zhuǎn)數(shù)計(jì)數(shù)器用于記錄各個(gè)關(guān)節(jié)軸的位置數(shù)據(jù),由獨(dú)立的蓄電池供電。若在蓄電池沒電或斷電的情況下,工業(yè)機(jī)器人的關(guān)節(jié)軸發(fā)生了移動(dòng),此時(shí)記錄的數(shù)據(jù)就不準(zhǔn)確,就需要對(duì)轉(zhuǎn)數(shù)計(jì)數(shù)器進(jìn)行更新操作,否則機(jī)器人只能進(jìn)行關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng),無法進(jìn)行線性運(yùn)動(dòng)和重定位運(yùn)動(dòng),并且不能運(yùn)行任何程序。項(xiàng)目準(zhǔn)備(1)當(dāng)系統(tǒng)報(bào)警提示“轉(zhuǎn)數(shù)計(jì)數(shù)器未更新”時(shí)。(2)在轉(zhuǎn)數(shù)計(jì)數(shù)器發(fā)生故障,修復(fù)后。(3)轉(zhuǎn)數(shù)計(jì)數(shù)器與測(cè)量板之間斷開過。(4)在斷電狀態(tài)下,工業(yè)機(jī)器人的關(guān)節(jié)軸發(fā)生移動(dòng)時(shí)。(5)在更換伺服電機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)計(jì)數(shù)器電池之后。(6)在第一次安裝完工業(yè)機(jī)器人和控制器,并進(jìn)行線纜連接之后。實(shí)際生產(chǎn)中,在以下任何一種情況下,都需要對(duì)機(jī)器人機(jī)械零點(diǎn)的位置進(jìn)行轉(zhuǎn)數(shù)計(jì)數(shù)器的更新操作。項(xiàng)目準(zhǔn)備注意:使用手動(dòng)操縱讓機(jī)器人各關(guān)節(jié)軸運(yùn)動(dòng)到機(jī)械零點(diǎn)位置的一般順序是:軸4軸3軸5軸2軸6軸1項(xiàng)目準(zhǔn)備項(xiàng)目實(shí)施任務(wù)一數(shù)據(jù)的備份與恢復(fù)數(shù)據(jù)備份的具體過程如表4-2所示。項(xiàng)目實(shí)施項(xiàng)目實(shí)施項(xiàng)目實(shí)施項(xiàng)目實(shí)施數(shù)據(jù)恢復(fù)的具體過程如表4-3所示。項(xiàng)目實(shí)施項(xiàng)目實(shí)施項(xiàng)目實(shí)施項(xiàng)目實(shí)施單獨(dú)導(dǎo)入程序模塊的具體過程如表4-4所示。項(xiàng)目實(shí)施項(xiàng)目實(shí)施項(xiàng)目實(shí)施項(xiàng)目實(shí)施單獨(dú)導(dǎo)入EIO的具體過程如表4-5所示。項(xiàng)目實(shí)施項(xiàng)目實(shí)施項(xiàng)目實(shí)施項(xiàng)目實(shí)施項(xiàng)目實(shí)施項(xiàng)目實(shí)施任務(wù)二機(jī)器人的手動(dòng)操縱關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)的具體操作過程如表4-6所示。拓展視野項(xiàng)目實(shí)施項(xiàng)目實(shí)施項(xiàng)目實(shí)施項(xiàng)目實(shí)施項(xiàng)目實(shí)施項(xiàng)目實(shí)施線性運(yùn)動(dòng)的具體操作過程如表4-7所示。項(xiàng)目實(shí)施項(xiàng)目實(shí)施項(xiàng)目實(shí)施項(xiàng)目實(shí)施項(xiàng)目實(shí)施項(xiàng)目實(shí)施項(xiàng)目實(shí)施項(xiàng)目實(shí)施重定位運(yùn)動(dòng)的具體操作過程如表4-8所示。項(xiàng)目實(shí)施項(xiàng)目實(shí)施項(xiàng)目實(shí)施項(xiàng)目實(shí)施任務(wù)三轉(zhuǎn)數(shù)計(jì)數(shù)器的更新操作轉(zhuǎn)數(shù)計(jì)數(shù)器更新的具體操作過程如表4-9所示。項(xiàng)目實(shí)施項(xiàng)目實(shí)施拓展視野關(guān)節(jié)軸4關(guān)節(jié)軸5關(guān)節(jié)軸6關(guān)節(jié)軸1關(guān)節(jié)軸3關(guān)節(jié)軸2項(xiàng)目實(shí)施項(xiàng)目實(shí)施項(xiàng)目實(shí)施項(xiàng)目實(shí)施項(xiàng)目實(shí)施項(xiàng)目實(shí)施項(xiàng)目實(shí)施項(xiàng)目實(shí)施項(xiàng)目實(shí)施THANKYOU謝謝觀看機(jī)器人的I/O通信配置項(xiàng)目五編程與人生:信息互通是人與人交流的基本要求,人與機(jī)器人的信息互通也是我們認(rèn)識(shí)機(jī)器人的必然要求。我們應(yīng)用代碼、數(shù)字、符號(hào)等與機(jī)器人互通信息,通過設(shè)計(jì)和編寫程序,讓它“知道”我們的所思所想,并發(fā)揮其作用。通過程序來實(shí)現(xiàn)信息互通,可以更好地發(fā)揮機(jī)器人的功效和潛能,為人類提供更多的優(yōu)質(zhì)服務(wù)。項(xiàng)目五

機(jī)器人的I/O通信配置(1)紅星汽車制造廠近期配備了一批用于汽車噴涂作業(yè)的ABB工業(yè)機(jī)器人,調(diào)試員小張與師傅老李負(fù)責(zé)安裝和配置ABB標(biāo)準(zhǔn)I/O板。曾經(jīng)只進(jìn)行過程序編寫的小張對(duì)此工作感到十分陌生,他不知道標(biāo)準(zhǔn)I/O板有什么作用,要如何設(shè)置I/O信號(hào)。為此,老李開始一邊工作一邊為小張講解其中的知識(shí)。項(xiàng)目引入(2)小張與師傅老李配置好ABB標(biāo)準(zhǔn)I/O板后,老李告訴小張:“雖然已經(jīng)在系統(tǒng)中添加并設(shè)置好了I/O板的數(shù)字輸入信號(hào)和數(shù)字輸出信號(hào),但是這兩個(gè)信號(hào)對(duì)工業(yè)機(jī)器人來講是做什么的,還沒有給出一個(gè)答案。因此,我們還無法通過這兩個(gè)信號(hào)來控制工業(yè)機(jī)器人和周邊設(shè)備?！彪S后,老李開始教小張如何將設(shè)置好的I/O信號(hào)與工業(yè)機(jī)器人自身的控制、狀態(tài)信號(hào)關(guān)聯(lián)在一起,從而可以通過I/O信號(hào)控制工業(yè)機(jī)器人和周邊設(shè)備。項(xiàng)目五

機(jī)器人的I/O通信配置項(xiàng)目分析I/O即輸入/輸出端口,機(jī)器人可通過I/O信號(hào)與外部設(shè)備進(jìn)行交互。數(shù)字量輸入:各種開關(guān)信號(hào)反饋,如按鈕開關(guān)、轉(zhuǎn)換開關(guān)、接近開關(guān)等;傳感器信號(hào)反饋,如光電傳感器、光纖傳感器,還有接觸器、繼電器觸點(diǎn)信號(hào)反饋,以及觸摸屏里的開關(guān)信號(hào)反饋。數(shù)字量輸出:控制各種繼電器線圈,如接觸器、繼電器、電磁閥;控制各種指示類信號(hào),如指示燈、蜂鳴器。機(jī)器人的I/O通信根據(jù)廠家的不同,使用的通信協(xié)議也不一樣,配置方式也不相同。對(duì)于ABB機(jī)器人來說,不同I/O板的地址是不一樣的,所以不同的I/O板各自所占用的地址要清楚,才能正確地設(shè)置I/O板模塊。為不同的I/O板配置I/O信號(hào)地址時(shí),要注意總線共有幾位,怎樣來配置信號(hào)及怎樣去關(guān)聯(lián)外圍設(shè)備。項(xiàng)目五

機(jī)器人的I/O通信配置【知識(shí)目標(biāo)】【能力目標(biāo)】掌握ABB機(jī)器人I/O通信的基本知識(shí)。掌握ABB機(jī)器人常用I/O板的基本知識(shí)。掌握ABB機(jī)器人I/O板總線的設(shè)定方法和步驟。掌握ABB機(jī)器人的I/O信號(hào)配置,并能夠監(jiān)控和強(qiáng)制控制I/O信號(hào)。掌握示教器可編程按鍵的設(shè)置方法。能夠正確配置機(jī)器人的I/O板總線。能夠正確配置機(jī)器人的I/O信號(hào)。能夠正確監(jiān)控機(jī)器人的I/O信號(hào)執(zhí)行情況。能夠正確將機(jī)器人的I/O信號(hào)與其外圍設(shè)備進(jìn)行關(guān)聯(lián),使外圍設(shè)置能夠控制機(jī)器人工作。能夠正確配置機(jī)器人示教器可編程按鍵。項(xiàng)目目標(biāo)一、ABB機(jī)器人的I/O通信硬件設(shè)備之間的通信是指設(shè)備之間通過數(shù)據(jù)線路按照規(guī)定的通信協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行信息的交互。通信協(xié)議規(guī)定了硬件接口的標(biāo)準(zhǔn)、通信的模式以及速率,設(shè)備之間必須采用相同的通信協(xié)議才能正確地進(jìn)行信息交互。不同設(shè)備廠家生產(chǎn)的外圍設(shè)備會(huì)使用不同的通信協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)與接口類型。項(xiàng)目準(zhǔn)備ABB機(jī)器人比較常用的通信類型及執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)如表5-1所示。項(xiàng)目準(zhǔn)備PC端通信一般用于ABB工業(yè)機(jī)器人與PC之間的通信,在開發(fā)和調(diào)試工業(yè)機(jī)器人本體系統(tǒng)時(shí)常使用此類通信類型,目前PC端通信常用的接口是以太網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)接口。(1)PC端通信。在自動(dòng)控制系統(tǒng)中,各個(gè)設(shè)備之間傳送信息的公共通路稱為總線?，F(xiàn)場(chǎng)總線通信一般用于ABB工業(yè)機(jī)器人與外部設(shè)備間傳輸數(shù)據(jù)量龐大的情況。各種現(xiàn)場(chǎng)總線中最常用的是DeviceNet,它也被應(yīng)用在標(biāo)準(zhǔn)I/O板之中。(2)現(xiàn)場(chǎng)總線通信。項(xiàng)目準(zhǔn)備(3)ABB標(biāo)準(zhǔn)通信。ABB標(biāo)準(zhǔn)通信包括標(biāo)準(zhǔn)I/O板與ABBPLC兩種接口方式。標(biāo)準(zhǔn)I/O板是ABB工業(yè)機(jī)器人最常使用的一種接口方式,其本質(zhì)為一種可編程控制器(PLC)。項(xiàng)目準(zhǔn)備ABB機(jī)器人的通信接口位于機(jī)器人控制柜內(nèi)部。PC端與控制器的通信現(xiàn)在大多數(shù)采用以太網(wǎng)通信,通過網(wǎng)線直接將控制器的網(wǎng)口與PC端網(wǎng)絡(luò)接口連接,將PC端的IP地址設(shè)置為自動(dòng)獲取,利用RobotStudio軟件的在線功能,就能夠在PC端進(jìn)行機(jī)器人編程、參數(shù)設(shè)定、系統(tǒng)備份與監(jiān)控等操作。ABB機(jī)器人與外圍設(shè)備的通信采用的是DeviceNet的現(xiàn)場(chǎng)總線方式。而DeviceNet是一種在CAN總線基礎(chǔ)之上發(fā)展而來的現(xiàn)場(chǎng)總線,采用5線制通信模式。機(jī)器人控制器DeviceNet接口屬于系統(tǒng)選配功能,將主/從站單元模塊安裝于系統(tǒng)計(jì)算機(jī)的PCI主板插槽中,控制系統(tǒng)將具有DeviceNet通信功能并提供對(duì)應(yīng)的5線制接口,如圖5-1所示。1.機(jī)器人常用接口認(rèn)知項(xiàng)目準(zhǔn)備項(xiàng)目準(zhǔn)備拓展視野I/O信號(hào)指輸入信號(hào)和輸出信號(hào)。對(duì)于機(jī)器人系統(tǒng)而言,輸入信號(hào)通常由按鈕、接近開關(guān)、傳感器等產(chǎn)生并以電信號(hào)的形式輸入系統(tǒng)之中,從而觸發(fā)機(jī)器人執(zhí)行對(duì)應(yīng)的工作程序。輸出信號(hào)是由機(jī)器人系統(tǒng)產(chǎn)生的一個(gè)控制信號(hào),以電信號(hào)的形式輸出到外圍設(shè)備,通常應(yīng)用與控制相應(yīng)的信號(hào)指示燈、吸盤、抓手等執(zhí)行元器件或者與PLC進(jìn)行信號(hào)傳遞交互。2.I/O信號(hào)分類項(xiàng)目準(zhǔn)備I/O信號(hào)可以分為數(shù)字量信號(hào)(DigitalSignal)與模擬量信號(hào)(AnalogSignal)兩種基本類型。數(shù)字量信號(hào)在時(shí)間和數(shù)量上都是離散的,只有0和1兩種信號(hào)狀態(tài),通常用于標(biāo)識(shí)物理觸點(diǎn)的斷開與閉合兩種狀態(tài)。模擬量信號(hào)在時(shí)間和數(shù)量上都是連續(xù)的,通常用于標(biāo)識(shí)壓力、流量、速度、電壓、電流等連續(xù)變化的物理量。項(xiàng)目準(zhǔn)備ABB標(biāo)準(zhǔn)I/O板提供的常用信號(hào)處理有數(shù)字輸入(DI)、數(shù)字輸出(DO)、模擬輸入(AI)、模擬輸出(AO)、組輸入(GI)、組輸出(GO)和輸送鏈跟蹤。ABB常用的標(biāo)準(zhǔn)I/O板(具體型號(hào)及規(guī)格參數(shù)以ABB官方最新公布為準(zhǔn))如表5-2所示。3.ABB常用的標(biāo)準(zhǔn)I/O板項(xiàng)目準(zhǔn)備DSQC652板主要提供16個(gè)數(shù)字輸入信號(hào)和16個(gè)數(shù)字輸出信號(hào)的處理。DSQC652板的外形結(jié)構(gòu)如圖5-2所示。1)DSQC652板的外形結(jié)構(gòu)項(xiàng)目準(zhǔn)備拓展視野ABB標(biāo)準(zhǔn)I/O板是連接在DeviceNet網(wǎng)絡(luò)上的,所以需要設(shè)定I/O模塊在網(wǎng)絡(luò)中的地址。X5的6~12號(hào)端子的跳線用來決定I/O模塊的首位地址,其地址可用范圍為0~63。在X5端子上,前5個(gè)端子的功能已經(jīng)確定,主要用于模塊供電和通信。X5端子的使用定義如表5-3所示。2)DSQC652首位地址的確定項(xiàng)目準(zhǔn)備項(xiàng)目準(zhǔn)備前5個(gè)端子已被占用,而第6個(gè)端子為公共端。實(shí)際應(yīng)用時(shí),將6~12號(hào)端子用短接排進(jìn)行短接。當(dāng)需要確定I/O模塊的首位地址時(shí),需要剪去6~12號(hào)端子之間不同的短接排管腳,再利用二進(jìn)制轉(zhuǎn)化為十進(jìn)制的方式來確定,其中6~12號(hào)端子是用來設(shè)定I/O板總線地址的。6號(hào)端子為邏輯地(0V),即公共端,7~12號(hào)端子分別表示節(jié)點(diǎn)地址的第0位~第5位。第7號(hào)端子(第0位)代表2的0次方,第8號(hào)端子(第1位)代表2的1次方,依此類推,第12號(hào)端子(第5位)代表2的5次方,20+21+22+23+24+25=63,因此,I/O板的地址的范圍應(yīng)為0~63。項(xiàng)目準(zhǔn)備如圖5-3所示,本項(xiàng)目是將第8號(hào)端子和第10號(hào)端子的跳線剪去,即首位地址為21+23=10,如需其他地址,也可以通過上述方法獲得。項(xiàng)目準(zhǔn)備DSQC652板除X5端子外的其他端子接口的使用定義及地址分配如表5-4所示。3)DSQC652接口及地址項(xiàng)目準(zhǔn)備項(xiàng)目準(zhǔn)備在ABB工業(yè)機(jī)器人的示教器操作系統(tǒng)中,其通信的結(jié)構(gòu)主要分為三層結(jié)構(gòu)形式,分別為總線、板卡(單元)、信號(hào)。其中總線采用的是DeviceNet的總線結(jié)構(gòu),板卡為在總線中使用的I/O板,信號(hào)對(duì)應(yīng)的就是I/O板上的輸入/輸出端子的功能。在機(jī)器人操作系統(tǒng)中,總線、板卡、信號(hào)之間的關(guān)聯(lián)、信號(hào)的信任水平、信號(hào)之間的聯(lián)鎖等I/O信號(hào)的相關(guān)配置均在控制面板中的“配置配置系統(tǒng)參數(shù)”中的“I/O”選項(xiàng)中,如圖5-4所示,而其中各項(xiàng)的含義如表5-5所示。二、ABB機(jī)器人的I/O通信配置項(xiàng)目準(zhǔn)備項(xiàng)目準(zhǔn)備1.標(biāo)準(zhǔn)I/O板的參數(shù)配置標(biāo)準(zhǔn)I/O板配置所需參數(shù)的說明如表5-6所示。在配置機(jī)器人I/O板時(shí),需要解決兩大問題:協(xié)議問題和身份問題。其中協(xié)議問題是指當(dāng)前通信采用的通信協(xié)議是哪一種,不同的機(jī)器人采用的協(xié)議不同;身份問題主要指I/O板的名稱和首位地址。項(xiàng)目準(zhǔn)備2.I/O信號(hào)的配置I/O信號(hào)配置參數(shù)的說明如表5-7所示。項(xiàng)目準(zhǔn)備要在I/O板中確定每個(gè)端子的功能,即創(chuàng)建并配置相應(yīng)的I/O信號(hào)時(shí),就必須確定I/O信號(hào)的三大要素:一是信號(hào)名稱,要體現(xiàn)信號(hào)的類型和功能;二是信號(hào)類型,信號(hào)的類型選擇要和名稱相匹配;三是信號(hào)地址,即信號(hào)從屬于哪一個(gè)板卡或單元,對(duì)應(yīng)I/O板的哪一個(gè)輸入/輸出接線端子。只有將以上問題確定清楚,才能在實(shí)際應(yīng)用中更好地配置和使用I/O信號(hào)。項(xiàng)目準(zhǔn)備I/O信號(hào)的名稱并沒有特殊的規(guī)定,不同編程人員設(shè)定名稱的方式可能會(huì)不一樣,但總的設(shè)定思想是不變的,即直觀上看到名稱就能分辨出該信號(hào)的類型、功能等。在實(shí)際工作過程中,I/O信號(hào)名稱的命名建議使用“信號(hào)類型+信號(hào)編號(hào)或功能”的形式,以便于后期操作和維護(hù)人員使用。1)信號(hào)名稱項(xiàng)目準(zhǔn)備2)信號(hào)類型系統(tǒng)提供了6種可設(shè)定的信號(hào)類型,如圖5-5所示。除了常見的DI、DO、AI、AO四種類型,為了在編程和調(diào)試時(shí)更好地優(yōu)化機(jī)器人程序和操作,機(jī)器人控制器還提供了GI、GO信號(hào)類型。GI(GO)就是把2個(gè)或2個(gè)以上的數(shù)字輸入信號(hào)(輸出信號(hào))通過一個(gè)組輸入信號(hào)(組輸出信號(hào))去獲取輸入(控制輸出)信號(hào)。項(xiàng)目準(zhǔn)備3)信號(hào)地址DO、DI信號(hào)的設(shè)置地址應(yīng)該與DSQC652板的端子地址相符。GI、GO信號(hào)地址則是按照組合的信號(hào)數(shù)量和組合信號(hào)的地址來輸入的。例如,GO信號(hào)控制連續(xù)的信DO1~DO3時(shí),其地址是連續(xù)的:DO1地址是1,DO2地址是2,DO3地址是3,則可以填1~3。如果DO的地址不是連續(xù)的:DO1地址是1,DO4地址是4,DO6地址是6,則可以填1,4,6。因?yàn)镚O通過二進(jìn)制的值控制DO信號(hào)的輸出,所以要輸出DO1~DO3中的信號(hào),就需要給GO賦予對(duì)應(yīng)的二進(jìn)制的值,按DO的地址在GO中排列位數(shù)對(duì)應(yīng)的二進(jìn)制數(shù)進(jìn)行賦值,即將需要位置的二進(jìn)制數(shù)相加。GI的地址配置方法和計(jì)算方法與GO類似。項(xiàng)目準(zhǔn)備項(xiàng)目實(shí)施任務(wù)一ABB標(biāo)準(zhǔn)I/O板DSQC

652的配置ABB標(biāo)準(zhǔn)I/O板DSQC652的配置過程如表5-8所示。項(xiàng)目實(shí)施項(xiàng)目實(shí)施項(xiàng)目實(shí)施項(xiàng)目實(shí)施項(xiàng)目實(shí)施項(xiàng)目實(shí)施項(xiàng)目實(shí)施項(xiàng)目實(shí)施任務(wù)二I/O信號(hào)的配置以添加輸入信號(hào)di1為例說明I/O信號(hào)的配置過程,如表5-9所示。項(xiàng)目實(shí)施項(xiàng)目實(shí)施