中職工業(yè)機(jī)器人操作與編程項(xiàng)目三教學(xué)課件

1、正版可修改PPT課件(中職）工業(yè)機(jī)器人操作與編程項(xiàng)目三教學(xué)課件項(xiàng)目三打磨工位的操作與編程任務(wù) 1識(shí)讀打磨工位任務(wù) 2建立打磨工位坐標(biāo)系任務(wù) 3編寫打磨工位程序任務(wù) 4調(diào)試打磨工位任務(wù) 1識(shí)讀打磨工位一、打磨工裝打磨工裝由打磨固定座、打磨電動(dòng)機(jī)組成。電動(dòng)機(jī)電源線外接到固定座上，供電直接接通外接的電源線，24 V 供電，通過機(jī)器人驅(qū)動(dòng)打磨電動(dòng)機(jī)，打磨門把手工裝。打磨工裝如圖 3.1 所示。二、工裝夾爪工裝夾爪直接安裝在機(jī)器人上，可以直接抓取其他 3 種工裝進(jìn)行作業(yè)，也可以直接抓取方形工件進(jìn)行搬運(yùn)入庫工作。工裝夾爪主要由氣爪、手指、光線放大器感應(yīng)頭、導(dǎo)電電極、真空氣路等組成。工裝夾爪在抓取拋光工裝和

2、真空吸盤工裝時(shí)，電路和氣路能夠自動(dòng)對接，無須人工輔助。機(jī)器人工裝夾爪如圖 3.2 所示。下一頁返回任務(wù) 1識(shí)讀打磨工位三、工裝底座工裝底座由鋁型材和鋁板加工件搭建而成，底部為方便調(diào)節(jié)位置的安裝底板。工裝底座如圖 3.3 所示。四、打磨平臺(tái)拋光工作站由鋁型材支架、拋光平臺(tái)、被拋光工件等組成。為機(jī)器人實(shí)現(xiàn)打磨拋光提供場所，拋光頭圍繞工件的上部手柄拋光。打磨平臺(tái)如圖 3.4 所示。上一頁返回任務(wù) 2建立打磨工位坐標(biāo)系一、坐標(biāo)系定義坐標(biāo)系從一個(gè)稱為原點(diǎn)的固定點(diǎn)通過定義平面或空間。機(jī)器人目標(biāo)和位置通過沿坐標(biāo)系軸的測量來定位，機(jī)器人使用若干坐標(biāo)系，每一坐標(biāo)系都適用于特定類型的微動(dòng)控制或編程。1. 基坐標(biāo)系

3、基坐標(biāo)系位于機(jī)器人基座。它是最便于機(jī)器人從一個(gè)位置移動(dòng)到另一個(gè)位置的坐標(biāo)系?；鴺?biāo)系在機(jī)器人基座中有相應(yīng)的零點(diǎn)，這使固定安裝的機(jī)器人的移動(dòng)具有可預(yù)測性。因此，它對于將機(jī)器人從一個(gè)位置移動(dòng)到另一個(gè)位置很有幫助。對機(jī)器人編程來說， 其他如工件坐標(biāo)系等坐標(biāo)系通常是最佳選擇。下一頁返回任務(wù) 2建立打磨工位坐標(biāo)系在正常配置的機(jī)器人系統(tǒng)中，當(dāng)站在機(jī)器人的前方并在基坐標(biāo)系中微動(dòng)控制，將控制桿拉向自己一方時(shí)，機(jī)器人將沿 X 軸移動(dòng)；向兩側(cè)移動(dòng)控制桿時(shí)，機(jī)器人將沿 Y 軸移動(dòng)。扭動(dòng)控制桿，機(jī)器人將沿 Z 軸移動(dòng)， 如圖 3.5 所示。2. 大地坐標(biāo)系大地坐標(biāo)系可定義機(jī)器人單元，所有其他的坐標(biāo)系均與大地坐標(biāo)系直接

4、或間接相關(guān)。它適用于微動(dòng)控制、一般移動(dòng)及處理具有若干機(jī)器人或外軸移動(dòng)機(jī)器人的工作站和工作單元。大地坐標(biāo)系在工作單元或工作站中的固定位置有其相應(yīng)的零點(diǎn)，這有助于處理若干個(gè)機(jī)器人或由外軸移動(dòng)的機(jī)器人。在默認(rèn)情況下，大地坐標(biāo)系與基坐標(biāo)系是一致的。大地坐標(biāo)系說明見表 3.1，大地坐標(biāo)系如圖 3.6 所示。上一頁下一頁返回任務(wù) 2建立打磨工位坐標(biāo)系3. 工件坐標(biāo)系工件坐標(biāo)系與工件相關(guān)，通常是最適于對機(jī)器人進(jìn)行編程的坐標(biāo)系。它定義工件相對于大地坐標(biāo)系（或其他坐標(biāo)系）的位置。工件坐標(biāo)系必須定義兩個(gè)框架：用戶框架（與大地基座相關(guān)）和工件框架（與用戶框架相關(guān)）。機(jī)器人可以擁有若干工件坐標(biāo)系，或者表示不同工件，或

5、者表示同一工件在不同位置的若干副本。對機(jī)器人進(jìn)行編程時(shí)，就是在工件坐標(biāo)系中創(chuàng)建目標(biāo)和路徑。這帶來很多優(yōu)點(diǎn)：重新定位工作站中的工件時(shí)，只需更改工件坐標(biāo)系的位置，所有路徑將即刻隨之更新，允許操作傳送帶或?qū)к壿斔偷墓ぜ?，因?yàn)檎麄€(gè)工件可連同其路徑一起移動(dòng)。工件坐標(biāo)系說明見表 3.2，工件坐標(biāo)系如圖 3.7 所示。上一頁下一頁返回任務(wù) 2建立打磨工位坐標(biāo)系4. 工具坐標(biāo)系工具坐標(biāo)系定義機(jī)器人到達(dá)預(yù)設(shè)目標(biāo)時(shí)所使用工具的位置。工具坐標(biāo)系將工具中心點(diǎn)設(shè)為零位，它會(huì)由此定義工具的位置和方向。工具坐標(biāo)系經(jīng)常被縮寫為 TCPF（Tool Center Point Frame），而工具坐標(biāo)系中心縮寫為 TCP（Too

6、l Center Point）。執(zhí)行程序時(shí)，機(jī)器人就是將 TCP 移至編程位置。這意味著，如果要更改工具（以及工具坐標(biāo)系），機(jī)器人的移動(dòng)將隨之更改，以便新的 TCP 到達(dá)目標(biāo)。所有機(jī)器人在手腕處都有一個(gè)預(yù)定義工具坐標(biāo)系，該坐標(biāo)系被稱為 tool0，這樣就能將一個(gè)或多個(gè)新工具坐標(biāo)系定義為 tool0 的偏移值。微動(dòng)控制機(jī)器人時(shí)，如果不想在移動(dòng)時(shí)改變工具方向（例如移動(dòng)鋸條時(shí)不使其彎曲），工具坐標(biāo)系就顯得非常有用。工具坐標(biāo)系如圖 3.8 所示。上一頁下一頁返回任務(wù) 2建立打磨工位坐標(biāo)系5. 用戶坐標(biāo)系用戶坐標(biāo)系在表示持有其他坐標(biāo)系的設(shè)備（如工件）時(shí)非常有用。用戶坐標(biāo)系可用于表示固定裝置、工作臺(tái)等設(shè)備

7、。這就在相關(guān)坐標(biāo)系鏈中提供了一個(gè)備用坐標(biāo)系，有助于處理持有工件或其他坐標(biāo)系的設(shè)備。用戶坐標(biāo)系說明見表 3.3，用戶坐標(biāo)系如圖 3.9 所示。上一頁下一頁返回任務(wù) 2建立打磨工位坐標(biāo)系二、建立工業(yè)機(jī)器人打磨工裝工具坐標(biāo)系（6 點(diǎn)法）工業(yè)機(jī)器人通過氣動(dòng)夾爪夾緊打磨工裝，創(chuàng)建打磨工裝的工具坐標(biāo)系。新建工具坐標(biāo)為 toolPen1。工業(yè)機(jī)器人打磨工裝工具坐標(biāo)系的建立步驟見表 3.4。當(dāng)畫筆工具的中心點(diǎn)在默認(rèn) tool0 的 Z 正方向偏移 200 mm 時(shí)，可以直接設(shè)置工具坐標(biāo)系。新建工具坐標(biāo)為 ToolPen。工業(yè)機(jī)器人打磨工裝工具坐標(biāo)系建立過程見表 3.5。三、建立打磨工位工件坐標(biāo)系打磨工位工件坐

8、標(biāo)系建立步驟見表 3.6。上一頁返回任務(wù) 3編寫打磨工位程序一、RAPID 語言RAPID 語言是一種基于計(jì)算機(jī)的高級編程語言，易學(xué)易用，靈活性強(qiáng)，支持二次開發(fā)；程序中包含了一連串控制機(jī)器人的指令，執(zhí)行這些指令可以實(shí)現(xiàn)對機(jī)器人的控制操作。二、建立 RAPID 程序利用機(jī)器人示教器建立程序模塊的步驟見表 3.7。三、需要用到的RAPID 指令1. 機(jī)器人運(yùn)動(dòng)指令機(jī)器人在空間中運(yùn)動(dòng)主要有絕對位置運(yùn)動(dòng)（MoveAbsJ）、關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)（MoveJ）、線性運(yùn)動(dòng)（MoveL）和圓弧運(yùn)動(dòng)（MoveC）4 種方式。下一頁返回任務(wù) 3編寫打磨工位程序（1）絕對位置運(yùn)動(dòng)指令絕對位置運(yùn)動(dòng)指令是機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)使用6 個(gè)軸

9、和外軸的角度來定義目標(biāo)位置數(shù)據(jù)。具體操作方法見表3.8。絕對位置運(yùn)動(dòng)指令參數(shù)含義見表3.9。（2）關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)指令關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)指令是在對路徑精度要求不高的情況下，機(jī)器人的工具中心點(diǎn)TCP 從一個(gè)位置移動(dòng)到另一個(gè)位置。關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)軌跡如圖3.10 所示。關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)指令使用方法見表3.10。關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)指令參數(shù)含義見表3.11。（3）線性運(yùn)動(dòng)指令線性運(yùn)動(dòng)指令使機(jī)器人的TCP 從起點(diǎn)到終點(diǎn)之間的路徑保持為直線。機(jī)器人運(yùn)動(dòng)狀態(tài)可控，運(yùn)動(dòng)路徑保持唯一，可以出現(xiàn)奇異點(diǎn)。線性運(yùn)動(dòng)路徑如圖3.11 所示。上一頁下一頁返回任務(wù) 3編寫打磨工位程序線性運(yùn)動(dòng)指令使用方法見表3.12。線性運(yùn)動(dòng)指令參數(shù)含義見表3.13。（4）圓弧運(yùn)動(dòng)指

10、令圓弧運(yùn)動(dòng)指令在機(jī)器人可到達(dá)的空間范圍內(nèi)定義3 個(gè)位置點(diǎn)，第一個(gè)點(diǎn)是圓弧起點(diǎn)，第二個(gè)點(diǎn)是圓弧上任意點(diǎn)，用于確定該圓弧的曲率，第三個(gè)點(diǎn)是圓弧的終點(diǎn)。圓弧運(yùn)動(dòng)路徑如圖3.12 所示。圓弧運(yùn)動(dòng)指令使用方法見表3.14。圓弧運(yùn)動(dòng)指令參數(shù)含義見表3.15。上一頁下一頁返回任務(wù) 3編寫打磨工位程序2. I/O 控制指令I(lǐng)/O 控制指令用于控制I/O 信號，以達(dá)到與機(jī)器人周邊設(shè)備進(jìn)行通信的目的。下面介紹常用I/O 控制指令。（1）SET 數(shù)字信號置位指令如果在SET、RESET 指令前有運(yùn)動(dòng)指令 MoveJ、MoveL、MoveC、MoveAbsJ 的轉(zhuǎn)彎區(qū)數(shù)據(jù)，必須使用Fine 才可以準(zhǔn)確地輸出I/O 信

11、號狀態(tài)的變化。SET 數(shù)字信號置位指令使用說明見表3.16。（2）RESET 數(shù)字信號復(fù)位指令RESET 復(fù)位指令常與SET 指令同時(shí)出現(xiàn)，用于復(fù)位SET 指令置位的信號，具體操作說明見表3.17。（3）WaitTime 時(shí)間等待指令WaitTime 指令用于程序等待一段時(shí)間之后，再往下運(yùn)行指令，具體操作說明見表3.18。上一頁下一頁返回任務(wù) 3編寫打磨工位程序（4）賦值指令“： = ”賦值指令用于對程序數(shù)據(jù)進(jìn)行賦值，具體操作說明見表3.19。使用賦值命令可以有效地減少示教點(diǎn)位的數(shù)量，提高編程和程序執(zhí)行的效率。（5）Offs 偏移指令Offs 的作用是將相應(yīng)的點(diǎn)在工件坐標(biāo)方向進(jìn)行偏移，最后將偏

12、移后的點(diǎn)的數(shù)據(jù)返回。具體使用說明見表3.20。3. 機(jī)器人與PLC I/O 信號分配機(jī)器人的外部I/O 信號與PLC 的I/O 信號進(jìn)行連接，機(jī)器人的輸出信號為PLC 的輸入信號，機(jī)器人的輸入信號為PLC 的輸出信號。具體分配見表3.21。例：本程序?yàn)榇蚰?shí)驗(yàn)參考程序，見表3.22。上一頁返回任務(wù)4 調(diào)試打磨工位一、手動(dòng)調(diào)試當(dāng)完成了程序編輯以后，需要對程序進(jìn)行調(diào)試，驗(yàn)證機(jī)器人走的路徑點(diǎn)是否符合要求，如果不符合，要及時(shí)修正。手動(dòng)調(diào)試步驟見表 3.23。二、自動(dòng)調(diào)試在手動(dòng)狀態(tài)下，確認(rèn)機(jī)器人能抓取出工裝并能繪出正方形和圓形，最后能把工裝再放回工裝庫中，然后將機(jī)器人的速度減慢，確認(rèn)沒有問題再加速，最好

13、不要超過 250 mm/s。自動(dòng)操作步驟見表 3.24。下一頁返回圖3.1 打磨工裝返回圖3.2 機(jī)器人工裝夾爪返回圖3.3 工裝底座返回圖3.4 打磨平臺(tái)返回圖3.5 基坐標(biāo)系返回表3.1 大地坐標(biāo)系說明返回圖3.6 大地坐標(biāo)系返回表3.2 工件坐標(biāo)系說明返回圖3.7 工件坐標(biāo)系返回圖3.8 工具坐標(biāo)系返回表3.3 用戶坐標(biāo)系返回圖3.9 用戶坐標(biāo)系返回表3.4 工業(yè)機(jī)器人打磨工裝工具坐標(biāo)系的建立下一頁表3.4 工業(yè)機(jī)器人打磨工裝工具坐標(biāo)系的建立下一頁表3.4 工業(yè)機(jī)器人打磨工裝工具坐標(biāo)系的建立下一頁表3.4 工業(yè)機(jī)器人打磨工裝工具坐標(biāo)系的建立下一頁表3.4 工業(yè)機(jī)器人打磨工裝工具坐標(biāo)系的建

14、立下一頁表3.4 工業(yè)機(jī)器人打磨工裝工具坐標(biāo)系的建立返回表3.5 工業(yè)機(jī)器人打磨工裝工具坐標(biāo)系建立過程下一頁表3.5 工業(yè)機(jī)器人打磨工裝工具坐標(biāo)系建立過程下一頁表3.5 工業(yè)機(jī)器人打磨工裝工具坐標(biāo)系建立過程返回表3.6 打磨工位工件坐標(biāo)系建立步驟下一頁表3.6 打磨工位工件坐標(biāo)系建立步驟下一頁表3.6 打磨工位工件坐標(biāo)系建立步驟下一頁表3.6 打磨工位工件坐標(biāo)系建立步驟返回表3.7 機(jī)器人示教器建立程序模塊步驟下一頁表3.7 機(jī)器人示教器建立程序模塊步驟返回表3.8 絕對位置運(yùn)動(dòng)指令操作方法下一頁表3.8 絕對位置運(yùn)動(dòng)指令操作方法下一頁表3.8 絕對位置運(yùn)動(dòng)指令操作方法返回表3.9 絕對位置運(yùn)

15、動(dòng)指令參數(shù)含義返回圖3.10 關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)軌跡返回表3.10 關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)指令使用方法下一頁表3.10 關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)指令使用方法下一頁表3.10 關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)指令使用方法下一頁表3.10 關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)指令使用方法返回表3.11 關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)指令參數(shù)含義返回圖3.11 線性運(yùn)動(dòng)軌跡返回表3.12 線性運(yùn)動(dòng)指令使用方法返回表3.13 線性運(yùn)動(dòng)指令參數(shù)含義返回圖3.12 圓弧運(yùn)動(dòng)指令示意圖返回表3.14 圓弧運(yùn)動(dòng)指令使用方法下一頁表3.14 圓弧運(yùn)動(dòng)指令使用方法返回表3.15 圓弧運(yùn)動(dòng)參數(shù)含義返回表3.16 SET 數(shù)字信號置位指令使用說明下一頁表3.16 SET 數(shù)字信號置位指令使用說明返回表3.17 RESET 數(shù)字信號復(fù)位指令說明下一頁表3.17 RESET 數(shù)字信號復(fù)位指令說明返回表3.18 WaitTime 時(shí)間等待指令說明下一頁表3.18 WaitTime 時(shí)間等待指令說明返回表3.19 賦值指令使用說明下一頁表3.19 賦值指令使用說明下一頁表3.19 賦值指令使用說明返回表3