工业机器人教案

大连理工大学工程训练中心实习教案

实习项目名称：工业机器人训练教案编写：姜英

实习地点：现代制造技术车间讲课时间：教案审定:

工业机器人

教学目的及要求：了解工业机器人的基础知识、应用和简单的工作过程

教学重点：略

教学难点：略

教学内容：（结合实物讲解）

1.概述：

机器人是典型的光机电一体化的高科技产品。工业机器人是目前技术上最成熟、应用最广泛的机器

人。现在世界各国已装配了9。余万台工业机器人。工业机器人的应用使产品的质量更加可靠，生产线的柔

性增加，企业适应市场的能力大大提高。

2.工业机器人的定义：

工业机器人是指在工业中应用的一种可自动定位控制的，可重任编程的，多功能的、多自由度的、

多用途的操作机。它能燃搬运物料、零件，或者是操持工具，用以完成各种作业。

3.工业机器人的分类：

根据臂机构，按照其工作形态，可以分为：

•圆柱坐标型机器人

•极坐标型机器人

•直角坐标型机器人

•多关节型机器人

4.实习机器人型号：湎公司的IRB1400型d型J1器人属T多刈醐器人

5.IRB1400机器人的组成：

Controller:控制器,

Manipulator:机械手。

机械本体：

•由六个转轴组成的空间六杆开链结构；

•六个转轴均有AC伺服电机驱动，每个电机后面均有编码器；

•每个转轴带有一个齿轮箱。

ControllerManipulator

•有手动松闸按钮，用于维修时使用。

Teachpendant

Operator,spanel

MainsSwitchDiskdrive

机器人控制器:

MainsSwitch:主电源开关。

TeachPendant:示教器。

Operator*sPanel:操作盘。

Diskdrive:磁盘驱动器

机器人的控制系统主要由中心控制计算机和伺服控制得组成。中心控制计算机发出指令协调各关节

驱动器之间的运动，同时完成编程、示教/再现以及和其他环境状况、工艺要求、外部相关设备协调工作。

伺服控制得控制各关节驱动器，使各轴按•定的速度、加速度和位置要求进行运动。

（示教器）

示教器功能：

坐标系指定：大地、基础、工具、工件

运动性质指定：直线、姿态

轴动作：对各关节电机进行驱动控制

速度设定：

动作方式设定：单步、单次、循环、急停、暂停、运行、结束、梵位指定

示教数据命令修正：对已示教过的数据命令进行修正（变更、插入、删除）作业条件再线修正

信息显示：数据写入等控制，编辑，报警显示等功能

6.IRB1400机器人的技术参数:

7.程序编制

自由

6

坐标系：用户在编制程序时，可根据需要选择坐标度数

系。机器人可以建立的坐标系有“World坐标系”，“Base腕部承载能

5kg

坐标系”，“Tool坐标系”,Wobj工件坐标系“，"Wirst力

腕坐标系”等。1轴±180°

2轴-900+110°

其相互关系如下:

运动3轴-2300+50°

Wristcoordinates范围4轴±200°

ToolcoordinatesC丈rlt±115°

Wobjcoordinates

/o彳忖±400°

重复定位精

2度I±0.05mm'±0.2mm

Usercoordinates

HGfatjecit(kordinates

一../TACy伺服电机驱动

Z方式

丽

Basecoo口连续轨迹(CP)

Worldcoordinates

World大地坐标系,Base基础坐标系。

Tool工具坐标系。Wobj工件坐标系。

编制程序:

机器人的语言命令是一种用户非常容易理解的语言。语言中的每个语句(命令)都及某种功能相对

应，机器人的各种动作都是由这些语句的组合来完成的。机器人语言命令包括运动语句、程序流程语句、

外部管理及控制语句。

例：基本运动指令:

MoveLpLvl00,zl0»tooll;

MoveL:线性运动。(Linear)

MoveJ：关节轴运动。(Joint)

MoveC：圆周运动。(Circular)

pl:目标位置。

V100:规定在数据中的速度。

zlO:规定在转弯区尺寸。

tooll:工具。(TCP)

速度选择：mm/s

•vmax速度为v5000,可自定义速度。

•最大可定义至v70(D,但机器人未必能达到。

转弯区尺寸选择：mm

•选择所需转弯区尺寸，可自定义。

•fin。指机器人TCP达到目标点,在目标点速度降为零,机器人动作有停顿，焊接时必须用。

•zone指机器人TCP不达到目标点，机器人动作圆滑、流畅。

例：画一个长方形。

MoveLpl.......MoveLpl,....

MoveLp2.......MoveLOffs(pl.100.0,0),....

MoveLp3,.....MoveLOffs(pl,100,50.0),....

MoveLp4.......MoveLOffs(pl.0,50.0)，.…

MoveLpl.......MoveLp1,....

Startingpoint

Displacementinx-dlrectlon

lacementiny-direction

Displacementinz-dlrection

i

MoveLOff§(pl,100,50,0),vl00,・・・・

为了精确确定pl、p2、p3、p4点，可以采用函数offs,反馈一个参变量。offs(p,x,y,z)代表

一个离pl点X轴偏差量为x,Y轴偏差量为y,Z轴偏差量为z的点。

例：圆弧指令

P0

MoveCoffs(p»0»-8C,0),offs(p»8