工业机器人教案

精品文档 1欢迎下载 大连理工大学工程训练中心 实实 习习 教教 案案 实习项目名称 工业机器人训练 教案编写 姜英 实习地点 现代制造技术车间 讲课时间 教案审定 工工 业业 机机 器器 人人 教学目的及要求 教学目的及要求 了解工业机器人的基础知识 应用和简单的工作过程 教学重点 略教学重点 略 教学难点 略教学难点 略 教学内容 结合实物讲解 教学内容 结合实物讲解 1 1 概述 概述 机器人是典型的光机电一体化的高科技产品 工业机器人是目前技术上最 成熟 应用最广泛的机器人 现在世界各国已装配了 90 余万台工业机器人 工 业机器人的应用使产品的质量更加可靠 生产线的柔性增加 企业适应市场的 能力大大提高 2 2 工业机器人的定义 工业机器人的定义 工业机器人是指在工业中应用的一种可自动定位控制的 可重复编程的 多功能的 多自由度的 多用途的操作机 它能够搬运物料 零件 或者是操 持工具 用以完成各种作业 3 3 工业机器人的分类 工业机器人的分类 根据臂机构 按照其工作形态 可以分为 圆柱坐标型机器人 极坐标型机器人 直角坐标型机器人 多关节型机器人 4 实习机器人型号 实习机器人型号 ABB公司的IRB1400型小型机器人 属于多关节型机器人 5 5 IRB1400IRB1400 机器人的组成 机器人的组成 精品文档 2欢迎下载 Controller 控制器 Manipulator 机械手 机械本体 由六个转轴组成的空间六杆开链结构 六个转轴均有 AC 伺服电机驱动 每个电机后面均有编码器 每个转轴带有一个齿轮箱 有手动松闸按钮 用于维修时使用 机器人控制器 Mains Switch 主电源开关 Teach Pendant 示教器 Operator s Panel 操作盘 Disk drive 磁盘驱动器 机器人的控制系统主要由中心控制计算机和伺服控制器组成 中心控制计 算机发出指令协调各关节驱动器之间的运动 同时完成编程 示教 再现以及 和其他环境状况 工艺要求 外部相关设备协调工作 伺服控制器控制各关节 驱动器 使各轴按一定的速度 加速度和位置要求进行运动 示教器 示教器功能 ControllerManipulator Mains Switch Teach pendant Operator s panel Disk drive 精品文档 3欢迎下载 坐标系指定 大地 基础 工具 工件 运动性质指定 直线 姿态 轴动作 对各关节电机进行驱动控制 速度设定 动作方式设定 单步 单次 循环 急停 暂停 运行 结束 复位指定 示教数据命令修正 对已示教过的数据命令进行修正 变更 插入 删除 作 业条件再线修正 信息显示 数据写入等控制 编辑 报警显示等功能 6 6 IRB1400IRB1400 机器人的技术参数 机器人的技术参数 7 7 程序编制 程序编制 坐标系 用户在编制程序时 可根据需要选择坐标系 机器人可以建立的坐标 系有 World 坐标系 Base 坐标系 Tool 坐标系 Wobj 工件坐标系 Wirst 腕坐标系 等 其相互关系如下 自由 度数 6 腕部承载 能力 5kg 1 轴 180 2 轴 90 110 3 轴 230 50 4 轴 200 5 轴 115 运动 范围 6 轴 400 重复定位 精度 0 05mm 0 2mm 驱动 方式 AC 伺服电机驱动 控制 方式 点到点 PTP 连续轨 迹 CP 精品文档 4欢迎下载 World 大地坐标系 Base 基础坐标系 Tool 工具坐标系 Wobj 工件坐标系 编制程序 编制程序 机器人的语言命令是一种用户非常容易理解的语言 语言中的每个语句 命令 都与某种功能相对应 机器人的各种动作都是由这些语句的组合来完 成的 机器人语言命令包括运动语句 程序流程语句 外部管理与控制语句 例 基本运动指令 MoveLMoveL p1p1 v100v100 z10z10 tool1 tool1 Move L 线性运动 Linear Move J 关节轴运动 Joint Move C 圆周运动 Circular p1 目标位置 v100 规定在数据中的速度 z10 规定在转弯区尺寸 tool1 工具 TCP 速度选择 mm s vmax 速度为 v5000 可自定义速度 最大可定义至 v7000 但机器人未必能达到 转弯区尺寸选择 mm 选择所需转弯区尺寸 可自定义 fine 指机器人 TCP 达到目标点 在目标点速度降为零 机器人动作有停顿 焊接时必须用 zone 指机器人 TCP 不达到目标点 机器人动作圆滑 流畅 Wrist coordinatesWrist coordinates Tool coordinates Y TCP Z x Z Y xZ Y x Z Z Y Y x x Wobj coordinates User coordinates Object coordinates Base coordinates World coordinates 精品文档 5欢迎下载 例 画一个长方形 为了精确确定 p1 p2 p3 p4 点 可以采用函数 offs 反馈一个参变量 offs p x y z 代表一个离 p1 点 X 轴偏差量为 x Y 轴偏差量为 y Z 轴偏差 量为 z 的点 例 圆弧指令 MoveCMoveC p1p1 p2p2 v100v100 z1z1 tool1 tool1 P0 P1 P2 精品文档 6欢迎下载 例 画一个半径为 80mm 的圆 MoveJ p0 v500 z1 tool1 MoveL offs p 80 0 0 v500 z1 tool1 MoveC offs p 0 80 0 offs p 80 0 0 v500 z1 tool1 MoveC offs p 0 80 0 offs p 80 0 0 v500 z1 tool1 MoveJ p0 v500 z1 tool1 8 8 工业机器人的应用 工业机器人的应用 工业机器人主要应用在电机制造工业 汽车制造工业 塑料成型加工 通 用机械制造 金属加工 铸造及其他重型工业和轻工业等行业 涉及搬运 工 具及工件装卸 机械加工 铸造 锻造 热处理 焊接 包括点焊和弧焊 喷 漆 装配 检验和抛光修整等 所实习的 ABB 机器人主要应用在焊接上 9 9 有关安全事项 有关安全事项 由于机器人系统复杂而且危险性大 在练习期间 对机器人进行任何操作 都必须注意安全 无论什么时候进入机器人工作范围都可能导致严重的伤害 只有经过培训认证的人员才可以进入该区域 万一发生火灾 请使用二氧化碳灭火器 机器人在发生意外或运行不正常等情况下 均