工业机器人技术基础及应用配套ppt课件.pptx

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1、工业机器人技术基础及应用,Industrial Robot Field Programming,课程概览,项目一工业机器人概述,工业机器人概述工业机器人的分类及应用,第一部分什么是工业机器人？,在中国，机器人专家从应 用环境出发，将机器人分为两 大类，即工业机器人和特种机 器人。工业机器人就是面向工业领 域的多关节机械臂或多自由度 机器人。特种机器人则是除工业机器 人之外的，用于非制造业并服 务于人类的各种先进的机器人。 包括：服务型机器人、水下机 器人、娱乐机器人、军用机器 人、农业机器人等。,工业机器人技术作为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，经历40多年的发

2、展已取得长足的进 步。工业机器人在经历了诞 生成长成熟期后，已成为 制造业中必不可少的装备，据 统计世界上约有将近90万台工业 机器人正与工人共同工作在各 条工业战线上。,什么是工业机器人？,第二部分工业机器人行业分析,2012 年以来，工业机器人的市场正以年均 15.2%的速度快 速增长。据 IFR 统计显示，2016 年全球工业机器人销售额首次突破 132 亿美元， 其中亚洲销售额 76 亿美元，欧洲销售额 26.4 亿美元， 北美地区销售额达到 17.9 亿美元。,截止 2016 年，我国工业机器人销量同比增长 31.3%。预计到 2020 年，国内工业机器人市场规模将进一步扩大到 58

3、.9 亿美元。,机晷人密度,700,-,631,600,500400 /,;F,309,300,200,100,。,89,厂 一 江,-,6h1,全球平均,1 韩国3 德国4 日 本7美国23中国,机器人使用密度： 台 万人数据来源 2017年IFR. (国际机器人联盟）全球机器人密度报告,按照工信部的发展规划，到2020年，工业机器人装机量将达到 百万台，而与之相对应的人才需求 将到达20万人，而现如今，人才紧 缺正在影响着工业机器人在国内的 推广与普及，多地已经出现相关技 术人才招聘难的问题，工业机器人 人才培养迫在眉睫。,对工业机晷人应用领域核心岗位,-一I,点焊,汽丰签车 生产汽车 家

4、茹件食,托焊 装尧l 加工牧沪- 抸运 码豕拾取及包装机床上下料 贲、：会及 涂装电动注茎机 应用小型加 工中心庄用,J,品饮料佥 属加工IT 屯子铸造 锻压橡胶望料复合材料汗龟 淏工程机 椋玻痉行 业钊药工 业医疗设 备苍淀荽 送材料家 具造纸印弓1生活 消费品教育均讥,I 核心岗位1,机器入制机异人本仁经装,造企业，机器人控制柜红装机器人连机谔试兀异人峚机检汇机器人专项技术吁发，几器 人 茎机的研发工业机吞入本仁的维修,机吾入系 机器人工作站安装 统集成企机器人工作站讨试,业,机吾人工作站设计机器人工作站维护与侠养,几器 人 工作站仿哀与设计 机器人的铁包录终使用 现动运行人员 企业现元换

5、作入员技术员（栈考工艺鸦叁）专项（焊按）技术员设备保全,7%,7%,14%,圈操作使用 圈技术支持,安装调试国维修、维护,方案、验证 销售、市场亘其它,第三部分 工业机器人品牌,工业机器人品牌一、发那科（FANUC）日本二、库卡（KUKA Roboter Gmbh）德国 三、那智（NACHI）不二越日本四、川崎机器人Kawasaki robot日本 五、ABB Robotics机器人瑞典六、史陶比尔（Staubli）瑞士 七、柯马（COMAU）意大利八、爱普生（DENSO EPSON）机器人(机械手)日本 九、日本安川（Yaskawa Electric Co.）日本十、新松(SIASUN)机器

6、人中国,工业机器人品牌,工业机器人四大家族,我国工业机器人发展态势,我国工业机器人起步较晚，但发展很快，70年代的萌芽期，80年代的开发期，90年 代的实用化期 。先后研制出了点焊、弧焊、 装配、喷涂、切割、搬运、包装码 垛等各 种用途的工业机器人， 到2014年中国成为 全球最大的机器人市场。,感谢您的观看！,演示者2020-12-02 14:40:46-本PPT模板部分元素使用了 幻灯片母版制作。如果需 要修改，点击-视图-幻灯 片母版-修改；完成后关闭 编辑母版即可。,Industrial Robot Field Programming,工业机器人技术基础及应用,演示者2020-12-0

7、2 14:46:31-本PPT模板部分元素使用了 幻灯片母版制作。如果需 要修改，点击-视图-幻灯 片母版-修改；完成后关闭 编辑母版即可。,课程概览,项目一工业机器人概述,工业机器人概述工业机器人的分类及应用,第一部分 工业机器人的分类,工业机器人的分类工业机器人在分类时可按照功能、结构、关节 数量、应用领域等条件进行分类，这里我们从最直 观的关节数与结构为例对工业机器人分为：串联六 关节机器人、并联三/四关节机器人（Delta）、水平四关节机器人（SCARA）、七关节机器人（喷涂、 协作）。,工业机器人的分类及选型,串联六关节型机器人串联六关节型工业机器人是当今工业领域中最 常见的工业机器

8、人的形态之一，适合用于诸多工业 领域的机械自动化作业。比如，自动装配、加工、 搬运、焊接（点焊、弧焊）、表面处理、测试、测 量等工作。,工业机器人的分类及选型,四关节型机器人（搬运、码垛）工业四关节型机器人相对于六关节型机器人省 去了第五关节（腕关节）和第四关节（小臂旋转）， 这种机器人在搬运、码垛中有着更快和更为稳定的 节拍，在相同臂展及结构下，四关节机器人相比六 关节机器人拥有的负载相对更大一些，这更有助于 快速的搬运重物。,工业机器人的分类及选型,水平四关节机器人（SCARA）7、 SCARA机器人有3个旋转关节，其轴线相 互平行，在平面内进行定位和定向运动。另一个关 节是移动关节，用于

9、完成机器人末端在垂直于平面方向上的运动。SCARA机器人广泛应用于塑料工业、 汽车工业、电子产品工业、药品工业和食品工业等领域。它的主要职能是快速搬取零件和装配工作。,工业机器人的分类及选型,工业机器人的分类及选型,并联三/四关节机器人（Delta）Delta机器人又名并联机器人或蜘蛛手机器人， 具有3个空间自由度和1个转动自由度，通过示教编 程或视觉系统捕捉目标物体，由三个并联的伺服轴 确定抓具中心（TCP）的空间位置，实现目标物体 的快速拾取、分拣、装箱、搬运、加工等操作。主 要应用于乳品、食品、药品和电子产品等行业,具有 重量轻、体积小、速度快、定位精、成本低、效率 高等特点。,人机协作

10、型机器人9、人机协作型机器人是设计和人类在共同工作 空间中有近距离互动的机器人，这种机器人可以完 成灵活度要求较高的精密电子零部件的装配与分拣 工作，在工作时能与人类并肩作战，机器人全身都 覆盖有感知装置，即使在工作中触碰到人类也能及 时做出相应的反应以便可以继续作业。,工业机器人的分类及选型,七关节喷涂型机器人喷涂机器人其腕部一般有23个自由度，可灵 活运动。较先进的喷漆机器人腕部采用柔性手腕， 既可向各个方向弯曲，又可转动，其动作类似人的 手腕，能方便地通过较小的区域伸入工件内部，喷 涂其内表面。喷漆机器人一般采用液压驱动，具有 动作速度快、防爆性能好等特点，可通过手把手示 教或点位示数来

11、实现示教。喷漆机器人广泛用于汽 车、仪表、电器、搪瓷等工艺生产部门。,工业机器人的分类及选型,第二部分 |工业机器人的应用,现阶段工业机器人应用领域大致可以分为抛光 打磨、清洗、装配、切割、喷涂/涂胶、机床上下料、码垛/搬运、焊接、铸造业、橡胶/塑料、分拣、 整车厂等。其中应用量最大，应用程度最为广泛的则是汽 车行业。很多影视场景喜欢取材汽车焊接生产线来 诠释工业机器人的先进与智能，但其实在很多汽车 生产环节中都要用到工业机器人，而且现代化的汽 车生产线的技术水平和自动化程度都在不断提升中， 更多机器人应用也会不断被开发出来代替传统人力。,工业机器人的分类及选型,工业机器人的分类及选型,工业机

12、器人在汽车行业应用时可以细 致的划分为冲压、焊装、涂装、总装四大 领域；冲压：在这个环节里面，工业机器人 主要用于冲压零件的上下料的搬运，现 在汽车都力求轻量化车身，但机器人的 机械臂前端一般都装有夹具，而且零件 尺寸如果较大时，往往夹具也更重，所 以大负载机器人在这个环节往往拥有更 多发挥空间，另外上下料经常受到空间 的限制，所以运动半径也是主要考虑的 因素之一，一般选择多关节，长距离， 高负载产品，覆盖更大的工作面积。,工业机器人的分类及选型,焊装：汽车生产线中最酷的环节，汽 车的冲压后的部件在这一步完成基本的 拼装，在固定的生产节拍下，整个产线 的夹具与机器人协作配合，将一块块铁 皮链接

13、，变成造型漂亮的车身，从这里 下线后已经能看出大体上一辆汽车的样 子了。,工业机器人的分类及选型,涂装：涂装其实属于表面处理，车身 大面积的涂装，基本靠酸洗后的电泳技 术解决，但也会出现电泳不能覆盖的死 角，在整车大面积电泳完成后，由工业 机器人进一步的喷漆完善。,工业机器人的分类及选型,总装：总装工艺中机器人主要用在， 涂胶，玻璃安装，搬运，以及一些固定 的紧固类安装工作用。剩下的内饰安装 工作基本上还是以人工+省力机械为主， 由于目前夹具技术已经非常先进并且完 全数字化管理，所以工作强度有了明显 改善。,工业机器人的分类及选型,机器人机床上下料：在工业生产中， 上下料是一个非常重要的工序，

14、会严重 影响整条生产线的工作效率，一般要耗 费大量的人力。自从让工业机器人完成 上下料工作后，这一问题得到圆满的解 决，而且生产产量也得到进一步的提升； 工业机器人上下料所具备的优势有：生产效率高工艺修改灵活提高工件出场质量减少人工劳动成本,感谢您的观看！,Industrial Robot Field Programming,工业机器人技术基础及应用,课程概览,项目二工业机器人操作基础工业机器人使用安全规范与硬件连接 工业机器人示教器的使用工业机器人手动操作 工业机器人坐标系工业机器人系统恢复和备份工业机器人转数计数器更新,第一部分 |工业机器人操作安全,工业机器人操作安全,在了解工业机器人编

15、 程与操作之前，首先应当 认识工业机器人运行环境 中的各种警示标识，以方 便在日常生产中能做到保 证操作人员自身安全以及 保证设备的正常运行安全。,，,工业机器人操作安全,工业机器人操作安全,工业机器人操作安全,在使用工业机器人产品时 我们也需要注意工业机器人产 品特有的警示标识，这些标识 提示着用户在某些特定条件或 特定装置的使用时需要尤为注 意。,。,）,。,工业机器人操作安全,工业机器人操作安全,工业机器人在工作中需要注意的安全事项：,安全保护机制：,机器人系统可以配备各种各样的安全保护装置，例如门互锁 开关、安全光幕和安全垫等等。最常用的是机器人单元的门互锁 开关，打开此装置可暂停机器

16、人。控制器有三个独立的保护装置：常规模式安全保护停止(GS)、 自动模式安全保护停止(AS) 和上级安全保护停止 (SS)。,工业机器人操作安全,自动模式限制：,在自动模式下无法进行微动控制。可能还存在某些其他不应 在自动模式下执行的任务。请参阅工厂或系统说明文档，了解在 自动模式下不应执行哪些具体任务。,在选择自动模式前，任何暂停的安全保护措施必须复原初始 状态。,警告：,工业机器人工作模式安全事项：在自动模式下启用装置的安全功能会停用（示教器使能装自动模式简介： 置），以便操纵器在没有人工干预的情况下移动。自动模式是由机器人控制系统根据任务程序操作的操作模式， 此模式具备功能性安全保护措施

17、。此模式使用控制器上的 I/O 信 号等可以实现对机器人系统的控制。可以用一个输入信号开启或停 止 RAPID 程序，或者可以用另一个输入信号来完成机器人电机上电的工作。,工业机器人操作安全,工业机器人工作模式安全事项：,工业机器人操作安全,工业机器人工作模式安全事项：,工业机器人操作安全,工业机器人制动闸测试：,什么是制动闸？,提示：,工业机器人在工作时频繁启动与停止，并且需要准确定位，这 时则要求电动机在断电后迅速停转，以保证停止位置和保护安,全生产。,操作过程中，每个 轴电机的制动闸会 出现正常磨损。可 执行测试以确定制 动闸是否仍能执行 其功能。,工业机器人操作安全,工业机器人制动闸测

18、试：,测试方法：,1、将每个机器人轴运行到机器人手臂和所有载荷的 总重量最大化的位置（最大静态载荷）。2、 将电机切换为 MOTORS OFF。3 、检查并确认轴位置是否保持不变。,如果电机关闭时机器人未改变位置，则制动功能可 用。,判断方法：,紧急停止优先于任何其它机器人控制操作，它会断开机器人电动机的驱动电源， 停止所有运转部件，并切断同机器人系统控制且存在潜在危险的功能部件的电源。出 现下列情况时请立即按下任意急停按钮：,工业机器人操作安全,情况一：,情况二：,机器人运行中，工作区域内有工 作人员,机器人伤害了工作人员或损伤了 机器设备,机器人速度快，很重并且力度很大。运动中的停顿或停止

19、都会产生危险。即使可 以预测运动轨迹，但外部信号有可能改变操作，会在没有任何警告的情况下，产生预 想不到的运动。因此，当进入保护空间时，务必遵循所有的安全条例。,工业机器人操作安全,1,2,3,安全 条例,4,如果在保护空间内有工作人员，请手动操作机器人系统。,当进入保护空间时，请准备好示教器FlexPendant,以便随时控制 机器人。,注意工件和机器人系统的高温表面。机器人电动机长期运转后温度 很高。,注意夹具并确保夹好工件。如果夹具打开，工件会脱落并导致人员 伤害或设备损坏。夹具非常有力，如果不按照正确方法操作，也会 导致人员伤害。,第二部分 |工业机器人的硬件连接,IRC5,IRC5-

20、Compact,工业机器人硬件连接,工业机器人硬件连接,这些连接器与I/O 单元(DSQC 652)内部连接。其中包含DSQC 652的16个数字输入信号，16个数 字输出信号，24V，0V输出和0V输入。,这些连接器与安全板内部连接。它包含 以下信号：,常规停止外部电源,自动停止外部紧急停止外部PTC,IRC5-Compact,工业机器人硬件连接,此连接器与I/O单元(DSQC 652)和配电单元为内 部连接。它包含以下信号： 24V 电源XS16 的24V 电源的总客户用量不得超过6A。,此连接器与DeviceNet - 主控总线进行的是内部连 接。它包含DeviceNet 信号。,IRC

21、5-Compact,工业机器人硬件连接,A.主电源开关B.无制动闸释放按钮C.模式开关D.电机开启E.紧急停止,工业机器人硬件连接,A.FlexPendant 连接B.机器人供电连接C.附加轴 SMB 连接D.机器人 SMB 连接E.主电路连接,工业机器人硬件连接,A XP.0 Mains connection（机器人本体动力电缆）B Earth connection point（接地连接点）C XS.1 Robot power connection（机器人电源）D XS.7 Additional axes power connection（外部轴动 力电缆）E XS.13/XS.5 Cust

22、omer power/signals externalconnection（用户电源/外部信号连接处）F-H XS.10 Customer options（用户功能选项）J X3 Customer safety signals（用户安全信号连接处）K XS.28 Network connection（网络插头）L XS.41 Additional axes SMB connection（外部轴应 用SMB电缆）M XS.2 Robot SMB connection（机器人SMB电缆连 接插头）,工业机器人硬件连接,IRC5-标准型控制柜急停信号输,入ES1,X1端子急停信号输,入ES2,输出机

23、器人 急停信号,输出机器人 急停信号,X2端子连接说明1、将X1和X2端子第3脚的短接片减掉2、ES1和ES2分别单独接入NC无源接点3、如果要输入急停信号，就必须同时使用ES1和ES2,工业机器人硬件连接,IRC5-标准型控制柜,X5端子,控制原理当5-6、11-12之间断开后在自动状态下的机器人进入 自动模式安全保护停止模式。控制原理1、将第5、11脚的短接片剪短； 2、AS1和AS2分别单独接入NC无源接点； 3、如果要接入自动模式安全保护停止信号就需要同时 使用AS1和AS2；,自动模式停 止信号AS1,自动模式停 止信号AS2,工业机器人硬件连接,X1 Power supply（电源

24、）X2 (yellow) Service (PC连接).X3 (green) LAN1 (连接 FlexPendant).X4 LAN2 (连接基于以太网的选件). X5 LAN3 (连接基于以太网的选件). X6 WAN (接入工厂WAN).X7 (blue) 面板X9 (red) Axis computer（轴计算机）X10, X11 USB 端口 (4 ports),工业机器人硬件连接,WAN 端口：WAN 端口是连接到控制器的公网接口，通常是使用网 络管理提供的公共IP 地址连接工厂网络。WAN 端口不能使用以下任何IP 地址，这些地址已分配 用于IRC5 控制器上的其他功能： 192

25、.168.125.0 - 255 192.168.126.0 - 255 192.168.127.0 - 255 192.168.128.0 - 255 192.168.129.0 - 255 192.168.130.0 - 255WAN 端口不能在与上述任何保留IP 地址重叠的子网上。 如果必须使用B 类范围内的某个子网，则必须使用B 类的专用地址以避免任何重 叠。,工业机器人硬件连接,LAN端口：LAN 1 端口是连接FlexPendant 专用的。LAN 2 和LAN 3 端口用于将基于网络的生产设备连接到 控制器。例如现场总线、摄像头和焊接设备。LAN 2 只能配置为IRC5 控制器的

26、专属网络。LAN 3端口支持1000M通信，适合高速通信使用。,工业机器人硬件连接,R1.SMBR1.MP,感谢您的观看！,演示者2020-12-05 14:23:13-本PPT模板部分元素使用了 幻灯片母版制作。如果需 要修改，点击-视图-幻灯 片母版-修改；完成后关闭 编辑母版即可。,Industrial Robot Field Programming,工业机器人技术基础及应用,课程概览,项目二工业机器人操作基础工业机器人使用安全规范与硬件连接 工业机器人示教器的使用工业机器人手动操作 工业机器人坐标系工业机器人系统恢复和备份工业机器人转数计数器更新,工业机器人示教器的使用,工业机器人示教

27、器的使用,认识FlexPendant机器人示教器连接器触摸屏紧急停止按钮控制杆USB 端口三位使动装置触摸笔重置按钮,工业机器人示教器的使用,A - D.预设按键，1 - 4。E.选择机械单元。F.切换运动模式，重定向或线性。G.切换运动模式，轴 1-3 或轴 4-6。H.切换增量。J.Step BACKWARD（步退）按钮。按下此按钮，可 使程序后退至上一条指令。K.START（启动）按钮。开始执行程序。 L.Step FORWARD（步进）按钮。按下此按钮，可 使程序前进至下一条指令。M.STOP（停止）按钮。停止程序执行。,工业机器人示教器的使用,1、操作FlexPendant 时，通常

28、会手 持该设备。惯用右手者用左手持设 备，右手在触摸屏上执行操作。2、操作该设备时，通常使用左手持 设备。但是，左利手者通常更喜欢 使用左手在触摸屏上操作，不过他 们可以轻松通过将显示器旋转180 度，使用右手持设备。FlexPendant出厂时设为右手操作， 但是可轻松地调节为左手操作，满 足左利手者的需要。,工业机器人示教器的使用,A、ABB 菜单B、操作员窗口C、状态栏D、关闭按钮E、任务栏F、快速设置菜单,工业机器人示教器的使用,可以从ABB 菜单中选择以下项目：HotEdit输入和输出手动操作Production Window（运行时窗口）Program Editor（程序编辑器）P

29、rogram Data（程序数据）Backup and Restore（备份与恢复）Calibration（校准）Control Panel（控制面板）Event Log（事件日志）,工业机器人示教器的使用,HotEdit功能介绍：1、HotEdit 是对编程位置进行 调节的一项功能。该功能可在所 有操作模式下运行，即使是在程 序运行的情况下。坐标和方向均 可调节。2、HotEdit 仅用于已命名robtarget 类型位置（请参见以 下限制）。3、HotEdit 中的可用功能可能 会受到用户授权系统(UAS) 的限 制。,工业机器人示教器的使用,输入输出功能介绍：在输入输出功能中我们可以 监

30、控和浏览到机器人控制器下所 有的总线及总线下的信号状态， 同时我们也可以看到挂在到总线 下的各种I/O板卡或其他通信装 置的状态。这里我们可以查看到 数字量的输入输出状态，模拟量 的输入和输出状态及组信号的输 入及输出状态，并且在手动状态 调试时我们可以强制某些信号来 快速看到效果。,工业机器人示教器的使用,手动操作功能介绍：在“手动操作”功能下我们可 以选择当前激活的机械单元，选 择机器人的动作模式，例如：线 性、关节运动模式等。同时我们 也可以选择机器人当前以什么坐 标系进行运动，也可以为机器人 指定当前用的工件及工具坐标。 在有效载荷功能下我们也可为机 器人建立符合要求的在和数据， 同时

31、也可以锁定示教器的摇杆及 是否应用增量模式等。,工业机器人示教器的使用,自动生产窗口功能介绍：“自动生产窗口”功能顾名思 义是在机器人自动状态下来使用 的一个功能，它可以快速为当前 的机器人指定程序任务，并且可 以快速将PP程序指针移动到Main主程序，如果有MultiTask 和MultiMove配置的机器人我们 可以直接利用“自动生产窗口”快 速调节程序任务，方便我们查看 程序运行效果。,工业机器人示教器的使用,程序编辑器功能介绍：“程序编辑器”功能则是我们 在调试机器人程序时经常需要用 到的功能，在程序编辑器中我们 可以对机器人进行程序编写，位 置示教，在线调试等功能，是我 们在机器人使

32、用时必不可少的一 个功能。,工业机器人示教器的使用,程序数据功能介绍：程序数据功能主要用于查看 和使用数据类型和实例的功能。 程序数据菜单中包含了机器人在 编程中所会用到的上百种数据及 变量，例如Bool布尔型、Num 数字型、tooldata工具数据、robtarget机器人目标点数据等。 我们可以同时打开一个以上的程 序数据窗口，在查看多个实例或 数据类型时，此功能非常有用。,工业机器人示教器的使用,备份与恢复功能介绍：备份与恢复功能主要用于备份机器人当前的所有系统及数据， 一般在调试或调试完成后，我们 都应将养成备份系统的习惯，这 有助于我们项目的顺利实施；在 系统出现问题或故障时，我们

33、可 以利用恢复系统功能将机器人恢 复到我们之前所备份的状态下， 方便我们快速解决现场问题。,校准功能一般用于对机器人 进行转数计数器的更新操作，当 机器人掉电状态下各关节轴发生 了相应的位移后，机器人重新上 电时我们就需要利用校准功能对 机器人的转数计数器进行更新。 同时，当机器人的SMB内存参 数出现不匹配等错误时，我们也 需要利用校准功能来重新建立SMB内存参数。当机器人需要 进行跟踪任务时，我么需要利用 校准菜单中的基座功能标定输送 线。,工业机器人示教器的使用 校准功能介绍：,示教器操作杆介绍,单关节运动模式操作杆方向,示教器操作杆介绍,线性运动模式操作杆方向,示教器操作杆介绍,重定位

34、运动模式操作杆方向,注意事项：我们可以将ABB机器人的操纵杆比作汽车的油门，操纵杆的扳动或旋转 的幅度与机器人速度相关。（1）扳动或旋转的幅度小则机器人运行速度较慢。（2）扳动或旋转的幅度大则机器人运行速度较块。特别提醒：在手动操作机器人时，尽量小幅度操纵操纵杆，使机器人在 慢速状态下运行 可控性较高。,示教器操作杆介绍,感谢您的观看！,演示者2020-12-05 14:25:04-本PPT模板部分元素使用了 幻灯片母版制作。如果需 要修改，点击-视图-幻灯 片母版-修改；完成后关闭 编辑母版即可。,Industrial Robot Field Programming,工业机器人技术基础及应用

35、,课程概览,项目二工业机器人操作基础工业机器人使用安全规范与硬件连接 工业机器人示教器的使用工业机器人手动操作 工业机器人坐标系工业机器人系统恢复和备份工业机器人转数计数器更新,第一部分示教器的使用,工业机器人示教器,操作工业机器人，就必须和机器人示教器进行打交道，这一节主要了解机器人示教器的 操作。示教器是进行机器人的手动操纵、程序编写、参数配置以及监控的手持装置，也 是最常打交道的机器人控制装置,A连接器B触摸屏C紧急停止按钮D控制杆,正面,工业机器人示教器,操作工业机器人，就必须和机器人示教器进行打交道，这一节主要了解机器人示教器的 操作。示教器是进行机器人的手动操纵、程序编写、参数配置

36、以及监控的手持装置，也 是最常打交道的机器人控制装置,E USB 端口F三位使动装置G触摸笔H重置按钮,背面,第二部分示教器的按键及主菜单介绍,示教器按键及菜单,A - D预设按键，1 - 4。E选择机械单元。F.切换运动模式，重定向或线性。G切换运动模式，轴 1-3 或轴 4-6。H.切换增量。JStep BACKWARD（步退）按钮。 按下此按钮，可使程序后退至上一条 指令。 KSTART（启动）按钮。开始执行 程序。LStep FORWARD（步进）按钮。 按下此按钮，可使程序前进至下一条 指令。MSTOP（停止）按钮。停止程序 执行,示教器按键及菜单,AABB 菜单B 操作员窗口 C

37、状态栏D 关闭按钮E 任务栏F 快速设置菜单,示教器按键及菜单,操作FlexPendant 时，通常会手持该 设备。惯用右手者用左手持设备，右 手在触摸屏上执行操作。,示教器按键及菜单,使能按钮位于示教器手动操作摇杆的 右侧，机器人工作时，使能按钮必须 在正确的位置，保证机器人各个关节 电机上电。使能按钮分两档，在手动状态下，第 一档按下去，机器人将处于电动机开 启状态,电机开启状态,第三部分ABB 菜单中主要选项,ABB 菜单中主要选项,1）HotEdit 2）输入和输出3）手动操作4）自动生产窗口5）程序编辑器6）程序数据7）备份与恢复8）校准9）控制面板10）事件日志11）资源管理器12

38、）系统信息13）注销14）重新启动,ABB 菜单中主要选项HotEdit功能介绍,ABB 菜单中主要选项输入输出功能介绍,ABB 菜单中主要选项手动操作功能介绍,ABB 菜单中主要选项自动生产窗口功能介绍,ABB 菜单中主要选项程序编辑器功能介绍,ABB 菜单中主要选项程序数据功能介绍,ABB 菜单中主要选项备份与恢复功能介绍,ABB 菜单中主要选项校准功能介绍,ABB 菜单中主要选项校准功能介绍,第四部分示教器操纵杆的介绍,示教器操纵杆的介绍校准功能介绍,感谢您的观看！,演示者2020-12-05 14:27:08-本PPT模板部分元素使用了 幻灯片母版制作。如果需 要修改，点击-视图-幻灯

39、 片母版-修改；完成后关闭 编辑母版即可。,Industrial Robot Field Programming,工业机器人技术基础及应用,课程概览,项目二工业机器人操作基础工业机器人使用安全规范与硬件连接 工业机器人示教器的使用工业机器人手动操作 工业机器人坐标系工业机器人系统恢复和备份工业机器人转数计数器更新,第一部分 |工业机器人基座标系,工业机器人基座标系,工业机器人基座标系,一、基座标系,什么是基座标系？基坐标系在机 器人基座中有相应的零点，这使 固定安装的机器人的移动具有可 预测性。说明：在正常配置的机器人系统 中，当您站在机器人的前方并在 基坐标系中利用示教器进行手动 操作机器人

40、时，将控制杆拉向自 己一方或相反方向时，机器人将 沿X轴方向移动；向两侧移动控制 杆时，机器人将沿Y轴移动。扭动 控制杆，机器人将沿Z轴移动.,工业机器人基座标系,X,Y,Z,在基座标系下我们可以看到各关节在零位的时候机器人的在X、Y、Z方向 上都有其对应的坐标值，这些数值则是根据基座标系的原点位置偏移计算得出， 由此可见有了基座标系机器人才能知道自己的末端在空间中所对应的位置。,第二部分 |工业机器人世界坐标系,工业机器人世界座标系,二、世界坐标系,世界坐标系在工作单元或工作站中 的固定位置有其相应的零点。这有 助于处理若干个机器人或由外轴移 动的机器人。 在默认情况下，大地坐标系与基坐 标

41、系是一致的。,例如：有两个机器人，一个安装于 地面，一个倒置。倒置机器人的基 坐标系也将上下颠倒。如果您在倒置机器人的基坐标系中 进行手动控制操作，则很难预测移 动情况。此时可选择共享大地坐标 系取而代之。,工业机器人世界座标系,二、世界坐标系,问题：如果一台工业机器人在现场需要正向倒置 安装（正向吊装）那么我们要使机器人按照在 地面安装时的情形来进行线性运动需要进行什 么样的操作？,当机器人正向吊装后我们通过操作就可以 发现，如果在不改变原有机器人世界坐标系进 行线性运动的情况下，机器人的Y轴与Z轴的运 动方向将和我们所预料的常规方向正好相反， 为了使倒置安装的机器人更方便的进行示教及 程序

42、编写，我们则需要对机器人原有世界坐标 系的参数进行相应的修改。,工业机器人世界座标系,世界坐标系修改方法,1、选中“ABB菜单”,2、选中“ABB菜单”下的“控制面板”选项,工业机器人世界座标系,3、选中“控制面板”菜单下的“配 置”功能,4、选中“主题”菜单下的“Motion”选项,工业机器人世界座标系,5、选中“Motion”菜单下的“Robot”功能,6、选中“Robot”菜单下的“ROB_1”选项,工业机器人世界座标系,7、在ROB_1下 BaseFrame则代表了大地坐标系， 其后的X、Y、Z、q1、q2、q3、q4则是大地坐标系的基 本参数。现在就可以根据现 场的实际需求来对这6个

43、参 数进行相应的修改。,工业机器人世界座标系,如何定义基本框架？,根据ABB机器人手册所给出的机器人不同安 装方式所对应的不同参数，我们可以根据实 际的需求来进行参数上的修改，例如，如果 机器人是正向吊装，那我们则需要将其的q1更改为0，q2更改为1。,感谢您的观看！,Industrial Robot Field Programming,工业机器人技术基础及应用,课程概览,项目二工业机器人操作基础工业机器人使用安全规范与硬件连接 工业机器人示教器的使用工业机器人手动操作 工业机器人坐标系工业机器人系统恢复和备份工业机器人转数计数器更新,第一部分 |工业机器人工具坐标系,工业机器人的工具坐标系,

44、工具坐标系将工具中心点设为零位。它会由此定义工具 的位置和方向。工具坐标系经常被缩写为TCPF (Tool Center Point Frame)，而工具坐标系中心缩写为TCP (Tool Center Point)，执行程序时，机器人就是将TCP 移至编程位置。这意味着，如果您要更改工具（以及工具 坐标系），机器人的移动将随之更改，以便新的TCP 到 达目标。所有机器人在手腕处都有一个预定义工具坐标系，该坐 标系被称为tool0。这样就能将一个或多个新工具坐标系 定义为tool0的偏移值。微动控制机器人时，如果您不想 在移动时改变工具方向（例如移动锯条时不使其弯曲），工具坐标系就显得非常有用

45、。,工业机器人的工具坐标系,ToolData：ABB工业机器人三个关键程 序数据之一，工具数据tooldata：用于描述安装在机器人第六轴上的工具的TCP、重量、 重心等参数数据。一般不同的机器人应用配置不同的工具。比如说弧焊的机器人就使用弧焊枪作为具，而用于搬运板材的机器人就会使用吸盘或 夹爪作为工具，不同的工具建立方法不同。,工业机器人的工具坐标系,（1）首先在工业机器人工作范围内找一个非常精确的固定点作为参考点，例如图示 中的标定针。,工业机器人的工具坐标系,（2）然后在工业机器人已安装的工具上确定一个参考点（最好是工具的中心点）， 我们采用焊枪，安装到机器人6轴上。,工业机器人的工具坐

46、标系,（3）用手动操纵工业机器人的方法，去移动工具上的参考点靠近固定参考点。在靠 近固定参考点的过程总，可以采用4点法、5点法、6点法的方式去。4点法，不改变tool0的坐标方向；5点法，改变tool0的Z方向；6点法，改变tool0的X和Z方向（在焊接应用最为常用，以它为例重点介绍）。,工业机器人的工具坐标系,（4）机器人通过位置数据计算求得TCP的数据，然后TCP的数据就保存在tooldata这 个程序数据中，被程序进行调用6点法建立完成后，还需要设定工具的质量mass（单 位kg）和重心位置数据（工具重心基于tool0的偏移值（所有机器人在手腕处都有一个 预定义工具坐标系，该坐标系被称为

47、tool0），单位mm)。,工业机器人的工具坐标系,基本示例以下示例介绍了数据类型tooldata：例 1：PERS tooldata gripper := TRUE, 97.4, 0, 223.1, 0.924, 0,0.383 ,0, 5, 23, 0,75, 1, 0, 0, 0, 0, 0, 0;使用以下值来描述工具：机械臂正夹持着工具。TCP所在点与安装法兰的直线距离为223.1 mm，且沿腕坐标系X轴97.4 mm。工具的X方向和Z方向相对于腕坐标系Y方向旋转45。工具质量为5 kg。重心所在点与安装法兰的直线距离为75 mm，且沿腕坐标系X轴23 mm。可将负载视为一个点质量，即

48、不带任何惯性矩。,工业机器人的工具坐标系,什么是四元数：通过用于描述坐标系各轴相对于参考系统的方向的旋转矩阵，描述坐标系,的姿态（诸如工具的姿态）,旋转后的坐标系轴（x，y，z）为矢量，其可 以用参考坐标系表示如下：x = (x1, x2, x3)y = (y1, y2, y3)z = (z1, z2, z3)这意味着参考坐标系中x矢量的x轴向分量将 为x1，y轴向分量将为x2，以此类推。这三个矢量可在一个矩阵（旋转矩阵）中组 合，各矢量由此构成一栏：,第二部分 |工业机器人工件坐标系,工业机器人世界座标系,二、世界坐标系,世界坐标系在工作单元或工作站中 的固定位置有其相应的零点。这有 助于处

49、理若干个机器人或由外轴移 动的机器人。 在默认情况下，大地坐标系与基坐 标系是一致的。,例如：有两个机器人，一个安装于 地面，一个倒置。倒置机器人的基 坐标系也将上下颠倒。如果您在倒置机器人的基坐标系中 进行手动控制操作，则很难预测移 动情况。此时可选择共享大地坐标 系取而代之。,工业机器人世界座标系,二、世界坐标系,问题：如果一台工业机器人在现场需要正向倒 置安装（正向吊装）那么我们要使机器人按照 在地面安装时的情形来进行线性运动需要进行 什么样的操作？,当机器人正向吊装后我们通过操作就可以 发现，如果在不改变原有机器人世界坐标系进 行线性运动的情况下，机器人的Y轴与Z轴的运 动方向将和我们

50、所预料的常规方向正好相反， 为了使倒置安装的机器人更方便的进行示教及 程序编写，我们则需要对机器人原有世界坐标 系的参数进行相应的修改。,工业机器人世界座标系,世界坐标系修改方法,1、选中“ABB菜单”,2、选中“ABB菜单”下的“控制面板”选项,工业机器人世界座标系,3、选中“控制面板”菜单下的“配 置”功能,4、选中“主题”菜单下的“Motion”选项,工业机器人世界座标系,5、选中“Motion”菜单下的“Robot”功能,6、选中“Robot”菜单下的“ROB_1”选项,工业机器人世界座标系,7、在ROB_1下 BaseFrame则代表了大地坐标系， 其后的X、Y、Z、q1、q2、q3