机器人实训教案.docx
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机器人实训教案.docx
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机器人实训教案
机器人的基本操作
一、机器人的开启与关闭
机器人控制柜上的四个按钮:
开关(on,off)、急停按钮、上电按钮(复位)、模式切换开关(手动和自动)
1、在确定输入电压正常后,闭合电源开关,把电源开关打到垂直方向,然后等待示教器等启动完成再操作
2、在示教器中“重新启动”菜单中选择关机或重新启动(热启动、关机、B启动、P启动和I启动),再断开电源开关,需要注意的是,关机后再次启动需要2分钟。
二、ABB机器人的大地坐标原点
X轴,往左
站在机器人后面(接动力线和编码线的地方)看,往前是
是丫轴,往上是Z轴,满足右手法则,如图
三、示教器的认识(FlexPendant)
模式切换
手动:
在手动模式下,可以进行系统参数设置,程序的编辑,手动控制机器人的运动;
自动:
机器人调试好后投入运行模式,此模式下示教器大部分功能被禁用。
USB备份:
Flexpendant资源管理器/选择要备份的文件/菜单/复制,复制到的位置,菜单/粘贴
A-ABB菜单、
B-操作员窗口、
C-状态栏、
D-关闭按钮、
E-任务栏、
1、中间四个的功能
2、摇杆
上下(2、5轴下为正)、左右(1轴右为正,4轴左为正)、顺逆时
针(3轴顺为正,6轴逆为正)
3、下面四个(上一步、下一步、暂停、连续运行)
4、最上面四个
5、使能键:
控制电机是否得电,没有按下,机器人不会动
四、手动操作
手动操作机器人运动一共有三种模式:
单轴运动、线性运动和重定位
运动。
1、单轴运动的手动操纵
一般地,ABB机器人是六个伺服电动机分别驱动机器人的六个关节轴,每次
手动操作一个关节轴的运动,就称之为单轴运动。
操作方法:
(1)将机器人控制柜上“机器人状态钥匙”切换到中间的手动限速状态(手动模式)。
(2)在状态栏中,确认机器人的状态已经切换为手动,机器人当前为手动状态。
(3)单击示教器左上角按钮,选择“手动操纵”。
在手动操纵的属性界面,单击“动作模式”。
(4)选中“轴1-3”,然后单击“确定”,就可以对机器人轴1-3进行操作;选中“轴4-6”,然后单击“确定”,就可以对机器人轴4-6进行操作。
在状态栏中显示“电动机启动”就可以进行相关的操作。
站在机器人前方,上下左右(1,2轴)移动的方向和摇杆的方
向一致
(5)用手按下使能器,并在状态栏中确认已正确进入“电机开启”状态;手动操作机器人摇杆,完成单轴运动,图中右下角显示的是轴1-3操纵杆方向,箭头方向代表正方向。
按竖排的第三个键可以进行1/3轴和4/6轴的切换,面板右下角可以显示现在正在进行轴运动。
2、线性运动的手动操纵
机器人的线性运动是指安装在机器人第六轴法兰盘上的工具的TCP在空间中作线性运动。
线性运动是工具的TCP在空间的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。
TCP工具中心点
操作方法:
(1)单击运动模式,将动作模式切换至线性运动模式;选择“基坐标”。
(2)机器人的线性运动要在工具坐标中指定对应的工具,单击“工具坐标”选中对应的工具“toolO”,单击“确定”。
默认的为“toolO”,即法兰盘的中心
在线性运动中必须指定对应的工具坐标,如果有真实的任务,需要自己设定工具坐标,后面为讲到。
(3)用手按下使能器,并在状态栏中确认已正确进入“电机开启”状态;
手动操作机器人摇杆,完成轴X、Y、Z的线性运动。
摇杆的方向如下图:
程纵杆方向
XYZ
增量模式的使用
在增量模式下,操纵杆每位移一次,机器人就移动一步。
如果操纵杆持续一
秒或数秒钟,机器人就会持续移动(速率为每秒10步)。
首先在界面中选中“增
弹出选择增量模式的界面,根据需要选择增量的移动距离,然后单击“确定”其中“自定义”可以自己确定增量的大小。
3、重定位运动的手动操纵
机器人的重定位运动是指机器人第六轴法兰盘上的工具TCP点在空间中绕着工具坐标系旋转的运动,也可理解为机器人绕着工具TCP点作姿态调整的运动。
操作方法:
(1)选择“手动操纵”,单击“动作模式”,在动作模式中选择“重定位”,然后单击“确定”。
(2)再单击“坐标系”,选中“工具”,然后单击“确定”。
(3)单击“工具坐标”,选中正在使用的“toolO”,然后单击“确定”
(4)用手按下使能器,并在状态栏中确认已正确进入“电机开启”状态;手动操作机器人控制手柄,完成机器人绕着工具TCP点作姿态调整的运动。
工具坐标原点的确定:
站在机器人后面看,机器人处于初始位置,远离法兰盘的为Z轴,向左的为丫轴,X轴向下(可由右手螺旋法确定)
五、手动操纵的快捷菜单
单击屏幕右下角的快捷菜单按钮
手动操作选项
肓量模式
运行模式
步进模式
速度
妾■停止和启动
的任务
点手动操作选项
手动操纵的快捷菜单番按钮
第二节程序数据
、程序数据
程序数据是在程序模块或系统模块中设定值和定义一些环境数据。
创建的程序数据由同一个模块或其它模块中的指令进行引用。
如图所示,虚线框中是
条常用的机器人关节运动的指令(MoveJ),并调用了4个程序数据。
MODULEModulel
CONSTrobtargetplO:
=[[374・00』0.00孑PROCRoutinel()
MoveJplOrvl000,z50ftoolO;
ENDPROC
ENDMODULE
l
程序数据
数据类型
说明
plO
robtarget
虑S人运动目标也晝数据
V1000
speeddata
机器人运动速度数据■
z50
zonedata
机器人运动转弯数据.
toolO
tooldata
机器人工具数据TCP
二、工具数据(tooldata)
在机器人进行正式编程之前,就需要构建起必要的编程环境,其中有三个必须的程序数据(工具数据tooldata、工件坐标数据
wobjdata,负荷数据loaddata)就需要在编程前进行定义。
工具数据tooldata用于描述安装在机器人第六轴上的工具TCP,质量和重心等参数的数据。
当安装了一个工具后,要告诉机器人安装的工具的TCP点在哪
里,质量有多重,重心在哪里,这个就是工具数据。
机器人自带了一个默认的工具数据toolO,其中工具重量为0,重
心与TCP都在第六轴法兰盘中心。
安装工具时常用的有两种:
对于第1种,只需要把默认的TCP点下向偏移一点的距离就可以,比如,吸盘向下偏移10cm.
例如设置,重量为2KG向下偏移10CM,中心设在TCP点的中心位置
设置方法:
ABB/手动操纵/工具坐标/这时可以看到默认的tool。
点新建,设置新工具坐标的名称,如XIPAN其余的保持不变,点“初始值”Trans(0,0,0)对应的就是位置X,Y,Z三个坐标,就是设置吸盘相对默认的偏移值,单位为MM,这里设置Z=100就可以;
Mass为重量,单位为KG这里设置2就可以;
Cog为重心,和位置一样,z=100就可以。
点确定就完成了设置
第二种的设置方法
ABB/手动操纵/工具坐标/这时可以看到默认的toolO,点新建,设置新工具坐标的名称,如HANQIANG其余的保持不变編辑/定义/有三种方法(TCPTCP和Z,TCP和Z,X)
|TCP(默认方向)Q
TCP(默认方向)
TCP和忑
|TCP和£X|
会出现4点(点1,点2,点3,点4),意思就是以四种不同的姿态靠近空间同一个固定的点。
点1,通过单轴运动和线性运动配合,靠近固定的点1,点击“点1”,点“修改位置”,点1的位置就确定了。
同样的方法设置点2,点3,点4让焊枪垂直的靠近点固定点。
点“确定”,然后点“是”就完成了TCP点的设置。
如果要修改某个“工具坐标数据”,选种它,然后点“编辑”,
“更改值”,再进行修改就可以了。
更改“声明”就是更改它的“名
实训任务:
设置搬运薄板的真空吸盘夹具,质量为2.5KG重心在默认TOOLO的正方向偏移250MM,TCP点设定在吸盘的接触面上,从默认TOOL0上的Z轴正方向偏移了300MM。
三、工件数据(wobjdata)
工件坐标数据定义:
机器人的运动其实就是TCP点的运动,其运动轨迹是相对于工件坐标而言。
工件坐标对应工件,它定义工件相对于大地坐标的位置,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。
对机器人进行编程时就是在工件坐标中创建目标和路径,这带来
很多优点:
(1)重新定位工作站中的工件时,只需更改工件坐标的位置,所有
路径将即刻随之更新。
(2)允许操作以外部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。
设定方法:
件边缘角位置上,定义三个点位置,来创建一个工件坐标系。
其设定原理如下:
工件坐标系设定时,通常采用三点法。
只需在对象表面位置或工
<1)手动操纵机器人,在工件表面或边缘
角的位置找到一点X仁作为坐标系的原点;
工1至动操纵机器人”沿着工件表面或边缘找到一点XNX1.X2确定工件坐标系的X轴的正方向,(X1和X2距离越远,定义的坐标杀轴同越棉推丿;
【3)手动操纵机器人,在XY平面上并且丫值为正的方向找到一点丫X确定坐标系的Y轴的丘方叵;_
(4)Z轴按照右手螺旋的方法确定。
建立工具坐标的步骤:
(1)动作模式选择“线性”用来调整机器人,坐标系选择“大地坐标”,工具坐标要选择你所需要的“工具坐标”,站在机器人前面调试;
(2)
新建工件坐标:
(3)
设置属性(3点法确定坐标)
(4)
设置三点的坐标
(5)
(6)
确定工件坐标
要使用的时候,只需要在工件坐标中选中刚才设定的就可以了,
四、有效载荷(loaddata)
工业机器人的案例基本可以分为以上两种,分别为以焊接为代表
和以搬运为代表,在焊接中机器人手臂承载的重量是不变的,就是焊
枪的重量,但在搬运运动中,机器人承载的重量是时刻变化的,吸盘吸起工件时,手臂的承载会增加,放下工件时会下降。
如果机器人在搬运时,需要设置有效载荷loaddata,loaddata记录了重物的重心和重量
对于搬运应用的机器人,应该正确设定夹具的重量、重心
TOOLDAT以及搬运对象的重量和重心数据LOADDATA
程序数据loaddata
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PROCmain(}
Setdel;
rGripLoadloadl|空J二.yljOOO
MOVAL*,V1000F
夹具夹縈。
指走当前搬运对象的重量和重心Sadi°
x50,tooll:
MoveL•±V1000t250ttooll;
如果机器人不用于搬运,则LOADDAT设置为默认的loaddataO
设置方法如下:
(1)在手动操纵窗口中选择【有效载荷】
(2)选择【新建】,名称不能有中文,注意名称不能和工件坐标的名称重名
(3)单击【初始值】
(4)对有效载荷进行实际数据设置,MAS氟是重物的重量,
Cog(x,y,z)用来设置重物的重心,xyz的数字代表重物的重心
相对于默认的TCP点的偏移值,
(6)有效载荷数据设置完成后,单击【确定】,就完成了。
在搬
运的时候,使用即可。
学习小结
总结:
工具坐标:
工具的重量、重心、TCP
工件坐标:
TCP做线性运动是基于工件坐标的口
有效載荷:
工件的重量、重心召
不管是工具、还是工件p它的重心都是默认too10的偏移值.我们自己新建的TCP也可以设置为默认toolO的偏移值|,或者用4.5.6点法于动设定口工件坐标用3点法设定。
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