工业基础与编程 1

工业机器人编程与操作（FUNAC）目录CONTENTS模块一

工业机器人基础知识

任务1认识工业机器人

任务2工业机器人的机械结构和运动控制模块二

工业机器人编程与操作

任务1工业机器人工具坐标系的标定与测试

任务2工业机器人基础学习套件的编程与操作

任务3工业机器人模拟焊接单元的编程与操作

任务4工业机器人码垛单元的编程与操作

任务5工业机器人搬运单元的编程与操作

任务6工业机器人大小料装配工作站的编程与操作任务7工业机器人涂胶工作站的编程与操作

任务8工业机器人上下料工作站的编程与操作

任务9工业机器人自动生产工作站的编程与操作

任务10工业机器人变位机工作站的编程与操作模块一

工业机器人基础知识

任务1认识工业机器人

任务2工业机器人的机械结构和运动控制模块二

工业机器人编程与操作

任务1工业机器人工具坐标系的标定与测试

任务2工业机器人基础学习套件的编程与操作任务3工业机器人模拟焊接单元的编程与操作任务4工业机器人码垛单元的编程与操作

任务5工业机器人搬运单元的编程与操作

任务6工业机器人大小料装配工作站的编程与操作任务7工业机器人涂胶工作站的编程与操作

任务8工业机器人上下料工作站的编程与操作

任务9工业机器人自动生产工作站的编程与操作

任务10工业机器人变位机工作站的编程与操作本节内容❈知识目标：1．掌握工业机器人模拟焊接单元程序的编写方法。2．掌握工业机器人手持示教的方法。

❈能力目标：1．能够完成工件夹具的安装。2．能够完成工件坐标的建立。3．能够完成模拟焊接单元程序的编写。

本任务采用示教编程方法，操作机器人实现模拟焊接焊缝的示教。具体控制要求如下。

（1）单击触摸屏上的“上电”按钮，机器人伺服上电；单击触摸屏上机器人的“启动”按钮，机器人进入主程序；单击触摸屏上机器人的“复位”按钮，机器人回到HOME点，系统进入等待状态；单击触摸屏上工作站的“启动”按钮，系统进入运行状态，工件开始装配，直到工件装配完成后停止。（2）单击触摸屏上的“停止”按钮，系统进入停止状态，所有气动机构均保持状态不变。工业机器人模拟焊接单元模型工作站模拟焊接对象结构示意图一、工业机器人模拟焊接单元模型工作站模拟焊接工装套件采用多条方形铁质管及多功能工装夹具套件组成，且对表面进行处理使表面发黑。该工作站配有焊枪夹具。二、控制类指令控制类指令是除动作指令外对机器人所使用程序指令的总称。具体包括：寄存器指令、位置寄存器指令、软浮动指令、I/O指令、转移指令、I/O条件待命指令、码垛指令等。1．寄存器指令寄存器指令是用来进行寄存器算术运算的指令，其一般形式为R[i]=（值），这里的值可以是常数，也可以是组I/O信号、模拟I/O信号、数字I/O信号等。2．位置寄存器指令位置寄存器是用来存储位置数据（X、Y、Z、w、p、r）的变量，其一般形式为PR[i]=（值），这里的值可以是位置寄存器的值，也可以是当前的位置坐标（Lpos、Jpos）等。3．位置寄存器要素指令位置寄存器要素指令是进行位置寄存器算术运算的指令，其中i表示位置寄存器编号，j表示位置寄存器要素编号。4．I/O指令I/O指令是读出外围设备输入信号状态或改变外围设备输出信号状态的指令，分为数字I/O指令（DI/DO）、机器人I/O指令（RI/RO）、模拟I/O指令（AI/AO）与组I/O指令（GI/GO）。5．I/O条件待命指令I/O条件待命指令对I/O的值与另一方的值进行比较，在条件得到满足之前待命。三、控制类指令的示教1.寄存器指令的示教寄存器指令的示教操作步骤2．位置寄存器指令的示教位置寄存器指令的示教操作步骤位置寄存器指令示教的前四步与寄存器指令示教相同。3．I/O指令的示教I/O指令的示教操作步骤I/O指令的示教前三步与寄存器指令的示教相同。四、示教程序的修改

1．程序选择选择示教程序的操作步骤程序选择就是调用已经示教的程序。2．动作指令的修改修改指令要素的操作步骤（1）修改指令要素（2）修改位置数据修改位置数据的操作步骤（3）修改位置详细数据修改位置详细数据的操作步骤五、控制指令修改修改其他控制指令的操作步骤控制指令的修改主要包括指令的句法、要素与变量的修改。六、程序编辑指令

1．插入空白行插入空白行的操作步骤2．删除程序指令删除程序指令的操作步骤3．复制程序指令复制程序指令的操作步骤4．查找程序指令查找程序指令的操作步骤5．替换程序指令替换程序指令的操作步骤七、示教程序运行示教程序的启动运行可借助示教器、操作面板或操作箱、外围设备等。为了确保运行安全，启动程序时，只能在具有程序启动权限的装置中进行。

启动权限的设定1．测试运行使用示教器单步测试程序运行的操作步骤2．自动运行机器人启动请求程序的自动运行既可以通过机器人启动请求信号（RSR1～RSR8）来选择并启动程序，也可通过程序编号选择信号（PNS1～PNS8、PNSTROBE输入信号）来选择并启动程序。（1）基于机器人启动请求信号（RSR）的自动运行RSR程序设定的操作步骤机器人程序编号选择（2）基于程序编号选择（PNS）的自动运行PNS程序设定的操作步骤机器人报警分类与说明3．程序的停止与恢复程序执行过程中的停止分为两种：发生报警而引起的机器人停止与人为操纵的机器人停止。而人为操纵机器人程序的停止又可细分为机器人程序停止与机器人程序中断两种情形。实施本任务教学所使用的实训设备及工具材料。实训设备及工具材料一、模拟焊接模型的安装把模拟焊接模型套件安装到机器人操作对象平台上的合适位置，并使模型螺钉孔与实训平台螺钉孔对齐且安装稳定可靠。模拟焊接套件的安装二、焊枪夹具的安装模拟焊接工作站夹具采用焊枪夹具，

该夹具包含机器人末端连接法兰与焊枪夹具两部分。先采用4颗M5不锈钢内六角螺钉把机器人末端连接法兰安装到机器人J6轴法兰盘上，再采用两颗M5不锈钢内六角螺钉把焊枪夹具安装到机器人末端法兰上。焊枪夹具的安装三、设计控制原理方框图根据工作站的控制要求，可判断模拟焊接工作站侧重于工业机器人的编程示教及操作。控制原理方框图和模块二任务2的控制原理方框图一致。控制原理方框图四、设计两种模式下的机器人I/O分配表1．演示模式下的机器人I/O分配表演示模式下的机器人I/O分配表四、设计两种模式下的机器人I/O分配表2．实训模式下的机器人I/O分配表实训模式下的机器人I/O分配表五、线路安装1．“演示模式”下的接线“演示模式”下PLC控制柜内的配线已完成，不需要另外接线。2．“实训模式”下的接线根据表使用安全连线把机器人输入信号DI1、DI2、DI3、DI4接到对应面板上的按钮SB1、SB2、SB3、SB4。按钮公共端接0V；机器人的输出信号DO1、DO2接入面板指示灯H1、H2，指示灯公共端接24V。接线工艺要求如下。（1）所有安全连线用扎带固定，控制面板上布线合理、布局美观。（2）安全连线插线牢靠，无松动。六、PLC程序设计PLC的控制要求如下。（1）当机器人处于自动模式且无报警时，停止指示灯HR点亮表示系统就绪且处于停止状态。（2）按启动按钮SB1，系统启动。机器人开始动作，同时运行指示灯HG亮起，表示系统处于运行状态。（3）按暂停按钮SB3，系统暂停，机器人动作停止。再次按下启动按钮SB1时机器人接着上次停止前的动作继续运行。（4）按急停按钮QS1，机器人紧急停止并报警，按复位按钮SB2后，解除机器人急停报警状态。七、机器人根据坐标的建立及模拟焊接单元轨迹示教1．工件坐标系1的设定工件坐标系1的设定七、机器人根据坐标的建立及模拟焊接单元轨迹示教2．工件坐标系2的设定工件坐标系2的设定七、机器人根据坐标的建立及模拟焊接单元轨迹示教3．创建工件坐标系工件坐标系的建立七、机器人根据坐标的建立及模拟焊接单元轨迹示教4．模拟焊接单元示教点位置机器人的运动轨迹分布图八、机器人程序的编写1．设计机器人程序流程图2．系统I/O设定3．机器人程序设计机器人程序流程图任务评价表工