工業(yè)機(jī)器人操作與編程教材PPT

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1、 目 錄 任務(wù)1認(rèn)識工業(yè)機(jī)器人 任務(wù)2搬運(yùn)編程與操作 任務(wù)3機(jī)器人涂膠編程與操作 任務(wù)4噴漆編程與操作 7工業(yè)機(jī)器人的離線編程 任務(wù)1認(rèn)識工業(yè)機(jī)器人 1.1 了解工業(yè)機(jī)器人 1.1.1工業(yè)機(jī)器人分類及應(yīng)用 1.1.2工業(yè)機(jī)器人的組成 1.1.3工業(yè)機(jī)器人的坐標(biāo)系 1丄4工業(yè)機(jī)器人基本規(guī)格 ：1.8工業(yè)機(jī)器人操作安全注意事項 任務(wù)1認(rèn)識工業(yè)機(jī)器人 任務(wù)1認(rèn)識工業(yè)機(jī)器人 1.1.1工業(yè)機(jī)器人分類及應(yīng)用 1 ?按臂部的運(yùn)動形式分 (1)直角坐標(biāo)型 臂部可沿三個直角坐標(biāo)移動 EK煬曙 01柱生標(biāo)機(jī)爲(wèi)人曳型射

2、拘 (2)關(guān)節(jié)型 臂部有多個轉(zhuǎn)動關(guān)節(jié); TZ 3 柱坐標(biāo)型 降；回轉(zhuǎn)和伸縮 動作； 任務(wù)1認(rèn)識工業(yè)機(jī)器人 任務(wù)1認(rèn)識工業(yè)機(jī)器人 1.1.1工業(yè)機(jī)器人分類及應(yīng)用 1?按臂部的運(yùn)動形式分 4)組合結(jié)構(gòu) 可以實現(xiàn)直線、旋轉(zhuǎn)、回轉(zhuǎn)、 伸縮； (5)球坐標(biāo)型 臂部能回轉(zhuǎn)、俯仰和彳軽 且角蛛機(jī)診人夷田絃溝 竦矍糊診人踐魁結(jié)購

3、 任務(wù)1認(rèn)識工業(yè)機(jī)器人 2、按執(zhí)行機(jī)構(gòu)運(yùn)動的控制機(jī)能分 匚點(diǎn)位型 連續(xù)軌跡型 器大霜贏器人、噴涂機(jī)器人等。 1.1.2工業(yè)機(jī)器人的組成 工業(yè)機(jī)器人由本體、驅(qū)動系統(tǒng)和控制系統(tǒng)三個基本部分組成。 本體:即機(jī)座和執(zhí)行機(jī)構(gòu)，包括臂部、腕部和手部，有的機(jī)器 人還有行走機(jī)構(gòu)； 驅(qū)動系統(tǒng):包括動力裝置和傳動機(jī)構(gòu)，用以使巴摯■生相? 2丄3工業(yè)機(jī)器人的坐標(biāo)系 工業(yè)機(jī)器人一般有四個坐標(biāo)系，基坐標(biāo)系.關(guān)節(jié)坐標(biāo)系.工 具坐標(biāo)系.工件坐標(biāo)系。 任務(wù)1認(rèn)識工業(yè)機(jī)器人 1.2手動操作工業(yè)機(jī)器人 1.2.1手動操作功能簡介 1.2.1手動操作工業(yè)機(jī)器人

4、 拓展與提咼1 十大工業(yè)機(jī)器人品牌 任務(wù)1認(rèn)識工業(yè)機(jī)器人 1.2.1手動操作功能簡介 機(jī)器人的運(yùn)動可以是連續(xù)的、也可以是步進(jìn)的，可以是單 電源指示 軸獨(dú)立的、也可以是多軸聯(lián)動的，這些運(yùn)動都可數(shù)器手 動操作來實現(xiàn)。 任務(wù)1認(rèn)識工業(yè)機(jī)器人 1.2.1手動操作工業(yè)機(jī)器人 1、工業(yè)機(jī)器人啟動基本操作 HSR-608工業(yè)機(jī)器人電氣控制柜而板 報警指示 3、 工業(yè)機(jī)器人參考點(diǎn)設(shè)定 4、 工業(yè)機(jī)器人回參考點(diǎn)操作 伺服指示 任務(wù)1認(rèn)識工業(yè)機(jī)器人 拓展與提局1 十大工業(yè)機(jī)器人品牌

5、 —、發(fā)那科（FANUC）—日本 二、庫卡（KUKA Roboter Gmbh）-德國 三、那智（NACHI）不二越-日本 四. 川崎機(jī)器人-日本 五. ABB 六. 史陶比爾（Staubli） -瑞士 拓展與提局2 十大工業(yè)機(jī)器人品牌 七、 柯馬(COMAU) -意大利 八、 愛普生(DENSO EPSON)機(jī)器人(機(jī)械手)-日本 九、 日本安川(Yaska.wa. Electric Co.)—日本 十.新松(SIASUN)機(jī)器人-中國 任務(wù)2搬運(yùn)編程與操作 2.1新建、編輯和加載程序 2.1.1程序的基本信息 2.1.2新建程序 2.1.3打開、加載程序

6、 2.1.4程序編輯、修改 任務(wù)2搬運(yùn)編程與操作 任務(wù)2搬運(yùn)編程與操作 2.1.1程序的基本信息 1?常見的程序編制方法有兩種，示教編程方法和離線編程方法。 (―)教編程方法：是由操作人員引導(dǎo)，控制機(jī)器人運(yùn)動，記 錄機(jī)器人作業(yè)的程序點(diǎn)，并插入所需的機(jī)器人命令來完成程序的 編制; 旨妝址門小 rn離線示教：是操信丕空屯 行編程或在模擬環(huán)境中進(jìn)行仿真，生成示教 數(shù)據(jù)，■麗C間接對機(jī)器人進(jìn)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、程序注釋、子類型、寫保護(hù)、 程序指令和程序結(jié)束標(biāo)志。 任務(wù)2搬運(yùn)編程與操作 2.1.2新建程

7、序 在如圖所示的“示教界面”中點(diǎn)擊下方左側(cè)的“新建程序”按 鈕，在彈出如圖所示的對話框中輸入程序名，可新建一個空的程 A 程序名: 取消 2.1.3打開、加載程序 打開程序?qū)υ捒蚩刹榭聪到y(tǒng)中所有的程序文件及其屬性，點(diǎn) 擊“示教界面”中的“打開程序”,可顯示如圖所示程序文件列 表, 程序文件。 程序文件。 、 打開程序窗口 2.1.4程序編輯、修改 示教主要提供程序編輯、修改功能，對于觸摸屏手持器，本機(jī) 器人控制系統(tǒng)提供兩種操作方式即：短按和長按。 2.1.5程序檢杳 系統(tǒng)支持對編寫的程序進(jìn)行語法檢杳, 任務(wù)2搬運(yùn)編程與操作 2.1.6自動運(yùn)行

8、 在自動操作模式下可以運(yùn)行機(jī)器人程序，任何程序必須先加載到 程序加載界而 任務(wù)2搬運(yùn)編程與操作 程序加載界而 任務(wù)2搬運(yùn)編程與操作 內(nèi)存中才能運(yùn)行。 網(wǎng)絡(luò) 報■ 手動 停止Menr408MB 可用存儲空間:7.99 GB 已運(yùn)行時間「小時25分32砂 自動運(yùn)行 文件名稱 1、加載程序 示教 手動運(yùn)行 2、自動運(yùn)行程序 寄存器 banyun disanzhang disizhang banyuni diwuzhang jiaoche ng 10信號 tujiao test 創(chuàng)連時間 2015-04-27 12:51:30 2015

9、-04-27 12:16:30 2015-04-29 12:04:00 2015 04 29 02:58:56 2015-04-29 04:01:48 2015 04-29 04:06 56 201504-29 06:06.04 2015-08-27 11:28.11 注釋 參數(shù)設(shè)蓋 生產(chǎn)管理 確認(rèn) 返回 程序加載界而 任務(wù)2搬運(yùn)編程與操作 2.2搬運(yùn)編程與操作 2.2.1運(yùn)動指令 2.2.2等待和數(shù)字輸出指令 2.2.3工業(yè)機(jī)器人工作流程 2.2.4搬運(yùn)工莒分析

10、 任務(wù)2搬運(yùn)編程與操作 2.2.1運(yùn)動指令 運(yùn)動指令用來實現(xiàn)以指定速度、特定路線模式等將工具從一個 位置移動到啟一個指定位置。在使用運(yùn)動指令時需指定以下幾項 內(nèi)容： 1 ?動作類型：指定采用什么運(yùn)動方式來控制到達(dá)指定位聖迄I 路徑，機(jī)器人動作類型有 3.講給諫彥:招畝機(jī)器人運(yùn)對的講給諫彥: 2.2.2等待和數(shù)字輸出指令 1、等待指令 WAIT (value) sec 指令格式：WAIT (value) sec 指令注釋：用于在一個指定的時間段內(nèi)，或者直到某個條件滿足時的時 間段內(nèi)，結(jié)束程序的 指令。 程序說明如下： WAIT ——等待指令 Value 取常數(shù)

11、(Constant) 線把ON二1 / OFF=O賦值給指定的數(shù)字輸出信號。 品 2、數(shù)字輸出指今 釋：與 D 程序說E —疋可以被用戶控制的輸出信號 [i]——數(shù)字輸出端□號，即寄存器號，范圍為0-199 0N/0FF — —0N=l/0FF=0打開/關(guān)閉數(shù)字輸出信號 2.2.3工業(yè)機(jī)器人工作流程 使用工業(yè)機(jī)器人完成搬運(yùn)工作，要經(jīng)過5個主要工作環(huán)節(jié)，包 括工藝分析、運(yùn)動規(guī)劃.示教前的準(zhǔn)備.示教編程、程序測試。 2. 2.4搬運(yùn)工藝分析 □□ 機(jī)器人搬運(yùn)是指物料在生產(chǎn)工序、工位藝送轉(zhuǎn)薩 出續(xù)生產(chǎn)的搬"業(yè)。采用科學(xué)合理的 在搬運(yùn)過程生，因搬運(yùn)手段不當(dāng)，造成磕.碰.傷，從

12、而影響產(chǎn)品質(zhì)量 O為了有效地組織好物料搬運(yùn)，必須遵循搬運(yùn)的原則。 任務(wù)2搬運(yùn)編程與操作 2. 2. 5搬運(yùn)運(yùn)動規(guī)劃和示教前的準(zhǔn)備 I /-? I 4 L/in 、 Fy Z-/ 、4Tnni 任務(wù)2搬運(yùn)編程與操作 I /-? I 4 L/in 、 Fy Z-/ 、4Tnni 任務(wù)2搬運(yùn)編程與操作 h運(yùn)動規(guī)劃 任務(wù) 知劃 抓取工件 機(jī)器人搬運(yùn)的動作，可分解丿 “抓取工件”、“移動工件”、“放下I劇一主扛 —系列子任務(wù)?？梢赃M(jìn)一步分解為“把I 盤移到工件 等一系列動 -<上5屯云至上6 ”、“打開［R盤抓取工

13、件”、“移動吸盤抬起工件” I /-? I 4 L/in 、 Fy Z-/ 、4Tnni 任務(wù)2搬運(yùn)編程與操作 2. 2. 5搬運(yùn)運(yùn)動規(guī)劃和示教前的準(zhǔn)備 2、示教前的準(zhǔn)備 (1) I/O配置 本任務(wù)中使用氣動吸盤來抓取工件，氣動吸盤的打開與 閉需通過I/O信號控制。HSR-JR608機(jī)器人控 O z— \早 / 士 1/J氐王 理有輸入信號X和輸出信號Yo輸入/ 是對這些輸入/輸出狀態(tài)進(jìn)行管理和設(shè)置。 2. 2. 5搬運(yùn)運(yùn)動規(guī)劃和

14、示教前的準(zhǔn)備 2、示教前的準(zhǔn)備 (2)坐標(biāo)系設(shè)定 任務(wù)2搬運(yùn)編程與操作 任務(wù)2搬運(yùn)編程與操作 本任務(wù)中使用氣動吸盤從傳送帶A上抓取物品，將其 點(diǎn)較容易，所以可d aZjV^xo 置到月外一條傳送帶B上的盒子里，運(yùn)動軌跡 教取 任務(wù)2搬運(yùn)編程與操作 2'2'5搬運(yùn)運(yùn)動規(guī)劃和示教前的準(zhǔn)備 任務(wù)3機(jī)器人涂膠編程與操作 2.2.6搬運(yùn)示教編程 為了使機(jī)器人能夠進(jìn)行再現(xiàn)，就必須把機(jī)器人運(yùn)動命令編成程序。利 用工業(yè)機(jī)器人把工件從A點(diǎn)搬到B點(diǎn)，此程序由6個程序點(diǎn)組成，

15、搬運(yùn)程序如 下: 程序 程序注釋 WAIT 1 J P[l] 100% FINE 表2-4 搬辺 憐80% FINE 移動吸盤貼近工件 DO [1] = ON 工具抓取工件 等待吸盤吸附工件 WAIT 1 J P[3] 80% FINE DO [2] = ON 等待吸盤釋放工件 WAIT 1 控制機(jī)器人工具點(diǎn)（吸盤）移動到傳送帶2上方 工具放置工件 等待1秒（為了配合傳送帶節(jié)拍，可根據(jù)實際情況修改） 控制機(jī)器人工具點(diǎn)（吸盤）移動到傳送帶1上方 P[5] 80% FINE 3.1工業(yè)機(jī)器人的運(yùn)動學(xué)分析 3.1.1機(jī)器人位置與姿態(tài)的描述 1. 2工

16、業(yè)機(jī)器人運(yùn)動學(xué) 任務(wù)3機(jī)器人涂膠編程與操作 3. 1. 1機(jī)器人位置與姿態(tài)的描述 機(jī)器人末端執(zhí)行器的位置和姿態(tài)簡稱為位姿。在空間 坐標(biāo)系中，位置是由三個移動自由度確定，姿態(tài)是由三個旋轉(zhuǎn) 允的重點(diǎn)，因此，首 自由度確定。關(guān)節(jié)型機(jī)器人可視為由一系列關(guān)節(jié)連接起來的連 間相互關(guān)系（包括位移關(guān)系、速度關(guān)系無 桿組成。機(jī)器人運(yùn)動學(xué)研究的是各桿件尺寸、運(yùn)動副類型 ―要建立相癖秤之間的相互關(guān)系，即要建立連桿坐標(biāo)系。， —也坐標(biāo)系固定在機(jī)器人的每-個連桿的關(guān)節(jié)上,可用齊次變換 豐堆沐 0 此叢棕系'冋的柏対估晉知紹杰序向一 任務(wù)3機(jī)器人涂膠編程與操作 3. 1. 2工業(yè)機(jī)

17、器人運(yùn)動學(xué) 1、 連桿參數(shù)的關(guān)節(jié)變量 2、 連桿坐標(biāo)系和齊次變換 3、 工業(yè)機(jī)器人的運(yùn)動學(xué)正解 4、 工業(yè)機(jī)器人的運(yùn)動學(xué)逆解 任務(wù)3機(jī)器人涂膠編程與操作 3.2涂膠編程與操作 3.2.1直線運(yùn)動和輸入/輸出條件等待指令 3.2.2涂膠工藝分析 3.2.3涂膠運(yùn)動規(guī)劃和示教前的準(zhǔn)備 3.2.4膠槍工具坐標(biāo)系設(shè)定 任務(wù)3機(jī)器人涂膠編程與操作 3. 2. 1直線運(yùn)動和輸入/輸出條件等待指令 h運(yùn)動指令（直線指令L） 2、輸入/輸出條件等待指令WAIT （DI/DO）（比較符）（value）（操 3. 2. 3涂膠運(yùn)動規(guī)劃和示教前的準(zhǔn)備 1、運(yùn)動規(guī)劃

18、 機(jī)器人涂膠的動作，可分解成為“等待涂膠控制信號 ” “打開膠槍”、“涂膠”、“關(guān)閉膠槍”等一系列子任務(wù)。 可以進(jìn)一步分解為“把膠槍移到第一條軌跡線上Z、 “膠植移 動到涂膠點(diǎn)” p “打開膠槍2 任務(wù)3機(jī)器人涂膠編程與操作 3. 2. 3涂膠運(yùn)動規(guī)劃和示教前的準(zhǔn)備 2、示教前的準(zhǔn)備 I/O配置 本任務(wù)中需通過外部I/O信號啟動機(jī)器人涂膠工作, 外膠槍的打開與關(guān)閉也需通過I/O信號控制。 任務(wù)3機(jī)器人涂膠編程與操作 3. 2.4膠槍工具坐標(biāo)系設(shè)定 在進(jìn)行涂膠編程之前，就需要構(gòu)建起必要的編程環(huán)境， 其中包括工具數(shù)據(jù)，需要在編程前進(jìn)行定義。工具坐標(biāo)系用于

19、 描述安裝在機(jī)器人第六軸上的工具的TCP、位姿等數(shù)數(shù)據(jù)。一般 不同的機(jī)器人應(yīng)用配置不同的工具，比如說弧煜的機(jī)器人使用 608機(jī)器人默認(rèn)工具的工具中心點(diǎn)位于第五軸和第 六軸的交點(diǎn)，即位于于機(jī)器人手腕中心點(diǎn)，如圖3-11所示。 3.2.4膠槍工具坐標(biāo)系設(shè)定 HSR-608機(jī)器人默認(rèn)工具的工具中心點(diǎn)位于第五軸和第六 圖3-11 HSR-608機(jī)器人工具坐標(biāo)系 軸的交點(diǎn)，即位于于機(jī)器丿 手腕中心點(diǎn)，如圖3-11所示。 任務(wù)4噴漆編程與操作 4.1噴漆前的準(zhǔn)備 4.1.1噴漆工藝分析 4.1.2運(yùn)動規(guī)劃 4.1.3 示教前的準(zhǔn)備 4.1.4 噴槍工具坐標(biāo)系六

20、點(diǎn)標(biāo)定 4.1.5工作臺 1.1噴漆工藝分析 隨著工業(yè)自動化水平的提高，工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用也越來 越廣泛。機(jī)器人噴涂作為工業(yè)機(jī)器人的一個應(yīng)用領(lǐng)域，主要包 括汽車噴漆、家電噴涂、靜電噴涂及家具噴涂等幾大類。 機(jī)器人噴涂的表面類型大致分為以下J1種類型 面、豎直側(cè)表面、曲 Ho 各仝耆⑥ 任務(wù)4噴漆編程與操作 4.1.2運(yùn)動規(guī)劃 1、任務(wù)規(guī)劃 機(jī)器人噴漆的動作，可分解成為“噴漆”、“工件轉(zhuǎn) 位”、“噴漆”等一系列子任務(wù)?？梢赃M(jìn)一步分解為“把噴槍 靠近工件”、“移動吸盤貼近工件”、“打科|捻噴漆 沿工件移動噴槍”等一系並 任務(wù)4噴漆編程與操作 4.1.2

21、運(yùn)動規(guī)劃 2、動作循環(huán)規(guī)劃 噴漆作業(yè)過程需要對工件四面進(jìn)行噴漆，各面的噴漆運(yùn) 動軌跡相同，所以只需要編制一個表面的噴漆運(yùn)動程序，通過 條件判斷控制工作臺轉(zhuǎn)位換面。 任務(wù)4噴漆編程與操作 相同的圓弧軌跡動到工件左側(cè)，再向下移動固定亜離, □ 以相同的圓弧軌跡動到工 II 4.1.2運(yùn)動規(guī)劃 3、軌跡規(guī)劃 單面噴漆作業(yè)過程中，噴槍沿著工件表面以圓弧軌跡 移動到工件右側(cè)，然后向下移動固定距離，再沿著工件?表面D 任務(wù)4噴漆編程與操作 4. 1. 3示教前的準(zhǔn)備 I/O配置 本任務(wù)中需通過外部I/O信號啟動機(jī)器人噴漆工作，第 —面噴漆完成后，需要通

22、過I/O信號控制工作臺轉(zhuǎn)位。此外竺 的打開與關(guān)閉也需通過I/O信號控制。 4. 1.4 噴槍工具坐標(biāo)系六點(diǎn)標(biāo)定 4. 1.4 噴槍工具坐標(biāo)系六點(diǎn)標(biāo)定 圖4-5 TCP- 噴漆工具坐標(biāo)系 任務(wù)4噴漆編程與操作 4.1.5工作臺工件坐標(biāo)系設(shè)定 工件坐標(biāo)系是由用戶在工件空間定義的一個笛卡爾坐標(biāo) 系。工件坐標(biāo)包括：（X, Y, Z）用來表示距原點(diǎn)的位置，（ A, B,C）用來表示繞X-, Y-, Z-軸旋轉(zhuǎn)的角度。與工具坐標(biāo) 系相同，

23、機(jī)器人控制系統(tǒng)支持16個工件坐標(biāo)系誓，每個工件 任務(wù)4噴漆編程與操作 任務(wù)4噴漆編程與操作 坐標(biāo)系可以屬于不同的組號， □ 任務(wù)4噴漆編程與操作 4.2噴漆加教編程 4.2.1圓弧運(yùn)動指令C 4.2.2標(biāo)簽指令LBL和無條件跳轉(zhuǎn)指令JMP 4. 2. 1 圓弧運(yùn)動指令C C—— 圓弧運(yùn)動指令 P[i]- - 圓弧運(yùn)動的起始點(diǎn) 2000mm/sec——進(jìn)給速度為2000/秒, 定，單位可為mm/sec. cm/min^ inch/mino 點(diǎn)時的姿態(tài)，來控制翹屯 任務(wù)4噴漆編程與操作 4.

24、 2. 2標(biāo)簽指令LBL和無條件跳轉(zhuǎn)指令JMP 1、標(biāo)簽指令LBL 指令格式：LBL[i] 4- 2- 2標(biāo)簽指令頃和無條件跳轉(zhuǎn)指令加 1、標(biāo)簽指令LBL 示例：LBL [2] 4. 2. 2標(biāo)簽指令LBL和無條件跳轉(zhuǎn)指令JMP 2、無條件跳轉(zhuǎn)指令JMP 指令格式：JMP LBL [ i ] 任務(wù)4噴漆編程與操作 4. 2. 2標(biāo)簽指令LBL和無條件跳轉(zhuǎn)指令JMP 2、無條件跳轉(zhuǎn)指令JMP 程序說明如下： JMP ——無條件跳轉(zhuǎn)指令 [i]——標(biāo)簽序號（1到32767） 任務(wù)4噴漆編程與操作 4.2.3寄存器指令R 寄存器指令在寄存

25、器上完成算術(shù)運(yùn)算。寄存器是一個存儲數(shù)據(jù)的 變量，本機(jī)器人控制系統(tǒng)提供200個R寄存器。 4. 2.3寄存器指令R 程序說明如下： R——寄存器指令 i的范圍是0到199 Value 可以取常數(shù)(constant).寄存器丿異扌 勺某個軸(PRI1 里 ■ .1 — ■ L 1 / 、 OO 鬲田(DI [ i ] .模擬量輸入/輸出(AI[i]/A0[i])o erator 把兩個數(shù)值進(jìn)行+、一、 *、/、MOD、DIV操作 任務(wù)4噴漆編程與操作 4.2.4寄存器條件比較指令I(lǐng)F R[i] 指令格式：IF R[i]（運(yùn)算符）（valu

26、e）（操作） 指令注釋：寄存器條件比較指令將存儲在寄存器中的值與月一個 值比較。當(dāng)比較條件滿足時，執(zhí)行指定的操作。 程序說明如下: TF—二條件指令 —寄存器號0到199 1 4.2.5位置寄存器指令PR 位置寄存器是一個存儲位置數(shù)據(jù)(x、y、z、w、p、r)的變量，本 系統(tǒng)提供100個位置寄存器。 指令格式：PR[i] = (value) 指令在位置寄存器上 汗數(shù)值的和、差賦值給指定的位置寄存器。 指令注釋：把數(shù)值(value)賦值給指定的侑置寄器 任務(wù)4噴漆編程與操作 4.2.5位置寄存器指令PR 指令說明: PR——位置寄存器 _i]

27、位置寄存器號，取值范圍為0-99 坐樁 Value ——可以取位置寄存器(PR)、位置變量 勺當(dāng)前彳 Bos).用戶坐標(biāo)系(UFRAME[i])、工具坐標(biāo) > (UT00L[i])。 任務(wù)5數(shù)控車床上下料編程與操作 5.1數(shù)控車床及機(jī)器人上下料協(xié)調(diào)工作 5.1.1數(shù)控車削工藝 5.1.2機(jī)器人的通訊 任務(wù)5數(shù)控車床上下料編程與操作 5.1.1數(shù)控車削工藝 數(shù)控車削加工工藝是以普通車削加工工藝為基礎(chǔ)，結(jié)合數(shù)控車床 的特點(diǎn)，綜合運(yùn)用多方面的知識解決數(shù)控車削加工過程中面臨的 工藝問題，主要內(nèi)容有：分析零件圖紙，確定工序和工件在數(shù)控 車床上的裝夾方式，確定各表

28、面的加工順序和刀具曲迪 夾具和切削用量的選搔等 5.1.2機(jī)器人的通訊 在應(yīng)用中，工業(yè)機(jī)器人必須聯(lián)絡(luò)其他各種設(shè)備、裝置的有 關(guān)信息，通過程序的處理?與協(xié)調(diào)，才能實現(xiàn)自動運(yùn)轉(zhuǎn)。因此，工 業(yè)機(jī)器人除具有基本的示教再現(xiàn)的功能之外，與外界的聯(lián)系就成 3、與周邊設(shè)備對應(yīng)。 5.2數(shù)控車床上下料編程與操作 5.2.1子程序調(diào)用和增量指令 5.2.2上下料運(yùn)動規(guī)劃 5.2.3上下料示教前的準(zhǔn)備 524示教編程 拓展與提局5 —二 任務(wù)5數(shù)控車床上下料編程與操作 5.2.1子程序調(diào)用和增量指令 1、子程序調(diào)用指令 指令格式：CALL (Progr

29、am) 序)的第一行，并執(zhí)行子程序。當(dāng)子程序執(zhí)住 程 C3 旨令 曰 指令注釋：子程序調(diào)用指令將程序控制轉(zhuǎn)移到另一個程序(子程 (END)時，控制會迅速處 ￡3151 細(xì) CALL 子程序調(diào)用指令 5.2.1子程序調(diào)用和增量指令 1、子程序調(diào)用指令 指令格式：CALL (Program) 指令說明: CALL 子程序調(diào)用指令 Program 一 — 『王 任務(wù)5數(shù)控車床上下料編程與操作 5.2.1子程序調(diào)用和增量指令 2、增量指令(INC) 指令格式：INC 指令注釋：增量指令將運(yùn)動指令中的位置數(shù)據(jù)用作當(dāng)前位置的增 2、增量指

30、令(INC) 示例：L P[l] 500mm/sec FINE INC 注釋： (1) 當(dāng)位置數(shù)據(jù)為關(guān)節(jié)坐標(biāo)值時，提供了每個軸的增量弩 (2) 當(dāng)位置變量(P[i])作為侑置數(shù)哼巴巴學(xué)務(wù)褊矍盂 過用戶坐標(biāo)系的序2寶 ?Tp/jAi 標(biāo)系。 ,基準(zhǔn)坐標(biāo)系即為當(dāng)前用戶坐 5.2.2上下料運(yùn)動規(guī)劃 1、任務(wù)規(guī)劃 機(jī)器人上下料的運(yùn)動可分解成為“抓取工件”、“交換工件” “放置工件”等一系列子任務(wù)。 2、動作規(guī)劃 機(jī)器人 帀寺待上位機(jī)控 到工件上方”、“打開卡具”、“抓取 ”、“移動工件到機(jī)床” “交換工件”等一系列動作。 5.2.2上下料運(yùn)動規(guī)劃 3、路徑

31、規(guī)劃 抓取工件時示教第一點(diǎn)，其余點(diǎn)可以對第一點(diǎn)進(jìn)行位置 偏移，從而獲得其余點(diǎn)的位置數(shù)據(jù)，這樣可以減少示教點(diǎn)數(shù), 簡化示教過程。 — 任務(wù)5數(shù)控車床上下料編程與操作 5.2.3上下料示教前的準(zhǔn)備 1、I/O配置 本任務(wù)中使用兩個氣動卡盤來抓取工件，氣動卡盤的打 開與關(guān)閉需通過I/O信號控制。數(shù)控機(jī)床與給機(jī)器人也需要翌| 外部I/O信號通信。 任務(wù)5數(shù)控車床上下料編程與操作 是TCP相對于工具0的Y方向和Z正方向發(fā)生了偏 帆 1/乂 用修改軸的坐標(biāo)值的方法設(shè)定鑒壬 5.2.3上下料示教前的準(zhǔn)備 2.設(shè)定工具坐標(biāo)系 本項目使用抓取工具為兩個氣動三抓卡盤，

32、它們的TCP點(diǎn) 設(shè)定在卡抓的中心線上，相對與默認(rèn)工具0的坐標(biāo)方向沒變，只 任務(wù)5數(shù)控車床上下料編程與操作 5. 2. 4示教編程 本項目要實現(xiàn)機(jī)器人從工作臺上拾取工件，將其搬運(yùn)至 機(jī)床上，同時將已經(jīng)加工完的工件取下放置到傳送帶上的動作。 根據(jù)上下料運(yùn)動規(guī)劃將程序分為主程序、抓取程序、上下料程 序、放置程序等幾個程序塊，通過主程序調(diào)用邑笙 任務(wù)5數(shù)控車床上下料編程與操作 任務(wù)5數(shù)控車床上下料編程與操作 料工作。其中抓取程序完成抓￡ 機(jī)器人將工件搬運(yùn)至機(jī)床上，同時將 土丿予拴 完的工件取下的動作。放置程序控制機(jī)器人將工件放

33、 任務(wù)5數(shù)控車床上下料編程與操作 到傳送帶上的動作。 任雋5 女攵控機(jī)床融合使用 任務(wù)6碼垛編程與操作 6.1碼垛工藝 6.1.1物品的碼垛要求 6.1.2托盤碼垛 任務(wù)6碼垛編程與操作 6.1.1物品的碼垛要求 碼垛是指將物品整齊、規(guī)則地擺放成貨垛的作業(yè)。它根 據(jù)物品的性質(zhì)、形狀、重量等因素，結(jié)合倉庫儲存條件，將物 品碼放成一定的貨垛。 在物品碼放前要結(jié)合倉儲條件做好墮工作，在分析物 品的數(shù)量、包裝、清潔程度亠吃i 0方便等方面的基本要求，進(jìn)行物品碼放 任務(wù)6碼垛編程

34、與操作 6. 1.2托盤碼垛 托盤是用于集裝、堆放、搬運(yùn)和運(yùn)輸?shù)姆胖米鳛閱卧?fù) 荷的物品和制品的水平平臺裝置。在平臺上集裝一定數(shù)量的單 件物品，并按要求捆扎加固，組成一個運(yùn)輸單位，便于運(yùn)輸過 程中使用機(jī)械進(jìn)行裝卸、搬運(yùn)和堆存。 任務(wù)6碼垛編程與操作 6.2碼垛編程與操作 6.2.1位置寄存器軸指令和坐標(biāo)系設(shè)置指令 6.2.2碼垛運(yùn)動規(guī)劃 6.2.3碼垛示教前的準(zhǔn)備 6.2.4示教編程 任務(wù)6碼垛編程與操作 6. 2.1位置寄存器軸指令和坐標(biāo)系設(shè)置指令 1、位置寄存器軸指令 位置寄存器軸指令在位置寄存器上完成計算操作。PR[i, j]中的元素i代表位

35、置寄存器的序號，j代表位置寄存器元素 任務(wù)6碼垛編程與操作 6. 2. 1位置寄存器軸指令和坐標(biāo)系設(shè)置指令 2、坐標(biāo)系設(shè)置指令UFRAME[i]二(value) 指令說明： UFRAME 工件坐標(biāo)系選擇指令 [i]——工件坐標(biāo)系序號，取值范圍為1-15 任務(wù)6碼垛編程與操作 6. 2. 2碼垛運(yùn)動規(guī)劃 1、任務(wù)規(guī)劃 機(jī)器人上碼垛的運(yùn)動，可分解成為“檢測傳送線信息”、 判斷放置位置”、“抓取工件”、 務(wù)。 “放置工件”等一系列子彳 任務(wù)6碼垛編程與操作 6. 2. 2碼垛運(yùn)動規(guī)劃 2、動作規(guī)劃 碼垛過程可進(jìn)一步分解為“檢測碼盤是否已滿”、

36、 “檢測產(chǎn)品到位”、“判斷左側(cè)或右側(cè)碼垛”、“計算色些 放置位置”、“移動到抓取安全位置”、“抓取工件”、 6.2.3碼垛示教前的準(zhǔn)備 1、I/O配置 本任務(wù)中使用氣動吸盤來抓取工件，氣動吸盤的打開與關(guān) 閉需通過I/O信號控制。傳動帶的產(chǎn)品到位信號和碼盤放滿陵 號也需要通過I/O信號進(jìn)行信息交換。 任務(wù)6碼垛編程與操作 6. 2. 3碼垛示教前的準(zhǔn)備 2、工具坐標(biāo)系設(shè)定 由于吸盤相對與工具0的位置只在Z方向產(chǎn)生偏移，X、Y 方向沒有改變，且吸盤的位姿與工具0相同，所以建立吸盤工具 坐標(biāo)系時只需設(shè)定Z坐標(biāo)值即可。 LF工件坐標(biāo)系設(shè)定 件坐標(biāo)系，包括左側(cè)碼

37、盤建立工件坐標(biāo) 斤 右側(cè)碼盤建立工件坐標(biāo)系2。 6. 2. 4示教編程 本項目要實現(xiàn)機(jī)器人完成一條產(chǎn)品輸入線、兩個產(chǎn)品輸 出工位碼垛任務(wù)。根據(jù)碼垛運(yùn)動規(guī)劃，將程序分為碼垛主程序、 判斷工位程序、計算位置程序、抓取程序、放置程序、計數(shù)程 序幾個程序塊，通過主程序調(diào)用子程序完成碼垛工作。其申判 II石口也 斷工位程序用來判斷左側(cè)碼垛還是勺 更換碼盤信號。 趙過稈數(shù)程序計算產(chǎn)品放置數(shù)量，當(dāng)產(chǎn)品放 拓展與提高6 ——碼垛機(jī)器人介紹 在很多產(chǎn)品的生產(chǎn)過程中，用機(jī)器人來完成一些生產(chǎn)工 序，不僅能提高生產(chǎn)效率，降低成產(chǎn)成本，而且能進(jìn)一步提高 產(chǎn)品質(zhì)量。例如在唇膏生產(chǎn)過程中，要把唇

38、膏和外殼從托盤中 取出，再把唇膏整潔正確的裝入殼內(nèi)，并蓋好蓋 把成品唇膏放進(jìn)見一托盤中。 任務(wù)7工業(yè)機(jī)器人的離線編程 7.1離線編程的定義與發(fā)展現(xiàn)狀 7.1.1離線編程的定義 7.1.2工業(yè)機(jī)器人離線編程的現(xiàn)狀 7.1.3離線編程的組成 7.1.4離線編程語言 任務(wù)7工業(yè)機(jī)器人的離線編程 7. 1. 1離線編程的定義 工業(yè)機(jī)器人編程方式主要分為在線示教編程和離線編程 兩種，在線示教編程即指通過示教器直接操作機(jī)器人運(yùn)動到指 定的姿態(tài)和位置，并依次記錄這些位置并保存為NC程序文件。 而離線編程則不須操作機(jī)器人，而是依據(jù)三維模型，依次提取 任務(wù)7工業(yè)

39、機(jī)器人的離線編程 7.1.2工業(yè)機(jī)器人離線編程的現(xiàn)狀 各大機(jī)器人廠商幾乎都推出了配套的機(jī)器人離線編程軟 件，較為著名的有ABB的RobotStudio, KUKA的KUKA. Sim Pro等 o各大CAD/CAM軟件公司也開始進(jìn)軍機(jī)器人行業(yè)，分別推出了機(jī)一 器人模塊：西門子公司一直很注重行業(yè)解決方案”推出的 astero R0ECAD作為其產(chǎn)品生命周期管￡ 生的T (^KsterCAM中加入了機(jī)器人模塊，命名 7.1.3離線編程的組成 機(jī)器人離線編程從狹義上講，指通過三維模型生成NC程 序的過程，概念上與數(shù)控加工離線編程類似，都必須經(jīng)過標(biāo)定、 路徑規(guī)劃，運(yùn)動

40、仿真，后置處理幾個步驟，一般而言，機(jī)器人 □ 離線編程可針對單個機(jī)器人或流水線上多衛(wèi)暑我們 、畢切茁個知聖人工作舉元的編jg稱為二 聞協(xié)調(diào)編程稱為流水線編程。本質(zhì)上， 任務(wù)7工業(yè)機(jī)器人的離線編程 任務(wù)7工業(yè)機(jī)器人的離線編程 時設(shè)置好節(jié)拍。 潑編程是由單元編程組成的，但是需要注意在各單元編程 7.1.4離線編程語言 離線編程語言是用符號來描述機(jī)器人的運(yùn)動的一種專用 語言，是離線編程系統(tǒng)與機(jī)器人控制器進(jìn)行通信的載體。之前我 們提到的NC程序文件即是保存有用離線編程語言編寫的一段描述 機(jī)器人運(yùn)動的程序的文件。各個機(jī)器人控制器廠家都有自己的編 程語

41、言，侶剖是中務(wù)矢數(shù)璽作指今 任務(wù)7工業(yè)機(jī)器人的離線編程 7. 1. 5華數(shù)機(jī)器人離線編程軟件的功能說明 華數(shù)機(jī)器人離線編程軟件（HuaShu RobotCAM以下簡稱 HSRC）是由華中科技大學(xué)國家數(shù)控系統(tǒng)工程技術(shù)研究中心針對機(jī) 器人離線編程開發(fā)的一款應(yīng)用軟件。該軟件以SIEMENS NX作為 CAD操作平臺，通過該軟件不僅可以規(guī)劃機(jī)器人路徑生成軌跡. 輸出機(jī)器人NC程序，還可以實現(xiàn)機(jī)譽(yù) 具參數(shù)的實時修改。 任務(wù)7工業(yè)機(jī)器人的離線編程 7.2馬桶噴釉離線編程 7.2.1噴釉工藝分析 722噴釉操作步驟 任務(wù)7工業(yè)機(jī)器人的離線編程 7.2.1噴釉工藝分析 本例選擇衛(wèi)浴產(chǎn)品中較為復(fù)雜的坐便器作為加工對象， 如圖7-10o本例使用的機(jī)器人型號為HSR-JR608,該機(jī)器人的控制 器配備的是華數(shù)機(jī)器人控制器。為了使機(jī)器人能夠一次如工到工 件的大部分表面，在工件端安裝軸線為Z方向的旋 便器繞z軸旋轉(zhuǎn)。