FOXBOT初级培训教材ppt课件

FOXBOT機器人初級培訓,SHZBG機器人事業處控制部電控課,第一章機器人技朮簡介第二章認識FOXBOT機器人第三章FOXBOT機器人的基本操作第四章FOXBOT機器人編程基礎第五章FOXBOT機器人的應用實例,內容大綱,1.1機器人的定義1.2機器人的分類1.3工業機器人1.4工業機器人的常見類型1.5全球各品牌工業機器人的介紹,第一部分,第一章機器人技朮簡介,第一章機器人技朮簡介,1.1機器人的定義,機器人的通俗定義一種能夠進行編程并在自動控制下執行某些操作和移動作業任務的機械裝置。1988年法國的埃斯皮奧對機器人學進行了定義：“机器人學是指設計能根據傳感器信息實現預先規划好的作業系統，并以此系統的使用方法作為研究對象”。1987年國際標准化組織對工業機器人進行了定義：“工業機器人是一種具有自動控制的操作和移動功能，能完成各種作業的可編程操作機。”,第一章機器人技朮簡介,1.2機器人的分類,1.2.1按用途來分類娛樂性機器人（EntertainmentRobot）。如電子寵物狗服務用機器人（ServiceRobot），非制造用機器人。如禮儀機器人工業用機器人（IndustrialRobot）用於制造業。主要應用于弧焊點焊搬運工件組裝噴塗切割點膠鎖螺絲鑽孔/攻牙清理檢測研磨排列取放上下料和包裝等的工廠自動化。,第一章機器人技朮簡介,1.2機器人的分類,1.2.2機器人的其他分類(非制造環境下的服務與仿人型機器人)智能機器人以人工智能決定其行動的機器人。學習控制型機器人機器人能體味工作的”經驗”具有學習功能。感覺控制型機器人利用傳感器獲取控制信息具有環境”感觸”自適應功能。特殊機器人其他特殊功能用途的機器人如軍用醫用水下服務等機器人。,第一章機器人技朮簡介,1.3工業機器人,1.3.1工業機器人的發展歷程,第一章機器人技朮簡介,1.3工業機器人,1.3.2世界工業機器人的使用現狀1,第一章機器人技朮簡介,1.3工業機器人,1.3.2世界工業機器人的使用現狀2:,各國年產每萬輛汽車所擁有的機器人數量,第一章機器人技朮簡介,1.3工業機器人,1.3.3工業機器人的使用領域搬運(Handle)涂膠(Sealing)裝配(Assembly)噴漆(Painting)點焊(Spotwelding)切割(Cutting)弧焊(Arcwelding)檢測(Measurement)激光焊接打標打磨去毛刺,第一章機器人技朮簡介,1.3工業機器人,1.3.4工業機器人的特點負載（Payload）：機器人負載從0.5kg到500kg控制軸數：2-6軸最常用的為6軸垂直多關節型，4軸水平多關節型SCARA，XYZ-R直交型，XYZ-R桌上型，平行軸特殊型。應用範圍：主要運用于汽車業，電子和家電產業，化工業。重復定位精度：在0.005mm0.5mm之間。其他特殊功能：如防水、防塵、智能化控制等。,第一章機器人技朮簡介,1.3工業機器人,1.3.5工業機器人的應用背景產品大批量生產方式的出現。無限重復制程的循環及制造品質不斷提高的要求。制造業勞動成本的不斷提高。柔性自動化控制技朮的實現和日益發展的計算機集成系統。人們追求更舒適的工作環境惡劣危險工作環境的工作交由機器人來完成。,第一章機器人技朮簡介,1.3工業機器人,1.3.6工業機器人技朮的發展現狀:,控制技朮大多采用32位CPU的控制器控制軸數最多可達27軸離線編程及協調控制技朮日趨成熟。機械結構以關節型為主流大型機器人應用日趨廣泛。驅動技朮以AC伺服驅動技朮為主。智能化傳感器技朮具有視覺傳感器功能的機器人逐步廣泛應用。網絡通信技朮大多支持CC_LinkDeviceNetProfibusEthernet等網絡通信模式。,第一章機器人技朮簡介,1.3工業機器人,1.3.6工業機器人技朮發的展趨勢,工業機器人性能不斷提高向高速、高精度、高可靠性、便于操作和維修的方向發展。機械結構向模塊化可重構化方向發展如關節模塊中的伺服電機減速機檢測系統三位一體化。控制系統向基于PCBACE的開放型控制器方向發展便于標准化網絡化。多傳感器融合技朮基于視覺聲覺力覺觸覺多傳感器的融合技朮在機器人中用來進行環境建模及決策控制。虛擬仿真技朮虛擬現實技朮已從仿真預演發展到用于機器人的過程控制。群體機器人系統機器人的應用由單元式應用向系統式應用方向發展。,第一章機器人技朮簡介,1.4工業機器人的常見類型,1.3.6工業機器人的應用類型,6軸垂直多關節型,XYZ-直交ROBOT,XYZ-R桌上型,平行軸,第一章機器人技朮簡介,1.5全球各品牌工業機器人的介紹,1.4.1日本,FANUCROBOT(發那科機器人),KawasakiROBOT(川崎機器人),第一章機器人技朮簡介,1.5全球各品牌工業機器人的介紹,1.4.1日本,MITSUBISHIROBOT(三菱機器人),YAMAHAROBOT(雅瑪哈機器人),第一章機器人技朮簡介,1.4全球各品牌機器人的介紹,1.4.2瑞典1.4.3德國,ABBROBOT(ABB機器人),KUKAROBOT(庫卡機器人),第一章機器人技朮簡介,1.4全球各品牌機器人的介紹,1.4.4FOXBOT機器人,2.1FOXBOT系列機器人2.2FOXBOT機器人的系統組成2.3認識FOXBOT機器人本體2.4認識FOXBOT機器人電控箱2.5認識FOXBOT機器人示教器2.6FOXBOT機器人示教器的基本操作2.7FOXBOT機器人的外部I/O2.8FOXBOT機器人的通信,第二部分,第二章認識FOXBOT機器人,第二章認識FOXBOT機器人,2.1FOXBOT系列機器人,2.1.1FOXBOT機器人的型號,第二章認識FOXBOT機器人,2.1FOXBOT系列機器人,2.1.2FOXBOT機器人的主要參數腕部負載即最大工作負載。(5KG16KG20KG)運動軸數。(4軸6軸)運動范圍。(A-05:615mm,A-16:1717mm,S-05:400mm)最大運動速度。(A-05:2127mm/s,A-16:8000mm/s,S-05:3400mm/s)重復定位精度。(A-05:0.02mm,A-16:0.03mm,S-05:0.02mm)安裝方式。(落地式吊挂式),第二章認識FOXBOT機器人,2.1FOXBOT系列機器人,2.1.3FOXBOT機器人的參數示意圖,第二章認識FOXBOT機器人,2.2FOXBOT機器人的系統組成,2.2.1FOXBOT機器人的系統組成示意圖,第二章認識FOXBOT機器人,2.2FOXBOT機器人系統組成,2.2.2FOXBOT機器人單機示意圖,機器人本體,機器人電控箱,機器人示教器,第二章認識FOXBOT機器人,2.3認識FOXBOT機器人本體,2.2.3FOXBOT機器人各軸示意圖,機器人本體,各軸方向判定右手螺旋定則,第二章認識FOXBOT機器人,2.4認識FOXBOT機器人電控箱,2.4.1FOXBOTA-05-1電控箱示意圖,機器人電控箱,第二章認識FOXBOT機器人,2.4認識FOXBOT機器人電控箱,2.4.2FOXBOTS-05-1電控箱示意圖主要包含伺服驅動器主工控機運動控制卡遠程I/O板及其他電控元器件,機器人電控箱,第二章認識FOXBOT機器人,2.5認識FOXBOT機器人示教器,2.5.1FOXBOT機器人示教器機器人的示教器采用8.4英寸TFT彩色液晶觸摸屏,FOXBOT機器人示教器的作用點動機器人編寫機器人程序示教試運行機器人程序機器人的生產運行查閱機器人的狀態(I/O設定狀態位置數據等),第二章認識FOXBOT機器人,2.5認識FOXBOT機器人示教器,2.5.2FOXBOT機器人示教器上的開關,第二章認識FOXBOT機器人,2.6FOXBOT機器人示教器的基本操作,2.6.1FOXBOT機器人示教器上的”示教面板”畫面當執行FoxBot.exe應用程序”工作模式”開關切換在”手動”模式并執行”系統准備”系統初始化完成后示教器上顯示fXMotion的”示教面板”畫面,第二章認識FOXBOT機器人,2.6FOXBOT機器人示教器的基本操作,2.6.2FOXBOT機器人示教器上的”點位列表”畫面顯示機器人所示教并保存的所有點位值,第二章認識FOXBOT機器人,2.6FOXBOT機器人示教器的基本操作,2.6.3FOXBOT機器人示教器上的”I/O面板”畫面顯示FOXBOT機器人所有輸入64點輸出64點的狀態,第二章認識FOXBOT機器人,2.6FOXBOT機器人示教器的基本操作,2.6.4fXMotion的6個基本功能菜單,調試菜單,文件菜單,編輯菜單,運行菜單,選項菜單,選項菜單,第二章認識FOXBOT機器人,2.6FOXBOT機器人示教器的基本操作,2.6.5fXMotion的主要”操作功能”按鍵介紹,執行系統初始化之前,執行系統初始化之后,系統准備讀取參數開啟伺服(當視窗消失,可聽到剎車放掉的聲音，表示已成功讀取絕對式編碼器的值)。關閉伺服伺服開啟后顯示關閉伺服按鍵。按下可讓伺服馬達斷電。原點回歸執行機器人回到設定的原點位置的動作。系統鍵盤啟動Windows自帶的系統小鍵盤。退出系統伺服馬達斷電關閉fXMotion應用系統。,第二章認識FOXBOT機器人,2.6FOXBOT機器人示教器的基本操作,2.6.6fXMotion的其他功能按鍵介紹,點動設置設置機器人不同的點動功能及選取機器人點動時所對應的坐標系。,速度選擇選取機器人不同的外部速度比率。,狀態欄顯示機器人當前所處的運動狀態。,第二章認識FOXBOT機器人,2.6FOXBOT機器人示教器的基本操作,2.6.6fXMotion的其他功能按鍵介紹,點動面板執行機器人不同坐標系及不同方向的點動操作功能。,坐標顯示區域顯示機器人軸坐標與直角坐標的值。,第二章認識FOXBOT機器人,2.7FOXBOT機器人的外部I/O,2.7.1FOXBOT的遠程I/O,FOXBOT采用可擴展的遠程I/O,目前共有64點輸入64點輸出其中用戶可使用51個輸入與54個輸出其余為系統所使用。,RemoteI/OBoard,第二章認識FOXBOT機器人,2.7FOXBOT機器人的外部I/O,2.7.2FOXBOT遠程I/O與外圍設備的接口電路,輸入接口電路,輸出接口電路,第二章認識FOXBOT機器人,2.8FOXBOT機器人的通信,FOXBOT機器人的控制器提供以下通信接口,2路RS232接口目前1路用于示教器的COM接口另一路用于伺服驅動器的通信接口。2路USB接口提供2路的USB接口。Ethernet接口FOXBOT機器人可通過Ethernet與其他設備進行通信和數據交換。,3.1FOXBOT機器人的操作安全3.2手動操作FOXBOT機器人3.3自動運行FOXBOT機器人3.4FOXBOT機器人的坐標系,第三部分,第三章FOXBOT機器人的基本操作,第三章FOXBOT機器人的基本操作,3.1FOXBOT機器人的操作安全,3.1.1FOXBOT機器人的操作安全規程示教和手動移動機器人時1）禁止带手套操作示教器和操作面板。2）在點動操作機器人时要采用较低的速度比率以增加對機器人的控制的機會。3）在按下示教器上的點動鍵之前要考慮到機器人的運動趨勢。4）要預先考慮好避让機器人的运動軌迹，并確認該線路不受干涉。5）機器人周圍區域必须清潔、無油，水及雜質等。機器人自動運行時1）在開機運行前，須清楚了解機器人根據所編程序將要執行的全部任務。2）必须清楚了解所有會引起機器人移動的開關、傳感器和控制信號的位置和狀態。3）必须清楚了解機器人控制器和外圍控制設備上的緊急停止按鈕的位置，准備在緊急情况下使用这些按鈕。4）永遠不要認為機器人沒有移動其程序就已經完成。因為這時機器人有可能是在等待讓它繼續移動的輸入信號。,第三章FOXBOT機器人的基本操作,3.1FOXBOT機器人的操作安全,3.1.2機器人操作時其他安全事項只有經過相關培訓認証的人員才可以操作機器人。機器人急停開關(ESTOP)決不允許被短接。在機器人點位調試測試及維修時必須將機器人置于手動工作模式。在手動模式下如果不需要移動機器人時應及時釋放示教器上的使能鍵。調試人員進入機器人工作區域時必須隨身攜帶示教器以防他人誤操作。,第三章FOXBOT機器人的基本操作,3.2手動操作FOXBOT機器人,3.2.1手動操作FOXBOT機器人的一般步驟1)檢查并給機器人上電接通電源前檢查機器人的工作區域控制器所有安全裝置及所連接之外圍設備均無異常后將電控箱上的漏電空氣開關合上機器人控制系統得電待機。2)啟動機器人工控機并進行系統初始化將示教器上功能選擇開關切換至”手動”狀態按下電控箱上的綠色啟動按鈕啟動機器工控機系統完成后執行FoxBot.exe在fXMotion的初始畫面里執行”系統准備”完成后正常時會聽到機器人本體內剎車裝置松開的聲音機器人系統完成初始化進入工作待機的狀態。3)手動示教機器人在示教模式下進行相關的示教操作。4)機器的正常關機停止并關閉所有外圍設備的運行停止機器人的所有運動退出FoxBot.exe程序將電控箱上的漏電空氣開關置于OFF位置。5)運行中的復位處理運行過程中如發生異常控制系統會立即停止機器人的動作并關閉伺服系統電控箱上的黃色指示燈亮在確認已完成相應的故障處理后按下電控箱上的黃色復位按鈕約5S鐘的時間對控制電路進行復位處理。,第三章FOXBOT機器人的基本操作,3.2手動操作FOXBOT機器人,3.2.2機器人的關節坐標示教(Joint)在示教器上選擇機器人的軸坐標系并通過觸摸屏上的各軸方向按鈕轉動機器人的各個軸進行示教。,第三章FOXBOT機器人的基本操作,3.2手動操作FOXBOT機器人,3.2.3機器人的直角坐標示教(XYZ)沿著笛卡爾坐標系的軸直線移動機器人進行示教分兩種坐標系1)基礎坐標系(WORK0)機器人缺省的坐標系。2)用戶坐標系(WORK110)用戶自定義的坐標系。,第三章FOXBOT機器人的基本操作,3.2手動操作FOXBOT機器人,3.2.4機器人的工具坐標示教(Tool)沿著當前工具坐標系直線移動機器人進行示教。工具坐標系是匹配在工具方向上的笛卡爾坐標系也是利用工具的空間姿來設定的坐標系。,第三章FOXBOT機器人的基本操作,3.2手動操作FOXBOT機器人,3.2.5機器人的速度按鍵示教1%100%模式下1.在速度比例里面選定不同的速度比例2.同時按下使能按鈕及需要移動軸的方向按鍵3.觀察相應軸的移動速度變化狀況及數據顯示狀況,注意開始的時侯示教速度僅可能地低一些高速示教有可能帶來危險,第三章FOXBOT機器人的基本操作,3.3自動運行FOXBOT機器人,3.3.1機器人自動運行前的注意事項在自動運行程序前必須確認當前程序已經經過手動運行且檢驗無誤。自動運行程序前必須檢查并確認機器的工作區域安全。將機器人示教器上功能選擇開關切換至”自動”狀態。,第三章FOXBOT機器人的基本操作,3.3自動運行FOXBOT機器人,3.3.2機器人自動運行的界面,Pac程序界面窗口,程序文件路徑,程序操作按鍵,第三章FOXBOT機器人的基本操作,3.4FOXBOT機器人的坐標系,3.4.1機器人的三種位姿描述方法三種描述之間存在著確定的轉換關系3.4.2機器人的軸坐標系(用每個軸的旋轉的角度來表示機器人的位姿),各軸方向判定右手螺旋定則,第三章FOXBOT機器人的基本操作,3.4FOXBOT機器人的坐標系,3.4.3機器人的直角坐標系(用XYZRXRYRZ來表示機器人的位姿),各軸方向判定右手定則,第三章FOXBOT機器人的基本操作,3.4FOXBOT機器人的坐標系,3.4.4FOXBOT直角坐標系的分類基礎坐標系WORK0(基礎坐標系的坐標原點位于底坐安裝面上第一軸軸向為在Z方向,機器人正面的方向是X軸方向,用右手定則確定Y方向)用戶坐標系WORK1WORK10(用戶相對于基礎坐標系自定義的坐標系)工具坐標系及TCPTOOL0(利用工具的空間姿態來設定的坐標系。工具坐標系的原點位置叫工具中心點TCP(ToolCenterPoint),缺省的TCP位于六軸法蘭的中心,Y軸從法蘭的中心到方向針孔方向為Y軸方向,Z軸法蘭的中心線方向)用戶自定義工具坐標系TOOL1TOOL10(自定義Tool坐標系几乎總是可以通過工具的几何尺寸計算得到),第三章FOXBOT機器人的基本操作,3.4FOXBOT機器人的坐標系,3.4.5三點示教法定義WORK坐標系1)示教并獲取自定義WORK坐標系位于原點上的點2)示教并獲取X軸正方向上的任意一點3)示教并獲取XY平面第一象限內的點(該點不能為X軸上的點但可以為Y軸上的點)4)執行計算并保存結果5)示教檢查所定義的WORK坐標系的功能,4.1FOXBOT機器人編程環境簡介4.2CypressEnable編程規范4.3FOXBOT機器人的基本編程語句4.4FOXBOT機器人的畫圓畫方程序示例4.5FOXBOT機器人的應用程序示例,第四部分,第四章FOXBOT機器人的編程基礎,第四章FOXBOT機器人的編程基礎,4.1FOXBOT機器人編程環境簡介,4.1.1Foxbot控制軟件與CypressEnable的關系FOXBOT的編程手冊由FOXBOT指令手冊和CypressEnable編輯器語言參考手冊組成。FOXBOT指令手冊主要用于機器人的運動控制指令CypressEnable主要用于程序的變量命名流程控制子程序等程序編輯界面是CypressEnable編輯器程序中的語句語法要求應符合CypressEnable的要求,第四章FOXBOT機器人的編程基礎,4.1FOXBOT機器人編程環境簡介,4.1.2為什么要使用CypressEnable類VB編程語言語法與VB類似具有編程語言的所有特性流程控制結構子程序和函數商業化的嵌入式編程引擎允許用戶自己編程控制系統使系統更具柔性語法簡單用戶容易掌握和使用具有完整的語法分析和編譯功能極大地降低系統開發的難度具有健壯的應用編程接口使得系統集成簡單化,第四章FOXBOT機器人的編程基礎,4.2CypressEnable編程規范,4.2.1程序函數格式子程序格式Sub語句塊EndSub函數格式FunctionAs語句塊=語句塊EndFunction,第四章FOXBOT機器人的編程基礎,4.2CypressEnable編程規范,4.2.2程序示例SubMainDimxvariantvariable(變體變量)x=10 x=x+8x=“AR“中断触发方式”為INT_RISE、INT_FALL和INT_LEVEL三种，分别对应于上升沿触发、下降沿触发和电平触发；“中断响应模式”响应模式与计时中断相同。INTEnable功能開啟外部中断格式INTEnableINTDisable功能關閉外部中断格式INTDisable,舉例：SubMain()SetISRINT_DI2,ISRFunc2,INT_RISE,INT_HOLDINTEnableINT_DI2开DI2中断Dimcntasintegercnt=0;DoWhilecnt10Movep,p,p(0),100Movep,0,p(1),100INTDisableINT_DI2关DI2中断Movep,0,p(2),100cnt=cnt+1LoopINTDisable关闭所有已打开的中断EndSubSubISRFunc2中断响应函数SetDO17Delay100ResetDO17EndSub,第四章FOXBOT機器人的編程基礎,4.4FOXBOT機器人的畫圓畫方程序示例,畫方示例程序SubMainMOVEP,P,P(0),S=100MOVEP,0,P(1),S=100MOVEL,E,P(2),S=100MOVEL,E,P(3),S=100MOVEL,E,P(4),S=100MOVEL,E,P(1),S=100EndSub畫圓示例程序SubMainMOVEP,P,P(0),S=100MOVEP,0,P(1),S=100MOVEC,0,P(2),P(3),S=100,360EndSub,第四章FOXBOT機器人的編程基礎,4.5FOXBOT機器人的應用程序示例,DimNextPosAsIntegerDimCurrPosAsIntegerSubMainlogfileA1GetStateResetIo27ResetIo28movep,0,p(9),S=80DimInpCAsIoBitsGetInpEx2,InpCIfNot(InpC.p8)ThenGrabA=TrueElseGrabA=FALSEEndIfIfNot(InpC.p10)ThenGrabB=TrueElseGrabB=FALSEEndIfMsgBoxGrabA=&GrabA&GrabB=&GrabBCurrPos=POS_HOMENextPos=POS_STNBYDoStrgyMsgBoxNextPos=&NextPosDo,SelectCaseNextPosCasePOS_MATLEnterTrayTrueCurrPos=POS_MATLNextPos=POS_STNBYCasePOS_CNCAEnterCNCTrueCurrPos=POS_CNCANextPos=POS_STNBYCasePOS_CNCBEnterCNCFalseCurrPos=POS_CNCBNextPos=POS_STNBYCasePOS_PRDTEnterTrayFalseCurrPos=POS_PRDTNextPos=POS_STNBYCaseElseDimStrPosA=CNCBCasePOS_PRDTStrP=PrdtTrayEndSelectOutMsgStandbyat&StrPos&.GetStateDoStrgyEndSelectDelay100LoopEndSub,5.1FOXBOT機器人用于鐳射打標5.2FOXBOT機器人用于CNC取放料系統5.3FOXBOT機器人用于沖壓取放料5.4FOXBOT機器人用于工件打磨,第五部分,第五章FOXBOT機器人的應用實例,第