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实<br****br/>教
案
实****工程名称:工业机器人训练
教案编写:姜英
实****地点:现代制造技术车间
讲课时间:
教案审定:
工
业机器
人
教学目的及要求:了解工业机器人的根底学问、应用和简洁的工作过程
教学重点:略教学难点:略
教学内容:〔结合实物讲解〕
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牢靠,生产线的柔性增加,企业适应市场的力量大大提高。
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把握的,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。
工业机器人的分类:
依据臂机构,依据其工作形态,可以分为:
圆柱坐标型机器人
极坐标型机器人
直角坐标型机器人
多关节型机器人
实****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。
IRB1400机器人的组成:
1
Controller:把握器。Manipulator: 机械手。
机械本体:
由六个转轴组成的空间六杆开链构造;
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,用于修理时使用。
机器人把握器:
Teachpendant
Controller Manipulator Operator’spanel
MainsSwitch Diskdrive
MainsSwitch: 主电源开关。TeachPendant: 示教器。Operator’sPanel:操作盘。Diskdrive: 磁盘驱动器
机器人的把握系统主要由中心把握计算机和伺服把握器组成。中心把握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/再现以及和其他环境状况、工艺要求、外部相关设备协调工作。伺服把握器把握各关节驱动器,使各轴按肯定的速度、加速度和位置要求进展运动。
(示教器)
示教器功能:
坐标系指定:大地、根底、工具、工件
2
运动性质指定:直线、姿势
轴动作:对各关节电机进展驱动把握速度设定:
动作方式设定:单步、单次、循环\急停、暂停、运行、完毕、复位指定
示教数据命令修正:对已示教过的数据命令进展修正〔变更、插入、删除〕作业条件再线修正
自由
度数
腕部承载
6
5kg
重复定位
精度驱动方式
把握方式
±~±
AC伺服电机驱动
点到点〔PTP〕连续轨迹〔CP〕
信息显示:数据写入等把握,编辑,:
力量
轴
轴
±180°
-90°+110°
运动
3轴
-230°+50°
范围
轴
轴
轴
±200°
±115°
±400°
程序编制
坐标系:用户在编制程序时,可依据需要选择坐标系。机器人可以建立的坐标
系有“World坐标系”,“Base坐标系”“,腕坐标系”等。
其相互关系如下:
Tool坐标系”,Wobj工件坐标系”“,Wirst
3
WWrriissttcoocrodoinradtiensates
Toolcoordinates
Y Wobjcoordinates
x TCP
Z
Z Usercoordinates Z
Y Z
Y
Z x
Objectcoordinates
Y
Worldcoordinates
Basecoordinates x
Y
x
x
World大地坐标系。 Base根底坐标系。
Tool工具坐标系。 Wobj工件坐标系。
编制程序:
机器人的语言命令是一种用户格外简洁理解的语言。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、外部治理与把握语句。
例:根本运动指令:MoveLp1,v100,z10,tool1;MoveL:线性运动。〔Linear〕
MoveJ:关节轴运动。〔Joint〕MoveC:圆周运动。〔Circular〕p1: 目标位置。
v100:规定在数据中的速度。z10: 规定在转弯区尺寸。tool1: 工具。〔TCP〕
速度选择:mm/s
vmax速度为v5000,可自定义速度。
最大可定义至v7000,但机器人未必能到达。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到达目标点,在目标点速度降为零。机器人动作有停顿,焊接时必需用。
zone指机器人TCP不到达目标点,机器人动作圆滑、流畅。
4
例:画一个长方形。
为了准确确定p1、p2、p3、p4点,可以承受函数offs,反响一个参变量。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的点。例:圆弧指令
MoveCp1,p2,v100,z1,tool1;P0
P1
5
P2
例:画一个半径为80mm的圆:
P
MoveJp0,v500,z1,tool1;
MoveLoffs(p,80,0,0),v500,z1,tool1;
MoveCoffs(p,0,80,0),offs(p,-80,0,0),v500,z1,tool1;MoveCoffs(p,0,-80,0),offs(p,80,0,0),v500,z1,tool1;MoveJp0,v500,z1,tool1;
工业机器人的应用:
工业机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、铸造及其他重型工业和轻工业等行业。涉及搬运、工具及工件装卸、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****的ABB机器人主要应用在焊接上。
有关安全事项:
由于机器人系统简单而且危急性大,在练****期间,对机器人进展任何操作都必需留意安全。无论什么时候进入机器人工作范围都可能导致严峻的损害,只有经过培训认证的人员才可以进入该区域。
①万一发生火灾,请使用二氧化碳灭火器。
②机器人在发生意外或运行不正常等状况下,均可使用急停键,停顿运行。急停键不允许被短接。
③机器人处于自动模式时,任何人员不允许进入其运动所及的区域。
④其他安全事项详见“用户指南”。
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