机器人实验教学最终版课件

1工业机器人21.实验目的2.机器人基本操作3.编程举例4.实验报告1.实验目的1.了解机器人的发展过程以及在焊接中的作用。2.了解机器人的基本操作，掌握简单的编程知识。34焊接是一个涉及到电弧物理，传热，冶金和力学诸多因素的复杂过程，并作为材料加工的一种重要手段在工业生产中得到了广泛的应用。由于人工焊接过程中诸多因素的约束，如焊接质量的稳定性、应用的灵活性、操作的安全性及经济性等，焊接过程的自动化，机器人化已成为目前焊接发展的趋势。而CO2气体保护焊作为一种重要的焊接加工工艺，由于其具有能量集中、熔透能力较大、对焊接区域保护效果良好、焊接生产成本低、节约电能、全位置焊接性能好、抗锈污能力强等优点，在黑色金属薄板及中厚板焊接领域有着广泛的应用。因此，CO2焊接过程自动化的实现具有尤其重要的意义。综合以上两方面的优点，工业机器人CO2自动焊接自然在当今工业界得到最广泛的应用。焊接从一开始就是工业机器人的主要应用领域，机器人技术的迅猛发展，有力地促进了焊接自动化的进程。5CO2人工焊接工业机器人CO2自动焊接6机器人的发展阶段：自从1959年美国推出世界上第一台工业机器人UNIMATE以来，机器人技术的研究和发展过程经历了三个阶段：（1）第一代是示教再现型机器人，这类机器人不具备外界信息的反馈能力，很难适应变化的环境。目前这类机器人仍在一些工业生产线上应用着；（2）第二代是具有一定感知能力的机器人，它们对外界环境有一定的感知能力，具备如听觉、视觉、触觉等功能，根据传感器获得的信息灵活调整自己的工作状态，保证能够在简单的动态环境中完成预期的任务。（3）第三代是智能机器人，它不仅具有很强的感知能力，而且具有独立的判断、行动、记忆、推理和决策的能力，甚至具有任务级的编程能力，因而操作者可以通过非常简单的操作使之完成更加复杂的任务。1.2

机器人的发展阶段7机器人应用情况：我国焊接机器人的应用主要集中在汽车,摩托车，机械工程，铁路机车等几个主要行业。汽车是焊接机器人的最大用户，也是最早的用户。目前在我国应用的机器人主要分日系，欧系和国产三种。日系中主要有安川，OTC，松下，川崎等公司的产品。欧洲中主要有德国的KUKA，瑞典的ABB，意大利的COMAU，国产机器人主要是沈阳新松机器人公司产品。1.3

机器人应用情况89焊接机器人自动化生产线——极大提高汽车工业的生产率10应用焊接机器人的意义：（1）稳定和提高焊接质量，保证其均一性。（2）改善工人的劳动条件。（3）提高劳动生产率。（4）产品周期明确。容易控制产品产量。机器人的生产节拍是固定的，因此安排生产计划非常明确。（5）可缩短产品改型换代的周期，减少相应的设备投资。1.4

应用焊接机器人的意义112.机器人的基本操作122.1

基本认识机器人系统的组成：机器人本体、控制柜、示教编程器、供电电缆

机器人本体控制柜示教编程器13机器人本体机器人动作的坐标系：关节坐标系和直角坐标系

关节坐标系

基本轴

S轴本体回旋L轴下臂前后摆动U轴上臂上下摆动R轴上臂回旋B轴手腕上下摆动T轴手腕回旋14S轴:本体回旋U轴:上臂上下摆动R轴:上臂回旋T轴:手腕回旋B轴:手腕上下摆动下臂前后摆动L轴:关

节坐标系15

基本方向X方向沿X轴平行移动Y方向沿Y轴平行移动Z方向沿Z轴平行移动直角坐标系Z轴X轴Y轴16

基本方向X方向沿X轴平行移动Y方向沿Y轴平行移动Z方向沿Z轴平行移动直角坐标系Z轴X轴Y轴17示教编程器光标键选择键轴操作键安全开关在内侧，握住时，伺服电源接通回车键手动速度键182.2

基本操作1.控制柜的操作接通控制柜电源主电源开关旋至ON(此时再现操作盒TEACH亮,进入示教模式)向右旋转再现操作盒上的EMERGENCYSTOP向右旋转示教编程器上的急停键再现操作盒[SERVOONREADY]键灯闪烁示教编程器上[示教锁定]握住安全开关,接通伺服电源192.机器人的动作操作(直角坐标系下)

在示教编程器上,点击[坐标]切换坐标类型,切换到直角坐标系模式下调节速度,右手指按示教编程器上的[高][低]键,示教器显示屏上的状态区域会出现由低到高的速度值[选择]移动光标键,选择[机器人]选择示教编程器上[X,Y,Z]坐标,X-沿X轴负方向,X+沿X轴正方向,其余类推左手握住安全开关,接通伺服电源移动光标键,选择[作业原点位置]点击[主菜单]左手断开伺服电源左手接通伺服电源,右手按住[前进]键不放,直至机器人回到原点位置[选择]202.3

编程示教1.建立程序名移动光标键,选择”程序”[选择]确定程序生成光标键下移到”执行”[回车]建立程序名,移动光标键,选择字母和数字确定程序名[选择]再移动光标键,选择”新建程序”[选择]进入[选择]212.建立程序主体左手接通伺服电源(保持一直为通)[插补方式]换为MOVJVJ=6.25[插补方式]换为MOVLV=66[回车]确定第三点(起焊点)移动焊头至第三点(起焊点)[回车]确定第二点[坐标]选为直角坐标系[回车]确定第一点(原点)移动焊头至第二点光标停在0000处,[插补方式]选为MOVJVJ=6.25移动焊头至第四点(末焊点)[回车]确定第四点(末焊点)移动焊头到第五点22[回车]确定第六点(与第一点重合)移动光标至0005处[回车]确定第五点按住[前进]不放,直至焊头回至第一点(原点)移动光标至0001处3.程序试运行光标至0001处同时按住示教编程器上的[连锁]和[试运行]不放,直至焊头走完所有轨迹230000NOP0001MOVJVJ=6.250002MOVJVJ=6.250003MOVJVJ=6.250004MOVLV=660005MOVJVJ=6.250006MOVJVJ=6.250007END示教编程所得到的程序1,6点2点3点起焊点4点末焊点5点焊点移动轨迹(程序原理)24注意事项1.开始示教作业时,要设定示教锁定2.不要强迫机器人移动,更不要吊在机器人上或站在机器人上3.不要依靠控制柜,不要随意按开关,按钮4.在机器人运动范围内示教时,必须遵守◆保持从正面观看机器人◆遵守操作顺序◆考虑机器人突然向自己所处位置运动时的应变方案.

◆确保设置躲避场所,以防万一.5.进行以下作业时,务必确认机器人运动范围内没人.

◆用示教编程器操作机器人时

◆试运行时

◆自动再现时25256.出现任何异常立即按急停键急停键26三.机器人编程举例273.1

直线轨迹的焊接工艺参数:电流I:130A,电压V:100%,焊接速度:66cm/min,气流量:16L/min,焊丝伸出长度:16mm编程原理:1,6点2点3点(起焊点)4点(末焊点)5点281.编写程序

(1)建立程序名”line”移动光标键,选择”程序”[选择]确定程序生成光标键下移到”执行”[回车]建立程序名,移动光标键,选择字母和数字确定程序名为”line”[选择]再移动光标键,选择”新建程序”[选择]进入[选择]29(2).建立程序”line”的初步主体左手接通伺服电源(保持一直为通)[插补方式]换为MOVJVJ=6.25[插补方式]换为MOVLV=66[回车]确定第三点(起焊点)移动焊头至第三点(起焊点)[回车]确定第二点[坐标]选为直角坐标系[回车]确定第一点(原点)移动焊头至第二点光标停在0000处,[插补方式]选为MOVJVJ=6.25移动焊头至第四点(末焊点)[回车]确定第四点(末焊点)移动焊头到第五点30[回车]确定第六点(与第一点重合)移动光标至0005处[回车]确定第五点按住[前进]不放,直至焊头回至第一点(原点)移动光标至0001处此时生成的程序如下:0000NOP0001MOVJVJ=6.250002MOVJVJ=6.250003MOVJVJ=6.250004MOVLV=660005MOVJVJ=6.250006MOVJVJ=6.250007END备注:MOVJ关节移动MOVL直线移动31(3)在初步主体中嵌入”引弧”与”熄弧”程序段移动光标设置焊接电流与焊接电压,利用[光标][选择][回车]等键设定AC=130,AVP=100按示教编程器[插入]移动光标设置焊接电流与焊接电压,利用[光标][选择][回车]等键设置”未使用”[回车]按示教编程器上的[熄弧]键[回车]确认光标移至0005按示教编程器上的[引弧]键将光标移到0003处按示教编程器[插入][回车][回车]确认32此时生成的程序如下:0000NOP0001MOVJVJ=6.250002MOVJVJ=6.250003MOVJVJ=6.250004ARCONAC=130AVP=1000005MOVLV=660006ARCOF0007MOVJVJ=6.250008MOVJVJ=6.250009END0000NOP0001MOVJVJ=6.250002MOVJVJ=6