工业机器人技术基础及应用教案最新完整版.docx
- 文档编号:4254295
- 上传时间:2022-11-28
- 格式:DOCX
- 页数:50
- 大小:309.34KB
工业机器人技术基础及应用教案最新完整版.docx
《工业机器人技术基础及应用教案最新完整版.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《工业机器人技术基础及应用教案最新完整版.docx(50页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
工业机器人技术基础及应用教案最新完整版
课
题
基本图形编程练习
目
的
与
要
求
知识目标:
掌握机器人直线、圆弧、关节指令的含义。
能力目标:
能利用机器人进行示教板零件的编程及调试
素质目标:
养成遵守工业机器人操作规范的良好品德;培养团队合作、与人交流、善于沟通的品质。
重
点
ABB工业机器人直线、圆弧、关节指令与编程
示教板零件编程
难
点
ABB工业机器人直线、圆弧、关节指令与编程
教
具
工业机器人相关应用视频工业机器人仿真软件
复
习
提
问
RAPID程序的组成?
新知识考查点
基本图形编程练习
布置作业
课后回忆
备注
教员
教研室
主任批阅
二级
院长
复习提问:
RAPID程序的组成?
项目名称:
基本图形编程练习
课题引入:
通过观看示教板零件编程的视频,提出工业机器人常用的运动指令,进行示教板零件的编程。
本节重点:
掌握机器人直线、圆弧、关节指令的含义,学会采用机器人对示教板上典型零件的编程,按照小组(2人)方式进行,布置任务,完成任务后在课程平台提交本单元的相关任务。
第一步:
提出问题:
1、工业机器人在喷涂及焊接等领域应用特别的广泛,提出机器人基本的编程指令,提出利用基本常用的指令对示教板零件进行编程。
第二步:
自主学习
学生根据教材的内容和视频资料等资料,进行自主学习,
记录在学习过程中存在的问题,并进行小组和老师的讨论。
(对媒体辅助法、讨论法)
(1)关节运动指令
关节运动指令是对路径精度要求不高的情况下,工业机器人的工具中心点TCP从一个位置移动到另一个位置,两个位置之间的路径不一定是直线,如图5-1。
图5-1关节运动
MoveJ指令解析见表5-2:
MoveJp10,v1000,z50,tool1\Wobj:
=wobj1;
表5-2MoveJ指令解析
参数
含义
p10
目标点位置数据
关节运动适合机器人大范围运动时使用,不容易在运动过程中出现关节轴进入机械死点的问题。
目标点位置数据定义机器人TCP点的运动目标,可以在示教器中单击“修改位置”进行修改。
运动速度数据定义速度(mm/s),转弯区数据定义转变区的大小mm,工具坐标数据定义当前指令使用的工具,工件坐标数据定义当前指令使用的工件坐标。
(2)线性运动指令
线性运动是机器人的TCP从起点到终点之间的路径始终保持为直线。
一般如焊接、涂胶等应用对路径要求高的场合使用此指令,如图5-2所示。
(3)圆弧运动指令
圆弧路径是在机器人可到达的控件范围内定义三个位置点,第一个点是圆弧的起点,第二个点用于圆弧的曲率,第三个点是圆弧的终点,如图5-3所示。
图5-3圆弧运动
MoveC指令解析见表5-3:
MoveLp10,v1000,fine,tool1\Wobj:
=wobj1;
MoveCp30,p40,v1000,z1,tool1\Wobj:
=wobj1;
表5-3MoveC指令解析
参数
含义
p10
圆弧的第一个点
p30
圆弧的第二个点
p40
圆弧的第三个点
fine\z1
转弯区数据
第三、四步:
任务设计与实施(多媒体辅助法,讨论法)
(1)五角星编程及调试
(2)直线图形编程及调试
(3)风扇叶片编程及调试
第五步:
反馈评价
各组上交任务书,并进行小组汇报(由老师随即进行抽查),最后老师进行总结,提出本次任务在执行中的优点和存在的共性问题,提醒大家注意,同时布置下节课内容,要求学生自己观看视频资料。
课
题
机器人搬运工作站应用(吸盘)
目
的
与
要
求
知识目标:
掌握吸盘工作站的基本组成,掌握吸盘搬运程序的编写及调试。
能力目标:
能进行吸盘搬运工作站的编程及调试。
素质目标:
养成遵守工业机器人操作规范的良好品德;培养团队合作、与人交流、善于沟通的品质。
重
点
吸盘信号的设置
吸盘搬运程序的编写及调试
难
点
吸盘搬运程序的编写及调试
教
具
工业机器人相关应用视频工业机器人仿真软件
复
习
提
问
传送带启动信号的设定?
新知识考查点
机器人搬运工作站应用
布置作业
任务书
课后回忆
备注
教员
教研室
主任批阅
二级
院长
复习提问:
传送带启动信号如何进行设置?
项目名称:
机器人搬运工作站应用(吸盘)
课题引入:
通过观看机器人吸盘搬运视频,提出工业机器人吸盘搬运工作站相关信号的设置及程序编写调试。
本节重点:
掌握吸盘信号、传送带信号及传感器信号的定义,学会使用常用的指令进行吸盘搬运程序的编制及调试,按照小组(2人)方式进行,布置任务,完成任务后在课程平台提交本单元的相关任务。
第一步:
提出问题:
工业机器人吸盘搬运过程中,要设置相应的信号,进行点的示教,编写程序并进行调试,完成5个工件的搬运。
第二步:
自主学习
1、搬运要求
首先传送带启动,物体沿着传送带进行移动,当到达传送链末端,传送链停止,机器人吸盘开始抓取物体,抬到一定高度,放置在仓储位置,放置位置如图所示,物体之间的放置距离为140,放置的数量6个。
2、信号的设置
(1)吸盘信号设置
根据实训基地设备的基本情况,电磁阀接接继电器DSQC651板卡的数字输入出地址37。
(2)传感器信号的设置
传感器的作用是安装在传动带末端,检测物体,使物体能停留在传送带的末端。
根据实训基地设备的基本情况,传感器采用关电开关,其地址接DSQC651板卡的数字输入地址6。
(3)传送带信号的设置
他们的作用是启动传送链带,使物体能沿着传送带进行传送。
根据实训基地设备的基本情况,信号地址接继电器接DSQC651板卡的数字输出地址39。
3、程序的编制
采用主程序和例行程序调用的思路,设计主程序main,初始化例行程序rInitAll,抓取例行程序rpick,放置例行程序rplace,计数例行程序rPlaceRD2,程序位置例行程序rPosition,程序中设置的示教点的个数,方法,吸盘控制信号及传感器信号等和搬运程序一致
第三、四步:
任务设计与实施(多媒体辅助法,讨论法)
(1)机器人校核
(2)信号设置
(3)参考程序
PROCmain()
MoveLPhome,v200,fine,xipan;
setdo39;
WaitDIdi6,1;
Resetdo39;
MoveLoffs(Ppick,0,0,100),v200,fine,xipan;
MoveLPpick,v200,fine,xipan;
WaitTime0.5;
setdo36;
WaitTime0.5;
MoveLoffs(Ppick,0,0,100),v200,fine,xipan;
MoveLoffs(Pplace,0,0,100),v200,fine,xipan;
MoveLPplace,v200,fine,xipan;
WaitTime0.5;
resetdo36;
WaitTime0.5;
MoveLoffs(Pplace,0,0,100),v200,fine,xipan;
MoveLPhome,v200,fine,xipan;
ENDPROC
第五步:
反馈评价
各组上交任务书,并进行小组汇报(由老师随即进行抽查),最后老师进行总结,提出本次任务在执行中的优点和存在的共性问题,提醒大家注意,同时布置下节课内容,要求学生自己观看视频资料。
课
题
机器人搬运工作站应用(夹爪)
目
的
与
要
求
知识目标:
掌握夹爪工作站的基本组成,掌握夹爪搬运程序的编写及调试。
能力目标:
能进行夹爪搬运工作站的编程及调试。
素质目标:
养成遵守工业机器人操作规范的良好品德;培养团队合作、与人交流、善于沟通的品质。
重
点
夹爪信号的设置
夹爪搬运程序的编写及调试
难
点
夹爪搬运程序的编写及调试
教
具
工业机器人相关应用视频工业机器人仿真软件
复
习
提
问
数字输出信号的设定?
新知识考查点
机器人搬运工作站应用
布置作业
任务书
课后回忆
备注
教员
教研室
主任批阅
二级
院长
复习提问:
数字输出信号如何进行设置?
项目名称:
机器人搬运工作站应用(夹爪)
课题引入:
通过观看机器人夹爪搬运视频,提出工业机器人夹爪搬运工作站相关信号的设置及程序编写调试。
本节重点:
掌握夹爪信号、传送带信号及传感器信号的定义,学会使用常用的指令进行夹爪搬运程序的编制及调试,按照小组(2人)方式进行,布置任务,完成任务后在课程平台提交本单元的相关任务。
第一步:
提出问题:
工业机器人夹爪搬运过程中,要设置相应的信号,进行点的示教,编写程序并进行调试,完成5个工件的搬运。
第二步:
自主学习
1、搬运要求
首先传送带启动,物体沿着传送带进行移动,当到达传送链末端,传送链停止,机器人吸盘开始抓取物体,抬到一定高度,放置在仓储位置,放置位置如图所示,物体之间的放置距离为140,放置的数量6个。
2、信号的设置
(1)夹爪信号设置
根据实训基地设备的基本情况,电磁阀接接继电器DSQC651板卡的数字输入出地址37。
(2)传感器信号的设置
传感器的作用是安装在传动带末端,检测物体,使物体能停留在传送带的末端。
根据实训基地设备的基本情况,传感器采用关电开关,其地址接DSQC651板卡的数字输入地址6。
(3)传送带信号的设置
他们的作用是启动传送链带,使物体能沿着传送带进行传送。
根据实训基地设备的基本情况,信号地址接继电器接DSQC651板卡的数字输出地址39。
3、程序的编制
采用主程序和例行程序调用的思路,设计主程序main,初始化例行程序rInitAll,抓取例行程序rpick,放置例行程序rplace,计数例行程序rPlaceRD2,程序位置例行程序rPosition,程序中设置的示教点的个数,方法,吸盘控制信号及传感器信号等和搬运程序一致
第三、四步:
任务设计与实施(多媒体辅助法,讨论法)
(1)机器人校核
(2)信号设置
(3)参考程序
PROCmain()
MoveLPhome,v200,fine,xipan;
setdo39;
WaitDIdi6,1;
Resetdo39;
MoveLoffs(Ppick,0,0,100),v200,fine,xipan;
MoveLPpick,v200,fine,xipan;
WaitTime0.5;
setdo36;
WaitTime0.5;
MoveLoffs(Ppick,0,0,100),v200,fine,xipan;
MoveLoffs(Pplace,0,0,100),v200,fine,xipan;
MoveLPplace,v200,fine,xipan;
WaitTime0.5;
resetdo36;
WaitTime0.5;
MoveLoffs(Pplace,0,0,100),v200,fine,xipan;
MoveLPhome,v200,fine,xipan;
ENDPROC
第五步:
反馈评价
各组上交任务书,并进行小组汇报(由老师随即进行抽查),最后老师进行总结,提出本次任务在执行中的优点和存在的共性问题,提醒大家注意,同时布置下节课内容,要求学生自己观看视频资料。
课
题
工业机器人程序数据的建立
目
的
与
要
求
知识目标:
掌握程序数据的含义,掌握工具数据的建立。
能力目标:
能利用机器人焊枪进行工具数据的建立
素质目标:
养成遵守工业机器人操作规范的良好品德;培养团队合作、与人交流、善于沟通的品质。
重
点
程序数据的含义
焊枪工具数据的建立
难
点
焊枪工具数据的建立
教
具
工业机器人视频教程工业机器人仿真软件
复
习
提
问
常用的基本运动指令有哪些?
新知识考查点
工业机器人程序数据的建立
布置作业
任务书
课后回忆
备注
教员
教研室
主任批阅
二级
院长
复习提问:
常用的基本运动指令有哪些?
项目名称:
工业机器人程序数据的建立
课题引入:
通过分析机器人示教板零件的程序,提出程序数据在RAPID程序中的重要性,需要进行程序数据的建立。
本节重点:
掌握机器人程序数据的含义,学会常用的程序数据的建立,并进行焊枪工具数据的建立,按照小组(2人)方式进行,布置任务,完成任务后在课程平台提交本单元的相关任务。
第一步:
提出问题:
1、工业机器人在进行示教板零件编程过程中,其实就是是建立很多程序数据的过程,那一条运动指令需要建立的程序数据有哪些,如何来进行建立呢?
。
第二步:
自主学习
学生根据教材的内容和视频资料等资料,进行自主学习,记录在学习过程中存在的问题,并进行小组和老师的讨论。
(对媒体辅助法、讨论法)。
工具数据tooldataABB工业机器人三个关键程序数据之一,必须熟练的掌握建立的方法。
Tooldata定义:
用于描述安装在机器人第六轴上工具的TCP的(工具中心点)质量、重心等参数数据(这个TCP就是我们常说的工具中心点)。
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Tooldata建立方法不同。
(1)焊枪工具数据的建立
对于这类工具,Tooldata建立方法可以采用用4点法、5点法、6点法的方式去。
其中4点法,不改变tool0的坐标方向;5点法,可以改变tool0的Z方向;6点法,可以改变tool0的X和Z方向。
其中6点法在弧焊工作站中应最为常用,本次课以为焊枪作为例,学习下焊枪工具数据建立的过程。
(2)真空吸盘和夹爪的工具数据tooldata的建立
这类工具设定相关简单,只需要设定三个参数:
mass、trans、cog。
其中mass表示工具质量;cog表示重心位置数据;trans表示TCP点位置数据,这些工具通过三维软件进行设计,在设计中可获得相关的数据;因此我们只要找到相应参数的位置,填入相应的值就可以完成吸盘工具数据的建立。
右图就是trans的位置。
(3)工具数据精度控制及提高精度的方法
工具数据建立的精确度直接影响焊接过程中的焊枪的工作路径,在确定数据时,精度的检验可通过2种方式:
(1)工具数据在建立过程中,通过6点法,自动计算TCP点的位置,在操作过程中,可通过查看平均误差的大小来判断工具数据建立的精度,平均误差越小,说明工具数据精度越好;
(2)将工具放置在尖端物体的尖上,通过采用机器人重定位方式,观察机器人在位姿变化时工具TCP点相对与尖点的位移;
(1)是在使用6点法建立工具数据时,其中变换位姿接近尖端点,机器人姿态相差越大,最终获取的TCP精度越高。
(2)利用6点法靠近尖端点时,每次位置点偏差越小,精度越高,所以在靠近尖端点时,近可能采用增量运动方式靠近,但不能碰到尖端点。
第三、四步:
任务设计与实施(多媒体辅助法,讨论法)
(1)速度数据的建立
(2)转弯区数据建立
(3)焊枪工具数据建立
通过6点法进行建立
第五步:
反馈评价
各组上交任务书,并进行小组汇报(由老师随即进行抽查),最后老师进行总结,提出本次任务在执行中的优点和存在的共性问题,提醒大家注意,同时布置下节课内容,要求学生自己观看视频资料。
课
题
工业机器人工件坐标系建立
目
的
与
要
求
知识目标:
掌握机器人工件数据的意义及建立步骤。
能力目标:
能利用机器人进行示教板工件数据的建立,并进行验证
素质目标:
养成遵守工业机器人操作规范的良好品德;培养团队合作、与人交流、善于沟通的品质。
重
点
工件数据的建立
工具数据的含义
难
点
工件坐标系建立
教
具
工业机器人视频教程工业机器人仿真软件
复
习
提
问
焊枪工具数据建立几点法?
新知识考查点
工业机器人工件坐标系建立
布置作业
任务书
课后回忆
备注
教员
教研室
主任批阅
二级
院长
复习提问:
焊枪工具数据建立几点法?
项目名称:
工业机器人工件坐标系建立
课题引入:
通过观看示教板零件编程的视频,提出当把工件移动后,不需要改变程序,能否继续完成示教板图形的编程,提出工件数据建立的重要性。
本节重点:
掌握工件数据的含义,学会采用机器人对示教板进行工件数据的建立,并编写示教板零件程序,进行工件数据的验证,按照小组(2人)方式进行,布置任务,完成任务后在课程平台提交本单元的相关任务。
第一步:
提出问题:
1、如果示教板上编写的程序在不变的情况下,移动示教板零件,图形是否会不变,提出为什么要建立工件坐标系,怎么建立。
第二步:
自主学习
学生根据教材的内容和视频资料等资料,进行自主学习,
记录在学习过程中存在的问题,并进行小组和老师的讨论。
(对媒体辅助法、讨论法)
(1)工件坐标wobjdata的含义
工件坐标wobjdata是工件相对于大地坐标或其他坐标的位置。
工业机器人可以拥有若干工件坐标系,或者表示不同工件,或者表示同一工件在不同位置的若干副本。
工业机器人进行编程时就是在工件坐标中创建目标和路径。
利用工件坐标系进行编程序,重新定位工作站中的工件时,只需要更改工件坐标的位置,所有路径将即刻随之更新;允许操作以外轴或传送导轨移动的工件,因为整个工件可连同其路径一起移动。
如图4-10所示,A是机器人的大地坐标,为了方便编程,给第一个工件建立了一个工件坐标B,并在这个工件坐标B中进行轨迹编程。
如果在工作台上还有一个相同的工件需要相同轨迹,只需建立工件坐标C,将工件坐标B中的程序复制一份,然后将工件坐标从B更新为C,无需重复轨迹编程。
如果在工件坐标B中对A对象进行了轨迹编程,当工件坐标的位置变化成工件坐标D后,只需在机器人系统重新定义工件坐标D,则工业机器人的轨迹就自动更新到C了,不需要再次轨迹编程了,如图4-11所示。
在对象的平面上,只需要定义三个点,就可以建立一个工件坐标,如图4-12所示。
X1点确定工件坐标的原点;X1、X2点确定工件坐标X正方向Y1确定工件坐标Y正方向。
建立的工件坐标符合图4-13所示右手定则。
(第三、四步:
任务设计与实施(多媒体辅助法,讨论法)
(1)第1步:
在手动操纵画面中,选择“工件坐标”(工具坐标需要选择当前使用工具的坐标系)。
(2)第2步:
单击左下角“新建”按钮。
(3)第3步:
对工件坐标数据属性进行设定后,单击“确定”
(4)第4步:
通过抓取示教板三个点进行工件数据的设置。
第五步:
反馈评价
各组上交任务书,并进行小组汇报(由老师随即进行抽查),最后老师进行总结,提出本次任务在执行中的优点和存在的共性问题,提醒大家注意,同时布置下节课内容,要求学生自己观看视频资料。
课
题
焊接机器人基本组成及焊接
目
的
与
要
求
知识目标:
掌握弧焊工作站组成,能设置焊机参数,进行简单线条的焊机的焊接。
能力目标:
能设置焊机参数,进行弧焊机器人的焊接程序编制。
素质目标:
养成遵守工业机器人操作规范的良好品德;培养团队合作、与人交流、善于沟通的品质。
重
点
焊接机器人组成
焊机参数设置及程序编制
难
点
焊机参数设置及程序编制
教
具
工业机器人视频教程工业机器人仿真软件
复
习
提
问
工业机器人应用领域?
新知识考查点
焊接机器人基本组成及焊接
布置作业
任务书
课后回忆
备注
教员
教研室
主任批阅
二级
院长
复习提问:
工业机器人应用领域?
项目名称:
焊接机器人基本组成及焊接
课题引入:
通过观看弧焊工作站的视频,提出工业机器人在焊接工作站的应用,提出本次课程主要内容。
本节重点:
掌握弧焊工作站的组成,焊机参数的调整,会采用焊接基本指令进行程序的编制及调试,按照小组(2人)方式进行,布置任务,完成任务后在课程平台提交本单元的相关任务。
第一步:
提出问题:
1、工业机器人焊接等领域应用特别的广泛,提出弧焊工作站的组成、焊机的操作、弧焊机器人基本的编程指令,提出利用焊接指令,进行简单图形的焊接练习。
第二步:
自主学习
学生根据教材的内容和视频资料等资料,进行自主学习,
记录在学习过程中存在的问题,并进行小组和老师的讨论。
(对媒体辅助法、讨论法)
(1)机器人弧焊系统的组成简介
一个完整的工业机器人弧焊系统由工业机器人、焊枪、焊机、送丝机、焊丝、焊丝盘、气瓶、冷却水系统(限于须水冷的焊枪)、剪丝清洗设备、烟雾净化系统或者烟雾净化过滤机等组成。
(2)机器人弧焊系统各部分的连接
(3)弧焊机器人焊机及送丝机主要接口介绍
(4)送丝机压力及气瓶流量制动力的调节
本设备的焊机的参数设置参考,焊机参数设置方法请参考《逆变式脉冲MIG/MAG弧焊机—PulseMIG系列焊工操作手册》参数设置顺序:
焊丝直径选择、焊丝材料和保护气体选择、操作方式选择、参数键F1、参数键F2、隐含参数调节。
参数设置完成请存储。
对于2.0板厚的低碳钢焊接,角接焊接工艺参考低碳钢实心焊丝CO2角焊接工艺,结合设备情况,
送丝压力刻度位于压力手柄上,对于不同材质及直径的焊丝有不同的压力关系,如表6-1及图6-16所示。
表格中的数值仅提供参考,实际的压力调节规范必须根据焊枪电缆长度、焊枪类型、送丝条件和焊丝类型作相应的调整。
类型1:
适合硬质焊丝,如实芯碳钢、不锈钢焊丝。
类型2:
适合软质焊丝,如铝及其合金。
类型3:
适合药芯焊丝。
(5)弧焊机器人I/O地址及信号设定
弧焊系统通讯方式主要采用ABB标准的I/O板,本次系统中采用DSQC651板卡,挂靠在在Devicenet总线上,在使用过程中,要设定该模块在网络中的地址。
(6)焊接机器人信号分配
要组成一个弧焊机器人,必须根据DSQC651卡的地址情况进行焊接信号的分配。
焊接的主要信号有数字输出信号、模拟输出信号。
该机器人弧焊系统中具体机器人的信号地址分配及定义见表6-10。
表6-10弧焊机器人信号地址分配及含义
机器人系统关联信号
机器人信号名称
DSQC651中地址
说明
FeedON
Do10_5
37
送丝
GasON
Do10_6
38
送气
WeldON
Do10_7
39
焊接
VoltReference
Ao10_1
0-15
焊接电压
CurrentReference
Ao10_2
16-31
焊接电流
2、弧焊机器人信号的定义及关联
ABB标准I/O板下挂在Devicenet总线上,通过端口X5和现场总线Devicenet进行通讯,。
通过ABB菜单下控制面板,进行单元设定(broad10)中设定,需要选取连接板卡d651,Connecttobus(选
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 工业 机器人 技术 基础 应用 教案 最新 完整版