工业机器人教案.pdf

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1、工业机器人教案大连理工大学工程训练中心实实 习习 教教 案案实习项目名称：工业机器人训练教案编写：姜英实习地点：现代制造技术车间讲课时间：教案审定：工工 业业 机机 器器 人人教学目的与要求：教学目的与要求：了解工业机器人的基础知识、应用和简单的工作过程教学重点：略教学重点：略教学难点：略教学难点：略教学内容：教学内容：（结合实物讲解）（结合实物讲解）1 1概述：概述：机器人是典型的光机电一体化的高科技产品。工业机器人是目前技术上最成熟、应用最广泛的机器人。现在世界各国已装配了 90 余万台工业机器人。工业机器人的应用使产品的质量更加可靠，生产线的柔性增加，企业适应市场的能力大大提高。2 2工

2、业机器人的定义：工业机器人的定义：工业机器人是指在工业中应用的一种可自动定位控制的，可重复编程的，多功能的、多自由度的、多用途的操作机。它能够搬运物料、零件，或者是操持工具，用以完成各种作业。3 3工业机器人的分类：工业机器人的分类：根据臂机构，按照其工作形态，可以分为：圆柱坐标型机器人1/10工业机器人教案极坐标型机器人直角坐标型机器人多关节型机器人4实习机器人型号：实习机器人型号：ABB公司的IRB1400 型小型机器人，属于多关节型机器人。5 5IRB1400IRB1400 机器人的组成：机器人的组成：ControllerControllerController:控制器。Manipula

3、toManipulatoManipulator:机械手。机械本体：由六个转轴组成的空间六杆开链结构；六个转轴均有 AC 伺服电机驱动，每个电机后面均有编码器；每个转轴带有一个齿轮箱。有手动松闸按钮，用于维修时使用。2/10工业机器人教案Teach pendantTeach pendantOperatorOperator s panels panelMains SwitchMains SwitchDisk driveDisk drive机器人控制器：Mains Switch:主电源开关。Teach Pendant:示教器。Operators Panel:操作盘。Disk drive:磁盘驱动器机

4、器人的控制系统主要由中心控制计算机和伺服控制器组成。中心控制计算机发出指令协调各关节驱动器之间的运动，同时完成编程、示教/再现以与和其他环境状况、工艺要求、外部相关设备协调工作。伺服控制器控制各关节驱动器，使各轴按一定的速度、加速度和位置要求进行运动。3/10工业机器人教案(示教器)示教器功能：坐标系指定：大地、基础、工具、工件运动性质指定：直线、姿态轴动作：对各关节电机进行驱动控制速度设定:动作方式设定：单步、单次、循环 急停、暂停、运行、结束、复位指定示教数据命令修正：对已示教过的数据命令进行修正（变更、插入、删除）作业条件再线修正信息显示：数据写入等控制，编辑，报警显示等功能6 6IRB

5、1400IRB1400 机器人的技术参数：机器人的技术参数：4/10工业机器人教案自由6度数腕部承5kg载能力1 轴1802 轴-90+110运动范围3 轴-230+504 轴2005 轴1156 轴4007 7程序编制程序编制坐标系：用户在编制程序时，可根据需要选择坐标系。机器人可以建立的坐标系有“World 坐标系”,“Base 坐标系”,“Tool 坐标系”，Wobj 工件坐标系”，“Wirst 腕坐标系”等。其相互关系如下：重复定0.05mm0.2mm位精度驱动AC 伺服电机驱动方式控制方式点到点（PTP）连续轨迹（CP）5/10工业机器人教案Wrist coordinatesWris

6、t coordinatesWristWristcoordinatescoordinatesTool coordinatesTool coordinatesY YWobj coordinatesWobj coordinatesx xZ ZZ ZTCPTCPZ ZY YUser coordinatesUser coordinatesZ ZObject coordinatesObject coordinatesZ ZY Yx xBase coordinatesBase coordinatesY Yx xY Yx xWorld coordinatesWorld coordinatesx x World

7、 大地坐标系。Base 基础坐标系。Tool 工具坐标系。Wobj 工件坐标系。编制程序：编制程序：机器人的语言命令是一种用户非常容易理解的语言。语言中的每个语句（命令）都与某种功能相对应，机器人的各种动作都是由这些语句的组合来完成的。机器人语言命令包括运动语句、程序流程语句、外部管理与控制语句。例：基本运动指令：MoveL p1MoveL p1，v100v100，z10z10，tool1;tool1;Move L:线性运动。（Linear）Move J：关节轴运动。（Joint）Move C：圆周运动。（Circular）p1:目标位置。6/10工业机器人教案 v100:规定在数据中的速度。

8、z10:规定在转弯区尺寸。tool1:工具。（TCP）速度选择：mm/svmax 速度为 v5000,可自定义速度。最大可定义至 v7000，但机器人未必能达到。转弯区尺寸选择：mm选择所需转弯区尺寸，可自定义。fine 指机器人 TCP 达到目标点，在目标点速度降为零。机器人动作有停顿，焊接时必须用。zone 指机器人 TCP 不达到目标点，机器人动作圆滑、流畅。7/10工业机器人教案例：画一个长方形。为了精确确定 p1、p2、p3、p4 点，可以采用函数 offs，反馈一个参变量。offs(p，x，y，z)代表一个离 p1 点 X 轴偏差量为 x，Y 轴偏差量为 y，Z 轴偏差量为 z 的

9、点。例：圆弧指令MoveC p1MoveC p1，p2p2，v100v100，z1z1，tool1;tool1;P1P0P2例：画一个半径为 80mm 的圆：8/10工业机器人教案P PMoveJ p0，v500，z1，tool1;MoveL offs(p，80，0，0)，v500，z1，tool1;MoveC offs(p，0，80，0)，offs(p，-80，0，0)，v500，z1，tool1;MoveC offs(p，0，-80，0)，offs(p，80，0，0)，v500，z1，tool1;MoveJ p0，v500，z1，tool1;8 8工业机器人的应用：工业机器人的应用：工业机

10、器人主要应用在电机制造工业、汽车制造工业、塑料成型加工、通用机械制造、金属加工、铸造与其他重型工业和轻工业等行业。涉与搬运、工具与工件装卸、机械加工、铸造、锻造、热处理、焊接（包括点焊和弧焊）、喷漆、装配、检验和抛光修整等。所实习的 ABB 机器人主要应用在焊接上。9.9.有关安全事项：有关安全事项：由于机器人系统复杂而且危险性大，在练习期间，对机器人进行任何操作都必须注意安全。无论什么时候进入机器人工作范围都可能导致严重的伤害，只有经过培训认证的人员才可以进入该区域。万一发生火灾，请使用二氧化碳灭火器。9/10工业机器人教案机器人在发生意外或运行不正常等情况下，均可使用急停键，停止运行。急停键不允许被短接。机器人处于自动模式时，任何人员不允许进入其运动所与的区域。其他安全事项详见“用户指南”。10/10