工业机器人实验指导书.doc
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工业机器人实验指导书.doc
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工业机器人实验指导书
工业机器人现场教学
实验一工业机器人认知部分
1.实验目的
1)了解各种机器人;
2)了解FANUCARCMate100iB机器人系统组成;
3)介绍机器人试教编程,进行机器人动作演示;
2.实验器材
1)日本FANUCARCMate100iB焊接机器人一台,ABB机器人两台,众为兴机器人一台,导管架焊接机器人一台,爬壁式机器人一台
2)工控计算机,ABB公司ROBOTSTUDIO离线编程软件一套
3.实验原理
1)Fanuc机器人简介
²机器人的主要参数
FANUC机器人本体型号为ARCMateM6iB,控制柜型号为M-6iB。
机器人的具体性能参数如下:
轴数:
6
手部负重(kg):
6
运动范围:
重复定位精度:
最大运动速度
²FANUC机器人的安装环境
环境温度:
0-45摄氏度
环境湿度:
普通:
75%RH
短时间:
85%(一个月之内)
振动:
=0.5G(4.9M/s2)
²FANUC机器人的编程方式
在线编程
离线编程
²FANUC机器人的特色功能
Highsensitivecollisiondetector高性能碰撞检测机能,机器人无须外加传感器,
各种场合均适用
Softfloat软浮动功能用于机床工件的安装和取出,有弹性的机械手.
RemoteTCP
2)FANUC机器人的构成
²FANUC机器人软件系统
HandlingTool用于搬运
ArcTool用于弧焊
SpotTool用于点焊
SealingTool用于布胶
PaintTool用于油漆
LaserTool用于激光焊接和切割
²FANUC机器人硬件系统
如图15所示,通用FANUC机器人硬件系统包括:
机器人本体、机器人控制柜、操纵台(或变位器)和示教操作盒。
(a)FANUC机器人组成(b)机器人控制柜内部结构
图1FANUC机器人硬件系统
作为焊接机器人的FanucArcMate100iB机器人除了具有通用机器人的组件外,还包括焊接所需的各个组件:
PowerWaveF355i:
如图2
适合材料:
碳钢/不锈钢/合金钢/铝合金
图2电焊机PowerWaveF355i
焊接波型:
CV/Pulse/RapidArc/
PowerMode/PulseonPulse
电流范围:
5-425A,300A/100%,350A/60%
波型控制技术:
WaveControlTechnologyTM
通讯方式:
ArcLink®
逆变技术:
Inverter(60kHz)
全数字焊机:
TotalDigital
输入电源:
380V/50Hz/3Phase/PE
图3送丝机PowerFeeder10R
PowerFeeder10R
适合焊丝:
实芯/药芯/铝焊丝
速度反馈装置,闭环精确控制。
四轮驱动,更换焊丝不需工具
通讯方式:
ArcLink®
输入:
40VDC
送丝速度范围:
50-800IPM(1.3-20.3m/min)
70-1200IPM(2.0-30.5m/min)
实芯焊丝范围:
.025-3/32in(0.6-2.4mm)
.025-1/16in(0.6-1.6mm)
图4焊枪ToughGun500A
药芯焊丝范围:
.035-.120in.(0.9-3.0mm)
.035-5/64in(0.9-2.0mm)
ToughGun500A(泰霸)
焊丝:
碳钢/不锈钢,实芯/药芯,0.1.6mm
电流:
500A/100%/CO2,350A/100%/Ar混合气
焊枪角度:
22º,45º,180º
3)认识TP(TeachPendant)如图5所示。
紧急停
止按键
液晶屏
ON/OFF
开关
TP操作键
DeadMan
开关
图5机器人示教盒
其上的主要按键和开关的功能如下:
紧急停止按键:
此按钮被按下时,机器人立刻停止运动;
ON/OFF开关:
ON:
TP有效;OFF:
TP无效。
当TP无效时,示教、编程及手动不能被使用
DeadMan开关:
当TP有效时,只有DeadMan开关被按到适中位置,机器人才能运动,一旦松开或者按紧,机器人立即停止运动,并出现报警。
²TP的作用
TP的作业包括:
点动机器人,编写机器人程序,试运行程序,生产运行和查阅机器人的状态(I/O设置,位置,焊接电流)。
²认识TP上的操作键
TP上各操作键的分布如图6所示。
TEACH
图6TP上各操作键的分布
具体各个按键的功能如下:
RESET键(复位键):
按此键清除报警信息。
SHIFT键:
与其他键配合使用执行特定功能。
Jog键:
使用这些键来点动机器人。
COORD键:
用该键来切换机器人运动的坐标系(World,Tool,Joint)。
如图7所示,坐标系有关节坐标系(Joint),直角坐标系(World),工具坐标系(Tool)和其它坐标系。
图7机器人在不同坐标系下示教
速度键:
用这些键来调整机器人的运动速度。
TEACH
程序键:
用这些键来选择编程时的菜单选项。
SELECT键:
显示程序清单
EDIT键:
显示当前使用或编写的程序
DATA键:
显示weldschedules,weldprocesses,weaveschedules,TorchMatedata等
功能键:
使用这些键根据屏幕显示执行指定的功能和操作。
NEXT键:
按下该键显示更多的对应于F1-F2-F3-F4-F5按键的功能键。
光标键:
使用这些键在屏幕上按一定的方向移动光标。
数字键:
这些键用来输入数值:
0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,减号(-),小数点(.),逗号(,)
确认键:
使用该键确认一个数值的输入,或者从一个菜单中确认选择一个项目。
STEP键:
在T1或T2模式中,使用该键在以下两种执行模式间切换:
单步模式(每次执行程序中的一行)
连续模式(连续运行程序)
FWD(前进)键:
在STEP开启时使用该键来执行下一个程序语句。
连续运行程序时,使用该键驱使机器人开始执行编好的程序。
BWD(后退)键:
用该键执行排在光标前面的程序语句。
WELDENBL键:
运行一个程序时,使用该键来控制是否开启焊接过程
焊丝运动键:
Wire“+”使焊丝经由焊枪送出,Wire“–”使焊丝经由焊枪回抽。
ITEM键:
用该键在一个列表中选择一个项目
例1:
要在一个TP程序列表中选择一行,按下ITEM,输入要选行的编号后按下ENTER
例2:
要在一个SystemVariables清单中选择一行,按下ITEM键,输入要选行的编号后按下ENTER
BACKSPACE键:
使用该键能依次删除光标前的字母和数字
PREV键:
用该键能显示上一级屏幕界面
MENUS键:
用该键显示菜单屏幕:
下面是按下MENUS后出现的列表:
1.UTILITIES> :
显示提示
2.TESTCYCLE> :
为测试操作指定数据
3.MANUALFCTNS> :
执行宏指令
4.ALARM> :
显示报警历史和详细信息
5.I/O> :
显示和手动设置输出,仿真输入/输出,分配信号
6.SETUP> :
设置系统
7.FILE> :
读取或存储文件
8.USER :
显示用户信息
9.SELECT :
列出和创建程序
10.EDIT :
编辑和执行程序
11.DATA> :
显示寄存器、位置寄存器和堆码寄存器的值
12.STATUS> :
显示系统和弧焊状态
13.POSITION :
显示机器人当前的位置
14.SYSTEM> :
设置系统变量,Mastering
15.BROWSER :
浏览网页,只对iPendant有效
HOLD键:
用该键可停止机器人的运动
FCTN键:
用该键显示补充菜单,按下FCTN键后出现的典型项目:
ABORT(ALL):
强制中断正在执行或暂停的程序
DisableFWD/BWD:
使用TP执行程序时,选择FWS/BWD是否有效
CHANGEGROUP:
改变组
QUICK/FULLMENUS:
在快速菜单和完整菜单之间选择
SAVE:
保存当前屏幕中相关的数据到软盘中
PRINTSCREEN:
打印当前屏幕的数据
……
4.实验内容与实验步骤(以老师讲解,学生参观为主)
1)开机
²打开机器人控制柜的断路开关,按住“ON”按钮几秒钟,示教盒的开机画面将会显示出来;
²手持示教盒,按下并且始终握住“Deadmanswitch”,将示教盒上的开关打到“ON”的位置;
²在示教盒键盘上找到“STEP”键,按一下并确认左上部的“STEP”状态指示灯亮,此时屏幕顶端右面的蓝色状态行应该为-Joint10%。
2)关节坐标模式(JointCoordinate)下移动机器人
²按下并保持“SHIFT”,在配合其他方向键移动机器人。
²通过示教盒上的“+%”和“-%”键进行调节(或同时配合“SHIFT”进行大范围的调节),为了安全起见,在开始的时候尽量以较低的速度移动机器人,并确认不会发生碰撞时,再适当的提高移动速度。
3)直角坐标模式下移动机器人
松开“SHIFT”键,在键盘上找到并按“COORD”键直到蓝色的状态栏显示“World”。
(注意,切换了示教模式之后机器人移动速度会自动降低到10%。
)
此时再移动机器人时,机器人不再单轴(单关节)转动。
而是:
当按前面三组J1,J2,J3键时,机器人的TCP以直线运动;当按后面三组J4,J5,J6键时,机器人的TCP固定不动绕相应的直线坐标轴旋转。
4)认识轴的软件限位
²一直按住“J3,+Z”键,第三轴提升到一定程度将自动停止继续往上升,此时,在屏幕顶部的信息提示栏中应该有限位或者位置不可达的报警提示,按“RESET”键消除报警;
²按住“J3,-Z”键使第三轴往回运动。
5)认识Dead-Man/E-Stop开关作用
²当释放“Dead-Man”开关,状态信息栏中就会有报警信息,要消除报警只要重新按住并保持住,报警信息将自动消失。
²“Dead-Man”开关是个3位开关,按压力太大也会导致报警。
6)急停按钮的使用
²按一下示教盒右上方红色的“E-STOP”急停按钮,在屏幕的状态信息显示栏中会有急停报警。
²要复位该信息,只需顺时针旋转使按钮复位,再按“RESET”键复位即可。
²注意:
在进行急停或复位急停操作时,除了可以听得到第二轴和第三轴的抱闸声音,还可以听到机器人控制柜内部断路器的跳闸声音。
5.思考题(选作)
1)简述工业机器人的定义,说明FANUC机器人的的主要特点是什么?
2)机
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