《工業(yè)機(jī)器人技術(shù)及應(yīng)用》 教案 任務(wù)十九 機(jī)器人搬運(yùn)工作站編程

《工業(yè)機(jī)器人技術(shù)與應(yīng)用》教案姓 名 工業(yè)機(jī)器人技術(shù)及應(yīng)用教案課程名稱：觸摸屏控制技術(shù)與應(yīng)用 授課人：XX課題機(jī)器人軌跡編程課時(shí)2教學(xué)目的與要求1、了解機(jī)器人軌跡類編程應(yīng)用場(chǎng)合。2、學(xué)會(huì)建立機(jī)器人工具坐標(biāo)。3、學(xué)會(huì)建立機(jī)器人工件坐標(biāo)。4、掌握機(jī)器人運(yùn)動(dòng)指令。5、掌握手動(dòng)調(diào)試機(jī)器人程序的步驟。教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)完成程序數(shù)據(jù)創(chuàng)建、目標(biāo)點(diǎn)示教、程序編寫及調(diào)試，最終完成整個(gè)搬運(yùn)任務(wù)。教學(xué)方法課堂講授（PPT授課+小組討論）主要內(nèi)容及步驟備注教學(xué)過程一、組織教學(xué)：組織課堂，新課前的自我介紹，介紹本節(jié)課程的體系結(jié)構(gòu)，告知學(xué)習(xí)的基本要求。二、課題導(dǎo)入根據(jù)生活中接觸的工業(yè)機(jī)器人在搬運(yùn)方面有那些成熟的解決方案三、新課講授1.1知識(shí)儲(chǔ)備1.2任務(wù)實(shí)施四、強(qiáng)化鞏固利用實(shí)際生活中接觸的例子加強(qiáng)鞏固五、總結(jié)拓展1.課堂內(nèi)容總結(jié) 2.布置作業(yè)小組討論授課效果分析總結(jié)教學(xué)內(nèi)容課堂互動(dòng)一、組織教學(xué)介紹本門課程的學(xué)習(xí)內(nèi)容及知識(shí)體系結(jié)構(gòu)，提出課程學(xué)習(xí)的基本要求，強(qiáng)調(diào)本門課程的上課時(shí)間、地點(diǎn)。推薦教材：《工業(yè)機(jī)器人技術(shù)及應(yīng)用》匯邦教材二、課題導(dǎo)入通過教材知識(shí)以及網(wǎng)絡(luò)拓展搜集的資料，完成對(duì)本節(jié)課工業(yè)機(jī)器人任務(wù)實(shí)訓(xùn)。導(dǎo)入：要完成本任務(wù)，需要依次完成程序數(shù)據(jù)創(chuàng)建、目標(biāo)點(diǎn)示教、程序編寫及調(diào)試，最終完成整個(gè)搬運(yùn)任務(wù)。三、新課講授§1知識(shí)儲(chǔ)備1.1信號(hào)參數(shù)配置本任務(wù)中使用真空吸盤來抓取工件，真空吸盤的打開與關(guān)閉需要通過置位、復(fù)位數(shù)字輸出信號(hào)Do_XiPan來控制；工件的抓取、放置是否完成也需要通過判斷數(shù)字輸入信號(hào)di_ZhenKongOK的值來確定。本工作站已經(jīng)提前配置好相應(yīng)的信號(hào)，無(wú)需再配置。關(guān)于信號(hào)配置的方法請(qǐng)參考《ABB工業(yè)機(jī)器人操作與編程》。1.2、創(chuàng)建有效載荷數(shù)據(jù)loaddataloaddata用于設(shè)置機(jī)器人六軸上安裝法蘭的負(fù)載載荷數(shù)據(jù)。載荷數(shù)據(jù)常常定義機(jī)器人的有效負(fù)載或抓取物的負(fù)載（通過指令GripLoad或MechUnitLoad來設(shè)置），即機(jī)器人夾具所夾持的負(fù)載。同時(shí)將loaddata作為tooldata的組成部分，以描述工具負(fù)載。以下示例介紹了載荷數(shù)據(jù)loaddata1.3、常用指令介紹賦值指令：=“:=”賦值指令對(duì)系統(tǒng)內(nèi)所有變量或可變量數(shù)據(jù)進(jìn)行賦值，在數(shù)據(jù)賦值時(shí)，可以進(jìn)行相應(yīng)計(jì)算。程序通過賦值指令可以自動(dòng)改變數(shù)據(jù)值，從而控制程序運(yùn)行邏輯。1.4、工具坐標(biāo)說明在本搬運(yùn)應(yīng)用中，工具坐標(biāo)系的設(shè)置較為簡(jiǎn)單，無(wú)需使用上個(gè)任務(wù)中的TCP標(biāo)定法來標(biāo)定，只需相對(duì)于系統(tǒng)默認(rèn)工具坐標(biāo)系Tool0沿著其Z方向偏移一定的距離即可，如圖19-31所示，吸盤下表面距離法蘭盤100mm，工具重心估算一下距離法蘭盤40mm，重量1kg；1.5、程序調(diào)試完成了程序的編輯以后，接下來的工作就是對(duì)這個(gè)程序進(jìn)行調(diào)試，調(diào)試的目的有以下兩個(gè)：1.檢查程序的位置點(diǎn)是否正確。2.檢查程序的邏輯控制是否有不完善的地方。程序調(diào)試步驟如下：1、點(diǎn)擊“調(diào)試”，點(diǎn)擊“PP移至Main”；之后點(diǎn)擊電機(jī)上電按鈕，再依次點(diǎn)擊單步向前按鈕，如圖19-66，逐步運(yùn)行程序，觀察機(jī)器人運(yùn)動(dòng)是否滿足要求。2、若手動(dòng)運(yùn)行程序沒問題，接下來切換至自動(dòng)模式來運(yùn)行程序，若是在真實(shí)工作站中，需要在控制柜面板上通過鑰匙將機(jī)器人切換至左側(cè)的自動(dòng)模式；若是在虛擬工作站中，則在虛擬示教器搖桿旁的按鈕彈出框中鼠標(biāo)點(diǎn)擊左側(cè)的自動(dòng)模式；如圖19-67之后在彈出的提示框中點(diǎn)擊“確定”。3、示教器屏幕會(huì)自動(dòng)切換至自動(dòng)生產(chǎn)窗口，點(diǎn)擊“PP移至Main”，然后在彈出的提示框中點(diǎn)擊“是”從主程序開始運(yùn)行。如圖19-68.4、之后控制電機(jī)上電，若是在真實(shí)工作站中，需要單擊一下控制器面板上面的白色馬達(dá)上電按鈕；若是在虛擬工作站中需要點(diǎn)擊一下虛擬示教器搖桿旁按鈕彈出窗口中的白色上電按鈕。如圖19-69。5、首次自動(dòng)運(yùn)行，建議先將程序運(yùn)行速度降低，運(yùn)行沒問題后再恢復(fù)至100%速度運(yùn)行；點(diǎn)擊觸摸屏右下角快捷鍵，在彈出窗口中點(diǎn)擊第5個(gè)圖標(biāo)，然后修改運(yùn)行速度百分比，例如修改為25%，如圖19-70。之后啟動(dòng)程序，觀察機(jī)器人運(yùn)動(dòng)是否滿足要求，如果沒有問題的話即可將速度修改為100%，再次啟動(dòng)查看最終運(yùn)行效果。強(qiáng)化鞏固請(qǐng)編寫一個(gè)程序，使用機(jī)器人把本次任務(wù)當(dāng)中搬到工作臺(tái)B的工件，再依次搬回工作臺(tái)A.五、總結(jié)拓展（一）課堂總結(jié)（1）了解機(jī)器人搬運(yùn)的應(yīng)用場(chǎng)合。（2）了解機(jī)器人搬運(yùn)的技術(shù)要求。（二）布置作業(yè)總結(jié)本節(jié)課的內(nèi)容提前組織教學(xué)課題導(dǎo)入基本知識(shí)講解本節(jié)課難點(diǎn)思考激活原理本節(jié)課重點(diǎn)《工業(yè)機(jī)器人技術(shù)與應(yīng)用》教案姓 名 工業(yè)機(jī)器人技術(shù)及應(yīng)用教案課程名稱：觸摸屏控制技術(shù)與應(yīng)用 授課人：XX課題機(jī)器人軌跡編程課時(shí)4教學(xué)目的與要求1、了解機(jī)器人軌跡類編程應(yīng)用場(chǎng)合。2、學(xué)會(huì)建立機(jī)器人工具坐標(biāo)。3、學(xué)會(huì)建立機(jī)器人工件坐標(biāo)。4、掌握機(jī)器人運(yùn)動(dòng)指令。5、掌握手動(dòng)調(diào)試機(jī)器人程序的步驟。教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)完成程序數(shù)據(jù)創(chuàng)建、目標(biāo)點(diǎn)示教、程序編寫及調(diào)試，最終完成整個(gè)搬運(yùn)任務(wù)。教學(xué)方法課堂講授（PPT授課+小組討論）主要內(nèi)容及步驟備注教學(xué)過程一、組織教學(xué)：組織課堂，新課前的自我介紹，介紹本節(jié)課程的體系結(jié)構(gòu)，告知學(xué)習(xí)的基本要求。二、課題導(dǎo)入根據(jù)理論知識(shí)的學(xué)習(xí)，接下來完成實(shí)際操作演練。三、新課講授1.1任務(wù)實(shí)施四、強(qiáng)化鞏固利用實(shí)際生活中接觸的例子加強(qiáng)鞏固五、總結(jié)拓展1.課堂內(nèi)容總結(jié) 2.布置作業(yè)小組討論授課效果分析總結(jié)教學(xué)內(nèi)容課堂互動(dòng)一、組織教學(xué)介紹本門課程的學(xué)習(xí)內(nèi)容及知識(shí)體系結(jié)構(gòu)，提出課程學(xué)習(xí)的基本要求，強(qiáng)調(diào)本門課程的上課時(shí)間、地點(diǎn)。推薦教材：《工業(yè)機(jī)器人技術(shù)及應(yīng)用》匯邦教材二、課題導(dǎo)入通過教材知識(shí)以及網(wǎng)絡(luò)拓展搜集的資料，完成對(duì)本節(jié)課工業(yè)機(jī)器人任務(wù)實(shí)訓(xùn)。導(dǎo)入：要完成本任務(wù)，需要依次完成程序數(shù)據(jù)創(chuàng)建、目標(biāo)點(diǎn)示教、程序編寫及調(diào)試，最終完成整個(gè)搬運(yùn)任務(wù)。三、新課講授§1任務(wù)布置建立一個(gè)機(jī)器人程序，當(dāng)程序啟動(dòng)后，機(jī)器人使用真空吸盤將工作臺(tái)A上的三個(gè)工件依次搬運(yùn)到工作臺(tái)B上對(duì)應(yīng)的位置。如圖19-1?！?任務(wù)實(shí)施1、工作站解包參考任務(wù)十八的工作站解包步驟，把本任務(wù)的打包文件“carry”解包。2、工具坐標(biāo)說明在本搬運(yùn)應(yīng)用中，工具坐標(biāo)系的設(shè)置較為簡(jiǎn)單，無(wú)需使用上個(gè)任務(wù)中的TCP標(biāo)定法來標(biāo)定，只需相對(duì)于系統(tǒng)默認(rèn)工具坐標(biāo)系Tool0沿著其Z方向偏移一定的距離即可，如圖19-31所示，吸盤下表面距離法蘭盤100mm，工具重心估算一下距離法蘭盤40mm，重量1kg；創(chuàng)建步驟如下：1、在“手動(dòng)操縱”菜單選擇“工具坐標(biāo)”，然后點(diǎn)擊“新建”如圖19-32。2、將名稱設(shè)置為“tGrip”，然后點(diǎn)擊“初始值”如圖19-33。3、點(diǎn)擊向下箭頭，找到圖19-31中的對(duì)應(yīng)參數(shù)，輸入數(shù)據(jù)后連續(xù)點(diǎn)擊“確定”，如圖19-34。圖19-31圖19-32圖19-33圖19-343、工件坐標(biāo)說明在本任務(wù)中，直接使用的是系統(tǒng)默認(rèn)工件坐標(biāo)系Wobj0，未創(chuàng)建工件坐標(biāo)系，在類似應(yīng)用中，是否創(chuàng)建工件坐標(biāo)系取決于編程習(xí)慣，因?yàn)樵谶@樣的應(yīng)用中，涉及的點(diǎn)位比較少，而且工件的排列方向可以直接參考Wobj0的方向，所以可以不創(chuàng)建。4、有效載荷數(shù)據(jù)說明在搬運(yùn)應(yīng)用中還需要設(shè)置有效載荷數(shù)據(jù)，用以表示拾取物料的重量相關(guān)信息，在本任務(wù)中對(duì)應(yīng)的即為需要搬運(yùn)的工件，工件的重量估算為0.5kg，其重心相對(duì)于TCP來說沿著其Z方向偏移10mm。本任務(wù)之前已創(chuàng)建對(duì)應(yīng)的有效載荷數(shù)據(jù)loadfull。此外，一般還會(huì)創(chuàng)建一個(gè)空的載荷數(shù)據(jù)，在名稱上面與載荷數(shù)據(jù)LoadFull對(duì)應(yīng)，，用以表示空載荷，也可以直接使用系統(tǒng)默認(rèn)有效載荷數(shù)據(jù)Load0。5、建立其他程序數(shù)據(jù)為了方便程序編寫，在本任務(wù)中還需創(chuàng)建表19-1所示程序數(shù)據(jù)，并示教如圖19-35所示目標(biāo)點(diǎn)位表19-1創(chuàng)建程序數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)名稱存儲(chǔ)類型數(shù)據(jù)類型數(shù)據(jù)值數(shù)據(jù)說明pHome常量robtarget手動(dòng)示教如圖19-35工作原點(diǎn)pPickBase常量robtarget手動(dòng)示教如圖19-35拾取工件基準(zhǔn)點(diǎn)pPlaceBase常量robtarget手動(dòng)示教如圖19-35放置工件基準(zhǔn)點(diǎn)pPick可變量robtarget程序中賦值吸取工件位置pPlace可變量robtarget程序中賦值放置工件位置nXoffs常量num150工件之間的間隔距離§3程序調(diào)試完成了程序的編輯以后，接下來的工作就是對(duì)這個(gè)程序進(jìn)行調(diào)試，調(diào)試的目的有以下兩個(gè)：1.檢查程序的位置點(diǎn)是否正確。2.檢查程序的邏輯控制是否有不完善的地方。程序調(diào)試步驟如下：1、點(diǎn)擊“調(diào)試”，點(diǎn)擊“PP移至Main”；之后點(diǎn)擊電機(jī)上電按鈕，再依次點(diǎn)擊單步向前按鈕，如圖19-66，逐步運(yùn)行程序，觀察機(jī)器人運(yùn)動(dòng)是否滿足要求。2、若手動(dòng)運(yùn)行程序沒問題，接下來切換至自動(dòng)模式來運(yùn)行程序，若是在真實(shí)工作站中，需要在控制柜面板上通過鑰匙將機(jī)器人切換至左側(cè)的自動(dòng)模式；若是在虛擬工作站中，則在虛擬示教器搖桿旁的按鈕彈出框中鼠標(biāo)點(diǎn)擊左側(cè)的自動(dòng)模式；如圖19-67之后在彈出的提示框中點(diǎn)擊“確定”。3、示教器屏幕會(huì)自動(dòng)切換至自動(dòng)生產(chǎn)窗口，點(diǎn)擊“PP移至Main”，然后在彈出的提示框中點(diǎn)擊“是”從主程序開始運(yùn)行。如圖19-68.4、之后控制電機(jī)上電，若是在真實(shí)工作站中，需要單擊一下控制器面板上面的白色馬達(dá)上電按鈕；若是在虛擬工作站中需要點(diǎn)擊一下虛擬示教器搖桿旁按鈕彈出窗口中的白色上電按鈕。如圖19-69。5、首次自動(dòng)運(yùn)行，建議先將程序運(yùn)行速度降低，運(yùn)行沒問題后再恢復(fù)至100%速度運(yùn)行；點(diǎn)擊觸摸屏右下角快捷鍵，在彈出窗口中點(diǎn)擊第5個(gè)圖標(biāo)，然后修改運(yùn)行速度百分比，例如修改為25%，如圖19-70。之后啟動(dòng)程序，觀察機(jī)器人運(yùn)動(dòng)是否滿足要求，如果沒有問題的話即可將速度修改為100%，再次啟動(dòng)查看最終運(yùn)行效果。圖19-66圖19-67圖19-68圖19-69圖19-70五、任務(wù)總結(jié)通過完成此次搬運(yùn)任務(wù)。能夠讓大家進(jìn)一步的掌握機(jī)器人編程、調(diào)試的步驟，對(duì)于創(chuàng)建程序數(shù)據(jù)、建立程序、以及一些常用的指令、功能也更加熟悉。程序中使用的指令都是常用的基本指令，掌握這些指令的用法是學(xué)習(xí)機(jī)器人編程的必要步驟，F(xiàn)OR重復(fù)執(zhí)行判斷指令是一個(gè)常用的邏輯控制指令，在一些需要重復(fù)執(zhí)行的任務(wù)當(dāng)中，使用該指令能夠簡(jiǎn)化編程步驟，優(yōu)化程序結(jié)構(gòu)。任務(wù)中用到的Offs偏移功能是一種在搬運(yùn)應(yīng)用中經(jīng)常用到的功能，掌握該功能函數(shù)的使用可以大量減少程序當(dāng)中的位置點(diǎn)。從而節(jié)省編程時(shí)間。任務(wù)評(píng)價(jià)任務(wù)評(píng)價(jià)見表19-2表19-2任務(wù)評(píng)價(jià)表評(píng)價(jià)內(nèi)容評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)配分得分創(chuàng)建有效載荷數(shù)據(jù)掌握創(chuàng)建有效載荷數(shù)據(jù)的步驟，理解工具坐標(biāo)數(shù)據(jù)中各個(gè)數(shù)據(jù)的意義。10機(jī)器人手動(dòng)操縱能夠快速、準(zhǔn)確的示教程