工业机器人集成应用教程 课件 任务1.4 维保工作站机器人本体

项目一初识工业机器人集成工作站作为学徒，需要熟悉工业机器人安全操作知识及维保项目，能辅助项目工程师完成机器人试运行调试和零点校准，通过任务的实施掌握工业机器人基础操作和维保的技能点，培养自觉爱护设备的职业素养。

【任务描述】项目一初识工业机器人集成工作站任务1.4维保工作站机器人本体

知识目标1.熟悉工业机器人安全操作须知；2.掌握机器人本体和控制柜的连接方法；3.列举常见的工业机器人常规维护保养项目；4.口述8S管理的具体要求。

【任务目标】技能目标1.能根据安全操作规程，对工作站的物理环境进行安全检查；2.正确进行机器人的开关机与急停测试；3.会操作工业机器人完成试运行调试和零点校准；4.能按要求对工位进行8S整理。素养目标1.养成自觉遵守安全守则，安全操作设备的规则意识；2.养成自觉遵循8S管理要求的工作态度。项目一初识工业机器人集成工作站任务1.4维保工作站机器人本体

【任务目标】1+X技能目标：1.能根据操作手册的安全规范要求，对工作站的物理、电源环境进行安全检查。2.能根据装配工艺要求，选用经济有效的安装工具，进行工业机器人本体和控制柜的安装和精度调整。3.能按照操作手册的安全规范要求，对安装后的工作站进行安全装置（如安全光栅、安全门、急停保护装置等）的功能检查。4.能根据安全操作要求，使用示教盒对工业机器人进行手动运动操作并调整工业机器人的位置点。5.能按照维护保养手册要求，进行工业机器人的日常点检，做好维护记录。项目一初识工业机器人集成工作站任务1.4维保工作站机器人本体

01一、工业机器人安全操作须知1.工业机器人安全标志操作工业机器人时，一定要注意相关的安全标志，并严格按照相关标记的指示执行，确保操作人员和机器本体的安全，并逐步提高安全防范意识和生产效率。

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表

1-4-1工业机器常见安全标志012.工业机器人安全防护措施常见的工业机器人安全防护措施如表1-4-2所示。

【任务准备】措施作用示意图保护栏和围栏设置保护栏和围栏是保护工业机器人操作人员的最基本的安全措施。这些围栏和栏杆应该固定牢固，并配备防误开关，确保机器人在操作期间无法接触到人员。安全传感器和光幕安全传感器和光幕能够检测到机器人周围的人员，并及时停止机器人的运动。这些传感器可以安装在机器人周围的围栏上，以提供额外的安全保护。项目一初识工业机器人集成工作站任务1.4维保工作站机器人本体

表1-4-2工业机器人安全防护措施01表1-4-1工业机器人安全防护措施

【任务准备】安全制动和急停装置安全制动和急停装置是工业机器人安全的紧急措施。通过按下紧急停止按钮或拉动紧急制动杆，可以立即停止机器人的运动，以避免意外发生。安全教育和培训在使用工业机器人之前，操作人员应接受适当的安全教育和培训，了解如何正确操作和维护机器人。这包括学习使用紧急停止装置、正确佩戴个人防护装备以及识别潜在的安全风险等。定期维护和检查对工业机器人的定期维护和检查是确保其安全性的关键。按照制造商的建议，定期检查机器人的关键部件，如安全传感器、急停按钮和紧急制动杆，以确保其正常工作。项目一初识工业机器人集成工作站任务1.4维保工作站机器人本体

013.工业机器人安全操作注意事项（1）机器人周围区域必须清洁，无油、水及杂质等；线缆不能严重绕曲成麻花状和与硬物摩擦，以防内部线芯折断或裸漏。（2）严禁在控制柜内随便放置配件、工具、杂物、安全帽等，以免影响到部分线路，造成设备的异常。（3）安全围栏必须足够牢固、固定，自身应没有锐边和尖角且安全围栏外部必须清楚地标示当前机器人处于什么状态（示教、运行、维修）。（4）操作机器人前，需要首先确认“紧急停止”按钮功能是否正常、原点是否正确，操作者应始终面对机器人进行操作。（5）应在手动模式下进行示教作业，不允许操作人员在自动运行模式下进入机器人动作范围内，决不允许其他无关人员进入机器人运动范围内。

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013.工业机器人安全操作注意事项（6）不要戴手套操作示教器，操作时应确保机器人动作范围内无任何人员或障碍物，速度由慢到快地逐渐调整。（7）调试运行过程中严禁操作者离开现场，若因故离开设备工作区域前应按下急停开关，避免突然断电或者关机零位丢失，并将示教器放置在安全位置。（8）装卸工件前，先将机械手运动至安全位置，严禁装卸工件过程中操作机器。（9）当工件是通过气动手爪、电磁方法等机构抓握时，请采用失效安全系统，来确保一旦机构的驱动力被突然断开时，工件不被弹出。（10）工作结束时，应使机械手置于零位位置或安全位置，并将示教器放回原位。

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01二、工业机器人本体和控制柜的安装1.IRB120工业机器人本体安装参数IRB120工业机器人本体的安装位置通常是根据工业机器人的工作空间可达范围进行规划的，从而保证安装完成后的工业机器人不与工作站的其他设备发生干涉，并且能够顺利地执行所需操作。安装工业机器人本体前，首先要掌握工业机器人本体可供固定到基座或底板的安装孔与之配置，并选择相应的固定螺栓。固定IRB120工业机器人本体的孔配置如图1-4-1所示。

【任务准备】图1-4-1IRB120工业机器人本体的孔配置项目一初识工业机器人集成工作站任务1.4维保工作站机器人本体

01IRB120工业机器人本体操作环境要求见表1-4-3。表1-4-3IRB120工业机器人本体操作环境要求

【任务准备】参数值保护等级IP30环境温度+5℃-45℃相对湿度恒温下最高95%注意：在环境温度低于10℃的情况下，与其他机器一样，推荐与机器人一起进行预热。否则，有可能由于油和润滑脂粘度受温度的影响而导致机器人停机或低效运行。项目一初识工业机器人集成工作站任务1.4维保工作站机器人本体

012.IRC5紧凑型控制柜的安装参数安装控制柜需考虑安装空间，图1-4-2为IRC5控制柜的所需的空间。如果控制器安装在桌面上（非机架安装型），则其左右两边各需要的50mm自由空间。控制器的背面需要100mm的自由空间来确保适当的冷却。切勿将客户电缆放置在控制器背部的风扇盖上，这将使检查难以进行并导致冷却不充分。控制器前面需预留100mm的自由空间，以确保有足够的空间连接电缆。

【任务准备】图1-4-2IRC5紧凑型控制柜所需空间项目一初识工业机器人集成工作站任务1.4维保工作站机器人本体

01IRC5紧凑型控制柜的操作环境要求见表1-4-4。表1-4-4IRC5紧凑型控制柜的操作环境要求

【任务准备】参数值保护等级IP20环境温度0℃相对湿度+45℃注意：湿度条件应与环境条件EN60721-3-3、气候等级3K3一起适用。对于温度0-30℃，相对湿度不得超过85%。如果温度超过30℃，绝对湿度不得超过25g/m³。项目一初识工业机器人集成工作站任务1.4维保工作站机器人本体

013.安装前检查安装工业机器人本体前需要完成以下检查内容，确保安装条件满足要求，安装前需要检查的内容见表1-4-5。表1-4-6列出对工业机器人的固定配件的规格。表1-4-5安装前检查内容

【任务准备】序号检查内容1目测工业机器人未受损2确保所有吊升装置适用于工业机器人本体的搬运操作3确保工业机器人的操作环境符合规范要求4将工业机器人运到安装现场前，确保该现场符合安装和防护条件5确保工业机器人安装底座水平面符合要求项目一初识工业机器人集成工作站任务1.4维保工作站机器人本体

01表1-4-6安装配件规格

【任务准备】类型规格数量螺钉M10*25质量等级8.84垫圈10MM4导销D6*202项目一初识工业机器人集成工作站任务1.4维保工作站机器人本体

014.安装工业机器人本体工业机器人本体搬运到工作台上，一定要做好防护，防止机器人本体掉落伤人或损坏设备，工业机器人本体的具体的安装步骤如表1-4-7所示。表1-4-7工业机器人本体安装步骤

【任务准备】操作步骤图示步骤1：吊装机器人本体使用吊升装置将工业机器人本体搬运到工作台上，注意在机器人表面与吊带接触的地方，请垫放厚布。步骤2：固定机器人本体根据工业机器人基座安装孔对准到工作台机器人底座上，放入4颗M10*25的螺钉和垫圈以35Nm的扭矩扭紧。项目一初识工业机器人集成工作站任务1.4维保工作站机器人本体

01三、机器人日常检查与定期维护保养1.机器人常规维护项目IRB120机器人由机器人本体和控制器机柜组成，必须定期对其进行维护，以确保其功能正常发挥。下表1-4-8，列出了IRB120本体常规的维护项目。表1-4-8IRB120本体常规维护项目

【任务准备】序号操作步骤图示检查机器人定期检查阻尼器，轴1、2和3定期检查电缆线束定期检查同步带36个月项目一初识工业机器人集成工作站任务1.4维保工作站机器人本体

01表1-4-8IRB120本体常规维护项目

【任务准备】序号操作步骤图示检查塑料盖定期检查机械停止销定期检查信息标签12个月更换电池组，RMU101或型测量系统RMU102(3极电池触点)36个月或电池低电量警告更换电池组，2电极电池触点测量系统低电量警告清洁完整机器人定期“定期”意味着要定期执行相关活动，但实际的间隔可以不遵守机器人制造商的规定。此间隔取决于机器人的操作周期、工作环境和运动模式。通常来说，环境的污染越严重，运动模式越苛刻（电缆线束弯曲越厉害），间隔也越短。项目一初识工业机器人集成工作站任务1.4维保工作站机器人本体

012.检查机器人本体以下检查工作均应在关闭机器人的所有电力、液压和气压供给后进行。（1）检查布线目测检查，重点检查机器人与控制柜之间的控制布线有没有磨损、切割或挤压损坏。如果检测到磨损和损坏应及时处理。

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01（2）检查机械停止检查轴1、2、3的机械停止情况，机械停止在轴1、2、3上的位置如图1-4-3所示，当机械停止出现弯曲、松动、损坏情况时，则需要更换。

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图1-4-3机械停止的位置01（3）检查阻尼器阻尼器作为一种机械传动元件，主要用于减缓机器人在工作过程中的震动和冲击，保护机器人的关键部件和减少机器人的损耗，提高机器人的工作效率和稳定性。轴1、2、3阻尼器位置如图1-4-4所示，主要工作是检查阻尼器是否有裂纹、现有印痕是否超过1mm，以及检查连接螺钉是否变形，如果检测到异常情况须更换新的阻尼器。

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A阻尼器，轴1C阻尼器，轴3B机械停止轴1（摆动平板）D阻尼器，轴2图1-4-4阻尼器的位置01（4）检查同步带同步带是通过带子的齿形和齿数来实现机器人动力传递和同步的装置，同步带的位置如图1-4-5所示。检查前先拆除外盖，检查每条同步带是否损坏或磨损，以及对应的皮带轮是否损坏；同时也可使用手感检测法，检查每条皮带的张力。

【任务准备】图1-4-5同步带的位置项目一初识工业机器人集成工作站任务1.4维保工作站机器人本体

01（5）检查塑料盖机器人的塑料盖如图1-4-6所示，主要检查塑料盖是否存在裂纹和其他类型的损坏，如果检测到裂纹或损坏，则需及时更换。

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图1-4-6机器人塑料盖013.检查控制柜主要检查控制柜上布线是否损坏，以及控制柜的散热情况。检查前请先断开主电源，由于设备对静电很敏感，在处理设备之前，还需排除ESD（静电放电）影响，故在进行控制柜常规检查之前，可按表1-4-9所示方法排除静电危险。

【任务准备】序号操作步骤说明1使用手腕带腕带按钮位于控制器内侧，如图1-4-7所示。手腕带必须经常检查以确保没有损坏并且要正确使用2使用ESD保护地垫地垫必须通过限流电阻接地3使用防静电桌垫此垫应能控制静电放电且必须接地项目一初识工业机器人集成工作站任务1.4维保工作站机器人本体

表1-4-9排除静电危险的步骤01

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手腕带按钮手腕带按钮细节图图1-4-7手腕带按钮位置014.清洁活动要想工业机器人长时间正常运行，一项重要工作就是定期清洁。清洁频次取决于产品的工作环境。根据工业机器人的不同防护类型，可采用不同的清洁方法。在清洁之前需关闭机器人的所有电力、液压和气压供给，务必检查是否已将所有保护罩都装到了机器人上。清洁时需使用规定的清洁设备，不用压缩空气来清洁机器人，不要在0.4m以内喷水。

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01四、工业机器人手动操作试运行1.清点机器人结构组成，做好上电前准备工作工业机器人系统由工业机器人本体、控制柜、示教器、连接线缆组成，如图1-4-8所示。上电前需要确保外部电源、示教器、机器人本体与控制柜之间的连接电缆对应接好。在将连接器连接到控制器之前，务必检查它是否脏污或损坏。请对部件进行清洁，或更换损坏的部件。

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图1-4-8工业机器人系统连接图1-4-9工业机器人6个关节轴位置012.机器人手动操纵模式机器人手动操纵下的运动有单轴运动、线性运动和重定位运动三种。（1）单轴运动如图1-4-9所示，IRB120工业机器人是由六个伺服电动机分别驱动机器人的六个关节轴，通过示教器的摇杆手动控制六个关节轴，那么每次手动操纵一个关节轴的运动，就称之为单轴运动，一般只用于机器人的简单位移，移动某关节轴至指定位置、校准机器人关节回原点等场合。单轴运动设置方法如图1-4-10所示，其中：①表示当前的动作模式为轴1-3单轴运动；②为1-3轴和4-6轴的快捷切换按钮；③为关节轴的摇杆操纵方向；④为当前各关节轴的位置数据。

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图1-4-10单轴运动设置01（2）线性运动如图1-4-11所示，机器人的线性运动是指安装在机器人第六轴法兰盘上工具的TCP在空间中沿着X、Y、Z轴作直线运动。线性运动的过程中机器人末端的工具姿态保持不变，常用于空间范围内移动机器人要保持工具姿态不变的情况下改变TCP的位置，如涂胶、焊接，搬运等应用场所。设置方法如图1-4-12所示，其中：①表示当前的动作模式为线性运动；②为线性运动和重定位运动切换按钮；③为线性运动时X、Y和Z轴的正方向；④为TCP在X、Y、Z空间坐标系的位置；

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图1-4-11线性运动方向图1-4-13重定位运动01（2）线性运动

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图1-4-12线性运动设置后显示界面01（3）重定位运动机器人的重定位运动是指机器人第六轴法兰盘上的工具TCP点在空间上绕着坐标轴旋转的运动，也可以理解为机器人绕着工具TCP点做姿态调整的运动，如图1-4-13所示。重定位运动主要运用在一些如焊接、切割、铣削等应用中，在某些特定的情况下我们需要保持TCP点不变的情况下对工具的姿态进行重新调整，使工具与工件保持特定的角度，以便获得最佳的效果。设置方法如图1-4-14所示，其中：①表示当前的动作模式为重定位运动；②表示机器人的姿态数据。

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图1-4-14重定位运动设置后显示界面013.工业机器人零点校准（1）机器人机械原点位置工业机器人安装固定后，为保障机器人运行的精度，需更新机器人的转数计数器。转数计数器的更新也就是将机器人各个轴停到机械原点，把各个轴的刻度线和对应的槽对齐，然后在示教器进行校准更新。图1-4-15是IRB120的各个轴原点刻度位置。

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图1-4-15IRB120各轴原点刻度位置01（2）需零点校准情况ABB机器人6个关节轴都一个机械原点位置，通常也就是零点。在以下的情况需要对机械原点的位置进行转数计数器的更新操作：①更换伺服电动机转数计数器电池后；②当转数计数器发生故障，修复后；③转数计数器与测量板之间断开过以后；③断电后，机器人关节轴发生了移动；④当系统报警提示“10036转数计数器未更新”时。

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01五、8S管理要求在实训任务结束后，应遵守8S管理，包括整理、整顿、清扫、清洁、素养、安全、节约和学习八个项目，旨在塑造整洁、舒适的现场工作环境，培养优良的工作习惯，提高工作效率和产品质量，降低管理成本。1.整理(sort)整理工位，将一切不用的器材清理出工作范围。目的为腾出“实训空间”，即“归类”。2.整顿(straighten)将使用的东西定位、定量、定方法摆放整齐，明确标示；使用完毕后定点定量归位，目的为熟悉器材位置和用量，不浪费时间找东西，场室长期保持整齐有序。

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013.清扫(sweep)清除“脏污”，目的在于清除实训工作场所内的脏污，保持工作环境干净明亮，并防止污染的再次发生。4.清洁(sanitary)目的在于通过制度化来维持成果。教师将上面3S实施的做法制度化、规范化；学生结合课程评价机制，认真执行，维持其成果。5.素养(sentiment)各实训场室要求一致、评价一致，人人按照规定办事，师生均养成良好的实训教学工作习惯。6.安全(safety)各实训场室张挂《安全操作规程》，根据设备和操作要求组织安全教育，学生按照安全操作规程操作，树立安全操作意识。

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017.节约(save)合理设计实训项目和认真组织项目实施，减少人力、空间、时间、物料的浪费。8.学习(study)教师组织学生深入学习各项专业技术知识，指导学生开展研究性学习，从实践和书本中获取知识与技能，不断地向同学及教师学习，从而完善自我，提升自己的综合素质。

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02一、机器人系统连接与检查1.安全操作准备（1）穿戴好安全防护鞋、帽和工作服做好人身安全准备。

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02（2）检查工业机器人应用系统安全标志做好设备使用前安全警示准备。

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02（3）检查工业机器人应用系统安全防护栏、光栅、急停设备做好设备意外故障保护准备。

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022.系统连接操作根据图1-4-8所示的工业机器人系统连接图，完成外部电源与控制柜、控制柜与机器人本体、控制柜与示教器的线缆连接，具体步骤可参考表1-4-10。

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表1-4-10工业机器人系统连接步骤022.系统连接操作

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表1-4-10工业机器人系统连接步骤022.系统连接操作

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表1-4-10工业机器人系统连接步骤02二、工业机器人开关机与急停测试1.开关机操作在确保工业机器人周围环境安全的情况下，首先对工业机器人进行开关机操作，具体步骤如表1-4-11。表1-4-11工业机器人开关机操作步骤

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操作步骤图示步骤一：开机操作将控制柜电源与外部电源接通。将控制柜上的开关由OFF旋转至ON位置，稍等片刻后示教器出现正常开机画面，说明开机成功。步骤二：关机操作在示教器画面点击主菜单→“重新启动”→“高级”→“关闭主电动机”。待示教器画面关闭后，将控制柜上的开关由ON旋转回OFF位置。022.急停功能测试ABB工业机器人的急停按钮是一个非常关键的安全模块，当急停按钮被按下时，工业机器人会立即停止所有当前的操作，为操作人员和周围的人员提供了一道重要的安全防线，以防止可能发生的伤害或者损害。急停功能测试步骤如表1-4-12所示。

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表1-4-12急停功能测试步骤02表1-4-12急停功能测试步骤

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02三、机器人关节轴测试与校准1.手动操纵测试关节轴通过手动操纵方式的单轴运动方式，测试工业机器人的6个关节轴，观察工业机器人各个关节轴的运行是否顺畅，运行中有无异响，各个轴能否达到工业机器人工作范围的极限位置附近。具体操作步骤如表1-4-13所示。

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表1-4-13手动操纵测试关节轴步骤02表1-4-13手动操纵测试关节轴步骤

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02表1-4-13手动操纵测试关节轴步骤

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022.机器人转速计数器更新当出现机械原点偏移的情况时，需要更新机器人转速计数器，从而对零点进行重新校准。具体操作步骤如下表1-4-14所示。表1-4-14更新转速计数器

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操作步骤图示步骤1：手动操纵各轴回原点在“手动模式下”选择单轴模式，使各轴回原点的顺序为：4→5→6→3→2→1，即按照如图所示的标识数字进行校准。02表1-4-14更新转速计数器

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02表1-4-14更新转速计数器

【任务实施】项目一初识工业机器人集成工作站任务1.4维保工作站机器人本体

02表1-4-14更新转速计数器

【任务实施】项目一初识工业机器人集成工作站任务1.4维保工作站机器人本体

02表1-4-14更新转速计数器

【任务实施】项目一初识工业机器人集成工作站任务1.4维保工作站机器人本体

02表1-4-14更新转速计数器

【任务实施】项目一初识工业机器人集成工作站任务1.4维保工作站机