工业机器人基础操作

目录

项目一工业机器人基本结构认识与安全操作知识 (1)

项目二机器人的基本操作 (11)

项目一工业机器人基本结构认识与安全操作知识

一、布置任务

1.项目要求

（1）项目名称：工业机器人基本结构认识与基础操作

（2）计划课时：6

（3）器材及工具准备（现场准备）

表1 实验所需设备清单

2.教学主要内容及目的

通过该实训课程，将《工业机器人技术基础》中所学的机器人编程及调试技术应用于实际设计中。学习机器人的基本安全操作常识、机器人控制柜的基本结构、机器人示教器的基本操作等技术在实验平台上进行综合认知与练习，在理论和实验的基础上进一步对工业机器人的认识，更好的了解机器人的操作方式。

3.相关知识准备

机器人的基本组成、机器人的基本安全操作常识。

二、制定计划

教师辅助学生以小组方式，10人一组，由指导老师讲解基本操作要领及安全注意事项，讲解完成后，学生自己进行操作，讨论各步骤的注意事项及原因，以讨论加操作的方式进行学习。

三、实施项目任务

1. 实训内容

①通过现场讲解，学习机器人的基本安全知识，为后续安全操作做基础；

②认识机器人控制柜，了解其主要结构及控制按钮的功能；

③认识示教器的基本操作方法。

2. 实训步骤

（1）工业机器人安全知识

a、记得关闭总电源

在进行机器人的安装、维修、保养时切记要将总电源关闭。带电作业可能会产生致命性后果。如果不慎遭高压电击，可能会导致心跳停止、烧伤或其他严重伤害。

在得到停电通知时，要预先关断机器人的主电源及气源。

突然停电后，要在来电之前预先关闭机器人的主电源开关，并及时取下夹具上的工件。

b、与机器人保持足够安全距离

在调试与运行机器人时，它可能会执行一些意外的或不规范的运动。并且，所有的运动都会产生很大的力量，从而严重伤害个人或损坏机器人工作范围内的任何设备，所以时刻警惕与机器人保持足够的安全距离。

c、静电放电危险

搬运部件或部件容器时，未接地的人员可能会传递大量的静电荷。这一放电过程可能会损坏敏感的电子设备。所以在有此标识的情况下，要做好静电放电防护。

d、紧急停止

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，并切断由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紧急停止按钮：

机器人运行时，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。

e、灭火

发生火灾时，在确保全体人员安全撤离后再进行灭火，应先处理受伤人员。当电气设备（例如机器人或控制器）起火时，使用二氧化碳灭火器，切勿使用水或泡沫。

f、工作中的安全

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。机器人停机时，夹具上不应置物，必须空机。

g、示教器的安全

示教器的使用和存放应避免被人踩踏电缆。

小心操作。不要摔打、拋掷或重击，这样会导致破损或故障。在不使用该设备时，

将它挂到专门存放它的支架上，以防意外掉到地上。

切勿使用锋利的物体（例如螺钉、刀具或笔尖）操作触摸屏。这样可能会使触摸屏受损。应用手指或触摸笔去操作示教器触摸屏。

定期清洁触摸屏。灰尘和小颗粒可能会挡住屏幕造成故障。

切勿使用溶剂、洗涤剂或擦洗海绵清洁示教器，使用软布蘸少量水或中性清洁剂清洁。

没有连接USB设备时务必盖上USB端口的保护盖。如果端口暴露到灰尘中，那么它会中断或发生故障。

h、手动模式下的安全

在手动减速模式下，机器人只能减速操作。只要在安全保护空间之内工作，就应始终以手动速度进行操作。

在手动全速模式下，机器人以程序预设速度移动。手动全速模式应仅用于所有人员都处于安全保护空间之外时，而且操作人必须经过特殊训练，熟知潜在的危险。

i、自动模式下的安全

自动模式用于在生产中运行机器人程序。在自动模式操作情况下，常规模式停止（GS）机制、自动模式停止（AS）机制和上级停止（SS）机制都将处于活动状态。

（2）认识ABB IRC5 Compact控制柜

a、主电源开关：机器人系统的总开关

b、用于IRB 120的制动闸释放按钮（位于盖子下）。

c、模式选择按钮：一般分为两位选择开关和三位选择开关。

d、电动机上电/失电按钮：表示机器人电动机的工作状态，当按键灯常亮，表示机器人的电动机上电状态；当按键灯快闪，表示机器人未同步（未标定或计数器未更新），但电动机已激活；当按键灯慢闪表示至少有一种安全停止生效，电动机未激活。

e、紧急停止按钮：在任何模式下，按下该按钮，机器人立即停止动作。要使机器人重新动作，必须使它恢复至原来位置。

f、运行模式选择按钮

g、接头/接口

h、接头/接口

主计算机用于处理接收到的机器人运动数据和外围信号，然后将处理的信号发送到各单元，除此之外，还用于存放机器人的系统和数据。

I、驱动单元

驱动单元主要用于接收到轴计算机传送的驱动信号后，驱动机器人各个轴的电机。

j、I/O板（DSQC652）

ABB的标准I/O板提供的常用信号处理有数字输入di、数字输出do、组数字输入gi、组数字输出go，以及输送链跟踪。DSQC652板主要提供16个数字输入信号和16个数字输出信号的处理。

（3）学会机器人的开机操作

a、确认并开启总电源；

b、打开机器人控制器电源；

在控制柜上找到一开关，将旋钮从“OFF”打到“ON”状态，即完成开机操作，等待示教器启动完成。

（4）机器人系统关机

a.确认示教器上“防护装置停止”，确认机器人已停止运行（按一下停止按钮）

b.点击菜单键，选择“重新启动”

c.点击“高级”，

d.选择“关闭主计算机”，点击“下一个”

e.点击“关闭主计算机”

f.将控制柜上旋钮从“ON”旋到“OFF”

四、实训结果

1、学习机器人的基本安全操作知识；

2、学习机器人控制柜的基本构成；

3、完成机器人的基本操作

①能够使机器人按照正确流程正常开机、关机；

②能够操作机器人完成直线运动、关节运动、重定位运动等基本运动；

五、检查实训过程

1、学生进行实际操作时，教师巡视检查学生操作情况，及时指出学生的操作错误或注意事项。

2、学生在操作时，同组成员可观察操作情况并互相提醒；操作的学生可随时看操作手册，做自我检测，保证操作的规范性和准确性。

3、学生操作完成后，首先要自我进行自检，小组成员对本次任务进行评价；然后教师检查学生的完成情况。

4、学生认真填写实训报告。

六、评价总结

1、自我评价，对实训中的心得体会进行总结；

2、教师评价（批改实训报告）

项目二机器人的基本操作

一、布置任务

1.项目要求

（1）项目名称：机器人的基本操作

（2）计划课时：14

（3）器材及工具准备（现场准备）

表1 实验所需设备清单

2.教学主要内容及目的

通过该实训课程，将《工业机器人技术基础》中所学的机器人编程及调试技术应用于实际设计中。学习机器人本体的基本结构认识、机器人示教器的基本操作知识等在实验平台上进行综合认知与练习，在理论和实验的基础上进一步对工业机器人的认识，更好的了解机器人的运行方式。

3.相关知识准备

机器人本体的基本结构、示教器的结构、示教器的基本操作方法。

二、制定计划

教师辅助学生独立完成任务，由学生自由分组，自己进行信息收集，并制定出本项目的工作计划。

三、实施项目任务

1. 实训内容

①了解示教器的操作界面，学会手动操作示教器。

②通过机器人本体编程，更加熟练的掌握机器人的基本操作技巧，深刻理解机器人工具坐标系、各种运动方式的实际意义。

③通过调整机器人的运行轨迹，进一步理解机器人的路径规划方法。

④通过对实践任务的完成，更加了解熟悉了完整的程序编译过程以及实现过程。

2. 实训步骤

（1）初识示教器

示教器是进行机器人的手动操纵、程序编写、参数配置以及监控和用的手持装置，也是我们最长打交道的控制装置。

示教编程器主要提供一些操作键、按钮、开关等，其目的是能够为用户编制程序、设定变量时提供一个良好的操作环境，它既是输入设备，也是输出显示设备，同时还是机器人示教的人机交互接口。

作用：手动操作、编写程序、参数配置以及监控的手动装置；

操作权限：在机器人手动模式下，按住使能按钮即可操作机器人。

a、ABB FlexPendant示教器；

b、FlexPendant的硬件按钮；

b、FlexPendant的操作方式

操作ABB FlexPendant示教器时，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。而惯用左手者可以通过ABB示教器进行修改。

c、FlexPendant的操作界面

d、示教器使能键按钮

使能键按钮分两档，在手动状态下：

第一档按下机器人将处于电机开启状态；第二档按下机器人处于防护装置停止状态。

e、机器人操纵杆使用

操纵杆的使用技巧：

操纵幅度较小则机器人运动速度较慢；

操纵幅度较大则机器人运动速度较快。

如果对使用操纵杆通过唯一幅度来控制机器人运动的速度不熟练，可以使用“增量”模式来控制机器人的运动。在增量模式下，操纵杆每位移一次，机器人就移动一次。如果操纵杆持续一秒或数秒钟，机器人就会持续移动。

（2）设置机器人示教器

a、设置机器人示教器显示语言；

b、设置日期与时间；

c、ABB机器人数据的备份与恢复

定期对ABB机器人的数据进行备份，是保持ABB机器人正常动作的良好习惯。

ABB机器人数据备份的对象是所有正在系统内运行的RAPID程序和系统参数。当机器人系统出现错乱或者重新安装系统以后，可以通过备份快速地把机器人恢复到备份时的状态。

d、数据恢复；

e、查看工业机器人的常用信息和日志；

可以通过示教器画面上的状态栏进行ABB机器人常用信息的查看，通过这些信息就可以了解到机器人当前所处的状态及一些存在的问题。

（1）机器人的状态：有手动、全速手动和自动三种状态；

（2）机器人系统信息；

（3）机器人电动机状态：如果使能键按下第一档会显示电动机开启，松开或按下第二档会显示防护装置停止；

（4）机器人程序运行状态：显示程序的运行或停止；

（5）当前机器人或外轴的使用状态。

在示教器的操作界面上单击窗口的状态栏，就可以查看机器人的事件日志，会显示出操作机器人进行的事件的记录，包括时间、日期等，为分析相关事件提供准确的时间。

（3）手动操纵工业机器人

机器人的关节运动是指机器人的6个关节轴，每一个轴可以单独运动的运动，称之为关节运动。关节运动在进行粗略定位和比较大幅度的移动时，相比其他手动操作模式会方便快捷很多。

机器人的线性运动是指安装在机器人第6轴法兰盘上工具的TCP在空间中作线性运动。线性运动是工具的TCP在空间X、Y、Z的线性运动，移动的幅度较小，适合较为精确的定位和移动。

机器人的重定位运动是指机器人第6轴法兰盘上的工具TCP点在空间中绕着坐标系轴旋转的运动，也可以理解为机器人绕着工具TCP点作姿态调整的运动。重定位运动的手动操作会更全方位地移动和调整。

a、关节运动的手动操作；