工业机器人操作与编程教材PPT

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1、目 录任务1认识工业机器人任务2搬运编程与操作任务3机器人涂胶编程与操作任务4喷漆编程与操作7工业机器人的离线编程任务1认识工业机器人1.1 了解工业机器人1.1.1工业机器人分类及应用1.1.2工业机器人的组成1.1.3工业机器人的坐标系1丄4工业机器人基本规格：1.8工业机器人操作安全注意事项任务1认识工业机器人任务1认识工业机器人1.1.1工业机器人分类及应用1 按臂部的运动形式分(1)直角坐标型臂部可沿三个直角坐标移动EK炀曙01柱生标机爲人曳型射拘(2)关节型臂部有多个转动关节;TZ3柱坐标型降；回转和伸缩动作；任务1认识工业机器人任务1认识工业机器人1.1.1工业机器人分类及应用1

2、按臂部的运动形式分4)组合结构可以实现直线、旋转、回转、伸缩；(5)球坐标型臂部能回转、俯仰和彳軽且角蛛机診人夷田絃沟竦矍糊診人践魁结购任务1认识工业机器人2、按执行机构运动的控制机能分 匚点位型连续轨迹型器大霜赢器人、喷涂机器人等。1.1.2工业机器人的组成工业机器人由本体、驱动系统和控制系统三个基本部分组成。本体:即机座和执行机构，包括臂部、腕部和手部，有的机器人还有行走机构；驱动系统:包括动力装置和传动机构，用以使巴摯生相2丄3工业机器人的坐标系工业机器人一般有四个坐标系，基坐标系.关节坐标系.工具坐标系.工件坐标系。任务1认识工业机器人1.2手动操作工业机器人1.2.1手动操作功能简介

3、1.2.1手动操作工业机器人拓展与提咼1十大工业机器人品牌任务1认识工业机器人1.2.1手动操作功能简介机器人的运动可以是连续的、也可以是步进的，可以是单电源指示轴独立的、也可以是多轴联动的，这些运动都可數器手 动操作来实现。任务1认识工业机器人1.2.1手动操作工业机器人1、工业机器人启动基本操作HSR-608工业机器人电气控制柜而板报警指示3、工业机器人参考点设定4、工业机器人回参考点操作伺服指示任务1认识工业机器人拓展与提局1十大工业机器人品牌、发那科（FANUC）日本二、库卡（KUKA Roboter Gmbh）-德国三、那智（NACHI）不二越-日本四. 川崎机器人-日本五. ABB

4、六. 史陶比尔（Staubli） -瑞士拓展与提局2十大工业机器人品牌七、柯马(COMAU) -意大利八、爱普生(DENSO EPSON)机器人(机械手)-日本九、日本安川(Yaska.wa. Electric Co.)日本十.新松(SIASUN)机器人-中国任务2搬运编程与操作2.1新建、编辑和加载程序2.1.1程序的基本信息2.1.2新建程序2.1.3打开、加载程序2.1.4程序编辑、修改任务2搬运编程与操作任务2搬运编程与操作2.1.1程序的基本信息 1常见的程序编制方法有两种，示教编程方法和离线编程方法。()教编程方法：是由操作人员引导，控制机器人运动，记录机器人作业的程序点，并插入所

5、需的机器人命令来完成程序的编制;旨妆址门小rn离线示教：是操信丕空屯行编程或在模拟环境中进行仿真，生成示教数据，丽C间接对机器人进行示教。2.1.1程序的基本信息2.程序的基本信息包括：程序名、程序注释、子类型、写保护、 程序指令和程序结束标志。任务2搬运编程与操作2.1.2新建程序在如图所示的“示教界面”中点击下方左侧的“新建程序”按 钮，在弹出如图所示的对话框中输入程序名，可新建一个空的程A程序名:取消2.1.3打开、加载程序打开程序对话框可查看系统中所有的程序文件及其属性，点击“示教界面”中的“打开程序”,可显示如图所示程序文件列表,程序文件。程序文件。、打开程序窗口2.1.4程序编辑、

6、修改示教主要提供程序编辑、修改功能，对于触摸屏手持器，本机 器人控制系统提供两种操作方式即：短按和长按。2.1.5程序检杳系统支持对编写的程序进行语法检杳,任务2搬运编程与操作2.1.6自动运行在自动操作模式下可以运行机器人程序，任何程序必须先加载到程序加载界而任务2搬运编程与操作程序加载界而任务2搬运编程与操作内存中才能运行。网络 报 手动 停止Menr408MB可用存储空间:7.99 GB 已运行时间小时25分32砂自动运行文件名称1、加载程序示教手动运行2、自动运行程序寄存器banyun disanzhang disizhang banyuni diwuzhang jiaoche ng1

7、0信号tujiaotest创連时间2015-04-27 12:51:302015-04-27 12:16:302015-04-29 12:04:002015 04 29 02:58:562015-04-29 04:01:482015 04-29 04:06 56201504-29 06:06.042015-08-27 11:28.11注释参数设盖生产管理确认返回程序加载界而任务2搬运编程与操作2.2搬运编程与操作2.2.1运动指令2.2.2等待和数字输出指令2.2.3工业机器人工作流程2.2.4搬运工莒分析任务2搬运编程与操作2.2.1运动指令运动指令用来实现以指定速度、特定路线模式等将工具从

8、一个 位置移动到启一个指定位置。在使用运动指令时需指定以下几项 内容：1 动作类型：指定采用什么运动方式来控制到达指定位聖迄I 路径，机器人动作类型有3.讲给谏彦:招亩机器人运对的讲给谏彦:2.2.2等待和数字输出指令1、等待指令 WAIT (value) sec指令格式：WAIT (value) sec指令注释：用于在一个指定的时间段内，或者直到某个条件满足时的时 间段内，结束程序的指令。程序说明如下：WAIT 等待指令Value取常数(Constant)线把ON二1 / OFF=O赋值给指定的数字输出信号。品2、数字输出指今 释：与D程序说E 疋可以被用户控制的输出信号i数字输出端号，即寄

9、存器号，范围为0-199 0N/0FF 0N=l/0FF=0打开/关闭数字输出信号2.2.3工业机器人工作流程使用工业机器人完成搬运工作，要经过5个主要工作环节，包括工艺分析、运动规划.示教前的准备.示教编程、程序测试。2. 2.4搬运工艺分析机器人搬运是指物料在生产工序、工位艺送转萨 出续生产的搬业。采用科学合理的在搬运过程生，因搬运手段不当，造成磕.碰.伤，从而影响产品质量O为了有效地组织好物料搬运，必须遵循搬运的原则。任务2搬运编程与操作2. 2. 5搬运运动规划和示教前的准备I /- I4L/in 、Fy Z-/ 、4Tnni任务2搬运编程与操作I /- I4L/in 、Fy Z-/

10、、4Tnni任务2搬运编程与操作h运动规划任务 知划抓取工件机器人搬运的动作，可分解丿“抓取工件”、“移动工件”、“放下I剧一主扛系列子任务。可以进一步分解为“把I盘移到工件等一系列动- (UT00Li)。任务5数控车床上下料编程与操作5.1数控车床及机器人上下料协调工作5.1.1数控车削工艺 5.1.2机器人的通讯任务5数控车床上下料编程与操作5.1.1数控车削工艺数控车削加工工艺是以普通车削加工工艺为基础，结合数控车床 的特点，综合运用多方面的知识解决数控车削加工过程中面临的工艺问题，主要内容有：分析零件图纸，确定工序和工件在数控车床上的装夹方式，确定各表面的加工顺序和刀具曲迪夹具和切削用

11、量的选搔等5.1.2机器人的通讯在应用中，工业机器人必须联络其他各种设备、装置的有关信息，通过程序的处理与协调，才能实现自动运转。因此，工业机器人除具有基本的示教再现的功能之外，与外界的联系就成3、与周边设备对应。5.2数控车床上下料编程与操作5.2.1子程序调用和增量指令5.2.2上下料运动规划5.2.3上下料示教前的准备524示教编程拓展与提局5 二任务5数控车床上下料编程与操作5.2.1子程序调用和增量指令1、子程序调用指令指令格式：CALL (Program)序)的第一行，并执行子程序。当子程序执住程C3旨令曰指令注释：子程序调用指令将程序控制转移到另一个程序(子程(END)时，控制会

12、迅速处3151 细CALL子程序调用指令5.2.1子程序调用和增量指令1、子程序调用指令指令格式：CALL (Program)指令说明:CALL子程序调用指令Program 一 王任务5数控车床上下料编程与操作5.2.1子程序调用和增量指令2、增量指令(INC)指令格式：INC指令注释：增量指令将运动指令中的位置数据用作当前位置的增2、增量指令(INC)示例：L Pl 500mm/sec FINE INC注释：(1) 当位置数据为关节坐标值时，提供了每个轴的增量弩(2) 当位置变量(Pi)作为侑置数哼巴巴学務褊矍盂过用户坐标系的序2宝?Tp/jAi标系。,基准坐标系即为当前用户坐5.2.2上下

13、料运动规划1、任务规划机器人上下料的运动可分解成为“抓取工件”、“交换工件”“放置工件”等一系列子任务。2、动作规划机器人帀寺待上位机控到工件上方”、“打开卡具”、“抓取”、“移动工件到机床” “交换工件”等一系列动作。5.2.2上下料运动规划3、路径规划抓取工件时示教第一点，其余点可以对第一点进行位置偏移，从而获得其余点的位置数据，这样可以减少示教点数, 简化示教过程。任务5数控车床上下料编程与操作5.2.3上下料示教前的准备1、I/O配置本任务中使用两个气动卡盘来抓取工件，气动卡盘的打开与关闭需通过I/O信号控制。数控机床与给机器人也需要翌| 外部I/O信号通信。任务5数控车床上下料编程与

14、操作是TCP相对于工具0的Y方向和Z正方向发生了偏帆1/乂用修改轴的坐标值的方法设定鉴壬5.2.3上下料示教前的准备 2.设定工具坐标系本项目使用抓取工具为两个气动三抓卡盘，它们的TCP点设定在卡抓的中心线上，相对与默认工具0的坐标方向没变，只任务5数控车床上下料编程与操作5. 2. 4示教编程本项目要实现机器人从工作台上拾取工件，将其搬运至机床上，同时将已经加工完的工件取下放置到传送带上的动作。根据上下料运动规划将程序分为主程序、抓取程序、上下料程序、放置程序等几个程序块，通过主程序调用邑笙任务5数控车床上下料编程与操作任务5数控车床上下料编程与操作料工作。其中抓取程序完成抓机器人将工件搬运

15、至机床上，同时将土丿予拴完的工件取下的动作。放置程序控制机器人将工件放任务5数控车床上下料编程与操作到传送带上的动作。任隽5女攵控机床融合使用任务6码垛编程与操作6.1码垛工艺6.1.1物品的码垛要求6.1.2托盘码垛任务6码垛编程与操作6.1.1物品的码垛要求码垛是指将物品整齐、规则地摆放成货垛的作业。它根据物品的性质、形状、重量等因素，结合仓库储存条件，将物品码放成一定的货垛。在物品码放前要结合仓储条件做好堕工作，在分析物品的数量、包装、清洁程度亠吃i0方便等方面的基本要求，进行物品码放任务6码垛编程与操作6. 1.2托盘码垛托盘是用于集装、堆放、搬运和运输的放置作为单元负 荷的物品和制品

16、的水平平台装置。在平台上集装一定数量的单 件物品，并按要求捆扎加固，组成一个运输单位，便于运输过 程中使用机械进行装卸、搬运和堆存。任务6码垛编程与操作6.2码垛编程与操作6.2.1位置寄存器轴指令和坐标系设置指令6.2.2码垛运动规划6.2.3码垛示教前的准备6.2.4示教编程任务6码垛编程与操作6. 2.1位置寄存器轴指令和坐标系设置指令1、位置寄存器轴指令位置寄存器轴指令在位置寄存器上完成计算操作。PRi,j中的元素i代表位置寄存器的序号，j代表位置寄存器元素任务6码垛编程与操作6. 2. 1位置寄存器轴指令和坐标系设置指令 2、坐标系设置指令UFRAMEi二(value)指令说明：UF

17、RAME工件坐标系选择指令i工件坐标系序号，取值范围为1-15任务6码垛编程与操作6. 2. 2码垛运动规划1、任务规划机器人上码垛的运动，可分解成为“检测传送线信息”、判断放置位置”、“抓取工件”、 务。“放置工件”等一系列子彳任务6码垛编程与操作6. 2. 2码垛运动规划2、动作规划码垛过程可进一步分解为“检测码盘是否已满”、“检测产品到位”、“判断左侧或右侧码垛”、“计算色些 放置位置”、“移动到抓取安全位置”、“抓取工件”、6.2.3码垛示教前的准备1、I/O配置本任务中使用气动吸盘来抓取工件，气动吸盘的打开与关闭需通过I/O信号控制。传动带的产品到位信号和码盘放满陵 号也需要通过I/

18、O信号进行信息交换。任务6码垛编程与操作6. 2. 3码垛示教前的准备2、工具坐标系设定由于吸盘相对与工具0的位置只在Z方向产生偏移，X、Y方向没有改变，且吸盘的位姿与工具0相同，所以建立吸盘工具坐标系时只需设定Z坐标值即可。LF工件坐标系设定件坐标系，包括左侧码盘建立工件坐标斤 右侧码盘建立工件坐标系2。6. 2. 4示教编程本项目要实现机器人完成一条产品输入线、两个产品输出工位码垛任务。根据码垛运动规划，将程序分为码垛主程序、 判断工位程序、计算位置程序、抓取程序、放置程序、计数程序几个程序块，通过主程序调用子程序完成码垛工作。其申判II石口也断工位程序用来判断左侧码垛还是勺更换码盘信号。

19、趙过秆数程序计算产品放置数量，当产品放拓展与提高6 码垛机器人介绍在很多产品的生产过程中，用机器人来完成一些生产工 序，不仅能提高生产效率，降低成产成本，而且能进一步提高产品质量。例如在唇膏生产过程中，要把唇膏和外壳从托盘中取出，再把唇膏整洁正确的装入壳内，并盖好盖把成品唇膏放进见一托盘中。任务7工业机器人的离线编程7.1离线编程的定义与发展现状7.1.1离线编程的定义7.1.2工业机器人离线编程的现状7.1.3离线编程的组成7.1.4离线编程语言任务7工业机器人的离线编程7. 1. 1离线编程的定义工业机器人编程方式主要分为在线示教编程和离线编程 两种，在线示教编程即指通过示教器直接操作机器

20、人运动到指 定的姿态和位置，并依次记录这些位置并保存为NC程序文件。而离线编程则不须操作机器人，而是依据三维模型，依次提取任务7工业机器人的离线编程7.1.2工业机器人离线编程的现状各大机器人厂商几乎都推出了配套的机器人离线编程软件，较为著名的有ABB的RobotStudio, KUKA的KUKA. Sim Pro等o各大CAD/CAM软件公司也开始进军机器人行业，分别推出了机一器人模块：西门子公司一直很注重行业解决方案”推出的asteroR0ECAD作为其产品生命周期管生的T(KsterCAM中加入了机器人模块，命名7.1.3离线编程的组成机器人离线编程从狭义上讲，指通过三维模型生成NC程序

21、的过程，概念上与数控加工离线编程类似，都必须经过标定、路径规划，运动仿真，后置处理几个步骤，一般而言，机器人离线编程可针对单个机器人或流水线上多卫暑我们、毕切茁个知聖人工作举元的编jg称為二聞协调编程称为流水线编程。本质上，任务7工业机器人的离线编程任务7工业机器人的离线编程时设置好节拍。潑编程是由单元编程组成的，但是需要注意在各单元编程7.1.4离线编程语言离线编程语言是用符号来描述机器人的运动的一种专用语言，是离线编程系统与机器人控制器进行通信的载体。之前我 们提到的NC程序文件即是保存有用离线编程语言编写的一段描述 机器人运动的程序的文件。各个机器人控制器厂家都有自己的编 程语言，侶剖是

22、中务矢数璽作指今任务7工业机器人的离线编程7. 1. 5华数机器人离线编程软件的功能说明华数机器人离线编程软件（HuaShu RobotCAM以下简称HSRC）是由华中科技大学国家数控系统工程技术研究中心针对机器人离线编程开发的一款应用软件。该软件以SIEMENS NX作为CAD操作平台，通过该软件不仅可以规划机器人路径生成轨迹.输出机器人NC程序，还可以实现机誉具参数的实时修改。任务7工业机器人的离线编程7.2马桶喷釉离线编程7.2.1喷釉工艺分析722喷釉操作步骤任务7工业机器人的离线编程7.2.1喷釉工艺分析本例选择卫浴产品中较为复杂的坐便器作为加工对象，如图7-10o本例使用的机器人型号为HSR-JR608,该机器人的控制 器配备的是华数机器人控制器。为了使机器人能够一次如工到工 件的大部分表面，在工件端安装轴线为Z方向的旋 便器绕z轴旋转。