机器人技术基础及应用 课件 项目5、6 实现工业机器人示教再现、工业机器人典型应用

机器人技术基础及应用项目五实现工业机器人示教再现

任务一

认识工业机器人示教器目录任务工单2任务提出1任务准备3任务总结5任务实施4一、任务提出任务提出

工业机器人示教器的功能具有共性特点，决定了工业机器人的操作、编程性能。本次任务主要了解典型工业机器人KUKA与ABB示教器的组成、按钮功能和操作界面。二、任务工单三、任务准备（一）思维导图三、任务准备（二）知识详解1.认识ABB示教器（1）认识FlexPendantSpecification基本组成FlexPendantSpecification由触摸屏、急停按钮、手动操作摇杆、USB接口、使能按钮、触摸屏用笔、复位按钮等组成，如图5-1-1所示，各部件功能列表如表5-1所示。图5-1-1FlexPendantSpecification组成表5-1FlexPendantSpecification组成部件的功能三、任务准备（二）知识详解1.认识ABB示教器（2）认识FlexPendantSpecification按钮FlexPendantSpecification由I/O快捷键、机械单元、线性/重复模式切换、单轴切换、增量开/关、单步后退、单步前进、启动程序、程序停止等组成，如图5-1-2所示，各按钮功能列表如表5-2所示。图5-1-2FlexPendantSpecification按钮表5-2FlexPendantSpecification按钮功能三、任务准备（二）知识详解1.认识ABB示教器（3）认识FlexPendantSpecification操作界面FlexPendantSpecification操作界面由HotEdit、输入输出、手动操纵、自动生产窗口、程序编辑器、程序数据、备份与恢复、校准、控制面板、事件日志、资源管理器、系统信息等组成，如图5-1-3所示，各按钮功能列表如表5-3所示。图5-1-3FlexPendantSpecification操作界面表5-3FlexPendantSpecification操作界面按钮功能三、任务准备（二）知识详解1.认识ABB示教器（4）控制面板FlexPendantSpecification的控制面板包含了对机器人和示教器的外观、监控、FlexPendant、I/O、语言、I/O快捷键等进行相关设定功能，如图5−1-4所示，各选项的说明见表5−4。图5-1-4FlexPendantSpecification操作界面表5-4FlexPendantSpecification控制面板选项功能三、任务准备2.认识KUKA示教器（二）知识详解（1）认识KUKAsmartPAD按钮KUKAsmartPAD按钮设计较为人性化，适于操作者长时间进行手动操作机器人，其按钮设置正面如图5-1-5所示，其正面按钮功能说明所表5-5所示；其背面按钮如图5-1-6所示，其背面按钮功能说明所表5-6所示。5-1-5KUKAsmartPAD正面按钮表5-5KUKAsmartPAD正面按钮功能三、任务准备2.认识KUKA示教器（二）知识详解（1）认识KUKAsmartPAD按钮5-1-6KUKAsmartPAD背面按钮表5-6KUKAsmartPAD背面按钮功能三、任务准备2.认识KUKA示教器（二）知识详解（2）SmartPAD热插拔按钮1）SmartPAD热插拔按钮可在机器人系统接通时取下SmartPAD，如图5-1-7所示。2）按下用来拔下SmartPAD的按钮。SmartHMI上会显示一条信息提示和一个计时器。计时器会计时25秒。在此时间内可从机器人控制器上拔下SmartPAD。3）插入的SmartPAD会应用机器人控制器的当前运行方式。4）可随时插入SmartPAD。图5-1-7热插拔按钮三、任务准备2.认识KUKA示教器（二）知识详解（3）模式选择开关SmartPAD模式选择开关如图5-1-8所示，其选择运行方式如图5-1-9所示。图5-1-8运行模式选择按钮图5-1-9选择运行方式三、任务准备2.认识KUKA示教器（二）知识详解（3）模式选择开关1）KUKA机器人的运行方式

T1（手动慢速运行）用于测试运行、编程和示教程序执行时的最高速度为250mm/s手动运行时的最高速度为250mm/sT2（手动快速运行）用于测试运行程序执行时的速度等于编程设定的速度！手动运行：无法进行EXT（外部自动运行）用于带上级控制系统（PLC）的工业机器人，程序执行时的速度等于编程设定的速度！手动运行：无法进行

手动慢速（T1）运行方式操作人员防护装置：防护门激活！必须使用E2(E22)闭合回路，以便可在门打开的状态下移动机器人。在不必要的情况下，不允许其他人员在用防护装置隔离的区域内停留。如需要有多个工作人员在防护装置隔离的区域内停留，则必须注意以下事项：所有人员必须能够不受防碍地看到机器人系统。必须保证所有人员之间可以有目光接触。操作人员必须选定一个合适的操作位置，使其可以看到危险区域并避开危险。手动快速（T2）运行方式：操作人员防护装置：防护门激活！转换到T2运行模式，使用E2(E22)和E7，以便可在门打开的状态下移动机器人。只有在必须以大于手动慢速运行的速度进行测试时，才允许使用此运行方式。在这种运行模式下不得进行示教。在测试前，操作人员必须确保确认装置的功能完好。操作人员的操作位置必须处于危险区域之外。不允许其他人员在防护装置隔离的区域内停留。外部自动化运行方式必须配备安全、防护装置，而且它们的功能必须正常。所有人员应位于由防护装置隔离的区域之外。2）运行方式的安全提示

三、任务准备2.认识KUKA示教器（二）知识详解（4）确认开关确认开关是为了保证操作人员的人身安全而设置，按住才能手动移动机器人。其状态包括：未按下、中间位和全按下，如下图5-1-10所示。在工作模式T1或T2中，确认开关必须保持在中间位置，方可开动机器人。在采用自动运行模式和外部自动运行模式时，确认开关不起作用。图5-1-10确认开关三、任务准备2.认识KUKA示教器（二）知识详解（5）操作界面KUKASmartPAD的操作界面如下图5-1-11所示，其功能说明表如下表5-7所示。图5-1-11SmartPAD操作界面表5-7SmartPAD操作界面功能四、任务实施1.选择题（1）FlexPendantSpecification的单轴切换按钮用于机器人1-3轴与（

）轴的运动控制转换。A.4-6B.4C.5D.6（2）FlexPendantSpecification的控制面板不包含对机器人和示教器的（

）等进行相关设定功能。A.外观、监控B.程序数据C.I/O、语言D.I/O快捷键（3）库卡smartPAD插接在机器人控制系统的接线端（

）上，控制系统与显示器通过RDP（RDP=RemoteDesktopProtocol，远程桌面协议）而衔接，拥有独立的WindowsCE操作系统。A.X1B.X11C.X19D.X31（4）T1（手动慢速运行）用于测试运行、编程和示教，程序执行时的最高速度为（

）。A.125mm/sB.150mm/sC.200mm/sD.250mm/s（5）确认开关是为了保证操作人员的人身安全而设置，按住才能手动移动机器人，其状态不包括（

）。A.报警位B.未按下C.中间位D.全按下四、任务实施2.填空题（1）FlexPendantSpecification由触摸屏、（

）、手动操作摇杆、USB接口、使能按钮、触摸屏用笔、复位按钮等组成。（2）FlexPendantSpecification的线性/重复模式切换按钮是控制机器人（

）与姿态。（3）FlexPendantSpecification的启动程序按钮手动运行程序时，（

）程序或继续程序。（4）FlexPendantSpecification操作界面由HotEdit、输入输出、手动操纵、自动生产窗口、（

）、（

）、备份与恢复、（

）、（

）、事件日志、资源管理器、系统信息等组成。（5）手动慢速（T1）运行方式的操作人员防护装置：防护门激活！必须使用（

）闭合回路，以便可在门打开的状态下移动机器人。四、任务实施3.判断题（1）触摸屏是工业机器人显示及编程界面。（

）（2）使能按钮用于伺服上电，也称“使能开关”。（

）（3）增量开/关按钮用于增量调节，手动移动机器人时实现移动距离精准控制。（

）（4）程序编辑器建立程序模块及例行程序的窗口。（

）（5）库卡smartPAD可实现运行期间热插拔，并且插接或拔除都需等待25s。（

）四、任务实施4.技能实践1.思考题：（1）库卡机器人SmartPAD可实现热插拔，abb机器人的示教器可否实现热插拔，如果可以，请写出过程；反之，请写出原因。2.实训题（1）库卡机器人SmartPAD热插拔的过程。五、任务总结01020304任务提出任务工单任务准备任务实施22感谢聆听！机器人技术基础及应用教研室：机器人技术

项目五实现工业机器人示教再现

任务二

手动操作工业机器人目录任务工单2任务提出1任务准备3任务总结5任务实施4一、任务提出任务提出

使用示教器手动操作运行前，需了解工业机器人作业规程。本次任务主要了解工业机器人启动前的安全检查、安全规程、坐标系以及手动移动工业机器人的方式。二、任务工单三、任务准备（一）思维导图三、任务准备（二）知识详解1.工业机器人安全操作规程（1）机器人启动前的安全检查1）各个系统的点检项目确认2）机器人控制系统工作是否正常3）控制电缆是否损坏4）确认机器人控制箱正常，通风良好5）确认允许按钮、急停按钮工作正常6）确认机器人本体状态正常，无损坏、漏油（2）手动示教操作规程1）穿戴和使用规定的工作服、安全鞋、安全帽、保护用具等。2）示教时请勿戴手套。3）禁止用力摇晃机械臂及在机械臂上悬挂重物。4）未经许可不能擅自进入机器人工作区域。调试人员进入机器人工作区域时，需随身携带示教器，以防他人误操作。5）示教前，需仔细确认示教器的安全保护装置是否能够正确工作，如急停键、使能开关等。6）在手动操作机器人时要采用较低的倍率速度以增加对机器人的控制机会。7）在使用示教器上的轴操作键（操作摇杆）之前要考虑到机器人的运动趋势。8）要预先考虑好避让机器人的运动轨迹，并确认该路径不受干涉。9）在察觉到有危险时，立即按下急停键，停止机器人运转。10）手动速度max≤自动速度max的30%。11）安全装置失灵，必须立即恢复安全装置。12）不允许在安全装置失灵，继续操作机器人。三、任务准备（二）知识详解1.工业机器人安全操作规程（3）再现与生产运行操作规程1）机器人处于自动模式时，严禁进入机器人本体动作范围内。2）在运行作业程序前，须知道机器人根据所编程序将要执行的全部任务。3）使用由其他系统编制的作业程序时，要先跟踪一遍确认动作，之后再使用该程序。4）须知道所有会左右机器人移动的开关、传感器和控制信号的位置和状态。5）必须知道机器人控制器和外围控制设备上的急停按钮位置，准备在紧急情况下按下急停按钮。6）永远不要认为机器人没有移动，其程序就已经完成，此时机器人很可能是在等待让它继续移动的输入信号。（4）防静电保护1）操作人员穿着EGB防护鞋或EGB防护鞋接地带，或佩戴EGB腕带通过1MΩ的安全电阻接地。2）接触电子板卡之前，操作人员必须泄放身体上的静电。3）电子板卡不许带入数据浏览器、监视器和电视机的附近位置。4）测量电子板卡时，测量仪需具备接地条件（例如：借助接地导线）或无电位式测量仪的测头在开始测量之前已经短暂放电（例如：基础控制系统机壳的金属光面）。5）电子板卡的包装材料需导电且可抗静电。三、任务准备（二）知识详解2.工业机器人运动轴与坐标系（1）机器人轴名称通常机器人系统中的运动轴按其功能可划分为机器人轴、基座轴和工装轴，基座轴和工装轴统称外部轴，如图5-2-1所示。机器人轴是指机器人操作机（本体）的轴，其属于机器人本身，基座轴是带动机器人移动的轴的总称，主要是指行走单元轴（移动滑台或导轨）；工装轴是除机器人轴、基座轴外的轴的总称，多指带动工件、工装夹具转动的轴，如回转台、翻转台等。

图5-2-1机器人系统中的运动轴三、任务准备（二）知识详解2.工业机器人运动轴与坐标系（1）机器人轴名称目前，工业生产中多采用6轴关节型工业机器人，即机器人操作机有6个可活动关节（轴），典型工业机器人操作轴如图5-2-2所示。

图5-2-2典型工业机器人操作轴三、任务准备（二）知识详解2.工业机器人运动轴与坐标系（2）机器人坐标名称1)关节坐标系

表5-1工业机器人在关节坐标系下各轴动作三、任务准备（二）知识详解2.工业机器人运动轴与坐标系（2）机器人坐标名称2)大地坐标系

表5-2工业机器人在大地坐标系下各轴动作三、任务准备（二）知识详解2.工业机器人运动轴与坐标系（2）机器人坐标名称3)工具坐标系

表5-3工业机器人在工具坐标系下各轴动作三、任务准备（二）知识详解2.工业机器人运动轴与坐标系（2）机器人坐标名称4)用户坐标系

表5-4工业机器人在用户坐标系下各轴动作三、任务准备（二）知识详解3.手动移动机器人方式（1）点动运行点动运行就是点按或微动操作摇杆（轴操作键）来移动机器人手臂的方式。每点按或微动操作摇杆（轴操作键）一次机器人移动一段距离，如图5-2-3所示。点动机器人主要用在示教时离目标位置较近的场合。

图5-2-3点动运行机器人三、任务准备（二）知识详解3.手动移动机器人方式（2）连续移动连续移动机器人则是长按或拨动操作摇杆（轴操作键）来移动机器人手臂的方式，如图5-2-4所示。连续移动机器人主要用在示教时离目标位置较远的场合。图5-2-4连续移动机器人四、任务实施1.选择题（1）机器人启动前的安全检查不包括（

）。A.各个系统的点检项目确认B.手动速度max≤自动速度max的30%C.控制电缆是否损坏D.机器人控制系统工作是否正常（2）机器人启动前的安全检查确认机器人本体状态正常，无损坏、（

）。A.漏电B.漏油C.过载D.过压（3）手动示教机器人时，不需要穿戴和使用（

）。

A.工作服B.安全鞋C.手套D.安全帽

（4）手动速度max≤自动速度max的（

）。A.5%B.10%C.20%D.30%（5）工业机器人主轴：A1（轴1）、A2（轴2）和（

）三个轴为主轴（基本轴），

用以保证末端执行器达到工作空间的任意位置；A.A3（轴3）B.A4（轴4）C.A5（轴5）D.A6（轴6）四、任务实施2.填空题(1)一般来说，机器人运动轴按其功能可划分为

（

）、

（

）和工装轴，（

）和工装轴统称

（

）。

(2)在进行相对于工件不改变工具姿态的平移操作时选用

（

）坐标系最为适宜。

(3)当机器人到达离目标作业位置较近位置时，尽量采用（

）操作模式完成精确定位。

(4)ABB工业机器人常见的坐标系有（

）、（

）、（

）和（

）。

(5)示教器显示屏多为彩色触摸显示屏，能够显示图像、数字、字母和符号，并提供一系列图标来定义屏幕上的各种功能，可将屏幕显示区划分为（

）、（

）、（

）和（

）。

四、任务实施3.判断题（1）在直角坐标系下，机器人各轴可实现单独正向或反向运动。（

）

（2）

机器人在关节坐标系下完成的动作，无法在直角坐标系下实现。（

）

（3）当机器人发生故障需要进入安全围栏进行维修时，需要在安全围栏外配备安全监督人员以便在机器人异常运转时能够迅速按下紧急停止按钮。（

）

（4）示教时，为爱护示教器，最好戴上手套。

（

）（5）手动操作移动机器人时，机器人运动数据将不被保存。（

）四、任务实施4.技能实践1.实训题

使用示教器按下图所示焊接工业机器人路径（A-B-C-D-E-F-G-H-I-J-B-A）移动机器人，简述其操作过程，并填写表4-16（请在相应选项下打“√”）。

五、任务总结01020304任务提出任务工单任务准备任务实施44感谢聆听！机器人技术基础及应用教研室：机器人技术

项目五实现工业机器人示教再现

任务三

校正工业机器人零点目录任务工单2任务提出1任务准备3任务总结5任务实施4一、任务提出任务提出

工业机器人在投入运行前，需对各轴进行零点校正确认、创建工具坐标、工件坐标等准备工作。本次任务主要了解工业机器人进行零点校正的情况，学练典型工业机器人零点校正的方法。二、任务工单三、任务准备（一）思维导图三、任务准备（二）知识详解1.认识工业机器人零点校正三、任务准备（二）知识详解1.认识工业机器人零点校正（1）工业机器人必须进行零点校正的情况1）在投入运行时；2）在进行了维护操作之后，如更换了电机或者RDC，机器人的调整值丢失；3）若机器人在无机器人控制系统操控的情况下运行（例如借助自由旋转装置）；4）更换传动装置后；5）以高于250mm/s的速度行驶至一个极限卡位之后；6）在工业机器人发生碰撞后。（2）工业机器人不进行零点校正的后果1）软件限位开关关闭。2）无法在手动运行模式下手动平移：不能在直角坐标系中移动。3）无法编程运行：不能沿编程设定的点运行。三、任务准备（二）知识详解2.校正典型工业机器人的零点（1）校正ABB工业机器人零点1）分别通过手动操纵，选择对应的轴动作模式，按着轴4→5→6→1→2→3的顺序依次将机器人六个轴转到机械原点刻度位置，如图5-3-1所示；图5-3-1ABB机器人六个轴机械原点刻度位置三、任务准备（二）知识详解2.校正典型工业机器人的零点（1）校正ABB工业机器人零点2）在主菜单界面选择“校准”，如图5-3-2所示；图5-3-2菜单校准按钮三、任务准备（二）知识详解2.校正典型工业机器人的零点（1）校正ABB工业机器人零点3）单击“ROB_1”，如图5-3-3所示；

图5-3-3机械单元ROB_1三、任务准备（二）知识详解2.校正典型工业机器人的零点（1）校正ABB工业机器人零点4）单击“手动方法”，如图5-3-4所示；

图5-3-4手动校准方法三、任务准备（二）知识详解2.校正典型工业机器人的零点（1）校正ABB工业机器人零点5）选择“校准参数→编辑电动机校准偏移”，并在弹出对话框中单击“是”，如图5-3-5所示。

图5-3-5编辑单机校准偏移三、任务准备（二）知识详解2.校正典型工业机器人的零点（1）校正ABB工业机器人零点6）弹出编辑电机校准偏移界面，要对六个轴的偏移参数进行修改，将机器人本体上电动机校准偏移记录下来，参照参数对校准偏移值进行修改，单击“确定”更改校准偏移值，如图5-3-6所示；

图5-3-6编辑电机校准偏移三、任务准备（二）知识详解2.校正典型工业机器人的零点（1）校正ABB工业机器人零点7）输入新的校准偏移值后重新启动示教器，单击“是”，完成系统重启，如图5-3-7所示；图5-3-7重新启动示教器三、任务准备（二）知识详解2.校正典型工业机器人的零点（1）校正ABB工业机器人零点8）重启后，单击“校准”，如图5-3-8所示；图5-3-8菜单校准按钮三、任务准备（二）知识详解2.校正典型工业机器人的零点（1）校正ABB工业机器人零点9）选择“Rob_1”，如图5-3-9所示；图5-3-9机械单元ROB_1三、任务准备（二）知识详解2.校正典型工业机器人的零点（1）校正ABB工业机器人零点10）选择“转数计数器→更新转数计数器”，如图5-3-10所示；图5-3-10更新转速计数器三、任务准备（二）知识详解2.校正典型工业机器人的零点（1）校正ABB工业机器人零点11）单击“是”，如图5-3-11所示；图5-3-11继续更新转速计数器三、任务准备（二）知识详解2.校正典型工业机器人的零点（1）校正ABB工业机器人零点12）选定“ROB_1”，单击“确定”，如图5-3-12所示；图5-3-12选定机械单元ROB_1三、任务准备（二）知识详解2.校正典型工业机器人的零点（1）校正ABB工业机器人零点13）单击“全选→更新”，更新机器人所有轴的转速计数器，如图5-3-13所示；图5-3-13更新机器人轴转速计数器三、任务准备（二）知识详解2.校正典型工业机器人的零点（1）校正ABB工业机器人零点14）等待系统完成更新工作，如图5-3-14所示；图5-3-14等待系统完成更新三、任务准备（二）知识详解2.校正典型工业机器人的零点（1）校正ABB工业机器人零点15）当显示“转数计数器更新已成功完成”时，单击“确定”，更新完毕，如图5-3-15所示。图5-3-15转速计数器更新完成三、任务准备（二）知识详解2.校正典型工业机器人的零点（2）校正KUKA工业机器人零点1）校正KUAK工业机器人零点的工具①千分表千分表是通过齿轮或杠杆将一般的直线位移（直线运动）转换成指针的旋转运动，然后在刻度盘上进行读数的长度测量仪器，如图5-3-16所示。图5-3-16千分表三、任务准备（二）知识详解2.校正典型工业机器人的零点（2）校正KUKA工业机器人零点1）校正KUAK工业机器人零点的工具②电子测量仪（ElectronicMasteringDevice，EMD）EMD是库卡控制器总线（KCB）上一个可插接或脱接的用户，执行差动变压器（LVDT—LinearVariableDifferentialTransformer）的工作原理，如图5-3-17所示。图5-3-17电子测量仪（EMD）三、任务准备（二）知识详解2.校正典型工业机器人的零点（2）校正KUKA工业机器人零点2）EMD进行首次零点校正①将机器人移动到预零点标定位置，如图5-3-18所示。图5-3-18移动机器人至预零点标定位置三、任务准备（二）知识详解2.校正典型工业机器人的零点（2）校正KUKA工业机器人零点2）EMD进行首次零点校正②在主菜单中选择投入运行→零点标定→EMD→带负载校正→首次零点标定。一个窗口自动打开，所有待零点标定的轴都显示出来，

编号最小的轴已被选定。③从窗口中选定的轴上取下测量筒的防护盖（翻转过来的EMD可用作螺丝刀），将EMD拧到测量筒上，如图5-3-19所示。图5-3-19安装EMD三、任务准备（二）知识详解2.校正典型工业机器人的零点（2）校正KUKA工业机器人零点2）EMD进行首次零点校正④然后将测量导线连到EMD上，并连接到机器人接线盒接口X32上，如图5-3-20所示。图5-3-20连接EMD两端三、任务准备（二）知识详解2.校正典型工业机器人的零点（2）校正KUKA工业机器人零点2）EMD进行首次零点校正⑤点击零点标定。⑥将确认开关按至中间挡位并按住，然后按下并按住启动键，运行机器人，如图5-3-21所示。图5-3-21运行机器人三、任务准备（二）知识详解2.校正典型工业机器人的零点（2）校正KUKA工业机器人零点2）EMD进行首次零点校正⑦将测量导线从EMD上取下。

然后从测量筒上取下EMD，并将防护盖重新装好。⑧对所有待零点标定的轴重复步骤2至5。⑨关闭窗口。⑩将测量导线从接口X32上取下。三、任务准备（二）知识详解2.校正典型工业机器人的零点（2）校正KUKA工业机器人零点3）偏量学习四、任务实施1.选择题（1）工业机器人必须进行零点校正的情况，不包括（

）。A.更换电机B.更换RDCC.更换传动装置D.更换示教器（2）在工业机器人发生碰撞后，必须进行（

）。A.设置工件坐标B.校正零点C.设置工具坐标D.重新编程（3）以高于250mm/s的速度行驶至一个极限卡位之后，A.更换电机B.更换RDCC.零点校正D.更换示教器（4）工业机器人不进行零点校正的后果，不包括（

）。A.不能在关节坐标系中移动B.不能在直角坐标系中移动C.不能沿编程设定的点运行D.软件限位开关关闭。（5）百分表的分度值（

）。A.0.01mmB.0.005mmC.0.002mmD.0.001mm四、任务实施2.填空题（1）工业机器人仅在得到充分和正确标定零点时，机器人才能达到它最高的（

）和轨迹精度。（2）（

）是通过齿轮或杠杆将一般的直线位移（直线运动）转换成指针的旋转运动，然后在刻度盘上进行读数的长度测量仪器。（3）（

）是库卡控制器总线（KCB）上一个可插接或脱接的用户，执行差动变压器（LVDT-LinearVariableDifferentialTransformer）的工作原理。（4）EMD通过接线端X32与（

）（分解器数字转换器）相互连接；其运动范围约为5.5毫米，分辨率为16位。（5）如果KUKA机器人以各种不同负载工作，则必须对每个负载都进行“（

）”。四、任务实施3.判断题（1）完整的零点标定过程包括为每一个轴标定零点。（

）（2）校正ABB工业机器人零点时，按着轴1→2→3→4→5→6的顺序依次将机器人六个轴转到机械原点刻度位置。（

）（3）校正ABB机器人零点时，编辑电机校准偏移界面，要对六个轴的偏移参数进行修改。（

）（4）只有经带负载校正而标定零点的KUKA机器人具有所要求的高精确度。因此必须针对每种负荷情况进行偏量学习！（

）（5）校正零点时，将机器人移动到预零点标定位置。（

）四、任务实施4.技能实践1.校正ABB机器人零点。2.校正KUKA机器人零点。五、任务总结01020304任务提出任务工单任务准备任务实施81感谢聆听！机器人技术基础及应用教研室：机器人技术

项目五实现工业机器人示教再现

任务四

实现工业机器人基础作业的示教再现目录任务工单2任务提出1任务准备3任务总结5任务实施4一、任务提出任务提出

做好工业机器人投入运行的准备工作后，可实现操作机器人示教作业。本次任务主要了解工业机器人的运动轨迹、作业条件、作业顺序以及典型工业机器人的运动指令，学练工业机器人基本示教编程及弧焊工艺作业流程。二、任务工单三、任务准备（一）思维导图三、任务准备（二）知识详解1.初识工业机器人“示教－再现”（1）工业机器人运动轨迹目前，企业所引入使用的工业机器人为第一代“示教－再现”机器人，其完成作业所需的信息包括：运动轨迹、作业条件和作业顺序。运动轨迹是机器人为完成某一作业，工具中心点（TCP）所掠过的路径。从运动方式上看，工业机器人具有点到点（PTP）运动和连续路径（CP）运动2种形式，其中CP包括直线和圆弧2种动作类型。示教时，PTP示教各段运动轨迹端点，CP运动由机器人控制系统的路径规划模块经插补运算产生，其常见的插补方式如表5-1，四大家族移动指令如表5-2所示。三、任务准备（二）知识详解1.初识工业机器人“示教－再现”（1）工业机器人运动轨迹表5-1工业机器人常见插补方式表5-2工业机器人四巨头的机器人移动命令三、任务准备（二）知识详解1.初识工业机器人“示教－再现”（1）工业机器人运动轨迹机器人运动轨迹的示教主要是确认程序点的属性。示教程序点时，程序点属性值也将一同被记录。每个程序点主要包含：三、任务准备（二）知识详解1.初识工业机器人“示教－再现”（2）工业机器人作业条件工业机器人作业条件的记录方法，有3种形式：使用作业条件文件、直接设定作业命令的附加项、手动设定。1）使用作业条件文件

输入作业条件的文件称为作业条件文件，可使作业命令的应用更简便。

2）直接设定作业命令的附加项首先需要了解机器人指令的语言形式，或程序编辑画面的构成要素。程序语句一般由行标号、命令及附加项几部分。3）手动设定在某些应用场合下，有关作业参数的设定需要手动进行。

三、任务准备（二）知识详解1.初识工业机器人“示教－再现”（3）作业顺序作业顺序不仅可保证产品质量，而且可提高效率。作业顺序的设置主要涉及：1）作业对象的工艺顺序在无外部轴、快换装置等设备的简单作业场合，作业顺序的设定与机器人运动轨迹的示教合二为一。2）机器人与外围周边设备的动作顺序在完整的工业机器人系统中，除机器人自身动作外，还包括变位机、移动滑台、自动工具快换装置等周边设备，其动作顺序依工艺需求而定。三、任务准备（二）知识详解2.实现工业机器人基础示教再现（1）工业机器人示教再现的特点由操作人员手持示教器引导，控制机器人运动，记录机器人作业的程序点并插入所需的机器人命令来完成程序的编制。典型的示教过程是依靠操作者观察机器人及其末端夹持工具相对于作业对象的位姿，通过对示教器的操作，反复调整程序点处机器人的作业位姿、运动参数和工艺条件，再转入下一程序点的示教，其作业任务编制的共同特点如下：三、任务准备（二）知识详解2.实现工业机器人基础示教再现（2）工业机器人基本示教通过“示教－再现”方式工业机器人基本的示教作业如图5-4-1所示，即实现从工件HOME点-P1点-P2点-HOME点的加工作业，其KUKA机器人程序如下所示：图5-4-1机器人示教作业MyLIN（）PTPHomeVel=100%DEFAULTPTPP1Vel=100%PDAT1TOOL[1]BASE[1]LINP2Vel=100mm/sCPDAT1TOOL[1]BASE[1]PTPHomeVel=100%DEFAULTEND三、任务准备（二）知识详解2.实现工业机器人基础示教再现（3）实现工业机器人弧焊基础示教再现通过“示教－再现”方式实现机器人作业流程如图5-4-2所示，典型的机器人弧焊示教作业如图5-4-3所示，即实现从工件A点到B点进行弧焊加工作业。图5-4-2机器人示教-再现流程图三、任务准备（二）知识详解2.实现工业机器人基础示教再现（3）实现工业机器人弧焊基础示教再现通过“示教－再现”方式实现机器人作业流程如图5-4-2所示，典型的机器人弧焊示教作业如图5-4-3所示，即实现从工件A点到B点进行弧焊加工作业。程序点1：机器人原点；程序点2：作业临近点；程序点3：作业开始点；程序点4：作业结束点；程序点5：作业规避点；程序点6：机器人原点。

图5-4-3机器人弧焊示教作业四、任务实施1.选择题1.出于安全考虑，通常在机器人程序原点、自由点、安全点采用（

）示教。A.关节插补B.直线插补C.圆弧插补D.其他2.机器人沿着圆弧经由起始点、辅助点，到达目标点。（

）主要用于圆弧、圆轨迹作业。A.关节插补B.直线插补C.圆弧插补D.其他3.机器人程序语句附加项一般包括（

）、工具坐标号、工件坐标号、轨迹逼近等。A.行标号B.命令C.速度D.插补指令4.由操作人员手持

引导，控制机器人运动，记录机器人作业的程序点并插入所需的机器人命令来完成程序的编制。A.驱动器B.控制器C.摇柄D.示教器5.（

）是用机器人语言描述机器人工作单元的作业内容，主要用于记录示教数据和机器人指令。A.作业程序B.原点程序C.弧焊指令D.搬运单元

四、任务实施2.填空题（1）目前，企业所引入使用的工业机器人为第一代“示教－再现”机器人，其完成作业所需的信息包括：（

）、作业条件和作业顺序。

（2）示教也称（

），即由操作者直接或间接导引机器人，一步步按实际作业要求告知机器人应该完成的动作和作业的具体内容，机器人在导引过程中以程序的形式将其记忆下来，并存储在机器人控制装置内。（3）再现通过存储内容的（

），机器人就能在一定精度范围内按照程序展现所示教的动作和赋予的作业内容

程序是把机器人的作业内容用机器人语言加以描述的文件，用于保存示教操作中产生的示教数据和机器人指令。（4）示教时，PTP示教各段运动轨迹（

），（

）运动由机器人控制系统的路径规划模块经插补运算产生。（5）机器人从起始程序点到目标程序点运行一段直线。（

）主要用于直线轨迹作业。四、任务实施3.判断题（1）作业点指从当前程序点移动到下一程序点的整个过程不需要实施作业，用于示教除作业开始点和作业中间点之外的程序点。

（

）（2）位置姿态描述机器人TCP的6个自由度（3个平动自由度和3个转动自由度）。（

）（3）工业机器人作业条件的记录方法，有3种形式：使用作业条件文件、直接设定作业命令的附加项、手动设定。（

）（4）示教前的准备：工件表面清理、工件装夹、安全确认和机器人原点确认。（

）（5）作业顺序不仅可保证产品质量，而且可提高效率。（

）四、任务实施4.技能实践1.思考题：（1）编写ABB机器人弧焊程序，如下图所示。五、任务总结01020304任务提出任务工单任务准备任务实施102感谢聆听！机器人技术基础及应用项目六工业机器人技术典型应用

任务一

认识工业机器人典型应用及周边设备目录任务工单2任务提出1任务准备3任务总结5任务实施4一、任务提出任务提出

在汽车制造、3C电子、食品加工及智能物流等典型智能制造场景中，工业机器人与其作业单元周边的辅助设备形成协同作业单元，实现物料流转与工艺执行的一体化联动。通过本任务的学习，可以了解工业机器人的典型应用、典型周边设备，以及针对不同作业场合中工业机器人在自动化系统中的位置。二、任务工单任务工单项目名称项目六

工业机器人典型应用任务名称任务一

认识工业机器人典型应用及周边设备实训场地

实训设备

学

时

班

级

学号

姓

名

工位号

知识目标（1）了解工业机器人典型应用领域。（2）了解工业机器人典型周边设备。（3）了解工业机器人在自动化系统中的位置。技能目标（1）能够列举工业机器人在汽车领域的应用情况。（2）能够列举工业机器人在不同车间的典型周边设备。任

务

内

容1.工业机器人典型应用领域（四种以上）。

2.工业机器人在一般工业中的应用领域有哪些（四种以上）。

3.工业机器人周边设备定义。

4.汽车生产主机厂的连接车间，工业机器人典型周边设备有哪些。

5.工业机器人作为控制系统时，具有哪些优点。

三、任务准备（一）思维导图三、任务准备（二）知识详解1.工业机器人典型应用（1）工业机器人在汽车制造领域的应用

机器人负载类型应用差异：汽车零部件企业多使用轻负载及中负载机器人，整车制造企业主要应用高负载甚至重载机器人；

承担的工艺任务：在汽车制造过程中，工业机器人可承担拆垛、搬运、焊接、涂胶、压合、喷涂、装配等多种工艺任务；

应用带来的效果：能够降低劳动风险、保障产品一致性、提升产品质量与生产效率；

应用标准化程度情况：机器人在白车身连接领域的应用标准化程度最高。三、任务准备（二）知识详解1.工业机器人典型应用（2）工业机器人在3C电子行业的应用

机器人应用类型：经典六轴机器人、小型协作机器人、直角坐标机器人、SCARA机器人、DELTA机器人等被大量采用；

工艺应用场景：覆盖工件搬运、打磨、点胶、焊接、装配等核心工艺环节；

复合机器人的使用：协作机器人与AGV搬运机器人的复合应用；

应用效益：通过自动化完成重复性工作，提升制造速度、减少人工错误，避免操作失误对品质的影响，显著提高生产效率。三、任务准备（二）知识详解2.工业机器人典型周边设备（1）工业机器人周边设备的定义

整合于机器人自动化系统内，以拓展机器人应用场景、强化作业效能为核心目标的控制、辅助装置的集合体。三、任务准备（二）知识详解2.工业机器人典型周边设备（2）工业机器人典型周边设备组成

1）汽车生产主机厂冲压车间

主工艺设备：依据工件的工艺需求，配置相应规格与性能的压机。​

机器人工具：定制适配的抓持器。​

机械化设备：载移设备、堆垛分张装置、传送定位系统。​

控制系统：实现冲压机、机器人、机械话设备、人机交互区域的安全联锁、流程管控、车型识别、现场数据采集与监控等产线控制，并结合制造执行系统（MES）、生产管理系统（ERP）等，构建智能化控制网络。三、任务准备（二）知识详解2.工业机器人典型周边设备（2）工业机器人典型周边设备组成

1）汽车生产主机厂连接车间

主工艺设备：配置点焊、弧焊、螺柱焊、涂胶、滚边、铆接、流钻拧紧、在线冲孔等专用设备。

机器人工具：配备上下料抓持器、视觉定位与质量检测设备，以及点焊钳、弧焊枪、螺柱焊枪、涂胶枪、滚边头、铆接枪、拧紧工具、冲孔装置等专业末端执行器。机械化设备：构建智能化线边物料流转体系，如立体料库、自动载移设备，以及经典的滚床、梭台、悬挂输送线（OVERHEAD）、提升机等传输装置。

控制系统：实现冲压机、机器人、机械话设备、人机交互区域的安全联锁、流程管控、车型识别、现场数据采集与监控等产线控制，并结合制造执行系统（MES）、生产管理系统（ERP）等，构建智能化控制网络。三、任务准备（二）知识详解2.工业机器人典型周边设备（2）工业机器人典型周边设备组成

1）汽车生产主机厂涂装车间

主工艺设备：依据各工段的工艺需求，配置PVC喷涂设备、中涂喷涂系统及面漆喷涂装置。​

机器人工具：针对不同涂装工艺特性，配备高压喷枪或静电喷枪等专业末端执行器。​

机械化设备：构建智能化车身流转体系，部署滚床、滑橇、台车等输送设备，配合变位机实现车身多角度翻转喷涂。​

控制系统：实现冲压机、机器人、机械话设备、人机交互区域的安全联锁、流程管控、车型识别、现场数据采集与监控等产线控制，并结合制造执行系统（MES）、生产管理系统（ERP）等，构建智能化控制网络。三、任务准备（二）知识详解2.工业机器人典型周边设备（2）工业机器人典型周边设备组成

1）汽车生产主机厂总装车间

主工艺设备：部署物料存取平台；配备智能拧紧装置，通过扭矩传感器与控制系统联动。

机器人工具：根据不同装配任务特性，配置多功能抓持器，适配异形零部件的稳定抓取；配备高精度胶枪，实现密封胶的定量、精准涂覆；集成电动拧紧枪。

机械化设备：与车型匹配的吊具、地面输送链、台车等传统传输设备，AGV（自动导引车）实现柔性化物料配送；通过直线轴配合线体位置、速度反馈系统。​

控制系统：实现冲压机、机器人、机械话设备、人机交互区域的安全联锁、流程管控、车型识别、现场数据采集与监控等产线控制，并结合制造执行系统（MES）、生产管理系统（ERP）等，构建智能化控制网络。三、任务准备（二）知识详解2.工业机器人典型周边设备（2）工业机器人典型周边设备组成

2）零部件供应商车身底盘相关零部件企业乘用车零部件制造：底盘焊接线多采用弧焊工艺，需通过机器人搭载外部多轴运动系统，甚至多机器人协同作业，以满足复杂空间焊缝的高精度焊接需求。商用车零部件生产：常涉及锻压成型工艺，机器人主要承担高温工件的搬运任务，通过适配不同规格的耐高温、高强度搬运工具，实现生产流程的高效衔接。三、任务准备（二）知识详解2.工业机器人典型周边设备（2）工业机器人典型周边设备组成

2）零部件供应商动力总成相关零部件企业

工业机器人：主要负责主工艺设备间的物料转运，保障生产节拍的稳定。

协作机器人：主要负责变速器齿轮等精密装配工序，其凭借高灵活性、人机共融特性及力控精度优势，相比传统工业机器人可显著提升装配质量与生产柔性。三、任务准备（二）知识详解2.工业机器人典型周边设备（2）工业机器人典型周边设备组成

2）零部件供应商内饰件相关零部件企业搬运注塑机与周边设备间的工件，以及工件的在线检测和边缘整形。配合激光切割、高压水切割等加工设备，实现内饰件的高精度成型与表面处理，确保产品符合轻量化与美观性要求。三、任务准备（二）知识详解2.工业机器人典型周边设备（2）工业机器人典型周边设备组成

2）零部件供应商汽车电气相关零部件企业

异形机器人：搭配抓持、点胶、焊接、拧紧等专用设备，实现微小精密部件的自动化加工。

新型协作机器人：与视觉引导系统的深度融合，有效提升了复杂曲面焊接与精密部件装配的效率与精度。三、任务准备（二）知识详解2.工业机器人典型周边设备3.工业机器人在自动化系统中的位置

1）工业机器人做控制器

优点：

可实现对周边安全防护装置、自动化输送设备、工件定位工装等全流程设备的集中控制，

支持人机交互界面的集成开发，便于操作人员进行参数设定与任务调度。

机器人控制系统还可通过标准化通信协议（如OPCUA、ModbusTCP），与MES、ERP等上位控制软件实现无缝对接，直接接收订单数据、工艺参数，从而精准执行生产任务。​

可减少额外PLC控制器或工业计算机的部署，有效控制硬件成本。

通过精简控制系统层级，降低系统集成复杂度，提升设备运行稳定性与维护便捷性，在保障功能完整性的同时实现成本与效能的平衡。

适用场合：以机器人为主控的模式在实验室研发、小批量定制化生产等工作内容相对单一的场景中具有显著优势。三、任务准备（二）知识详解2.工业机器人典型周边设备3.工业机器人在自动化系统中的位置

（2）工业机器人作为上级控制器的设备机器人作为控制器的执行单元

受控于作为现场主控制器的PLC。

依据PLC下发的指令及任务调度策略，执行特定的工艺任务，由机器人内置控制器直接对工艺设备（如焊枪、喷枪、拧紧工具）进行闭环控制，以确保工艺精度。

PLC作为现场主控制器

PLC凭借其高可靠性、强抗干扰性及灵活的编程能力，成为自动化控制系统的核心枢纽。

PLC通过工业总线（如PROFINET、EtherCAT）或现场总线协议（如DeviceNet、CANopen），对工业机器人、自动化输送线、智能检测设备等进行统一调度与协同控制，确保生产流程的高效运行。三、任务准备（二）知识详解2.工业机器人典型周边设备3.工业机器人在自动化系统中的位置

（2）工业机器人作为上级控制器的设备

PLC控制器的上位设备或系统

在控制系统架构中，PLC上层部署人机界面（HMI）、现场工控机等交互设备，便于操作人员进行参数设置、设备监控及故障诊断。

更上层则接入中控管理系统、制造执行系统（MES）及企业资源计划系统（ERP）或SAP系统，实现生产计划排程、物料管理、质量追溯等全流程信息化管控。四、任务实施1.选择题（1）以下广泛使用工业机器人的领域包括（

）。

A.汽车智造领域B.3C电子行业C.食品加工领域D.物流领域（2）在汽车制造产业体系中，工业机器人已广泛应用在整车制造企业的（

）、焊装、涂装、总装四大车间，（

）。

A.冲压B.连接C.质检D.造型（3）在全集成自动化体系中，一般直接作为工业机器人上位控制器实现机器人工作调度的是（

）。A.HMIB.MESC.PLCD.工艺设备四、任务实施2.填空题（1）工在汽车制造过程中，工业机器人可承担拆垛、

、

、涂胶、压合、喷涂、装配等多种工艺任务。（2）在3C电子行业的应用，机器人应用类型：经典六轴机器人、

、直角坐标机器人、SCARA机器人、DELTA机器人等被大量采用。（3）工业机器人与周边视觉感知系统的协同应用,已在3C电子产品的组装、

等核心生产环节形成成熟的应用体系。四、任务实施3.判断题（1）工业机器人制造商以机器人本体与控制器作为核心业务方向，通过精密设计与制造，实现机器人对人体部分操作功能的仿生复刻。（

）（2）在高度智能化的汽车冲压车间生产体系中，工业机器人凭借高精度、高效率的特性，承担着板材拆垛、压机上下料等核心物料搬运任务。（

）（3）汽车涂装车间的工艺流程繁复精密，工业机器人主要应用于PVC喷涂、中涂、面漆等关键产线。（

）四、任务实施4.技能实践1.思考题：（1）试举一个你所了解过的工业机器人应用实例，说出机器人的作用及其周边设备的组成。五、任务总结01020304任务提出任务工单任务准备任务实施128感谢聆听！机器人技术基础及应用教研室：机器人技术

项目六

业机器人典型应用

任务二

工业机器人搬运应用目录任务工单2任务提出1任务准备3任务总结5任务实施4一、任务提出任务提出

在汽车智能制造体系中,工业机器人搬运工艺是构成柔性生产线的核心自动化技术基础。该领域内,搬运工艺机器人以高精度、高节拍与强协同为典型技术特征,在焊装、总装、涂装等不同工艺场景中呈现设备组成的显著差异化特征。通过本任务的学习,可以掌握工业机器人搬运的工艺原理与流程,了解其发展情况、使用场合和针对不同作业场合工业机器人搬运工业设备的组成。二、任务工单三、任务准备（一）思维导图三、任务准备（二）知识详解1.搬运工艺原理及工艺流程

（1）工艺原理

核心原理:基于“感知———规划———执行———反馈”的闭环控制逻辑。感知层:通过视觉、力觉等传感器获取物料位置、姿态及抓取状态。规划层:控制器基于感知数据计算运动轨迹,规避障碍并优化路径。执行层:机械臂按规划驱动末端执行器完成抓取与搬运。反馈层:传感器实时对比实际与预设状态,动态修正动作偏差。三、任务准备（二）知识详解1.搬运工艺原理及工艺流程

（2）工艺流程

物料定位与识别:传感器(如视觉、激光)确定物料空间位置与姿态,识别其种类、形状等特征,为抓取搬运提供精准数据的技术过程。

路径规划与运动控制:规划从起点到终点的无碰撞最优路径,兼顾效率与平稳;运动控制是通过伺服系统等执行轨迹跟踪,调节速度、加速度,确保精准搬运。抓取与搬运执行:末端执行器按规划策略抓取工件,沿预定轨迹搬运并精准放置,适应工件特性与环境的执行过程。闭环反馈修正:传感器实时采集运动状态、抓取力等数据,与预设参数对比,生成误差信号并反馈至控制系统,动态调整驱动参数以修正轨迹偏差,保障搬运精度的控制机制。三、任务准备（二）知识详解2.工业机器人搬运工艺的使用场合

其核心功能是替代人工完成重复性、高强度或高危险性的物料搬运任务,以提升生产率,降低劳动成本并保障作业安全性,具有广泛的应用场景。

制造业生产线:汽车制造、3C电子产品、家电与机械加工等场景,可高效替代人工完成重复性高强度作业。物流与仓储:智能仓储与分拣、港口与重型物流,确保物料传输稳定、精准。高危环境与特殊行业:辐射环境与核工业、化工与冶金行业、航空航天与军工行业。

随着技术发展,工业机器人在轻负载领域与移动机器人技术的融合应用日益成熟,实现了跨区域、长距离的智能化物料搬运,进一步拓展了工业机器人搬运工艺的应用边界。三、任务准备（二）知识详解3.工业机器人搬运工艺设备的组成核心设备工业机器人通过多自由度运动机构,实现空间轨迹的精准控制。

末端执行器根据工件形状、重量和材质等特性,配置专用抓取装置,完成物料的拾取与放置操作。

辅助设备工件定位工装:用于精确固定待搬运工件的位置和姿态。视觉导引系统:通过工业相机、图像处理器等设备,对工件进行视觉识别和定位,实时获取工件的位置、姿态等信息,并将数据反馈给控制系统,引导机器人进行精准抓取和放置。多级安全防护装置:包括安全光幕、急停按钮、围栏、传感器等,用于监测设备运行状态和工作环境安全。三、任务准备（二）知识详解3.工业机器人搬运工艺设备的组成（1）汽车零部件冲压连线应用中的工业机器人搬运工艺设备组成

①核心设备工业机器人：常选用臂展较大的机型,部分还会增设直线轴,以扩大工作范围,实现对不同位置工件的精准抓取和移送。抓持器：薄板件搬运多采用真空吸盘,部分场合也会使用电磁吸盘,确保对各类工件抓取稳定。压机：对工件进行冲压加工,是完成冲压工艺的核心设备。三、任务准备（二）知识详解3.工业机器人搬运工艺设备的组成（1）汽车零部件冲压连线应用中的工业机器人搬运工艺设备组成

②上料设备线边物流设备(AGV/无人叉车/人工叉车)：将整跺剪板后的板材运输到冲压线指定位置,为冲压生产提供原料。分张器：与工业机器人配合,将整跺板材逐张分离,便于工业机器人抓取单张板材。三、任务准备（二）知识详解3.工业机器人搬运工艺设备的组成（1）汽车零部件冲压连线应用中的工业机器人搬运工艺设备组成

③下料设备输送带：承接工业机器人从压机下料口放置的工件,并将其输送到后续处理工位,实现连续下料。定位机构(输送带末端)：当需要将工件从输送带下料至工位器具时,对工件进行精确定位,确保工件准确放置到工位器具中。三、任务准备（二）知识详解3.工业机器人搬运工艺设备的组成（1）汽车零部件冲压连线应用中的工业机器人搬运工艺设备组成

④安全防护设备光栅：通过发射和接收光线,检测是否有物体进入危险区域,一旦检测到异常,立即触发安全机制,从而保障工业机器人和抓持器安全运行。工位围栏：物理隔离设备工作区域,防止工作人员在设备运行时意外接触工业机器人等移动设备,保障人员安全。三、任务准备（二）知识详解3.工业机器人搬运工艺设备的组成（1）汽车零部件冲压连线应用中的工业机器人搬运工艺设备组成

⑤控制系统主控柜：对压机、工业机器人等设备的整体安全及交互信号进行协调管理,确保各设备按照预定的工艺流程和逻辑顺序协同工作,实现整个冲压连线搬运工艺系统的自动化运行。三、任务准备（二）知识详解3.工业机器人搬运工艺设备的组成（2）汽车连接应用中的工业机器人搬运工艺设备组成

①核心执行设备6轴工业机器人/OVERHEAD：6轴机器人可在复杂空间内灵活移动,适用于完成不规则轨迹的工件搬运。OVERHEAD直角坐标机器人则以其高精度直线运动和稳定的节拍控制能力,常用于对精度要求极高的连接工位。抓持器：依据工件的形状、尺寸和定位需求设计,采用主、辅两销定位结合型面定位的方式。三、任务准备（二）知识详解3.工业机器人搬运工艺设备的组成（2）汽车连接应用中的工业机器人搬运工艺设备组成

②定位辅助设备（上料台、夹具台等）针对形状特殊、规格不一工件,用于对工业机器人抓持器进行定位校准。通过精准定位,使抓持器能够与工件准确对接。必要时,工业机器人可与抓持器分离,抓持器和其他定位工具共同定位待焊接件。三、任务准备（二）知识详解3.工业机器人搬运工艺设备的组成（2）汽车连接应用中的工业机器人搬运工艺设备组成

③识别引导设备利用工业相机采集工件图像。利用先进的图像识别算法和位置计算程序,快速、准确地确定工位器具内工件的位置、姿态等信息。将数据反馈给工业机器人控制系统,为工业机器人抓取操作提供精确引导指令。实现对不同位置工件的自动识别与精准抓取,提高生产的柔性与自动化水平。四、任务实施1.选择题(1)搬运工艺中,控制器基于感知数据计算运动轨迹,规避障碍并优化路径的是()。A.感知层B.规划层C.执行层D.反馈层（2）以下属于工业机器人搬运工艺涉及的核心设备的有（

）。

A.工业机器人B.抓持器C.工件识别装置D.码垛托盘

（3）搬用工艺中非高危环境与特殊行业的是()。A.核工业与辐射环境B.化工与冶金行业C.航空航天D.港口与重型物流

四、任务实施2.填空题(1)_______工艺的核心原理:基于“感知—规划—执行—反馈”的闭环控制逻辑。(2)_______(如视觉、激光)用于确定物料空间位置与姿态,识别其种类、形状等特征,为抓取搬运提供精准数据的技术过程。(3)在工业机器人搬运工艺中,_______根据工件形状、重量和材质等特性,配置专用抓取装置,完成物料的拾取与放置操作。四、任务实施3.判断题(1)搬运工艺的感知层是通过视觉、力觉等传感器获取物料位置、姿态及抓取状态。（

）

(2)工业机器人搬运工艺的核心功能是替代人工完成重复性、高强度或高危险性的物料搬运任务,以提升生产率、降低劳动成本并保障作业安全性。（

）(3)搬运工业机器人通过多自由度运动机构,可以实现空间轨迹的精准控制。（

）

四、任务实施4.技能实践1.思考题：（1）结合工业机器人搬运工艺的典型应用,试用机器人仿真软件搭建一个工业机器人搬运应用的场景。五、任务总结01020304任务提出任务工单任务准备任务实施152感谢聆听！机器人技术基础及应用教研室：机器人技术

项目六

业机器人典型应用

任务三

工业机器人点焊应用目录任务工单2任务提出1任务准备3任务总结5任务实施4一、任务提出任务提出

在汽车智能制造体系中,工业机器人点焊工艺是构建柔性生产线的核心自动化技术支撑。在此领域中,点焊工业机器人以高精度定位、高节拍作业与多机强协同控制为典型技术特征,从而实现白车身焊装环节的柔性化工艺需求。通过本任务的学习,可以掌握工业机器人点焊的工艺原理与流程,并了解其发展情况、使用场合和针对不同作业场合工业机器人点焊工艺设备的组成。二、任务工单三、任务准备（一）思维导图三、任务准备（二）知识详解1.点焊工艺原理及工艺流程

点焊属于电阻焊(RW)的一种,通过“电流流经工件接触处产生电阻热,结合电极压力使金属局部熔化并凝固形成焊点。其原理可拆解为“电阻产热—塑性变形—冶金结合”三个关键过程,核心遵循焦耳定律。

三、任务准备（二）知识详解1.点焊工艺原理及工艺流程①工艺原理核心原理:遵循焦耳定律Q=I2Rt(Q:热量,I:电流,R:电阻,t:通电时间)。关键过程:“电阻产热—塑性变形—冶金结合”三个阶段。②工艺流程预压:电极对工件施加初始压力,确保接触良好。焊接:焊接控制器控制电流I和时间t,产生电阻热熔化母材。维持:保持压力,使焊点在冷却过程中成型。休止:解除压力,准备下一次焊接。三、任务准备（二）知识详解2.工业机器人点焊工艺使用场合适用工件:可连接多种金属板材,包括钢板、铝板、铝合金板、铜板等。应用限制:对接头的形状、材质、位置等存在一定要求。应用场景:适用于局部平面、形状规则且相邻的板材连接场景,例如车身件、箱体、电器壳体等。三、任务准备（二）知识详解3.工业机器人点焊工艺设备的组成点焊系统分类:按技术原理划分,传统乘用车车身点焊系统主要分为：工频点焊系统中频点焊系统点焊工作机理:先