用微課學(xué)工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用技術(shù) 課件 學(xué)習(xí)情境4 操作工業(yè)機(jī)器人

用微課學(xué)工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用技術(shù)高等職業(yè)教育精品工程系列教材操作工業(yè)機(jī)器人學(xué)習(xí)情境4工業(yè)機(jī)器人移動(dòng)方式任務(wù)1工業(yè)機(jī)器人移動(dòng)方式工業(yè)機(jī)器人移動(dòng)主要分為點(diǎn)動(dòng)和連續(xù)移動(dòng)。(1)點(diǎn)動(dòng)。點(diǎn)動(dòng)只關(guān)心工業(yè)機(jī)器人末端執(zhí)行器移動(dòng)的起點(diǎn)和目標(biāo)點(diǎn)位姿，不關(guān)心這兩點(diǎn)之間的點(diǎn)動(dòng)軌跡，一般主要用在示教時(shí)離目標(biāo)位置較近的場(chǎng)合。點(diǎn)動(dòng)通過(guò)點(diǎn)按/微動(dòng)軸操作鍵移動(dòng)工業(yè)機(jī)器人手臂的方式實(shí)現(xiàn)。每點(diǎn)按/微動(dòng)軸操作鍵一次，工業(yè)機(jī)器人移動(dòng)一段距離。(2)連續(xù)移動(dòng)。連續(xù)移動(dòng)不僅關(guān)心工業(yè)機(jī)器人末端執(zhí)行器到達(dá)目標(biāo)點(diǎn)的精度，而且必須保證工業(yè)機(jī)器人能沿所期望的軌跡在一定精度范圍內(nèi)重復(fù)移動(dòng)，主要用在示教時(shí)離目標(biāo)位置較遠(yuǎn)的場(chǎng)合。連續(xù)移動(dòng)通過(guò)長(zhǎng)按/撥動(dòng)軸操作鍵移動(dòng)工業(yè)機(jī)器人手臂的方式實(shí)現(xiàn)。工業(yè)機(jī)器人移動(dòng)方式A為起點(diǎn)，B為終點(diǎn)，如果要求工業(yè)機(jī)器人末端執(zhí)行器從起點(diǎn)A移動(dòng)到終點(diǎn)B,那么工業(yè)機(jī)器人可任意選擇一條路徑移動(dòng)，該方式可完成無(wú)障礙條件下的點(diǎn)焊、搬運(yùn)等作業(yè)；如果要求從起點(diǎn)A直線移動(dòng)到終點(diǎn)B,那么工業(yè)機(jī)器人只可以沿路徑1移動(dòng)，該方式可完成弧焊、噴涂等作業(yè)。手動(dòng)移動(dòng)工業(yè)機(jī)器人工業(yè)機(jī)器人的移動(dòng)可以是點(diǎn)動(dòng)的，也可以是連續(xù)的；可以是單軸獨(dú)立的，也可以是多軸協(xié)調(diào)的。操作人員均可通過(guò)示教器來(lái)實(shí)現(xiàn)這些移動(dòng)。手動(dòng)移動(dòng)工業(yè)機(jī)器人的基本操作流程可歸納為示教前的準(zhǔn)備和手動(dòng)移動(dòng)工業(yè)機(jī)器人。需要注意的是，在手動(dòng)移動(dòng)工業(yè)機(jī)器人時(shí)，工業(yè)機(jī)器人的移動(dòng)數(shù)據(jù)將不被保存。工業(yè)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)軸R-30iB工業(yè)機(jī)器人為6軸關(guān)節(jié)式工業(yè)機(jī)器人，其操作機(jī)上有6個(gè)可活動(dòng)的關(guān)節(jié)(軸),為機(jī)器人軸，也稱本體軸。由圖4-5可以看出，J1位于腰部，J2位于肩關(guān)節(jié)，J3、J4位于肘關(guān)節(jié)，J5、J6位于腕部。其中，定義J1、J2、J3為基本軸或主軸，用于保證末端執(zhí)行器可到達(dá)工作空間的任意位置；定義J4、J5、J6為腕部軸或次軸，用于實(shí)現(xiàn)末端執(zhí)行器的任意空間姿態(tài)。工業(yè)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)軸工業(yè)機(jī)器人在實(shí)際生產(chǎn)中都需要配置相應(yīng)的外部設(shè)備，如工件的工裝夾具、旋轉(zhuǎn)臺(tái)、移動(dòng)工件的移動(dòng)臺(tái)等。這些外部設(shè)備的移動(dòng)和位置控制都要與工業(yè)機(jī)器人相配合，并且要具有相應(yīng)的精度。一般將除機(jī)器人軸以外的基座軸和工裝軸統(tǒng)稱外部軸?；S是使工業(yè)機(jī)器人移動(dòng)的軸的總稱，主要是指行走軸(移動(dòng)滑臺(tái)或?qū)к?;工裝軸是使工件、工裝夾具翻轉(zhuǎn)和回轉(zhuǎn)的軸，如回轉(zhuǎn)臺(tái)、反轉(zhuǎn)臺(tái)等。工業(yè)機(jī)器人坐標(biāo)系坐標(biāo)系是為確定工業(yè)機(jī)器人的位置而在工業(yè)機(jī)器人上或空間中設(shè)置的位置指標(biāo)系統(tǒng)。對(duì)工業(yè)機(jī)器人進(jìn)行示教或操作是在不同坐標(biāo)系下進(jìn)行的，即工業(yè)機(jī)器人的移動(dòng)就是在各種坐標(biāo)系下的移動(dòng)。目前，大部分工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)主要使用關(guān)節(jié)坐標(biāo)系(JOINT)、直角坐標(biāo)系(WORLD)、工具坐標(biāo)系(TOOL)和用戶坐標(biāo)系(USER),其中工具坐標(biāo)系和用戶坐標(biāo)系同屬于直角坐標(biāo)系范疇。通過(guò)示教器上的COORD鍵可選擇合適的坐標(biāo)系。關(guān)節(jié)坐標(biāo)系。在關(guān)節(jié)坐標(biāo)系下，工業(yè)機(jī)器人各軸均可實(shí)現(xiàn)單獨(dú)正向或反向運(yùn)動(dòng)。工業(yè)機(jī)器人坐標(biāo)系直角坐標(biāo)系。直角坐標(biāo)系又稱大地坐標(biāo)系，其原點(diǎn)定義在工業(yè)機(jī)器人安裝面與第一轉(zhuǎn)動(dòng)軸的交點(diǎn)處，X軸向前，Z軸向上，Y軸方向按右手法則確定。工具坐標(biāo)系。工具坐標(biāo)系的原點(diǎn)定義在TCP,并且假定工具的有效方向?yàn)閄軸方向，Y軸、Z軸方向按右手法則確定。在進(jìn)行相對(duì)工件不改變工具姿態(tài)的平移操作時(shí)，選用工具坐標(biāo)系最為適宜。TCP為工具中心點(diǎn)，出廠時(shí)默認(rèn)位于最后一個(gè)運(yùn)動(dòng)軸或連接法蘭的中心，安裝工具后將發(fā)生變化。為實(shí)現(xiàn)精確運(yùn)動(dòng)控制，當(dāng)換裝工具或發(fā)生工具碰撞時(shí)，都需要進(jìn)行TCP標(biāo)定。工業(yè)機(jī)器人坐標(biāo)系在工具坐標(biāo)系下，TCP將沿工具坐標(biāo)系的X軸、Y軸、Z軸方向移動(dòng)。值得關(guān)注的是，工具坐標(biāo)系需要在編程前進(jìn)行定義，并且用戶最多可定義10個(gè)工具坐標(biāo)系。如果未定義工具坐標(biāo)系，則將由機(jī)械接口(機(jī)械手腕法蘭)坐標(biāo)系代替工具坐標(biāo)系。用戶坐標(biāo)系?？筛鶕?jù)需要定義用戶坐標(biāo)系。當(dāng)工業(yè)機(jī)器人配備多個(gè)工作臺(tái)時(shí)，選擇用戶坐標(biāo)系可使操作更為簡(jiǎn)單。在用戶坐標(biāo)系中，TCP將沿用戶自定義的坐標(biāo)軸方向移動(dòng)。工業(yè)機(jī)器人坐標(biāo)系注意(1)不同的坐標(biāo)系功能相同，即工業(yè)機(jī)器人在關(guān)節(jié)坐標(biāo)系下完成的作業(yè)，同樣可在其他坐標(biāo)系下完成。(2)工業(yè)機(jī)器人在關(guān)節(jié)坐標(biāo)系下的動(dòng)作是單軸移動(dòng)，而在直角坐標(biāo)系下的動(dòng)作是多軸聯(lián)動(dòng)。除關(guān)節(jié)坐標(biāo)系以外，其他坐標(biāo)系均可實(shí)現(xiàn)控制點(diǎn)不變動(dòng)作。認(rèn)識(shí)編程指令目前企業(yè)所使用的工業(yè)機(jī)器人仍然以第一代工業(yè)機(jī)器人為主，這種工業(yè)機(jī)器人屬于示教-再現(xiàn)機(jī)器人。示教也稱導(dǎo)引，即由操作人員直接或間接導(dǎo)引工業(yè)機(jī)器人，一步一步地按實(shí)際作業(yè)要求告知工業(yè)機(jī)器人應(yīng)該完成的動(dòng)作和作業(yè)的具體內(nèi)容，工業(yè)機(jī)器人在導(dǎo)引過(guò)程中以程序的形式將其記憶下來(lái)，并存儲(chǔ)在控制裝置內(nèi)。再現(xiàn)是指通過(guò)存儲(chǔ)內(nèi)容的回放，工業(yè)機(jī)器人就能在一定精度范圍內(nèi)按照程序展現(xiàn)所示教的動(dòng)作和賦予的作業(yè)內(nèi)容。程序是把工業(yè)機(jī)器人的作業(yè)內(nèi)容用機(jī)器人語(yǔ)言加以描述的文件，用于保存示教操作中產(chǎn)生的示教數(shù)據(jù)和機(jī)器人指令。因此，需要先了解機(jī)器人指令的語(yǔ)言形式，程序語(yǔ)句一般由程序行標(biāo)號(hào)、命令及附加項(xiàng)幾部分組成。認(rèn)識(shí)編程指令(1)動(dòng)作類型。動(dòng)作類型，即插補(bǔ)方式，是指當(dāng)工業(yè)機(jī)器人再現(xiàn)時(shí)，從前一程序點(diǎn)移動(dòng)到當(dāng)前程序點(diǎn)的動(dòng)作類型。(2)位置數(shù)據(jù)。位置數(shù)據(jù)有兩類：一類是一般位置數(shù)據(jù)，如P[];另一類是位置寄存器數(shù)據(jù)，如PR[]。認(rèn)識(shí)編程指令(3)速度單位。對(duì)應(yīng)不同的動(dòng)作類型，速度單位不同。(4)定位類型。定位類型有FINE和CNT(0～100)兩類。通過(guò)對(duì)下面的程序進(jìn)行分析，說(shuō)明它們的區(qū)別。程序管理1.創(chuàng)建程序示教器上有一個(gè)SELECT鍵，當(dāng)按下這個(gè)鍵時(shí)，列出已經(jīng)編輯好的程序。如果想要新創(chuàng)建一個(gè)程序，則可按示教器上的F2鍵。移動(dòng)光標(biāo)選擇程序命名方式，再使用功能鍵(F1～F5)輸入程序名稱。程序命名后按ENTER鍵確認(rèn)，再按F3鍵(編輯),進(jìn)入編輯界面。程序管理程序命名注意事項(xiàng)：(1)不可以空格作為程序名的開(kāi)始字符。(2)不可以符號(hào)作為程序名的開(kāi)始字符。(3)不可以數(shù)字作為程序名的開(kāi)始字符。2.寫(xiě)入指令指令的寫(xiě)入有兩種方法。方法一：(1)將圖中的ON/OFF開(kāi)關(guān)置于ON。(2)移動(dòng)工業(yè)機(jī)器人到指定的位置。(3)按住SHIFT鍵，并按F1鍵。(4)編輯界面內(nèi)容將生成動(dòng)作指令。(1)將圖3-12中的ON/OFF開(kāi)關(guān)置于ON。(2)移動(dòng)工業(yè)機(jī)器人到指定的位置。(3)按F1鍵，出現(xiàn)如圖4-12(a)所示的畫(huà)面。(4)移動(dòng)光標(biāo)選擇合適的動(dòng)作指令格式，按ENTER鍵確認(rèn)，生成動(dòng)作指令。程序管理方法二按SELECT鍵進(jìn)入程序目錄畫(huà)面，移動(dòng)光標(biāo)選擇需要編輯的程序，按ENTER鍵進(jìn)入程序界面，按NEXT鍵切換功能鍵內(nèi)容，使F5鍵對(duì)應(yīng)“編輯”功能，按F5鍵會(huì)彈出程序編輯界面，可移動(dòng)光標(biāo)選擇需要編輯的內(nèi)容。程序管理3.編輯指令如果設(shè)計(jì)者對(duì)路徑規(guī)劃有誤，就需要修改位置點(diǎn)，修改方法如下。(1)進(jìn)入程序編輯界面。(2)移動(dòng)光標(biāo)到要修正的動(dòng)作指令行號(hào)處。(3)示教工業(yè)機(jī)器人到指定的位置。(4)按住SHIFT鍵，并按F5(點(diǎn)修正)鍵，當(dāng)該行出現(xiàn)@符號(hào)時(shí)，表示位置信息已更新。4.修改位置點(diǎn)程序管理5.執(zhí)行程序程序的執(zhí)行有兩種方式：一種是手動(dòng)操作；另一種是自動(dòng)操作。手動(dòng)操作主要用于程序編寫(xiě)調(diào)試、調(diào)試、試運(yùn)行；自動(dòng)操作是指程序調(diào)試好后，工作時(shí)啟動(dòng)一次即可。在線示教因簡(jiǎn)單直觀、易于掌握成為工業(yè)機(jī)器人目前普遍采用的編程方式。由操作