工業(yè)機(jī)器人工作站技術(shù)及應(yīng)用-教案64學(xué)時(shí)

教案

工業(yè)機(jī)器人工作站技術(shù)及應(yīng)用

《工業(yè)機(jī)器人工作站技術(shù)及應(yīng)用》

教案

20?20學(xué)年第學(xué)期

授課年級：__________________

授課專業(yè)：__________________

課程名稱：__________________

授課教師：

授課教案

工業(yè)機(jī)器人工作站技

課程名稱授課班級課程形式理實(shí)一體化

術(shù)及應(yīng)用

任務(wù)1-1認(rèn)識工業(yè)機(jī)

授課單元課時(shí)2教學(xué)地點(diǎn)

器人雕刻

授課對象機(jī)器人專業(yè)三年級學(xué)生

教學(xué)資料

電子課件教學(xué)視頻

（資源）

在先修課程《工業(yè)機(jī)器人技術(shù)基礎(chǔ)》中，學(xué)生已掌握了工業(yè)機(jī)器人的一些基本操作方法，

學(xué)情分析

但對于工業(yè)機(jī)器人工作站的綜合應(yīng)用還較陌生。

了解工業(yè)機(jī)器人雕刻

知識目標(biāo)理解工業(yè)機(jī)器人雕刻的優(yōu)勢

理解工業(yè)機(jī)器人雕刻的分類

教學(xué)目標(biāo)能力目標(biāo)能說出工業(yè)機(jī)器人雕刻的優(yōu)勢

素質(zhì)目標(biāo)培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力

德育目標(biāo)培養(yǎng)學(xué)生用辯證唯物主義哲學(xué)思想看待問題

工業(yè)機(jī)器人雕刻的優(yōu)勢

教學(xué)重點(diǎn)

工業(yè)機(jī)器人雕刻的分類

工業(yè)機(jī)器人雕刻的優(yōu)勢

教學(xué)難點(diǎn)

工業(yè)機(jī)器人雕刻的分類

1.課前預(yù)習(xí)對于搜集課程相關(guān)內(nèi)容，有初步的理解與認(rèn)識

2.情景導(dǎo)入，運(yùn)用案例或者視頻的形式引入本節(jié)課授課內(nèi)容

3.運(yùn)用電子課件與教學(xué)視頻等內(nèi)容，講授教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)

教學(xué)設(shè)計(jì)思路4.課堂測驗(yàn)，小組回答本堂課程的提問，把握學(xué)生對于知識與技能的掌握情況

5.課程總結(jié)，教師針對本堂課模糊的概念，進(jìn)行總結(jié)性講解

6.課后作業(yè)，以課后題目作為課程的作業(yè)，再次加深學(xué)生對于本堂課知識點(diǎn)與技能點(diǎn)的

掌握。

教學(xué)過程及內(nèi)容

教學(xué)過程教學(xué)內(nèi)容教學(xué)設(shè)計(jì)說明

通過課前預(yù)習(xí)，讓學(xué)生對工業(yè)機(jī)

課前

工業(yè)機(jī)器人雕刻的特點(diǎn)及分類器人雕刻有一個(gè)初步認(rèn)識，為課

預(yù)習(xí)

堂教學(xué)的順利進(jìn)行做好鋪墊。

通過視頻的觀看，讓學(xué)生對于工

情境導(dǎo)入播放一段工業(yè)機(jī)器人雕刻的實(shí)際應(yīng)用視頻，讓學(xué)生觀

業(yè)機(jī)器人雕刻的概念有個(gè)較直觀

（5分鐘）看視頻后討論工業(yè)機(jī)器人雕刻有什么優(yōu)勢？

的理解，同時(shí)引入新課的教學(xué)。

1.工業(yè)機(jī)器人雕刻的特點(diǎn)

手工雕刻費(fèi)時(shí)費(fèi)力，雕刻失誤現(xiàn)象頻率高，每個(gè)

雕刻的產(chǎn)品質(zhì)量也不穩(wěn)定，一點(diǎn)小的疏漏都會(huì)對雕刻

產(chǎn)品整體外觀有所影響，十分依賴工人的經(jīng)驗(yàn)與技

巧。雕刻的環(huán)境中漂浮大量粉塵，以及刺鼻的味道，

嚴(yán)重影響工人的身體健康且存在一定的安全隱患。因

此，采用工業(yè)機(jī)器人進(jìn)行雕刻作業(yè)是制造業(yè)領(lǐng)域一個(gè)

重要的解決方案。

雕刻工業(yè)機(jī)器人是CAD/CAM一體化的典型產(chǎn)品，

能方便快捷地在各種材質(zhì)上雕刻出逼真、精致、耐久

課

的二維圖形及三維立體浮雕。機(jī)器人運(yùn)用多軸聯(lián)動(dòng)控

重點(diǎn)難點(diǎn)

運(yùn)用電子課件、視頻等，使學(xué)生

中講授制、軌跡插補(bǔ)、離線編程等機(jī)器人相關(guān)技術(shù)，可應(yīng)用

更好的理解本堂課程的知識點(diǎn)與

（70分

于模具（如輪胎模具）、圖文雕刻、廣告標(biāo)志及工藝技能點(diǎn)。

鐘）

美術(shù)制作等。

2.雕刻的分類

（1）按雕刻方式劃分

①恒切削力雕刻。恒切削力雕刻是指控制雕刻切

入壓力為恒定值的雕刻方式，即控制機(jī)器人末端鐵刀

對工件的壓力為恒定值。

②定進(jìn)給雕刻。定進(jìn)給雕刻是指控制雕刻切入進(jìn)

給速度為恒定值的雕刻方式，即控制垂直于工件表面

的雕刻切入進(jìn)給速度為恒定值。

（2）按雕刻技術(shù)劃分

①沉雕

2

沉雕即線刻、陰刻、陰雕，類似于印章中陰刻的

雕刻方法，是一種雕刻圖案形象凹下，低于木材平面

的一種雕刻裝飾方法。

②圓雕

圓雕，又叫立體雕，是一種三維空間的立體造型

雕刻，即傳統(tǒng)的混雕技術(shù)，是完全立體的仿真實(shí)物雕

刻手法，雕刻的作品前后左右各面均須具備實(shí)在的物

像，可不依附于任何背景，使觀賞者可以在作品四周

進(jìn)行觀賞，具有三維的立體雕刻效果。

③浮雕

浮雕，傳統(tǒng)工藝中又稱剔地雕，通常指在平面上

的浮凸表現(xiàn)圖案，即在材料平面上剔除花形以外的木

質(zhì)，使表現(xiàn)的圖案花樣形象凸顯出來，是傳統(tǒng)木雕中

最基本、最常用的雕刻技法，也是廣式木雕中用的較

多的表現(xiàn)技法。

④透雕

透雕又叫通雕、鏤空雕、鏤雕等，是以雕刻刀在

一塊平整的木板或其他形狀木料上雕刻景物，木板

（木料）其他部分鏤通。

（3）按雕刻材料劃分

根據(jù)雕刻材料的不同，雕刻可以分為木雕、石雕、

雪雕、冰雕、沙雕、銅雕等。

（4）按雕刻環(huán)境和功能劃分

根據(jù)環(huán)境和功能的不同，雕刻又可分為城市雕

刻、園林雕刻、室內(nèi)雕刻、室外雕刻、案頭雕刻、架

上雕刻等。

模擬實(shí)訓(xùn)

無無

（分）

課堂測驗(yàn)突出重點(diǎn)與難點(diǎn)內(nèi)容，加深學(xué)生

就教學(xué)難點(diǎn)與重點(diǎn)進(jìn)行提問

（10分鐘）對于知識點(diǎn)的理解與記憶。

3

課堂小結(jié)1.工業(yè)機(jī)器人雕刻的特點(diǎn)點(diǎn)題說明本堂課程的教學(xué)重點(diǎn)與

（5分鐘）2.工業(yè)機(jī)器人雕刻的分類難點(diǎn)

課后課后練習(xí)題針對本堂課程的內(nèi)容進(jìn)行練習(xí)

教學(xué)反思

4

授課教案

工業(yè)機(jī)器人工作站技

課程名稱授課班級課程形式理實(shí)一體化

術(shù)及應(yīng)用

任務(wù)1-2認(rèn)識工業(yè)機(jī)

授課單元課時(shí)2教學(xué)地點(diǎn)

器人雕刻工作站（1）

授課對象機(jī)器人專業(yè)三年級學(xué)生

教學(xué)資料

電子課件教學(xué)視頻

（資源）

通過前面章節(jié)學(xué)習(xí)，學(xué)生初步了解了工業(yè)機(jī)器人雕刻的定義及特點(diǎn)，但對于工業(yè)機(jī)器人

學(xué)情分析

雕刻工作站及實(shí)際雕刻過程尚無接觸。

掌握工業(yè)機(jī)器人雕刻實(shí)訓(xùn)工作站的基本組成

熟悉工業(yè)機(jī)器人雕刻實(shí)訓(xùn)工作站的技術(shù)參數(shù)

知識目標(biāo)

掌握ABB工業(yè)機(jī)器人控制柜與示教器的功能與特點(diǎn)

掌握電主軸的功能與特點(diǎn)及常見故障分析

教學(xué)目標(biāo)

能力目標(biāo)能正確指認(rèn)雕刻工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)各組成部分

素質(zhì)目標(biāo)培養(yǎng)學(xué)生對新知識、新技能的學(xué)習(xí)能力與創(chuàng)新能力

德育目標(biāo)培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度

雕刻工業(yè)機(jī)器人本體ABBIRB2600

教學(xué)重點(diǎn)控制柜與示教器

電主軸

雕刻工業(yè)機(jī)器人本體ABBIRB2600

教學(xué)難點(diǎn)

電主軸

L課前預(yù)習(xí)對于搜集課程相關(guān)內(nèi)容，有初步的理解與認(rèn)識

2.情景導(dǎo)入，運(yùn)用案例或者視頻的形式引入本節(jié)課授課內(nèi)容

3.運(yùn)用電子課件與教學(xué)視頻等內(nèi)容，講授教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)

教學(xué)設(shè)計(jì)思路4.課堂測驗(yàn)，小組回答本堂課程的提問，把握學(xué)生對于知識與技能的掌握情況

5.課程總結(jié)，教師針對本堂課模糊的概念，進(jìn)行總結(jié)性講解

6.課后作業(yè)，以課后題目作為課程的作業(yè)，再次加深學(xué)生對于本堂課知識點(diǎn)與技能點(diǎn)的

掌握。

5

教學(xué)過程及內(nèi)容

教學(xué)過程教學(xué)內(nèi)容教學(xué)設(shè)計(jì)說明

通過課前預(yù)習(xí)，讓學(xué)生對于工業(yè)

課前

雕刻工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)的基本組成機(jī)器人雕刻工作站的組成有個(gè)初

預(yù)習(xí)

步認(rèn)知。

從學(xué)生回答問題情況了解學(xué)生對

情境導(dǎo)入向?qū)W生提問：雕刻工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)由哪些部分組成？

工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)的認(rèn)知情況，并

（5分鐘）各有什么功能？

引入新課教學(xué)。

1.雕刻實(shí)訓(xùn)工作站整體結(jié)構(gòu)

雕刻工作站由工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)、雕刻加工組件、

安全防護(hù)組件及配套設(shè)備構(gòu)成，其中工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)

包括工業(yè)機(jī)器人本體（ABBIRB2600）、工業(yè)機(jī)器人

控制柜、示教器和底座；雕刻加工組件包括電主軸、

合金刀具、工作臺及夾具；配套設(shè)備包括工業(yè)吸塵器

和電氣控制柜。

2.雕刻工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)

（1）工業(yè)機(jī)器人本體

機(jī)器人本體ABBIRB2600采用6個(gè)自由度的關(guān)

節(jié)手臂，該機(jī)型機(jī)身緊湊，負(fù)載能力強(qiáng)，設(shè)計(jì)優(yōu)化，

適合弧焊、物料搬運(yùn)、上下料等目標(biāo)應(yīng)用。

（2）控制器與示教器

課該雕刻工作站的控制柜IRC5結(jié)構(gòu)緊湊功能強(qiáng)大，

是ABB公司研發(fā)的一款專門用于機(jī)器人操作的控制

重點(diǎn)難點(diǎn)運(yùn)用電子課件、視頻等，使學(xué)生

中器。通過以太網(wǎng)連接、串口連接、USB連接的方式完

講授更好的理解本堂課程的知識點(diǎn)與

成信息的交互。操作人員直接使用示教器對機(jī)器人運(yùn)

（70分鐘）技能點(diǎn)。

動(dòng)進(jìn)行控制。機(jī)器人信號的連接必須使用屏蔽電纜，

屏蔽的方式可以通過兩端接地來進(jìn)行。

3.雕刻加工組件

（1）電主軸

1）電主軸概述

電主軸是最近幾年在數(shù)控機(jī)床領(lǐng)域出現(xiàn)的將機(jī)

床主軸與主軸電機(jī)融為一體的新技術(shù)。電主軸具有結(jié)

構(gòu)緊湊、重量輕'慣性小、振動(dòng)小、噪聲低、響應(yīng)快

等優(yōu)點(diǎn)，而且轉(zhuǎn)速高、功率大，簡化機(jī)床設(shè)計(jì)，易于

實(shí)現(xiàn)主軸定位，是高速主軸單元中的一種理想結(jié)構(gòu)。

2）電主軸常見故障分析

①電主軸運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)振動(dòng)大、異響

②電主軸發(fā)熱溫升高

③啟動(dòng)困難

④出現(xiàn)過電流現(xiàn)象

6

模擬實(shí)訓(xùn)

無無

（分）

課堂測驗(yàn)突出重點(diǎn)與難點(diǎn)內(nèi)容，加深學(xué)生

就教學(xué)難點(diǎn)與重點(diǎn)進(jìn)行提問

（10分鐘）對于知識點(diǎn)的理解與記憶。

1.雕刻工作站整體結(jié)構(gòu)

課堂小結(jié)點(diǎn)題說明本堂課程的教學(xué)重點(diǎn)與

2.雕刻工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)組成及各結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

（5分鐘）難點(diǎn)

3.電主軸常見故障分析

課后課后練習(xí)題針對本堂課程的內(nèi)容進(jìn)行練習(xí)

教學(xué)反思

7

授課教案

工業(yè)機(jī)器人工作站技

課程名稱授課班級課程形式理實(shí)一體化

術(shù)及應(yīng)用

任務(wù)1-2認(rèn)識工業(yè)機(jī)

授課單元課時(shí)2教學(xué)地點(diǎn)

器人雕刻工作站（2）

授課對象機(jī)器人專業(yè)三年級學(xué)生

教學(xué)資料

電子課件教學(xué)視頻

（資源）

通過前面章節(jié)學(xué)習(xí)，學(xué)生初步了解了工業(yè)機(jī)器人雕刻的定義及特點(diǎn)，但對于工業(yè)機(jī)器人

學(xué)情分析

雕刻工作站及實(shí)際雕刻過程尚無接觸。

掌握刀具的分類與結(jié)構(gòu)

了解雕刻工作站的工作臺及夾具

知識目標(biāo)

理解安全防護(hù)組件的原理與功能

了解雕刻配套設(shè)備的功能及特點(diǎn)

教學(xué)目標(biāo)

能力目標(biāo)能正確指認(rèn)雕刻工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)各組成部分

素質(zhì)目標(biāo)培養(yǎng)學(xué)生對新知識、新技能的學(xué)習(xí)能力與創(chuàng)新能力

德育目標(biāo)培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度

刀具的分類與結(jié)構(gòu)

教學(xué)重點(diǎn)安全防護(hù)組件

雕刻配套設(shè)備

教學(xué)難點(diǎn)刀具的分類與結(jié)構(gòu)

1.課前預(yù)習(xí)對于搜集課程相關(guān)內(nèi)容，有初步的理解與認(rèn)識

2.情景導(dǎo)入，運(yùn)用案例或者視頻的形式引入本節(jié)課授課內(nèi)容

3.運(yùn)用電子課件與教學(xué)視頻等內(nèi)容，講授教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)

教學(xué)設(shè)計(jì)思路4.課堂測驗(yàn)，小組回答本堂課程的提問，把握學(xué)生對于知識與技能的掌握情況

5.課程總結(jié)，教師針對本堂課模糊的概念，進(jìn)行總結(jié)性講解

6.課后作業(yè)，以課后題目作為課程的作業(yè)，再次加深學(xué)生對于本堂課知識點(diǎn)與技能點(diǎn)的

掌握。

8

教學(xué)過程及內(nèi)容

教學(xué)過程教學(xué)內(nèi)容教學(xué)設(shè)計(jì)說明

課前通過課前預(yù)習(xí)，讓學(xué)生對于工業(yè)

刀具的分類與結(jié)構(gòu)

預(yù)習(xí)機(jī)器人雕刻刀具有個(gè)初步認(rèn)知。

情境導(dǎo)入向?qū)W生提問：雕刻工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)刀具由哪些部分組從學(xué)生回答問題情況了解學(xué)生課

(5分鐘)成？有什么特點(diǎn)？前預(yù)習(xí)情況，并引入新課教學(xué)。

1.合金刀具

(1)刀具的分類

①加工各種外表面的刀具，包括車刀、刨刀、

銃刀、外表面拉刀和錘刀等。

②孔加工刀具，包括鉆頭、擴(kuò)孔鉆、鍵刀、較

刀和內(nèi)表面拉刀等；

③螺紋加工工具，包括絲錐、板牙、自動(dòng)開合

螺紋切頭、螺紋車刀和螺紋銃刀等；

④齒輪加工刀具，包括滾刀、插齒刀、剃齒刀、

錐齒輪加工刀具等；

⑤切斷刀具，包括鑲齒圓鋸片、帶鋸、弓鋸、

切斷車刀和鋸片鐵刀等等。此外，還有組合刀具。

(2)刀具的結(jié)構(gòu)

各種刀具的結(jié)構(gòu)都由裝夾部分和工作部分組成。

整體結(jié)構(gòu)刀具的裝夾部分和工作部分都做在刀體上；

課鑲齒結(jié)構(gòu)刀具的工作部分(刀齒或刀片)則鑲裝在刀

重點(diǎn)難點(diǎn)體上。運(yùn)用電子課件、視頻等，使學(xué)生

中講授2.工作臺及夾具更好的理解本堂課程的知識點(diǎn)與

(70分鐘)工作臺支撐底座尺寸600mmX300mmX660mm,工技能點(diǎn)。

作臺面包含通用T型槽，工作臺面尺寸700mmX

500mm,厚度40mm0

3.安全防護(hù)組件

工作站配備有安全防護(hù)組件，包括安全防護(hù)欄與

安全門、三色警報(bào)燈和安全門傳感器，可將工作站主

要設(shè)備與人實(shí)現(xiàn)物理隔離，保證作業(yè)時(shí)的安全性。當(dāng)

安全門關(guān)上時(shí)，門上的安全門傳感器檢測到門已經(jīng)關(guān)

上；安全防護(hù)欄上配備有三色警報(bào)指示燈，當(dāng)機(jī)器人

處于手動(dòng)模式時(shí)，三色警報(bào)燈的黃燈亮起，示意操作

人員應(yīng)注意安全；當(dāng)機(jī)器人處于自動(dòng)模式時(shí)，三色警

報(bào)燈的綠燈亮起，示意系統(tǒng)運(yùn)行正常；在自動(dòng)模式下

當(dāng)檢測到有人進(jìn)入工作站時(shí)，機(jī)器人會(huì)緊急停止，同

時(shí)三色警報(bào)燈的紅燈亮起、報(bào)警器報(bào)警，以保護(hù)操作

人員的人身安全。

4.配套設(shè)備

(1)工業(yè)吸塵器

9

（2）電氣控制柜

模擬實(shí)訓(xùn)

無無

（分）

課堂測驗(yàn)突出重點(diǎn)與難點(diǎn)內(nèi)容，加深學(xué)生

就教學(xué)難點(diǎn)與重點(diǎn)進(jìn)行提問

（10分鐘）對于知識點(diǎn)的理解與記憶。

1.刀具的分類及結(jié)構(gòu)

課堂小結(jié)點(diǎn)題說明本堂課程的教學(xué)重點(diǎn)與

2.雕刻工作站安全防護(hù)組件

（5分鐘）難點(diǎn)

3.雕刻工作站配套設(shè)備及其功能、特點(diǎn)

課后課后練習(xí)題針對本堂課程的內(nèi)容進(jìn)行練習(xí)

教學(xué)反思

10

授課教案

工業(yè)機(jī)器人工作站技

課程名稱授課班級課程形式理實(shí)一體化

術(shù)及應(yīng)用

任務(wù)1-3雕刻工作站

授課單元的安全注意事項(xiàng)及基課時(shí)2教學(xué)地點(diǎn)

本操作（1）

授課對象機(jī)器人專業(yè)三年級學(xué)生

教學(xué)資料

電子課件教學(xué)視頻

（資源）

通過前面章節(jié)的學(xué)習(xí)，學(xué)生對工業(yè)機(jī)器人雕刻及雕刻工作站的結(jié)構(gòu)有了初步了解，但沒

學(xué)情分析

有任何雕刻工業(yè)機(jī)器人的操作實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。

知識目標(biāo)掌握工業(yè)機(jī)器人工作站安全操作注意事項(xiàng)

能力目標(biāo)能按照工作站的安全操作規(guī)程進(jìn)行各項(xiàng)操作

教學(xué)目標(biāo)

素質(zhì)目標(biāo)培養(yǎng)學(xué)生良好的溝通表達(dá)能力

德育目標(biāo)培養(yǎng)學(xué)生的安全生產(chǎn)意識

教學(xué)重點(diǎn)工業(yè)機(jī)器人工作站安全操作注意事項(xiàng)

教學(xué)難點(diǎn)工業(yè)機(jī)器人工作站安全操作注意事項(xiàng)

1.課前預(yù)習(xí)對于搜集課程相關(guān)內(nèi)容，有初步的理解與認(rèn)識

2.情景導(dǎo)入，運(yùn)用案例或者視頻的形式引入本節(jié)課授課內(nèi)容

3.運(yùn)用電子課件與教學(xué)視頻等內(nèi)容，講授教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)

教學(xué)設(shè)計(jì)思路4.課堂測驗(yàn)，小組回答本堂課程的提問，把握學(xué)生對于知識與技能的掌握情況

5.課程總結(jié)，教師針對本堂課模糊的概念，進(jìn)行總結(jié)性講解

6.課后作業(yè)，以課后題目作為課程的作業(yè)，再次加深學(xué)生對于本堂課知識點(diǎn)與技能點(diǎn)的

掌握。

11

教學(xué)過程及內(nèi)容

教學(xué)過程教學(xué)內(nèi)容教學(xué)設(shè)計(jì)說明

讓學(xué)生課前應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)搜集工業(yè)機(jī)

課前

搜集關(guān)于工業(yè)機(jī)器人安全操作規(guī)范的視頻器人安全操作規(guī)范的視頻上課分

預(yù)習(xí)

享。

通過觀看視頻，讓學(xué)生充分認(rèn)識

情境導(dǎo)入讓學(xué)生觀看一些由于不按照安全操作規(guī)程進(jìn)行操作

到安全操作的重要性，并引入新

（10分鐘）而引發(fā)事故的視頻。

課的教學(xué)。

1.工作站安全操作注意事項(xiàng)

（1）常規(guī)安全注意事項(xiàng)

1）記得關(guān)閉總電源。在進(jìn)行機(jī)器人的安裝、維

修、保養(yǎng)時(shí)切記要將總電源關(guān)閉。帶電作業(yè)可能會(huì)產(chǎn)

生致命性后果。如果不慎遭高壓電擊，可能會(huì)導(dǎo)致心

跳停止、燒傷或其他嚴(yán)重傷害。

2）與機(jī)器人保持足夠安全距離。在調(diào)試與運(yùn)行

機(jī)器人時(shí)，它可能會(huì)執(zhí)行一些意外的或不規(guī)范的運(yùn)

動(dòng)。并且，所有的運(yùn)動(dòng)都會(huì)產(chǎn)生很大的力量，會(huì)嚴(yán)重

傷害人員或損壞機(jī)器人工作范圍內(nèi)的機(jī)器設(shè)備。所以

時(shí)刻警惕與機(jī)器人保持足夠的安全距離。

3）靜電放電危險(xiǎn)。靜電放電（ESD）是電勢不同

的兩個(gè)物體間的靜電傳導(dǎo)，它可以通過直接接觸傳

導(dǎo)，也可以通過感應(yīng)電場傳導(dǎo)。搬運(yùn)部件或部件容器

課時(shí)，未接地的人員可能會(huì)傳遞大量的靜電荷。這一放

電過程可能會(huì)損壞敏感的電子設(shè)備。所以在有靜電放

重點(diǎn)難點(diǎn)運(yùn)用電子課件、視頻等，使學(xué)生

中電標(biāo)識的情況下，要做好靜電放電防護(hù)。

講授更好的理解本堂課程的知識點(diǎn)與

4）緊急停止。緊急停止優(yōu)先于任何其它機(jī)器人

（70分鐘）技能點(diǎn)。

控制操作，它會(huì)斷開機(jī)器人電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)電源，停止

所有運(yùn)轉(zhuǎn)部件，并切斷由機(jī)器人系統(tǒng)控制且存在潛在

危險(xiǎn)的功能部件的電源。

5）滅火。發(fā)生火災(zāi)時(shí)，在確保全體人員安全撤

離后再進(jìn)行滅火，應(yīng)先處理受傷人員。當(dāng)電氣設(shè)備（例

如機(jī)器人或控制器）起火時(shí)，使用COz滅火器，切勿

使用水或泡沫。

（2）工作中的安全

>如果在保護(hù)空間內(nèi)有工作人員，請手動(dòng)操作

機(jī)器人系統(tǒng)。

>當(dāng)進(jìn)入保護(hù)空間時(shí)，請準(zhǔn)備好示教器，以便

隨時(shí)控制機(jī)器人。

>注意旋轉(zhuǎn)或運(yùn)動(dòng)的工具，例如切削工具和

鋸。確保在接近機(jī)器人之前，這些工具已經(jīng)停止運(yùn)動(dòng)。

>注意工件和機(jī)器人系統(tǒng)的高溫表面。機(jī)器人

電動(dòng)機(jī)長期運(yùn)轉(zhuǎn)后溫度很高。

12

>注意夾具并確保夾好工件。如果夾具打開，

工件會(huì)脫落并導(dǎo)致人員傷害或設(shè)備損壞。夾具非常有

力，如果不按照正確方法操作，也會(huì)導(dǎo)致人員傷害。

機(jī)器人停機(jī)時(shí)，夾具上不應(yīng)置物，必須空機(jī)。

>注意液壓、氣壓系統(tǒng)以及帶電部件。即使斷

電，這些電路上的殘余電量也很危險(xiǎn)。

(3)示教器的安全

>小心操作。不要摔打、拋擲或重?fù)?，這樣會(huì)

導(dǎo)致破損或故障。在不使用該設(shè)備時(shí)，將它掛到專門

存放它的支架上，以防意外掉到地上。

>示教器的使用和存放應(yīng)避免被人踩踏電纜。

>切勿使用鋒利的物體(例如螺釘、刀具或筆

尖)操作觸摸屏。這樣可能會(huì)使觸摸屏受損。應(yīng)用手

指或觸摸筆去操作示教器觸摸屏。

>定期清潔觸摸屏?；覊m和小顆?？赡軙?huì)擋住

屏幕造成故障。

>切勿使用溶劑、洗滌劑或擦洗海綿清潔示教

器，使用軟布蘸少量水或中性清潔劑清潔。

>沒有連接USB設(shè)備時(shí)務(wù)必蓋上USB端口的保

護(hù)蓋。如果端口暴露到灰塵中，會(huì)導(dǎo)致中斷或發(fā)生故

障。

(4)手動(dòng)模式下的安全

>在手動(dòng)減速模式下，機(jī)器人只能減速操作。

只要在安全保護(hù)空間之內(nèi)工作，就應(yīng)始終以手動(dòng)速度

進(jìn)行操作。

>手動(dòng)全速模式下，機(jī)器人以程序預(yù)設(shè)速度移

動(dòng)。手動(dòng)全速模式應(yīng)僅用于所有人員都處于安全保護(hù)

空間之外時(shí)，而且操作人必須經(jīng)過特殊訓(xùn)練，熟知潛

在的危險(xiǎn)。

(5)自動(dòng)模式下的安全

自動(dòng)模式用于在生產(chǎn)中運(yùn)行機(jī)器人程序。在自動(dòng)

模式操作情況下，常規(guī)模式停止(GS)機(jī)制、自動(dòng)模

式停止(AS)機(jī)制和上級停止(SS)機(jī)制都將處于活

動(dòng)狀態(tài)。

模擬實(shí)訓(xùn)理實(shí)一體化方式，通過實(shí)操進(jìn)一

無

(分)步鞏固知識點(diǎn)與技能點(diǎn)。

課堂測驗(yàn)突出重點(diǎn)與難點(diǎn)內(nèi)容，加深學(xué)生

就教學(xué)難點(diǎn)與重點(diǎn)進(jìn)行提問

(5分鐘)對于知識點(diǎn)的理解與記憶。

課堂小結(jié)點(diǎn)題說明本堂課程的教學(xué)重點(diǎn)與

工作站安全操作注意事項(xiàng)

(5分鐘)難點(diǎn)

13

課后課后練習(xí)題針對本堂課程的內(nèi)容進(jìn)行練習(xí)

教學(xué)反思

14

授課教案

工業(yè)機(jī)器人工作站技

課程名稱授課班級課程形式理實(shí)一體化

術(shù)及應(yīng)用

任務(wù)1-3雕刻工作站

授課單元的安全注意事項(xiàng)及基課時(shí)2教學(xué)地點(diǎn)

本操作（2）

授課對象機(jī)器人專業(yè)三年級學(xué)生

教學(xué)資料

電子課件教學(xué)視頻

（資源）

通過前面章節(jié)的學(xué)習(xí)，學(xué)生對工業(yè)機(jī)器人雕刻及雕刻工作站的結(jié)構(gòu)有了初步了解，但沒

學(xué)情分析

有任何雕刻工業(yè)機(jī)器人的操作實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。

掌握開啟雕刻工作站的操作

知識目標(biāo)

掌握關(guān)閉雕刻工作站的操作

能按照工作站的安全操作規(guī)程進(jìn)行各項(xiàng)操作

能力目標(biāo)

教學(xué)目標(biāo)能正確開啟和關(guān)閉雕刻工作站

素質(zhì)目標(biāo)培養(yǎng)學(xué)生良好的溝通表達(dá)能力

德育目標(biāo)培養(yǎng)學(xué)生的安全生產(chǎn)意識

開啟雕刻工作站的操作

教學(xué)重點(diǎn)

關(guān)閉雕刻工作站的操作

開啟雕刻工作站的操作

教學(xué)難點(diǎn)

關(guān)閉雕刻工作站的操作

1.課前預(yù)習(xí)對于搜集課程相關(guān)內(nèi)容，有初步的理解與認(rèn)識

2.情景導(dǎo)入，運(yùn)用案例或者視頻的形式引入本節(jié)課授課內(nèi)容

3.運(yùn)用電子課件與教學(xué)視頻等內(nèi)容，講授教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)

教學(xué)設(shè)計(jì)思路4.課堂測驗(yàn)，小組回答本堂課程的提問，把握學(xué)生對于知識與技能的掌握情況

5.課程總結(jié)，教師針對本堂課模糊的概念，進(jìn)行總結(jié)性講解

6.課后作業(yè)，以課后題目作為課程的作業(yè)，再次加深學(xué)生對于本堂課知識點(diǎn)與技能點(diǎn)的

掌握。

15

教學(xué)過程及內(nèi)容

教學(xué)過程教學(xué)內(nèi)容教學(xué)設(shè)計(jì)說明

通過課前預(yù)習(xí)，讓學(xué)生對開啟和

課前

開啟和關(guān)閉雕刻工作站的操作關(guān)閉雕刻工作站的操作有一個(gè)初

預(yù)習(xí)

步了解。

通過學(xué)生回答問題情況，了解學(xué)

情境導(dǎo)入生課前預(yù)習(xí)情況，同時(shí)讓學(xué)生帶

提問學(xué)生開啟雕刻工作站應(yīng)包含哪些主要步驟？。

(5分鐘)著問題進(jìn)入新課學(xué)習(xí)，激發(fā)學(xué)生

的學(xué)習(xí)熱情。

工作站的啟動(dòng)及關(guān)閉

1.系統(tǒng)啟動(dòng)

(1)打開電氣控制柜，向上撥動(dòng)閉合設(shè)備電源

開關(guān)

(2)按下電氣控制柜上系統(tǒng)上電按鈕

(3)將控制器開關(guān)旋鈕由OFF旋轉(zhuǎn)至0N的位

置

2.系統(tǒng)關(guān)閉

重點(diǎn)難點(diǎn)(1)調(diào)整機(jī)器人姿態(tài)回到安全位置運(yùn)用電子課件、視頻等，使學(xué)生

講授(2)單擊示教器界面左上角的主菜單按鈕，然更好的理解本堂課程的知識點(diǎn)與

(30分鐘)后單擊“重新啟動(dòng)”技能點(diǎn)。

(3)示教器彈出圖示的界面，單擊左下角的“高

課級…”

(4)在彈出的高級重啟界面中，單擊“關(guān)閉主

中計(jì)算機(jī)”，然后單擊“下一個(gè)”

(5)將控制器開關(guān)旋鈕由0N旋轉(zhuǎn)至OFF的位

置

(6)按下電氣控制柜上系統(tǒng)斷電按鈕

(7)打開電氣控制柜，向下?lián)軇?dòng)斷開設(shè)備電源

開關(guān)

模擬實(shí)訓(xùn)工作站安全操作理實(shí)一體化方式，通過實(shí)操進(jìn)一

(45分)工作站的啟動(dòng)及關(guān)閉步鞏固知識點(diǎn)與技能點(diǎn)。

課堂測驗(yàn)突出重點(diǎn)與難點(diǎn)內(nèi)容，加深學(xué)生

就教學(xué)難點(diǎn)與重點(diǎn)進(jìn)行提問

(5分鐘)對于知識點(diǎn)的理解與記憶。

課堂小結(jié)1.開啟雕刻工作站的操作步驟點(diǎn)題說明本堂課程的教學(xué)重點(diǎn)與

(5分鐘)2.關(guān)閉雕刻工作站的操作步驟難點(diǎn)

16

課后課后練習(xí)題針對本堂課程的內(nèi)容進(jìn)行練習(xí)

教學(xué)反思

17

授課教案

工業(yè)機(jī)器人工作站技

課程名稱授課班級課程形式理實(shí)一體化

術(shù)及應(yīng)用

任務(wù)1-4簡單路徑圖

授課單元課時(shí)2教學(xué)地點(diǎn)

案的雕刻(1)

授課對象機(jī)器人專業(yè)三年級學(xué)生

教學(xué)資料

電子課件教學(xué)視頻

(資源)

通過前面章節(jié)的學(xué)習(xí)，學(xué)生對工業(yè)機(jī)器人雕刻及雕刻工作站的結(jié)構(gòu)有了初步了解，也掌

學(xué)情分析

握了工業(yè)機(jī)器人安全操作注意事項(xiàng)，但沒有任何雕刻工業(yè)機(jī)器人的操作實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。

掌握雕刻工作站工件坐標(biāo)系的建立

知識目標(biāo)掌握雕刻工作站工具坐標(biāo)系的建立

掌握創(chuàng)建RAPID程序框架的方法

能按照要求完成工件坐標(biāo)系及工具坐標(biāo)系的建立

教學(xué)目標(biāo)能力目標(biāo)

會(huì)創(chuàng)建RAPID程序框架

素質(zhì)目標(biāo)培養(yǎng)學(xué)生的溝通協(xié)作能力

德育目標(biāo)培養(yǎng)學(xué)生團(tuán)結(jié)友愛的精神

雕刻工作站工件坐標(biāo)系及工具坐標(biāo)系的建立

教學(xué)重點(diǎn)

RAPID程序框架的創(chuàng)建

教學(xué)難點(diǎn)工件坐標(biāo)系及工具坐標(biāo)系的建立

1.課前預(yù)習(xí)對于搜集課程相關(guān)內(nèi)容，有初步的理解與認(rèn)識

2.情景導(dǎo)入，運(yùn)用案例或者視頻的形式引入本節(jié)課授課內(nèi)容

3.運(yùn)用電子課件與教學(xué)視頻等內(nèi)容，講授教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)

教學(xué)設(shè)計(jì)思路4.課堂測驗(yàn)，小組回答本堂課程的提問，把握學(xué)生對于知識與技能的掌握情況

5.課程總結(jié)，教師針對本堂課模糊的概念，進(jìn)行總結(jié)性講解

6.課后作業(yè)，以課后題目作為課程的作業(yè)，再次加深學(xué)生對于本堂課知識點(diǎn)與技能點(diǎn)的

掌握。

18

教學(xué)過程及內(nèi)容

教學(xué)過程教學(xué)內(nèi)容教學(xué)設(shè)計(jì)說明

通過預(yù)習(xí)，讓學(xué)生初步了解建立

課前

雕刻工作站工件坐標(biāo)系及工具坐標(biāo)系的建立雕刻工作站工件坐標(biāo)系及工具坐

預(yù)習(xí)

標(biāo)系的操作步驟。

基于在先修課程《工業(yè)機(jī)器人技術(shù)基礎(chǔ)》中的已學(xué)知

情境導(dǎo)入通過對先前已學(xué)知識的回顧，為

識，讓學(xué)生討論工業(yè)機(jī)器人完成三角形軌跡運(yùn)動(dòng)的操

（10分鐘）將要開展的教學(xué)打下基礎(chǔ)。

作步驟。

1.任務(wù)要求

要求操縱工業(yè)機(jī)器人在雕刻毛坯料上完成三角

形軌跡圖案的雕刻。

2.任務(wù)實(shí)施

（1）建立工具坐標(biāo)系

通過ABB示教器，給機(jī)器人新建一個(gè)工具坐標(biāo)系

tooll,并設(shè)定工具的TCP點(diǎn)。

1）單擊左上角主菜單按鈕，然后選擇“手動(dòng)操

縱”。

2）選擇“工具坐標(biāo)

3）點(diǎn)擊“新建…”

4）對工具數(shù)據(jù)屬性進(jìn)行設(shè)定后，點(diǎn)擊“確定”。

5）選中新建的tooll后，點(diǎn)擊“編輯”菜單中

的“定義”選項(xiàng)。

課6）在定義方法中選擇“TCP和Z,X”方法設(shè)定

TCPo

重點(diǎn)難點(diǎn)運(yùn)用電子課件、視頻等，使學(xué)生

中7）選擇合適的手動(dòng)操縱模式，然后按下使能鍵，

講授更好的理解本堂課程的知識點(diǎn)與

使用搖桿使工具尖端以圖中姿態(tài)對準(zhǔn)固定點(diǎn)，作為第

（25分鐘）技能點(diǎn)。

一個(gè)點(diǎn)。

8）選中點(diǎn)I,點(diǎn)擊“修改位置”，將點(diǎn)1位置記

錄下來。

9）用同樣的方法，改變工具位姿，分別記錄下

點(diǎn)2、點(diǎn)3、點(diǎn)4、延伸器點(diǎn)X和延伸器點(diǎn)Z五個(gè)點(diǎn)的

位置。

10）點(diǎn)擊“確定”，完成設(shè)定。機(jī)器人自動(dòng)計(jì)算

TCP的標(biāo)定誤差。理論上來講，肯定是誤差越小越好，

但也要以實(shí)際驗(yàn)證效果為準(zhǔn)。確認(rèn)誤差沒問題后單擊

“確定”進(jìn)入下一步。

11）接著設(shè)置tooll的重量和重心。單擊tooll,

然后點(diǎn)擊“編輯”菜單選擇“更改值…二

12）設(shè)置工具的重量和重心位置，點(diǎn)擊“確定”。

13）選中tooll,點(diǎn)擊“確定”,就完成了TCP

標(biāo)定，并返回手動(dòng)操作界面。

（2）建立工件坐標(biāo)系

19

通過ABB示教器，給機(jī)器人新建一個(gè)工件坐標(biāo)系

wobjl,并將工件的某一個(gè)角點(diǎn)設(shè)定為工件坐標(biāo)系。

1）新建一個(gè)工件坐標(biāo)系wobjl。

2）選中wobjl后，點(diǎn)擊“編輯”菜單中的“定

義”選項(xiàng)。

3）用戶方法