工业机器人操作与编程教材.pptx

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1、会计学1工业机器人操作与编程教材工业机器人操作与编程教材目目目目 录录录录任务任务1 1 认识工业机器人认识工业机器人任务任务2 2 搬运编程与操作搬运编程与操作任务任务3 3 机器人涂胶编程与操作机器人涂胶编程与操作任务任务4 4 喷漆编程与操作喷漆编程与操作任务任务5 5 数控车床上下料编程与操作数控车床上下料编程与操作任务任务6 6 码垛编程与操作码垛编程与操作任务任务7 7 工业机器人的离线编程工业机器人的离线编程第1页/共91页任务任务任务任务1 1 认识工业机器人认识工业机器人认识工业机器人认识工业机器人1.1 1.1 了解工业机器人了解工业机器人工业机器人分类及应用工业机器人分类

2、及应用工业机器人的组成工业机器人的组成工业机器人的坐标系工业机器人的坐标系工业机器人基本规格工业机器人基本规格工业机器人电气控制柜面板工业机器人电气控制柜面板示教器基本功能与操作示教器基本功能与操作工业机器人操作安全注意事项工业机器人操作安全注意事项第2页/共91页任务任务任务任务1 1 认识工业机器人认识工业机器人认识工业机器人认识工业机器人工业机器人分类及应用工业机器人分类及应用1.1.按臂部的运动形式分按臂部的运动形式分（1 1）直角坐标型）直角坐标型 臂部可沿三个直角坐标移动；臂部可沿三个直角坐标移动；（2 2）关节型）关节型 臂部有多个转动关节；臂部有多个转动关节；（3 3）圆柱坐标

3、型）圆柱坐标型 臂部可作升降、回转和伸缩臂部可作升降、回转和伸缩动作；动作；第3页/共91页任务任务任务任务1 1 认识工业机器人认识工业机器人认识工业机器人认识工业机器人工业机器人分类及应用工业机器人分类及应用1.1.按臂部的运动形式分按臂部的运动形式分4 4）组合结构）组合结构可以实现直线、旋转、回转、可以实现直线、旋转、回转、伸缩；伸缩；（5 5）球坐标型）球坐标型臂部能回转、俯仰和伸缩。臂部能回转、俯仰和伸缩。第4页/共91页任务任务任务任务1 1 认识工业机器人认识工业机器人认识工业机器人认识工业机器人2 2、按执行机构运动的控制机能分、按执行机构运动的控制机能分 点位型点位型 连续

4、轨迹型连续轨迹型3 3、按程序输入方式分、按程序输入方式分 离线输入型离线输入型示教输入型示教输入型4 4、按应用领域分类、按应用领域分类 可分为搬运机器人、装配机器人、上下料机器人、焊接机可分为搬运机器人、装配机器人、上下料机器人、焊接机器人、码垛机器人、喷涂机器人等器人、码垛机器人、喷涂机器人等。第5页/共91页任务任务任务任务1 1 认识工业机器人认识工业机器人认识工业机器人认识工业机器人工业机器人的组成工业机器人的组成 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。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。本体本体:即机座和执行机构，包括臂部、腕部和手部，有的机器人

5、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；还有行走机构；驱动系统驱动系统:包括动力装置和传动机构，用以使执行机构产生相应包括动力装置和传动机构，用以使执行机构产生相应的动作；的动作；控制系统：是按照输入的程序对驱动系统和执行机构发出指令控制系统：是按照输入的程序对驱动系统和执行机构发出指令信号，并进行控制。信号，并进行控制。第6页/共91页任务任务任务任务1 1 认识工业机器人认识工业机器人认识工业机器人认识工业机器人 工业机器人一般有四个坐标系，基坐标系、关节坐标系、工具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。坐标系、工件坐标系。第7页

6、/共91页任务任务任务任务1 1 认识工业机器人认识工业机器人认识工业机器人认识工业机器人1.2 1.2 手动操作工业机器人手动操作工业机器人手动操作功能简介手动操作功能简介手动操作工业机器人手动操作工业机器人拓展与提高拓展与提高11十大工业机器人品牌十大工业机器人品牌第8页/共91页任务任务任务任务1 1 认识工业机器人认识工业机器人认识工业机器人认识工业机器人手动操作功能简介手动操作功能简介 机器人的运动可以是连续的、也可以是步进的，可以是单轴机器人的运动可以是连续的、也可以是步进的，可以是单轴独立的、也可以是多轴联动的，这些运动都可以通过示教器手动独立的、也可以是多轴联动的，这些运动都可

7、以通过示教器手动操作来实现。操作来实现。手动操作工业机器人手动操作工业机器人1 1、工业机器人启动基本操作、工业机器人启动基本操作2 2、单轴移动的手动操作、单轴移动的手动操作3 3、工业机器人参考点设定、工业机器人参考点设定4 4、工业机器人回参考点操作、工业机器人回参考点操作HSR-608工业机器人电气控制柜面板第9页/共91页任务任务任务任务1 1 认识工业机器人认识工业机器人认识工业机器人认识工业机器人拓展与提高拓展与提高11十大工业机器人品牌十大工业机器人品牌一、发那科（一、发那科（FANUCFANUC）日本）日本二、库卡（二、库卡（KUKARoboterGmbhKUKARobote

8、rGmbh）德国）德国三、那智（三、那智（NACHINACHI）不二越日本）不二越日本四、川崎机器人日本四、川崎机器人日本五、五、ABBRoboticsABBRobotics机器人瑞典机器人瑞典六、史陶比尔（六、史陶比尔（StaubliStaubli）瑞士）瑞士第10页/共91页任务任务任务任务1 1 认识工业机器人认识工业机器人认识工业机器人认识工业机器人拓展与提高拓展与提高11十大工业机器人品牌十大工业机器人品牌七、柯马（七、柯马（COMAUCOMAU）意大利）意大利八、爱普生（八、爱普生（DENSO EPSONDENSO EPSON）机器人）机器人(机械手机械手)日本日本九、日本安川（九

9、、日本安川（YaskawaElectric Co.YaskawaElectric Co.）日本）日本十、新松十、新松(SIASUN)(SIASUN)机器人中国机器人中国第11页/共91页任务任务任务任务2 2 搬运编程与操作搬运编程与操作搬运编程与操作搬运编程与操作2.1 2.1 新建、编辑和加载程序新建、编辑和加载程序程序的基本信息程序的基本信息新建程序新建程序打开、加载程序打开、加载程序程序编辑、修改程序编辑、修改程序检查程序检查自动运行自动运行第12页/共91页任务任务任务任务2 2 搬运编程与操作搬运编程与操作搬运编程与操作搬运编程与操作程序的基本信息程序的基本信息1.1.常见的程序编

10、制方法有两种，示教编程方法和离线编程方法。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。（一）示教编程方法：是由操作人员引导，控制机器人运动，记（一）示教编程方法：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，并插入所需的机器人命令来完成程序的录机器人作业的程序点，并插入所需的机器人命令来完成程序的编制；编制；（二）离线示教：是操作者不对实际作业的机器人直接进行示教，（二）离线示教：是操作者不对实际作业的机器人直接进行示教，而是在离线编程中进行编程或在模拟环境中进行仿真，生成示教而是在离线编程中进行编程或在模拟环境中进行仿真，生成示教数据，通过数据，通过PCPC间接对机器人

11、进行示教。间接对机器人进行示教。第13页/共91页任务任务任务任务2 2 搬运编程与操作搬运编程与操作搬运编程与操作搬运编程与操作程序的基本信息程序的基本信息2.2.程序的基本信息包括：程序名、程序注释、子类型、写保护、程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。序指令和程序结束标志。第14页/共91页任务任务任务任务2 2 搬运编程与操作搬运编程与操作搬运编程与操作搬运编程与操作新建程序新建程序 在如图所示的在如图所示的“示教界面示教界面”中点击下方左侧的中点击下方左侧的“新建程序新建程序”按按钮，在弹出如图所示的对话框中输入程序名，可新建一个空的程钮，在

12、弹出如图所示的对话框中输入程序名，可新建一个空的程序文件。序文件。示教界面程序名输入对话框第15页/共91页任务任务任务任务2 2 搬运编程与操作搬运编程与操作搬运编程与操作搬运编程与操作打开、加载程序打开、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，点击击“示教界面示教界面”中的中的“打开程序打开程序”，可显示如图所示程序文件列，可显示如图所示程序文件列表，选择一个现有的程序文件并点击表，选择一个现有的程序文件并点击“确认确认”后可加载选中的该后可加载选中的该程序文件。程序文件。打开程序窗口第16页/共91页任务任务任务任务

13、2 2 搬运编程与操作搬运编程与操作搬运编程与操作搬运编程与操作程序编辑、修改程序编辑、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。器人控制系统提供两种操作方式即：短按和长按。程序检查程序检查 系统支持对编写的程序进行语法检查，若程序没有语法错误，系统支持对编写的程序进行语法检查，若程序没有语法错误，提示报警号、出错程序及错误行号。提示报警号、出错程序及错误行号。第17页/共91页任务任务任务任务2 2 搬运编程与操作搬运编程与操作搬运编程与操作搬运编程与操作自动运行自动运行在自动

14、操作模式下可以运行机器人程序，任何程序必须先加载到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内存中才能运行。内存中才能运行。1 1、加载程序、加载程序2 2、自动运行程序、自动运行程序程序加载界面第18页/共91页任务任务任务任务2 2 搬运编程与操作搬运编程与操作搬运编程与操作搬运编程与操作2.2 2.2 搬运编程与操作搬运编程与操作运动指令运动指令等待和数字输出指令等待和数字输出指令工业机器人工作流程工业机器人工作流程搬运工艺分析搬运工艺分析搬运运动规划和示教前的准备搬运运动规划和示教前的准备搬运示教编程搬运示教编程第19页/共91页任务任务任务任务2 2 搬运编程与操作搬运

15、编程与操作搬运编程与操作搬运编程与操作运动指令运动指令 运动指令用来实现以指定速度、特定路线模式等将工具从一个位置移动到另一个指运动指令用来实现以指定速度、特定路线模式等将工具从一个位置移动到另一个指定位置。在使用运动指令时需指定以下几项内容：定位置。在使用运动指令时需指定以下几项内容：1.1.动作类型：指定采用什么运动方式来控制到达指定位置的运动路径动作类型：指定采用什么运动方式来控制到达指定位置的运动路径,机器人动作类型机器人动作类型有有 三种：关节定位（三种：关节定位（J J）、直线运动（）、直线运动（L L）、圆弧运动（）、圆弧运动（C C）；）；2.2.位置数据：指定运动的目标位置；

16、位置数据：指定运动的目标位置；3.3.进给速度：指定机器人运动的进给速度；进给速度：指定机器人运动的进给速度；第20页/共91页任务任务任务任务2 2 搬运编程与操作搬运编程与操作搬运编程与操作搬运编程与操作等待和数字输出指令等待和数字输出指令1 1、等待指令、等待指令 WAIT(value)secWAIT(value)sec指令格式：指令格式：WAIT(value)secWAIT(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，结束程序的的 指令。指令。程序说明如下：程序说明

17、如下：WAITWAIT等待指令等待指令ValueValue取常数（取常数（ConstantConstant）2 2、数字输出指令、数字输出指令DODO指令格式：指令格式：DOi=ON/OFFDOi=ON/OFF指令注释：写操作，指令把指令注释：写操作，指令把ON=1/OFF=0ON=1/OFF=0赋值给指定的数字输出信号。赋值给指定的数字输出信号。程序说明如下：程序说明如下：DODO是可以被用户控制的输出信号是可以被用户控制的输出信号ii数字输出端口号，即寄存器号，范围为数字输出端口号，即寄存器号，范围为0-1990-199ON/OFFON=1/OFF=0ON/OFFON=1/OFF=0打开打

18、开/关闭数字输出信号关闭数字输出信号 第21页/共91页任务任务任务任务2 2 搬运编程与操作搬运编程与操作搬运编程与操作搬运编程与操作工业机器人工作流程工业机器人工作流程 使用工业机器人完成搬运工作，要经过使用工业机器人完成搬运工作，要经过5 5个主要工作环节，包括工个主要工作环节，包括工艺分析、运动规划、示教前的准备、示教编程、程序测试。艺分析、运动规划、示教前的准备、示教编程、程序测试。搬运工艺分析搬运工艺分析 机器人搬运是指物料在生产工序、工位之间进行运送转移，以保机器人搬运是指物料在生产工序、工位之间进行运送转移，以保证连续生产的搬运作业。采用科学合理的搬运方式和方法，不断进证连续生

19、产的搬运作业。采用科学合理的搬运方式和方法，不断进行搬运分析，改善搬运作业，避免产品行搬运分析，改善搬运作业，避免产品在搬运过程中，因搬运手段不当，造成磕、碰、伤，从而影响产品质量。在搬运过程中，因搬运手段不当，造成磕、碰、伤，从而影响产品质量。为了有效地组织好物料搬运，必须遵循搬运的原则。为了有效地组织好物料搬运，必须遵循搬运的原则。第22页/共91页任务任务任务任务2 2 搬运编程与操作搬运编程与操作搬运编程与操作搬运编程与操作搬运运动规划和示教前的准备搬运运动规划和示教前的准备1 1、运动规划、运动规划 机器人搬运的动作，可分解成为机器人搬运的动作，可分解成为“抓取工件抓取工件”、“移动

20、工件移动工件”、“放下工件放下工件”等等一系列子任务。可以进一步分解为一系列子任务。可以进一步分解为“把吸把吸盘移到工件上方盘移到工件上方”、“移动吸盘贴近工件移动吸盘贴近工件”、“打开吸盘抓取工件打开吸盘抓取工件”、“移动吸盘抬起工件移动吸盘抬起工件”等一系列动作。等一系列动作。图2-21 搬运任务流程图第23页/共91页任务任务任务任务2 2 搬运编程与操作搬运编程与操作搬运编程与操作搬运编程与操作搬运运动规划和示教前的准备搬运运动规划和示教前的准备2 2、示教前的准备、示教前的准备（1 1）I/OI/O配置配置 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本任务中使用气动吸盘来抓

21、取工件，气动吸盘的打开与关闭需通过需通过I/OI/O信号控制。信号控制。HSR-JR608HSR-JR608机器人控制系统提供了完备的机器人控制系统提供了完备的 I/OI/O通信接口，可以方便地与周边设备进行通信。本系统的通信接口，可以方便地与周边设备进行通信。本系统的 I/OI/O板提供的常用信号处理有输入信号板提供的常用信号处理有输入信号 x x和输出信号和输出信号 Y Y。输入。输入 /输出主要是对这些输入输出主要是对这些输入 /输出状态进行管理和设置。输出状态进行管理和设置。第24页/共91页任务任务任务任务2 2 搬运编程与操作搬运编程与操作搬运编程与操作搬运编程与操作搬运运动规划和

22、示教前的准备搬运运动规划和示教前的准备2 2、示教前的准备、示教前的准备（2 2）坐标系设定）坐标系设定 本任务中使用气动吸盘从传送带本任务中使用气动吸盘从传送带A A上抓取物品，将其放置到上抓取物品，将其放置到另外一条传送带另外一条传送带B B上的盒子里，运动轨迹相对简单，示教取点上的盒子里，运动轨迹相对简单，示教取点较容易，所以可以在基坐标系下编程，不需要建立新的工具坐较容易，所以可以在基坐标系下编程，不需要建立新的工具坐标系。标系。第25页/共91页任务任务任务任务2 2 搬运编程与操作搬运编程与操作搬运编程与操作搬运编程与操作搬运运动规划和示教前的准备搬运运动规划和示教前的准备图2-2

23、2 搬运任务示意图第26页/共91页任务任务任务任务2 2 搬运编程与操作搬运编程与操作搬运编程与操作搬运编程与操作搬运示教编程搬运示教编程 为了使机器人能够进行再现，就必须把机器人运动命令编成程序。利用工为了使机器人能够进行再现，就必须把机器人运动命令编成程序。利用工业机器人把工件从业机器人把工件从A A点搬到点搬到B B点，此程序由点，此程序由6 6个程序点组成，搬运程序如下：个程序点组成，搬运程序如下：表表2-4 2-4 搬运程序搬运程序程序程序程序注释程序注释WAIT 1WAIT 1等待等待1 1秒（为了配合传送带节拍，可根据实际情况修改）秒（为了配合传送带节拍，可根据实际情况修改）J

24、 P1 100%FINEJ P1 100%FINE控制机器人工具点（吸盘）移动到传送带控制机器人工具点（吸盘）移动到传送带1 1上方上方J P2 80%FINEJ P2 80%FINE移动吸盘贴近工件移动吸盘贴近工件DO 1=ONDO 1=ON工具抓取工件工具抓取工件WAIT 1WAIT 1等待吸盘吸附工件等待吸盘吸附工件J P3 80%FINEJ P3 80%FINE工具抓取工件抬到安全高度工具抓取工件抬到安全高度J P4 100%FINEJ P4 100%FINE中间点中间点J P5 80%FINEJ P5 80%FINE控制机器人工具点（吸盘）移动到传送带控制机器人工具点（吸盘）移动到传

25、送带2 2上方上方DO 2=ONDO 2=ON工具放置工件工具放置工件WAIT 1WAIT 1等待吸盘释放工件等待吸盘释放工件J P6 100%FINEJ P6 100%FINE工具抬高到程序起始点，便于第二次搬运工具抬高到程序起始点，便于第二次搬运第27页/共91页任务任务任务任务3 3 机器人涂胶编程与操作机器人涂胶编程与操作机器人涂胶编程与操作机器人涂胶编程与操作3.1 3.1 工业机器人的运动学分析工业机器人的运动学分析机器人位置与姿态的描述机器人位置与姿态的描述 第28页/共91页任务任务任务任务3 3 机器人涂胶编程与操作机器人涂胶编程与操作机器人涂胶编程与操作机器人涂胶编程与操作

26、机器人位置与姿态的描述机器人位置与姿态的描述 机器人末端执行器的位置和姿态简称为位姿。在空间坐标系中，位机器人末端执行器的位置和姿态简称为位姿。在空间坐标系中，位置是由三个移动自由度确定，姿态是由三个旋转自由度确定。关节型置是由三个移动自由度确定，姿态是由三个旋转自由度确定。关节型机器人可视为由一系列关节连接起来的连杆组成。机器人运动学研究机器人可视为由一系列关节连接起来的连杆组成。机器人运动学研究的是各杆件尺寸、运动副类型、杆间相互关系（包括位移关系、速度的是各杆件尺寸、运动副类型、杆间相互关系（包括位移关系、速度关系和加速度关系）等。手部相对固定坐标系的位姿和运动是我们研关系和加速度关系）

27、等。手部相对固定坐标系的位姿和运动是我们研究的重点，因此，首先要建立相邻连杆之间的相互关系，即要建立连究的重点，因此，首先要建立相邻连杆之间的相互关系，即要建立连杆坐标系。，把坐标系固定在机器人的每一个连杆的关节上，可用齐杆坐标系。，把坐标系固定在机器人的每一个连杆的关节上，可用齐次变换来描述这些坐标系之间的相对位置和姿态方向。次变换来描述这些坐标系之间的相对位置和姿态方向。第29页/共91页任务任务任务任务3 3 机器人涂胶编程与操作机器人涂胶编程与操作机器人涂胶编程与操作机器人涂胶编程与操作1 1、连杆参数的关节变量、连杆参数的关节变量2 2、连杆坐标系和齐次变换连杆坐标系和齐次变换3 3

28、、工业机器人的运动学正解、工业机器人的运动学正解4 4、工业机器人的运动学逆解、工业机器人的运动学逆解第30页/共91页任务任务任务任务3 3 机器人涂胶编程与操作机器人涂胶编程与操作机器人涂胶编程与操作机器人涂胶编程与操作3.2 3.2 涂胶编程与操作涂胶编程与操作直线运动和输入直线运动和输入/输出条件等待指令输出条件等待指令涂胶工艺分析涂胶工艺分析涂胶运动规划和示教前的准备涂胶运动规划和示教前的准备胶枪工具坐标系设定胶枪工具坐标系设定涂胶示教编程涂胶示教编程第31页/共91页任务任务任务任务3 3 机器人涂胶编程与操作机器人涂胶编程与操作机器人涂胶编程与操作机器人涂胶编程与操作直线运动和输

29、入直线运动和输入/输出条件等待指令输出条件等待指令1 1、运动指令（直线指令、运动指令（直线指令L L）2 2、输入、输入/输出条件等待指令输出条件等待指令WAIT(DI/DO)(WAIT(DI/DO)(比较符比较符)（valuevalue）(操作操作)涂胶工艺分析涂胶工艺分析 机器人涂胶是用特制胶枪，借助干燥压缩空气，将胶液喷涂机器人涂胶是用特制胶枪，借助干燥压缩空气，将胶液喷涂到粘接表面上，胶层均匀，效率也高，适宜大面积粘接和大规到粘接表面上，胶层均匀，效率也高，适宜大面积粘接和大规模生产。模生产。第32页/共91页任务任务任务任务3 3 机器人涂胶编程与操作机器人涂胶编程与操作机器人涂胶

30、编程与操作机器人涂胶编程与操作涂胶运动规划和示教前的准备涂胶运动规划和示教前的准备1 1、运动规划、运动规划 机器人涂胶的动作，可分解成为机器人涂胶的动作，可分解成为“等待涂胶控制信号等待涂胶控制信号”“”“打开胶打开胶枪枪”、“涂胶涂胶”、“关闭胶枪关闭胶枪”等一系列子任务。可以进一步分解为等一系列子任务。可以进一步分解为“把胶枪移到第一条轨迹线上把胶枪移到第一条轨迹线上”、“胶枪移动到涂胶点胶枪移动到涂胶点”、“打开胶打开胶枪枪”、“移动胶枪涂胶移动胶枪涂胶”等一系列动作。等一系列动作。第33页/共91页任务任务任务任务3 3 机器人涂胶编程与操作机器人涂胶编程与操作机器人涂胶编程与操作机

31、器人涂胶编程与操作涂胶运动规划和示教前的准备涂胶运动规划和示教前的准备2 2、示教前的准备、示教前的准备I/OI/O配置配置 本任务中需通过外部本任务中需通过外部I/OI/O信号启动机器人涂胶工作，此外胶信号启动机器人涂胶工作，此外胶枪的打开与关闭也需通过枪的打开与关闭也需通过I/OI/O信号控制。信号控制。第34页/共91页任务任务任务任务3 3 机器人涂胶编程与操作机器人涂胶编程与操作机器人涂胶编程与操作机器人涂胶编程与操作胶枪工具坐标系设定胶枪工具坐标系设定 在进行涂胶编程之前，就需要构建起必要的编程环境，其中在进行涂胶编程之前，就需要构建起必要的编程环境，其中包括工具数据，需要在编程前

32、进行定义。工具坐标系用于描述包括工具数据，需要在编程前进行定义。工具坐标系用于描述安装在机器人第六轴上的工具的安装在机器人第六轴上的工具的TCPTCP、位姿等数数据。一般不、位姿等数数据。一般不同的机器人应用配置不同的工具，比如说弧焊的机器人使用弧同的机器人应用配置不同的工具，比如说弧焊的机器人使用弧焊枪作为工具，而用于搬运板材等机器人就会使用吸盘式的夹焊枪作为工具，而用于搬运板材等机器人就会使用吸盘式的夹具作为工具。具作为工具。HSR-608HSR-608机器人默认工具的工具中心点位于第五轴和第六轴机器人默认工具的工具中心点位于第五轴和第六轴的交点，即位于于机器人手腕中心点，如图的交点，即位

33、于于机器人手腕中心点，如图3-113-11所示。所示。第35页/共91页任务任务任务任务3 3 机器人涂胶编程与操作机器人涂胶编程与操作机器人涂胶编程与操作机器人涂胶编程与操作胶枪工具坐标系设定胶枪工具坐标系设定 HSR-608HSR-608机器人默认工具的工具中心点位于第五轴和第六轴的机器人默认工具的工具中心点位于第五轴和第六轴的交点，即位于于机器人交点，即位于于机器人手腕中心点，如图手腕中心点，如图3-113-11所示。所示。图图3-11 HSR-6083-11 HSR-608机器人工具坐标系机器人工具坐标系第36页/共91页任务任务任务任务4 4 喷漆编程与操作喷漆编程与操作喷漆编程与操

34、作喷漆编程与操作4.1 4.1 喷漆前的准备喷漆前的准备喷漆工艺分析喷漆工艺分析运动规划运动规划示教前的准备示教前的准备喷枪工具坐标系六点标定喷枪工具坐标系六点标定工作台工件坐标系设定工作台工件坐标系设定第37页/共91页任务任务任务任务4 4 喷漆编程与操作喷漆编程与操作喷漆编程与操作喷漆编程与操作喷漆工艺分析喷漆工艺分析 随着工业自动化水平的提高，工业机器人应用也越来越广泛。随着工业自动化水平的提高，工业机器人应用也越来越广泛。机器人喷涂作为工业机器人的一个应用领域，主要包括汽车喷机器人喷涂作为工业机器人的一个应用领域，主要包括汽车喷漆、家电喷涂、静电喷涂及家具喷涂等几大类漆、家电喷涂、静

35、电喷涂及家具喷涂等几大类。机器人喷涂的表面类型大致分为以下几种类型：水平面、竖机器人喷涂的表面类型大致分为以下几种类型：水平面、竖直侧表面、曲面。各个表面喷涂时对喷枪的姿态要求各不相同。直侧表面、曲面。各个表面喷涂时对喷枪的姿态要求各不相同。第38页/共91页任务任务任务任务4 4 喷漆编程与操作喷漆编程与操作喷漆编程与操作喷漆编程与操作运动规划运动规划1 1、任务规划、任务规划 机器人喷漆的动作，可分解成为机器人喷漆的动作，可分解成为“喷漆喷漆”、“工件转位工件转位”、“喷漆喷漆”等一系列子任务。可以进一步分解为等一系列子任务。可以进一步分解为“把喷枪靠近工件把喷枪靠近工件”、“移移动吸盘贴

36、近工件动吸盘贴近工件”、“打开喷枪喷漆打开喷枪喷漆”、“沿工件移动喷枪沿工件移动喷枪”等一系等一系列动作。列动作。第39页/共91页任务任务任务任务4 4 喷漆编程与操作喷漆编程与操作喷漆编程与操作喷漆编程与操作运动规划运动规划2 2、动作循环规划、动作循环规划 喷漆作业过程需要对工件四面进行喷漆，各面的喷漆运动轨喷漆作业过程需要对工件四面进行喷漆，各面的喷漆运动轨迹相同，所以只需要编制一个表面的喷漆运动程序，通过条件迹相同，所以只需要编制一个表面的喷漆运动程序，通过条件判断控制工作台转位换面。判断控制工作台转位换面。第40页/共91页任务任务任务任务4 4 喷漆编程与操作喷漆编程与操作喷漆编

37、程与操作喷漆编程与操作运动规划运动规划3 3、轨迹规划、轨迹规划 单面喷漆作业过程中，喷枪沿着工件表面以圆弧轨迹移动到单面喷漆作业过程中，喷枪沿着工件表面以圆弧轨迹移动到工件右侧，然后向下移动固定距离，再沿着工件工件右侧，然后向下移动固定距离，再沿着工件.表面以相同表面以相同的圆弧轨迹动到工件左侧，再向下移动固定距离，然后再以相的圆弧轨迹动到工件左侧，再向下移动固定距离，然后再以相同的圆弧轨迹动到工件右侧。这样循环往复运动，完成整个喷同的圆弧轨迹动到工件右侧。这样循环往复运动，完成整个喷漆过程。漆过程。第41页/共91页任务任务任务任务4 4 喷漆编程与操作喷漆编程与操作喷漆编程与操作喷漆编程

38、与操作示教前的准备示教前的准备I/OI/O配置配置 本任务中需通过外部本任务中需通过外部I/OI/O信号启动机器人喷漆工作，第一面信号启动机器人喷漆工作，第一面喷漆完成后，需要通过喷漆完成后，需要通过I/OI/O信号控制工作台转位。此外喷枪的信号控制工作台转位。此外喷枪的打开与关闭也需通过打开与关闭也需通过I/OI/O信号控制。信号控制。第42页/共91页任务任务任务任务4 4 喷漆编程与操作喷漆编程与操作喷漆编程与操作喷漆编程与操作喷枪工具坐标系六点标定喷枪工具坐标系六点标定图图4-5 4-5 喷漆工具坐标系喷漆工具坐标系第43页/共91页任务任务任务任务4 4 喷漆编程与操作喷漆编程与操作

39、喷漆编程与操作喷漆编程与操作工作台工件坐标系设定工作台工件坐标系设定 工件坐标系是由用户在工件空间定义的一个笛卡尔坐标系。工件坐标系是由用户在工件空间定义的一个笛卡尔坐标系。工件坐标包括工件坐标包括:（X,Y,ZX,Y,Z）用来表示距原点的位置，（）用来表示距原点的位置，（A,B,CA,B,C）用来表示绕用来表示绕 X-X-，Y-Y-，Z-Z-轴旋转的角度。与工具坐标系相同，轴旋转的角度。与工具坐标系相同，机器人控制系统支持机器人控制系统支持1616个工件坐标系设定，每个工件坐标系可个工件坐标系设定，每个工件坐标系可以属于不同的组号，也可为每个工件坐标系添加相应的注释说以属于不同的组号，也可为

40、每个工件坐标系添加相应的注释说明。明。第44页/共91页任务任务任务任务4 4 喷漆编程与操作喷漆编程与操作喷漆编程与操作喷漆编程与操作4.2 4.2 喷漆示教编程喷漆示教编程圆弧运动指令圆弧运动指令C C标签指令标签指令LBLLBL和无条件跳转指令和无条件跳转指令JMPJMP寄存器指令寄存器指令R R寄存器条件比较指令寄存器条件比较指令IF RiIF Ri位置寄存器指令位置寄存器指令PRPR编制喷漆程序编制喷漆程序喷漆示教喷漆示教第45页/共91页任务任务任务任务4 4 喷漆编程与操作喷漆编程与操作喷漆编程与操作喷漆编程与操作圆弧运动指令圆弧运动指令C CC C 圆弧运动指令圆弧运动指令Pi

41、 Pi 圆弧运动的起始点圆弧运动的起始点 2000mm/sec 2000mm/sec 进给速度为进给速度为2000/2000/秒，由程序指令直接指定，秒，由程序指令直接指定，单位可为单位可为mm/secmm/sec、cm/mincm/min、inch/mininch/min。通过区别起点和终点时。通过区别起点和终点时的姿态，来控制被驱动的工具的姿态。的姿态，来控制被驱动的工具的姿态。第46页/共91页任务任务任务任务4 4 喷漆编程与操作喷漆编程与操作喷漆编程与操作喷漆编程与操作标签指令标签指令LBLLBL和无条件跳转指令和无条件跳转指令JMPJMP1 1、标签指令、标签指令LBLLBL指令格

42、式：指令格式：LBLiLBLi指令注释：标签指令用于指定程序执行的分支跳转的目标。指令注释：标签指令用于指定程序执行的分支跳转的目标。程序说明如下：程序说明如下：LBL LBL 标签指令标签指令ii标签序号标签序号(1(1到到32767)32767)第47页/共91页任务任务任务任务4 4 喷漆编程与操作喷漆编程与操作喷漆编程与操作喷漆编程与操作标签指令标签指令LBLLBL和无条件跳转指令和无条件跳转指令JMPJMP1 1、标签指令、标签指令LBLLBL示例：示例：LBL2LBL2说说 明明 ：标签一经执行，对于条件指令、等待指令和无条件跳转指令标签一经执行，对于条件指令、等待指令和无条件跳转

43、指令都是适用的。不能把标签序号指定为间接寻址（如都是适用的。不能把标签序号指定为间接寻址（如LBLR1LBLR1）。）。第48页/共91页任务任务任务任务4 4 喷漆编程与操作喷漆编程与操作喷漆编程与操作喷漆编程与操作标签指令标签指令LBLLBL和无条件跳转指令和无条件跳转指令JMPJMP2 2、无条件跳转指令、无条件跳转指令JMPJMP指令格式：指令格式：JMP LBL i JMP LBL i 指令注释：无条件跳转指令是指在同一个程序中，无条件的从程指令注释：无条件跳转指令是指在同一个程序中，无条件的从程序的一行跳转到另一行去执行，即将程序控制转移到指定的标序的一行跳转到另一行去执行，即将程

44、序控制转移到指定的标签。签。第49页/共91页任务任务任务任务4 4 喷漆编程与操作喷漆编程与操作喷漆编程与操作喷漆编程与操作标签指令标签指令LBLLBL和无条件跳转指令和无条件跳转指令JMPJMP2 2、无条件跳转指令、无条件跳转指令JMPJMP程序说明如下：程序说明如下：JMPJMP无条件跳转指令无条件跳转指令ii标签序号标签序号(1(1到到32767)32767)示例：示例：JMP LBL2JMP LBL2第50页/共91页任务任务任务任务4 4 喷漆编程与操作喷漆编程与操作喷漆编程与操作喷漆编程与操作寄存器指令寄存器指令R R寄存器指令在寄存器上完成算术运算。寄存器是一个存储数据的寄存

45、器指令在寄存器上完成算术运算。寄存器是一个存储数据的变量，本机器人控制系统提供变量，本机器人控制系统提供200200个个R R寄存器。寄存器。指令格式：指令格式：Ri=(value)Ri=(value)Ri=(value)Ri=(value)（operatoroperator）(value)(value)指令注释：把数值指令注释：把数值(value)(value)赋值给指定的赋值给指定的R R寄存器。寄存器。第51页/共91页任务任务任务任务4 4 喷漆编程与操作喷漆编程与操作喷漆编程与操作喷漆编程与操作寄存器指令寄存器指令R R程序说明如下：程序说明如下：RR寄存器指令寄存器指令iiii的范

46、围是的范围是0 0到到199199ValueValue可以取常数（可以取常数（constantconstant）、寄存器（）、寄存器（R R）、位置寄存器中）、位置寄存器中的某个轴（的某个轴（PRi,jPRi,j）、数字量输入）、数字量输入输出输出(DIi/DOi)(DIi/DOi)、模拟量输入、模拟量输入/输出输出(AIi/AOi)(AIi/AOi)。OperatorOperator把两个数值进行把两个数值进行+、-、*、/、MODMOD、DIVDIV操作操作第52页/共91页任务任务任务任务4 4 喷漆编程与操作喷漆编程与操作喷漆编程与操作喷漆编程与操作寄存器条件比较指令寄存器条件比较指令

47、IF RiIF Ri指令格式：指令格式：IF Ri(IF Ri(运算符运算符)(value)()(value)(操作操作)指令注释：寄存器条件比较指令将存储在寄存器中的值与另一个指令注释：寄存器条件比较指令将存储在寄存器中的值与另一个值比较。当比较条件满足时，执行指定的操作。值比较。当比较条件满足时，执行指定的操作。程序说明如下：程序说明如下：IFIF条件指令条件指令RiRi寄存器号寄存器号0 0到到199199第53页/共91页任务任务任务任务4 4 喷漆编程与操作喷漆编程与操作喷漆编程与操作喷漆编程与操作位置寄存器指令位置寄存器指令PRPR位置寄存器是一个存储位置数据位置寄存器是一个存储位

48、置数据(x(x、y y、z z、w w、p p、r)r)的变量，本系的变量，本系统提供统提供100100个位置寄存器。个位置寄存器。指令格式：指令格式：PRi=(value)PRi=(value)指令注释：把数值指令注释：把数值(value)(value)赋值给指定的位置寄存器。位置寄存器指赋值给指定的位置寄存器。位置寄存器指令在位置寄存器上完成算术操作。位置寄存器指令可以把位置令在位置寄存器上完成算术操作。位置寄存器指令可以把位置数据、两个数值的和、差赋值给指定的位置寄存器。数据、两个数值的和、差赋值给指定的位置寄存器。第54页/共91页任务任务任务任务4 4 喷漆编程与操作喷漆编程与操作喷

49、漆编程与操作喷漆编程与操作位置寄存器指令位置寄存器指令PRPR指令说明：指令说明：PRPR位置寄存器位置寄存器ii位置寄存器号，取值范围为位置寄存器号，取值范围为0-990-99ValueValue可以取位置寄存器（可以取位置寄存器（PRPR）、位置变量（）、位置变量（P P）、直角坐标）、直角坐标系中的当前位置（系中的当前位置（Lpos)Lpos)、关节坐标、关节坐标系中的当前位置（系中的当前位置（JposJpos）、用户坐标系（）、用户坐标系（UFRAMEiUFRAMEi）、工具坐标）、工具坐标系（系（UTOOLiUTOOLi）。）。第55页/共91页任务任务任务任务5 5 数控车床上下料

50、编程与操作数控车床上下料编程与操作数控车床上下料编程与操作数控车床上下料编程与操作5.1 5.1 数控车床及机器人上下料协调工作数控车床及机器人上下料协调工作数控车削工艺数控车削工艺机器人的通讯机器人的通讯第56页/共91页任务任务任务任务5 5 数控车床上下料编程与操作数控车床上下料编程与操作数控车床上下料编程与操作数控车床上下料编程与操作 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，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工艺问题，主要内容有：