工业机器人技术基础第一章 机器人基础知识ppt课件.pptx

,工业机器人技术基础,主编 杨杰忠,模块一工业机器人基础知识,任务一 认识工业机器人,知识目标:,1.掌握工业机器人的定义。,2.熟悉工业机器人的常见分类及行业应用。,3.了解工业机器人的发展现状和趋势。,4.了解工业机器人的安全使用注意事项。,能力目标:,2.能进行简单的机器人操作。,1.能结合工厂自动化生产线说出搬运机器人、码垛机器人、装配机器人、涂装机器人和焊接机器人的应用场合。,了解工业机器人的现状和发展趋势;通过现场参观,认识工业机器人相关企业;现场观摩或在技术人员的指导下操作ABB工业机器人,了解其基本组成。,任务一 认识工业机器人,一、工业机器人的定义及特点,1.工业机器人的定义,美国机器人协会(Robotic Industries Association,RIA)将工业机器人定义为:“工业机器人是用来搬运材料、零部件、工具等可再编程序的多功能机械手,或通过不同程序的调用来完成各种工作任务的特种装置。”,任务一 认识工业机器人,日本工业机器人协会(Japan Industrial Robot Association,JIRA)将工业机器人定义为:“工业机器人是一种装备有记忆装置和末端执行器的,能够转动并通过自动完成各种移动来代替人类劳动的通用机器。”,在我国1989年的国标草案中,工业机器人被定义为:“一种自动定位控制,可重复编程的、多功能的、多自由度的操作机。”操作机被定义为:“具有和人手臂相似的动作功能,可在空间抓取物体或进行其他操作的机械装置。”,任务一 认识工业机器人,国际标准化组织(International Organization for Standardization,ISO曾于1984年将工业机器人定义为:“机器人是一种自动的、位置可控的、具有编程能力的多功能机械手,这种机械手具有几个轴,能够借助于可编程的操作来处理各种材料、零件、工具和专用装置,以执行各种任务。”,任务一 认识工业机器人,2.工业机器人的特点,(1)可编程生产自动化的进一步发展即柔性自动化。工业机器人可根据其工作环境变化的需要而再编程,因此它在小批量、多品种的具有均衡高效率的柔性制造过程中能发挥很好的功用,是柔性制造系统中的一个重要组成部分。,(2)拟人化工业机器人在机械结构方面有类似人的行走机构、腰部、大臂、小臂、手腕、手爪等部分,由计算机控制。此外,智能化工业机器人还有许多类似人类的生物传感器,如皮肤型接触传感器、力传感器、负载传感器、视觉传感器、声觉传感器、语音功能传感器等。,任务一 认识工业机器人,(3)通用性除了专门设计的专用的工业机器人外,一般机器人在执行不同的作业任务时具有较好的通用性。例如,更换工业机器人的手部末端执行器(手爪、工具等),便可执行不同的作业任务。,(4)机电一体化第三代智能机器人不仅具有获取外部环境信息的各种传感器,而且还具有记忆能力、语言理解能力、图像识别能力、推理判断能力等人工智能,这些都是微电子技术的应用,特别是与计算机技术的应用密切相关。工业机器人与自动化成套技术,集中并融合了多项学科,涉及多项技术领域,包括工业机器人控制技术、机器人动力学及仿真、机器人构建有限元分析、激光加工技术、模块化程序设计、智能测量、建模加工一体化、工厂自动化及精细物流等先进制造技术,技术综合性强。,任务一 认识工业机器人,二、工业机器人的历史和发展趋势,1.工业机器人的诞生,“机器人”(Robot)这一术语是1921年捷克著名剧作家、科幻文学家、童话寓言家卡雷尔恰佩克首创的,此后一直沿用至今。不过,人类对于机器人的梦想却已延续数千年之久,如古希腊古罗马神话中冶炼之神用黄金打造的机械仆人、希腊神话阿鲁哥探险船中的青铜巨人泰洛斯、犹太传说中的泥土巨人、我国西周时代能歌善舞的木偶“倡者”和三国时期诸葛亮的“木牛流马”传说等。,任务一 认识工业机器人,而到了现代,人类对于机器人的向往,从机器人频繁出现在科幻小说和电影中就不难看出。科技的进步使机器人不仅停留在科幻故事里,它正一步步“潜入”人类生活的方方面面。1959年,美国发明家英格伯格与德沃尔制造了世界上第一台工业机器人Unimate,如图1-1-1所示,这个外形类似坦克炮塔的机器人可实现回转、伸缩、俯仰等动作,它被称为现代机器人的开端。之后,不同功能的工业机器人相继出现并且被应用在不同的领域。,任务一 认识工业机器人,图1-1-1世界上第一台工业机器人Unimate,任务一 认识工业机器人,正文,2.工业机器人的发展现状,机器人作为20世纪人类最伟大的发明之一,自20世纪60年代初问世以来,从简单机器人发展到智能机器人,意味着机器人技术的发展已取得长足进步。,任务一 认识工业机器人,2005年,日本安川(YASKAWA)公司推出能够从事此前由人类完成的组装及搬运作业的产业机器人MOTOMAN-DA20和MO-TOMAN-IA20,如图1-1-2所示。MOTOMAN-DA20机器人是一款在仿造人类上半身的构造物上配备2个六轴驱动臂型的双臂机器人,其上半身构造物本身具有绕垂直轴旋转的关节,尺寸与成年男性大体相同,可直接配置在此前人类进行作业的场所。因为可实现接近人类两臂的动作,因此MOTOMAN-DA20机器人可以稳定地搬运工件,还可以从事紧固螺母以及部件的组装和插入等作业。另外,它与协调控制2个臂型机器人相比,占地面积更小。其单臂负重能力为20kg,双臂最多可搬运40kg的工件。,图1-1-2YASKAWA公司的产业机器人a) 双臂机器人MOTOMAN-DA20b)七轴机器人MOTOMAN-IA20,任务一 认识工业机器人,2010年,意大利柯马(COMAU)公司宣布SMART5 PAL码垛机器人研制成功,如图1-1-3所示。它专为码垛作业设计,采用新的控制单元C5G和无线示教,有效载荷范围为180260kg,作业半径达3.1m,同时共享机器人家族的中空腕技术和机械配置选项。该机器人符合人体工程学,采用一流的碳纤维杆,整体轻量化设计,线速度高,能有效减少和优化时间节拍,满足一般工业部门客户的高质量要求,主要应用在装载和卸载、多个产品拾取、堆垛和高速操作等场合。,任务一 认识工业机器人,图1-1-3COMAU公司的码垛机器人SMART5 PAL,任务一 认识工业机器人,正文,同年,德国KUKA公司的机器人产品气体保护焊接专家KR 5arc HW,如图1-1-4所示,赢得了全球著名的红点奖,并且获得了“Red Dot:优中之优”杰出设计奖。其机械臂和机械手上有一个50mm宽的通孔,穿孔敷设不仅可以避免气体软管组件受到机械性损伤,而且可以防止软管在机器人改变方向时随意甩动。这一设计既可用于敷设抗扭转软管组件,也可用于无限转动的气体软管组件。对用户来说,这不仅意味着提高了构件的可接近性,实现了对整套软管的最佳保护,而且使离线编程也得到了简化。,任务一 认识工业机器人,图1-1-4KUKA公司的焊接机器人KR 5arc HW,日本FANUC公司也推出过Robot M-3iA装配机器人。M-3iA装配机器人可采用四轴或六轴模式,具有独特的平行连接结构,并且还具备轻巧便携的特点,承重极限达6kg,如图1-1-5所示。此外,M-3iA装配机器人在同等级机器人(1350mm500mm)中的工作行程最大。六轴模式下的M-3iA装配机器人具备一个三轴手腕,用于处理复杂的生产线任务,还能按要求旋转零件,几乎可与手工媲美。四轴模式下的M-3iA装配机器人具备一个单轴手腕,可用于简单快速的拾取操作,工作速度可达4000/s。另外,手腕的中空设计使电缆可在内部缠绕,大大降低了电缆的损耗。,任务一 认识工业机器人,图1-1-5FANUC公司的装配机器人Robot M-3iA,正文,国际工业机器人技术日趋成熟,基本沿着两个路径发展:一、是模仿人的手臂,实现多维运动,在应用上比较典型的是点焊机器人、弧焊机器人;二、是模仿人的下肢运动,实现物料输送、传递等搬运功能,如搬运机器人。目前,机器人研发水平较高的是日本、美国与欧洲国家。日本在工业机器人领域研发实力非常强,全球曾一度有60%的工业机器人都来自日本;美国则在特种机器人研发方面全球领先。,任务一 认识工业机器人,任务一 认识工业机器人,各个国家在发展工业机器人方面的特点：, 日本模式。各司其职,分层面完成交钥匙工程。即机器人制造厂商以开发新型机器人和批量生产优质产品为主要目标,并由其子公司或社会上的工程公司来设计制造各行各业所需要的机器人成套系统。, 欧洲模式。一揽子交钥匙工程。即机器人的生产和用户所需要的系统设计制造,全部由机器人制造商自己完成。, 美国模式。采购与成套设计相结合。本国国内基本上不生产普通的工业机器人,企业需要机器人通常由工程公司进口,再自行设计、制造配套的外围设备。,机器人行业的发展与30年前的计算机行业极为相似。机器人制造公司没有统一的操作系统软件,流行的应用程序很难在五花八门的装置上运行。机器人硬件的标准化工作也尚未开始,在一台机器人上使用的编程代码,几乎不可能在另一台机器人上发挥作用。如果想开发新的机器人,通常需要从零开始。,任务一 认识工业机器人,我国在机器人领域的发展尚处于起步阶段,应以美国模式着手,在条件成熟后逐步向日本模式靠近。整体而言,与国外进口机器人相比,国产工业机器人在精度、速度等方面不如同类进口产品,特别是在关键核心技术上还没有取得应用突破。,3.工业机器人的发展趋势,从近几年推出的产品来看,工业机器人技术正向高性能、智能化、模块化和系统化方向发展,其发展趋势主要为:结构的模块化和可重构化;控制技术的开放化、PC化和网络化;伺服驱动技术的数字化和分散化;多传感器融合技术的实用化;工作环境设计的优化和作业的柔性化。,任务一 认识工业机器人,(1)高性能工业机器人技术正向高速度、高精度、高可靠性、便于操作和维修方向发展,且单机价格不断下降。,(2)机械结构向结构的模块化、可重构化发展例如,关节模块中的伺服电动机、减速机、检测系统向着三位一体的方向发展;由关节模块、连杆模块用重组方式构造机器人整机;国外已有模块化装配机器人产品问世。,任务一 认识工业机器人,(3)本体结构更新加快随着技术的进步,机器人本体近10年来发展变化很快。以日本安川公司的MOTOMAN机器人产品为例,L系列机器人持续10年时间,K系列机器人持续5年时间,SK系列机器人持续3年时间。其最突出的特点是:大臂采用新型的非平行四边形的单连杆机构,工作空间有所增加,本体自重进一步减小,变得更加轻巧。,(4)控制系统向基于PC的开放型控制器方向发展控制系统向基于PC的开放型控制器方向发展,便于标准化、网络化;器件集成度提高,控制柜日见小巧。,(5)多传感器融合技术的实用化机器人中的传感器作用日益重要,除采用传统的位置、速度、加速度等传感器外,装配机器人和焊接机器人还应用了视觉、力觉等传感器,而遥控机器人则采用视觉、声觉、力觉、触觉等传感器的融合技术来进行环境建模及决策控制。多传感器融合配置技术在产品系统中已有成熟应用。,任务一 认识工业机器人,(6)多智能体调控技术多智能体调控技术是目前机器人研究的一个热点领域,主要对多机器人协作、多机器人通信、多智能体的群体体系结构、相互间的通信与磋商机理、感知与学习方法、建模和规划、群体行为控制等方面进行研究。,三、工业机器人的分类,关于工业机器人的分类,国际上没有制定统一的标准,有的按负载重量分类,有的按控制方式分类,有的按自由度分类,有的按结构度分类,有的按应用度分类。,任务一 认识工业机器人,1.按机器人的技术等级划分,按照机器人技术发展水平可以将工业机器人分成三代。,(1)第一代机器人示教再现机器人示教再现机器人能够按照人类预先示教的轨迹、行为、顺序和速度重复作业。示教可以由操作人员手把手地进行。例如操作人员握住机器人上的喷枪,沿喷漆路线示教一遍,机器人会记住这一连串运动,工作时,自动重复这些运动,从而完成给定位置的涂装工作。这种手把手示教方式即所谓的直接示教, 如图1-1-6a所示。但是,比较普遍的方式是通过示教器示教,如图1-1-6b所示。操作人员利用示教器上的开关或按键来控制机器人一步一步运动,机器人自动记录,然后重复。目前在工业现场应用的机器人大多属于第一代机器人。,任务一 认识工业机器人,图1-1-6示教再现工业机器人a)手把手示教b)示教器示教,任务一 认识工业机器人,(2)第二代机器人感知机器人感知机器人配置了环境感知装置,能在一定程度上适应环境的变化,目前已进入应用阶段解决这个问题,第二代工业机器人(应用于焊接作业时)采用焊缝跟踪技术,通过传感器感知焊缝的位置,再通过反馈控制自动跟踪焊缝,从而对示教的位置进行修正,即使实际焊缝相对于原始设定的位置有变化,机器人仍然可以很好地完成焊接工作。类似的技术正越来越多地应用于工业机器人。,任务一 认识工业机器人,图1-1-7感知机器人,(3)第三代机器人智能型机器人智能型机器人如图1-1-8所示,具有发现问题并且能自主地解决问题的能力。这类机器人具有多种传感器,不仅可以感知自身的状态,如所处的位置、自身的故障等,而且能够感知外部环境的状态,如自动发现路况、测出协作机器的相对位置、相互作用的力等。更重要的是,智能型机器人能够根据获得的信息,进行逻辑推理、判断决策,在变化的内部状态与变化的外部环境中自主决定自身的行为。也就是说,这类机器人不但具有感觉能力,而且具有独立判断、行动、记忆、推理和决策的能力,能适应外部对象、环境而协调地工作,能完成更加复杂的动作,还具备故障自我诊断及修复能力。,任务一 认识工业机器人,图1-1-8智能型机器人,2.按机器人的机构特征划分,工业机器人的机械配置形式多种多样,典型机器人的机构运动特征是用其坐标特征来描述的。按基本动作机构,工业机器人通常可分为直角坐标机器人、柱面坐标机器人、球面坐标机器人和关节机器人等类型。,(1)直角坐标机器人直角坐标机器人具有空间上相互垂直的多个直线移动轴,通常为3个,如图1-1-9所示,通过直角坐标方向的3个独立自由度确定其手部的空间位置,其动作空间为一长方体区域。直角坐标机器人结构简单,定位精度高,空间轨迹易于求解;但其动作范围相对较小,设备的空间因数较低,和其他类型机器人相比,实现相同的动作空间要求时,机体本身的体积较大。,任务一 认识工业机器人,图1-1-9直角坐标机器人a)示意图b)实物图,任务一 认识工业机器人,(2)柱面坐标机器人柱面坐标机器人的空间位置机构主要由旋转基座、垂直移动轴和水平移动轴构成,如图1-1-10所示。它具有1个回转自由度和2个平移自由度,动作空间呈圆柱体。这种机器人结构简单、刚性好,但缺点是在机器人的动作范围内,必须有沿轴线前后方向的移动空间,空间利用率较低。,任务一 认识工业机器人,图1-1-10直角坐标机器人a)示意图b)实物图,(3)球面坐标机器人如图1-1-11所示,球面坐标机器人的空间位置分别由旋转、摆动和平移3个自由度确定,动作空间为球面的一部分。其机械手能够做前后伸缩移动、在垂直平面上摆动以及绕底座在水平面上移动。著名的Unimate机器人就是这种类型的机器人。这种机器人的特点是结构紧凑,所占空间体积小于直角坐标机器人和柱面坐标机器人,但仍大于多关节机器人。,任务一 认识工业机器人,图1-1-11球面坐标机器人a)示意图b)实物图,(4)关节机器人关节机器人中以多关节机器人应用较多。多关节机器人由多个旋转和摆动机构组合而成。这类机器人结构紧凑、工作空间大、动作最接近人的动作,对涂装、装配、焊接等多种作业都有良好的适应性,应用范围越来越广。不少著名的机器人都采用了这种形式,其摆动方向主要有铅垂方向和水平方向两种,因此这类机器人又可分为垂直多关节机器人和水平多关节机器人。例如美国Unimation公司20世纪70年代末推出的机器人PUMA就是一种垂直多关节机器人,而日本由梨大学研制的机器人SCARA则是一种典型的水平多关节机器人。目前世界上工业领域装机最多的工业机器人是SCARA型平面多关节机器人和串联关节型垂直六轴机器人。,任务一 认识工业机器人,正文,1)垂直多关节机器人。垂直多关节机器人模拟了人类的手臂功能,由垂直于地面的腰部旋转轴(相对于大臂旋转的肩部旋转轴)、带动小臂旋转的肘部旋转轴以及小臂前端的手腕等构成。手腕通常有23个自由度。垂直多关节机器人的动作空间近似一个球体,所以也称为多关节球面机器人,如图1-1-12所示。其优点是可以自由地实现三维空间的各种姿势,可以生成各种复杂形状的轨迹;相对于机器人的安装面积,其动作范围很宽。其缺点是结构刚度较低,动作的绝对位置精度较低。,任务一 认识工业机器人,图1-1-12垂直多关节机器人,任务一 认识工业机器人,2)水平多关节机器人。水平多关节机器人在结构上具有串联配置的两个能够在水平面内旋转的手臂,其自由度可以根据用途选择24个,动作空间为一个圆柱体,如图1-1-13所示。其优点是在垂直方向上的刚性好,能方便地实现二维平面的动作,在装配作业中得到普遍应用。,图1-1-13水平多关节机器人,正文,四、工业机器人的应用,工业机器人是集机械、电子、控制、计算机、传感器、人工智能等多学科先进技术于一体的现代制造业重要的自动化装备。在国外,工业机器人技术日趋成熟,已经成为一种标准设备而得到工业界的广泛应用,从而也形成了一批在国际上较有影响力的、知名工业机器人公司。,任务一 认识工业机器人,图1-1-14近年来工业机器人行业应用分布,(1)机器人搬运搬运作业是指用一种设备握持工件,从一个加工位置移到另一个加工位置。搬运机器人可安装不同的末端执行器(如机械手爪、真空吸盘、电磁吸盘等),以完成各种不同形状和状态的工件搬运,大大减轻了人类繁重的体力劳动。通过编程控制,可以使多台机器人配合各个工序不同设备的工作时间,实现流水线作业的最优化。搬运机器人具有定位准确、工作节拍可调、工作空间大、性能优良、运行平稳、维修方便等特点。目前世界上使用的搬运机器人已超过10万台,它们广泛应用于机床上下料、自动装配流水线、码垛搬运、集装箱等自动搬运。,任务一 认识工业机器人,图1-1-15机器人搬运机床上下料,任务一 认识工业机器人,(2)机器人码垛机器人码垛是机电一体化高新技术产品,如图1-1-16所示。它可满足中低量的生产需要,也可按照要求的编组方式和层数,完成对料带、胶块、箱体等各种产品的码垛。机器人替代人工搬运、码垛,能迅速提高企业的生产率和产量,同时能减少人工搬运造成的错误;机器人码垛可全天候作业,由此每年可节约大量的人力资源成本,达到减员增效。码垛机器人广泛应用于化工、饮料、食品、啤酒、塑料等生产企业,对纸箱、袋装、罐装、啤酒箱、瓶装等各种形状的包装成品都适用。,任务一 认识工业机器人,机器人搬运机床上下料如图1-1-15所示。,图1-1-16机器人码垛,任务一 认识工业机器人,任务一 认识工业机器人,(3)机器人焊接机器人焊接是目前最大的工业机器人应用领域(如工程机械、汽车制造、电力建设、钢结构等领域),它能在恶劣的环境下连续工作并能提供稳定的焊接质量,提高了工作效率,减轻了工人的劳动强度。采用机器人焊接是焊接自动化的革命性进步,它突破了焊接刚性自动化(焊接专机)的传统方式,开拓了一种柔性自动化生产方式,实现了在一条焊接机器人生产线上同时自动生产若干种焊件,如图1-1-17所示。,图1-1-17机器人焊接,任务一 认识工业机器人,(4)机器人涂装机器人涂装工作站或生产线充分利用了机器人灵活、稳定、高效的特点,适用于生产量大、产品型号多、表面形状不规则的工件外表面涂装,广泛应用于汽车、汽车零配件(如发动机、保险杠、变速器、弹簧、板簧、塑料件、驾驶室等)、铁路(如客车、机车、油罐车等)、家电(如电视机、电冰箱、洗衣机、计算机、手机等外壳)、建材(如卫生陶瓷)、机械(如电动机、减速器)等行业,如图1-1-18所示。,任务一 认识工业机器人,图1-1-18机器人涂装,任务一 认识工业机器人,任务一 认识工业机器人,(5)机器人装配装配机器人是柔性自动化系统的核心设备,如图1-1-19所示。其末端执行器为适应不同的装配对象而设计成各种手爪;传感系统用于获取装配机器人与环境和装配对象之间相互作用的信息。与一般工业机器人相比,装配机器人具有精度高、柔性好、工作范围小、能与其他系统配套使用等特点,主要应用于各种电器制造行业及流水线产品的组装作业,具有高效、精确、可不间断工作的特点。,综上所述,在工业生产中应用机器人,可以方便、迅速地改变作业内容或方式,以满足生产要求的变化。例如,改变焊缝轨迹,改变涂装位置,变更装配部件或位置等。随着对工业生产线柔性的要求越来越高,对各种机器人的需求也会越来越强烈。,图1-1-19装配机器人,任务一 认识工业机器人,五、工业机器人的安全使用,任务一 认识工业机器人,机器人与一般的自动化设备不同,它可在动作区域范围内高速自由运动,最高的运行速度可以达到4m/s,所以在操作机器人时必须严格遵守机器人操作规程,并且熟知机器人安全注意事项。,1.工业机器人安全注意事项,1)工业机器人所有操作人员必须对自己的安全负责,在使用机器人时必须遵守所有的安全条款,规范操作。,2)机器人程序的编程人员、机器人应用系统的设计和调试人员、安装人员必须接受授权培训机构的操作培训才可进行单独操作。,任务一 认识工业机器人,3)在进行机器人的安装、维修和保养时,切记关闭总电源。带电操作容易造成电路短路,损坏机器人,并且操作人员有触电危险。,4)在调试与运行机器人时,机器人的动作具有不可预测性,所有的动作都有可能产生碰撞而造成伤害,所以除调试人员以外的所有人员要与机器人保持足够的安全距离,一般应与机器人工作半径保持1.5m以上的距离。,2.安全操作规程,(1)示教和手动机器人,任务一 认识工业机器人,1)请不要佩戴手套操作示教盘和操作盘。,2)在点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。,3)在按下示教盘上的点动键之前要考虑到机器人的运动趋势。,4)要预先考虑好避让机器人的运动轨迹,并确认该线路不受干涉。,5)机器人周围区域必须清洁,无油、水及杂质等。,6)必须确认现场人员情况,安全帽、安全鞋、工作服是否穿戴齐备。,(2)生产运行,任务一 认识工业机器人,1)在开机运行前,必须知道机器人根据所编程序将要执行的全部任务。,2)必须知道所有控制机器人移动的开关、传感器和控制信号的位置和状态。,3)必须知道机器人控制器和外围控制设备上的紧急停止按钮的位置,准备在紧急情况下操作这些按钮。,4)永远不要认为机器人没有移动就代表其程序已经完成,因为这时机器人很有可能是在等待让它继续移动的输入信号。,3.机器人安全使用规则,(1)安全教育的实施示教作业等作业时因安全的考虑,必须由受过操作教育训练的人员操作使用。(无切断电力的保养作业也相同),任务一 认识工业机器人,(2)作业规程的制作请将示教作业按照机器人的操作方法及手册、异常时及再起动时的处理等做成相关作业规程,并遵守规章内容。(无切断电力的保养作业也相同),(3)紧急停止开关的设定示教作业请设定为可立即停止运转的装置。(无切断电力的保养作业也相同),(4)示教作业中的标识示教作业中时,请将“教示作业中”的标识牌放置在起动开关上。(无切断电力的保养作业也相同),(5)安全栅栏的设置运转中请确认使用围篱或栅栏将操作人员与机器人做隔离,防止直接接触机台。,任务一 认识工业机器人,(6)运转开始的信号运转开始,对于相关人员的信号有固定的方法,请依此进行。,(7)维护作业中的标识维护作业原则上请中断电力进行,并将“保养作业中”的标识牌放置在起动开关上。,(8)作业开始前的检查作业开始前请详细地检查,确认机器人及紧急停止开关、相关装置等无异常状况。,4.机器人操作注意事项,1)使用复数的控制机器(GOT、PLC、按钮)执行机器人自动运转的情况下,各机器的操作权等的互锁请客户端自行设计。,任务一 认识工业机器人,2)请在规格范围内的环境中使用机器人,除此之外的环境是容易造成机台故障的原因(温度、湿度、空气、噪声环境等)。,3)请依照指定的搬运姿势搬运或移动机器人,使用指定以外的搬运方式有可能会造成机器人掉落,从而发生人身安全事故或机台故障。,4)请确认将机器人固定在底座上,不稳定的姿势有可能产生位置偏移或发生振动。,5)电线是产生噪声的原因,请尽可能将电线拉开距离,太过接近有可能造成位置偏移及错误动作。,任务一 认识工业机器人,6)请勿用力拉扯接头或过度地卷曲电线,因为有可能造成接触不良及电线断裂的情况。,7)夹爪所包含的工件重量请勿超出额定负载及允许力矩,超出重量的情况下有可能发生报警及故障。,8)请确保工具安装正确,以及夹取稳定,以免运转中使物体甩出而导致人员及物品的损伤。,9)请确保机器人及控制器的接地状态,否则容易因为噪声而做错误动作或导致触电事故发生。,10)机器人在动作中时请标识为运转状态,没有标识的情况下容易导致人员接近或有错误的操作。,任务一 认识工业机器人,11)在机器人的动作范围内做示教作业时,请务必确保机器人的控制有优先权,否则由外部指令使机器人起动,有可能造成人员及物品的损伤。,12)点动(JOG)时请尽量以低速进行,并且在操作中不要让视线离开机器人,否则容易干涉到工件及周边装置。,13)程序编辑后、自动运转前,请务必确认step运转动作,否则有可能发生程序错误,干涉周边装置。,14)自动运转中安全栅栏的出入口门被锁住的情况下,机器人会自动停止,否则会发生人员的损伤。,15)请勿因个人意愿对机械进行改造或使用指定以外的零件,否则可能导致机械故障或损坏。,16)从外部用手推动机器人手臂时,请勿将手或指头放入开口部位,否则有可能会夹伤手或指头。,17)请勿用关闭机器人控制器主电源的方式来停止机器人或紧急停止,否则在自动运转中有可能使机器人精度受到影响,且有可能发生因手臂掉落或松动而干涉到周边装置的情况。,18)重写控制器内的程序或参数等内部资料时,请勿将控制器的主电源关闭。自动运转或程序参数添写过程中,若关闭控制器主电源,则有可能破坏控制器的内部资料。,任务一 认识工业机器人,一、任务准备,实施本任务教学所使用的实训设备及工具材料见表1-1-1。,任务一 认识工业机器人,表1-1-1实训设备及工具材料,二、观看工业机器人在工厂自动化生产线中的应用录像,解工业机器人的类型、品牌和应用等,填写表1-1-2。表1-1-2观看工业机器人在工厂自动化生产线中的应用录像记录表,任务一 认识工业机器人,表1-1-2观看工业机器人在工厂自动化生产线中的应用录像记录表,三、参观工厂和实训室,解工业机器人的主要技术指标及特点,填写表1-1-3。表1-1-3参观工厂和实训室记录表,任务一 认识工业机器人,表1-1-3参观工厂和实训室记录表,图1-1-20工业机器人基础操作实训室,任务一 认识工业机器人,任务一 认识工业机器人,四、教师演示工业机器人的操作过程,并说明操作过程的注意事项,五、在教师的指导下,学生分组进行简单的机器人操作练习,对任务实施的完成情况进行检查,并将结果填入表1-1-4。,任务一 认识工业机器人,表1-1-4任务测评,任务一 认识工业机器人,表1-1-4任务测评,任务一 认识工业机器人,一、填空题(将正确的答案填在横线上),1.按照机器人的技术发展水平,可以将工业机器人分为三代,即机器人、机器人和机器人。,2.按照工业机器人的结构坐标系特点,可将机器人分为、四种。,3.工业机器人的基本特征是、 、。,任务一 认识工业机器人,二、选择题(将正确答案的序号填入括号内),1.工业机器人按结构坐按标系特点分为()。,直角坐标机器人柱面坐标机器人,球面坐标机器人多关节机器人,A. B.C.D.,2.目前,近50%的工业机器人使用在()领域。,汽车食品加工电子电器金属加工塑料加工,任务一 认识工业机器人,A. B. C. D. ,3.国际上机器人四巨头指的是()。,瑞典ABB 日本FANUC 日本YASKAWA 德国KUKA 日本OTC,A.B.C.D.,任务一 认识工业机器人,任务一 认识工业机器人,三、简答与分析题,1.请阐述工业机器人的应用实例,并根据实际分析近5年当地工业机器人的发展情况。,2.工业机器人机械系统总体设计主要包括哪几个方面的内容?,