手動操縱工業(yè)機器人

項目2手動操縱工業(yè)機器人

【學習目標】知識目標1．掌握機器人各軸的運動規(guī)律；2．掌握弧焊機器人系統(tǒng)中各部分的功能；3．熟悉示教器結(jié)構(gòu)及操作界面與按鍵功能。技能目標1．能使用示教器操縱桿熟練控制機器人各軸的運動；2．能使用示教器快速找到并打開所需要選項?！竟ぷ魅蝿铡咳蝿?連續(xù)移動機器人任務2精確定點移動機器人任務1連續(xù)移動機器人

工業(yè)機器人的運動可以是連續(xù)的，也可以是步進的。既可以是單軸的運動，也可以是整體的協(xié)調(diào)運動。這些運動都可以通過示教器來控制實現(xiàn)。【知識準備】1．未經(jīng)許可不能擅自進入機器人工作區(qū)域，機器人處于自動模式時，不允許進入其運動所及區(qū)域；2．機器人運行中發(fā)生任何意外或運行不正常時，立即使用E-Stop鍵（急停按鈕），使機器人停止運行；一、安全操作注意事項3．在編程、測試和檢修時，必須將機器人置于手動模式，并使機器人以低速運行；4．調(diào)試人員進入機器人工作區(qū)時，需隨身攜帶示教器，以防他人誤操作；5．在不移動機器人及運行程序時，須及時釋放使能器（EnableDevice）；6．突然停電后，要手動及時關閉機器人的主電源和氣源，任何檢修都要切斷氣源；7．嚴禁非授權人員在手動模式下進入機器人軟件系統(tǒng)，隨意修改程序及參數(shù)；8．萬一發(fā)生火災，應使用二氧化碳滅火器滅火；9．機器人停機時，必須空機，夾具上不應有物；10．機器人氣路系統(tǒng)中的壓力可達0.6MPa，任何相關檢修都必須切斷氣源。11．維修人員必須保管好機器人鑰匙，嚴禁非授權人員在手動模式下進入機器人軟件系統(tǒng)，隨意翻閱和修改程序及參數(shù)。1．機器人系統(tǒng)的啟動在確認機器人工作范圍內(nèi)無人后，合上機器人控制柜上的電源主開關，系統(tǒng)自動檢查硬件。檢查完成后若沒有發(fā)現(xiàn)故障，系統(tǒng)將在示教器顯示如圖2-1所示的界面信息。二、機器人的啟動和關閉圖2-1ABB機器人啟動界面2．機器人系統(tǒng)的關閉關閉機器人系統(tǒng)需要關閉控制柜上的主電源開關。當機器人關閉時，所有數(shù)字輸出都將被置為0，這會影響到機器人的手爪和外圍設備。在關閉機器人系統(tǒng)之前，首先要檢查是否有人處于工作區(qū)域內(nèi)，以及設備是否運行，以免發(fā)生意外。如果有程序正在運行或者手爪握有工件，則要先用示教器上的停止按鈕使程序停止運行并使手爪釋放工件，然后再關閉主電源開關。三、手動操縱機器人機器人系統(tǒng)啟動后，在按下示教器上的使能鍵給機器人上電后，就可以搖動搖桿來控制機器人的運動。搖桿可以控制機器人分別在3個方向上運動，也可以控制機器人在3個方向上同時運動。機器人的運動速度與搖桿的偏轉(zhuǎn)量成正比，偏轉(zhuǎn)越大，機器人運動速度越快，但最高速度不會超過250mm/s。除在自動模式下，機器人各軸伺服沒有上電或正在執(zhí)行程序時不能手動操縱機器人之外，無論打開何種窗口，都可以用搖桿來操縱機器人。1．運動單元及運動模式對機器人進行手動操縱時，首先要明確選擇運動單元以及運動方式。機器人系統(tǒng)可能不僅由機器人本體單獨構(gòu)成，它可能還包含有其他的機械單元，如外部軸（變位機等），也可以被選為運動單元進行單獨操作。每個運動單元都有一個標志或名字，這個名字在系統(tǒng)設定時已經(jīng)進行定義。ABB機器人具有線性運動、重定位運動和單軸運動3種運動方式。（1）線性運動大多數(shù)情況下，選擇在從A點移動到B點時，機器人的運動軌跡為直線，所以稱為直線運動，也稱為線性運動。其特點是焊槍（或工件）姿態(tài)保持不變，只是位置改變。（2）重定位運動重定位運動方式是焊槍（或工件）姿態(tài)改變，而位置保持不變。在實際操作中，機器人的運動方式由選擇的運動模式和坐標系決定。（3）單軸運動通過搖桿控制機器人單軸運動的步驟如下：1）將模式選擇按鈕放在手動模式，如圖1-9所示。2）選擇運動單元方法有兩種。一是在ABB菜單下，按手動操縱，顯示操作屬性，按機械單元，出現(xiàn)可用的機械單元列表，如圖2-2所示。若選擇機器人，則搖桿控制機器人本體運動；若選擇外部軸，搖桿控制外部軸運動，一個機器人最多可以控制6個外部軸。圖2-2機器人系統(tǒng)機械單元列表第二種方法是使用快捷鍵來選擇。按示教器右下角的，再按，也會出現(xiàn)如圖2-2所示的選擇列表，選擇想要控制的運動單元即可。3)選擇運動方式。選擇線性移動，則搖桿方向窗口顯示相應的操作軸，如1-3軸，4-6軸。機器人的軸如圖2-3所示。圖2-3機器人的軸2.手動移動機器人輕輕按住使能鍵，使機器人各軸上電，搖動搖桿使機器人的軸按不同方向移動。如果不按或者用力按下使能鍵，機器人不能上電，搖桿不起作用，機器人不能移動。方向?qū)傩圆⒉伙@示操作單元實際運動的方向，操作時以輕微的搖動來辨別實際操作單元的運動方向。操作桿傾斜或旋轉(zhuǎn)角度與機器人的運動速度成正比。為了安全起見，在手動模式下，機器人的移動速度要小于250mm/s。操作人員應面向機器人站立，機器人的移動方向如表2-1所示。表2-1機器人移動方向搖桿操作方向機器人移動方向操作方向為操作者前后方向沿X軸運動操作方向為操作者的左右方向沿Y軸運動操作方向為操縱桿正反旋轉(zhuǎn)方向沿Z軸運動操作方向為操縱桿傾斜方向與搖桿傾斜方向相應的傾斜移動任務2機器人的精確定點運動機器人的移動情況與操縱搖桿的方式有關，既可以實現(xiàn)連續(xù)移動，也可以實現(xiàn)步進移動。搖桿偏移1s，機器人持續(xù)步進10步。搖桿偏移1s以上時，機器人連續(xù)移動；搖桿偏移或偏轉(zhuǎn)一次，機器人運動一步，稱為步進運動。進行機器人需要準確定位到某點時常使用步進運動功能。實現(xiàn)步進移動的操作方法見表2-2。步進運動每次移動的幅度可以調(diào)節(jié)，見表2-3。一、機器人步進移動操作方法表2-2機器人步進移動操作方法操作步驟備注1進入ABB主菜單，顯示操縱屬性操作窗口如圖2-5所示2按增量鍵3選擇功能鍵，按OK鍵確認增量大小見表2-34間斷搖動搖桿，機器人步進移動注意機器人的運動方向5改變增量或者自定義增量對比機器人的移動變化圖2-5機器人移動增量選擇表2-3機器人步進移動增量數(shù)值

增量

距離

角度?。╯mall）0.05mm0.005°中(middle)1mm0.02°大(large)5mm0.2°用戶自定義(user)0.50–10.0mm

0.01°～0.20°

使用快捷鍵可以快速切換連續(xù)運動或步進運動，并設置增量大小。方法是按快捷鍵，顯示如圖2-6所示的，選擇增量按鈕，即可以選擇所需要的增量大小。圖2-6使用快捷鍵實現(xiàn)增量選擇注意：

機器人運動的動量很大，運行過程中人進入機器人的工作區(qū)域是很危險的，為了確保安全，機器人系統(tǒng)一般都設置了急停按鈕，分別位于示教器和控制柜上。無論在什么情況下，只要按下緊急停按鈕，機器人就會停止運行。緊急停止之后，示教器的使能鍵將失去作用，必須手動恢復急停按鈕才能使機器人重新恢復運行。手動恢復時需要注意以下兩點：（1）恢復時必須確保機器人系統(tǒng)處于安全狀態(tài)，所有危險因素必須排除；（2）所有壓按式的急停開關都有一個閉鎖裝置，恢復時需要釋放閉鎖狀態(tài)。一般情況下，轉(zhuǎn)動按鈕就可以恢復了，但有時需要將按鈕拉出。機器人系統(tǒng)的坐標系包含World坐標系—絕對坐標系、Base坐標系—機座坐標系、Tool坐標系—工具坐標系及Wobj

坐標系—工件坐標系等。其相互關系如圖2-7所示。規(guī)定坐標系的目的在于對機器人進行軌跡規(guī)劃和編程時，提供一種標準符號。工具坐標系的原點一般是在機器人第六軸面板的圓心。

一、機器人坐標系【知識拓展】圖2-7機器人坐標系的相互關系2、機器人坐標系的建立方法

對一個機器人來說，絕對坐標系和機座坐標系可以看做是一個坐標系；但對于由多個機器人組成的系統(tǒng)，絕對坐標系和機座坐標系是兩個不同的坐標系。（1）．工件坐標系的建立建立工件坐標系的方法如下：主菜單→程序數(shù)據(jù)→工件坐標系（Wobjdata）→新建→名稱→定義工件坐標系。定義工件坐標系有如下兩種方法：①直接輸入新的坐標值，即x、y、z值。②示教法。編輯→定義→第1點→第二、三點（要求三點不在同一條直線即可）。（2）．工具坐標系的建立主菜單→程序數(shù)據(jù)→工具坐標系（Tooldata）→新建→名稱→定義工具坐標系。定義工具坐標系有如下兩種方法：①直接輸入新的坐標值，即x、y、z值，同時要輸入或自行測量焊槍中心和轉(zhuǎn)動慣量②示教法。TCP→編輯→定義→焊絲對準尖狀工件頂尖→更換位置（