工業(yè)機器人應(yīng)用編程（KUKA初級） 課件 項目七 工業(yè)機器人裝配應(yīng)用編程

項目七工業(yè)機器人裝配應(yīng)用編程公司簡介匯博工業(yè)CATALOGUE一學習目標公司簡介CATALOGUE目錄四知識拓展二工作任務(wù)五評價反饋三實踐操作六練習與思考題1.掌握工業(yè)機器人程序的單步、連續(xù)等運行方式；2.掌握工業(yè)機器人系統(tǒng)程序、參數(shù)等U盤數(shù)據(jù)備份方法；3.掌握使用示教器編制裝配應(yīng)用程序的方法。一、學習目標以諧波減速器的裝配為典型案例，手動將夾爪裝配到機械臂上，由機器人去抓取軸套，并將軸套裝配在波發(fā)生器上，再將軸套和波發(fā)生器組合體裝配在柔輪內(nèi)，完成柔輪組件的裝配任務(wù)，裝配完成后，機器人將柔輪組件搬運到旋轉(zhuǎn)供料模塊上，最終機器人回到工作原點。二、工作任務(wù)三、實踐操作一、知識儲備1.KUKA機器人的手動操作1）KUKA機器人的運動方式①T1（手動慢速運行）用于測量運行、編程和示教，手動慢速運行時的最大速度為250mm/s。②T2（手動快速運行）用于測量運行。手動快速運行時的速度等于程序設(shè)定速度。③AUT（自動運行）用于不帶上級控制系統(tǒng)（PLC）的工業(yè)機器人。自動運行時的速度等于程序設(shè)定的速度。④AUTEXT（外部自動運行）用于帶上級控制系統(tǒng)（PLC）的工業(yè)機器人。外部自動運行時的速度等于程序設(shè)定的速度。2）選擇運動方式的步驟如圖7-1所示，首先順時針轉(zhuǎn)動示教器運行方式選擇旋鈕90°，連接管理器界面如圖7-2所示，然后選擇機器人的運行方式，如T1（手動慢速運行）；最后將運行方式選擇旋鈕逆時針旋轉(zhuǎn)90°，回到初始位置，機器人運行方式會顯示在示教器smartPAD上端的狀態(tài)欄中，機器人運行方式會顯示在示教器上端的狀態(tài)欄中。運行方式選擇旋鈕選擇運行方式界面運行方式顯示三、實踐操作2）單軸運動的手動操作單獨運動機器人的各軸操作步驟如下：①單擊示教器右側(cè)“軸”按鈕，單選按鈕由白色變?yōu)榫G色。②設(shè)置手動倍率，單擊“-”號減小手動倍率，單擊“+”號增大手動倍率三、實踐操作③將示教器背面白色“確認開關(guān)”按至中間檔位。④按壓“-”或“+”按鍵可使機器人關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)動，從上到下依次為1-6軸的轉(zhuǎn)動按鍵。示教器示教器上正負鍵三、實踐操作2.更改運動指令（1）更改運動指令的情形更改運動指令的原因和待執(zhí)行的更改。典型原因待執(zhí)行的更改1）待抓取工件位置的變化2）加工工件時，加工位置的變化位置數(shù)據(jù)的更改意外使用了錯誤基坐標系對某個位置進行了示教更改幀數(shù)據(jù)，帶位置更新的基坐標系/工具坐標系加工速度太慢1）更改運動數(shù)據(jù)：速度、加速度2）更改運動方式三、實踐操作（3）更改運動的相關(guān)操作更改“幀”參數(shù)：1）將光標放置在需要改變的位置；2）單擊“更改”，指令相關(guān)的聯(lián)機表格自動打開；3）打開選項窗口“幀”；4）設(shè)置新工具坐標系或者基坐標系或者外部TCP；5）單擊“OK”鍵，確認用戶對話框（注意：改變以點為基準的幀參數(shù)時會有碰撞危險)；6）如果保留當前的機器人位置及更改的工具坐標系/或基坐標系設(shè)置，則必須按“Touchup”鍵，以便重新計算和保存當前位置；7）按“OK”按鈕，存儲變更。注意：如果幀參數(shù)發(fā)生變化，則必須重新測試程序是否會發(fā)生碰撞。

三、實踐操作更改位置：1）設(shè)置運行方式T1，將光標放在要改變的指令行里；2）將機器人移到所要的位置；3）單擊“更改”，指令相關(guān)的聯(lián)機表格自動打開；4）對于PTP和LIN運動，按TouchUp(修整）鍵，以便確認TCP的當前位置為新的目標點；對于CIRC運動，按TouchUpHP(修整輔助點）鍵，以便確認TCP的當前位置為新的輔助點，或者按TouchUpZP(修整目標點）鍵，以便確認TCP的當前位置為新的目標點；5）單擊“是”鍵，確認安全詢問；6）按“OK”按鈕，存儲變更。更改運動參數(shù)：可更改的參數(shù)為運動方式、速度、加速度、軌跡逼近、軌跡逼近距離。1)將光標放在需改變的指令行里；2）單擊“更改”指令，相關(guān)的聯(lián)機表格自動打開；3）更改參數(shù)；4）單擊“OK”按鈕，存儲變更。注意：更改運動參數(shù)后必須重新檢查程序是否會引發(fā)碰撞并且過程可靠。三、實踐操作3.U盤備份該操作步驟會在U盤上生成一個ZIP壓縮文件。在默認情況下，這個文件名稱與機器人名稱相同。但在投入運行>機器人數(shù)據(jù)下也可以為此文件確定一個自己的名稱。此存檔會顯示在導航器的ARCHIVE:\目錄中。除U盤外還會自動將其保存在D:\上。這里會生成一個INTERN.ZIP文件。特殊情況KrcDiag：這個菜單項會在U盤上生成文件夾KRCDiag。該文件夾中包含一個ZIP壓縮文件。此外還會將此ZIP壓縮文件自動存檔到C:\KUKA\KRCDiag上。操作步驟：1）插上U盤（插在smartPAD或控制器上)；2）在主菜單中選擇文件>存檔>USB(KCP)或USB(控制器)，然后選擇所需的選項；3）單擊是確認安全詢問。將生成檔案，當存檔過程結(jié)束時，將在信息窗口中顯示出來。特殊情況KrcDiag：如果通過此菜單項存檔，當存檔過程結(jié)束時，將在一個單獨的窗口中顯示。之后該窗口將自行消失；4）拔下U盤。三、實踐操作二、任務(wù)實施1.裝配運動規(guī)劃工業(yè)機器人安裝平口夾爪工具后，在原料倉儲模塊內(nèi)進行柔輪組件的裝配作業(yè)，裝配流程。三、實踐操作2.手動安裝平口夾爪（1）外部I/O功能說明數(shù)字量I/OI/O功能數(shù)字量輸入/輸出1平口夾爪工具夾緊2平口夾爪工具松開3快換末端卡扣收縮松開三、實踐操作（2）手動安裝平口夾爪工具1）依次單擊示教器【主菜單】→【顯示】→【輸入/輸出端】→【數(shù)字輸出端】，進入I/O控制界面，再選中輸出端第三行，單擊【值】。三、實踐操作2）單擊編號3狀態(tài)按鈕，編號3I/O后面的圓圈變?yōu)榫G色，使編號3輸出為1，快換末端卡扣收縮。3）手動將平口夾爪工具安裝在快換接口法蘭，再單擊編號3對應(yīng)的【值】按鈕，使編號3輸出變?yōu)?，編號3I/O后面的綠色圓圈變?yōu)榛疑?，快換末端卡扣松開，完成平口夾爪工具安裝。三、實踐操作3.示教編程（1）設(shè)置參數(shù)（包含坐標模式、運動模式、速度）在示教過程中，需要在一定的坐標模式、運動模式和運動速度下，手動控制機器人到達指定的位置，因此，在示教運動指令前，需要選定坐標模式、運動模式和運動速度。（2）工具坐標系（Tool7）設(shè)定以被搬運工件為對象選取一個接觸尖點，同時選取平口夾爪的一個接觸尖點，測試平口夾爪的TCP和姿態(tài)。（3）基坐標系（Base）設(shè)定以裝配平臺（搬運模塊平臺），建立基坐標系Base7，同時選取平口夾爪一個接觸尖點，測試基坐標系。三、實踐操作（4）建立程序1）打開操作界面打開示教器，自動跳轉(zhuǎn)為操作界面。2）用戶登錄按下示教器狀態(tài)欄左上角“主菜單”按鍵，打開“配置”子菜單，在“配置”欄下選擇用戶組。三、實踐操作3）專家在用戶組中選擇“專家”，輸入密碼“kuka”，單擊右下角【登錄】按鈕，進入操作界面。三、實踐操作4）建立程序文件夾單擊R1文件夾，單擊示教器左下角【新】按鈕新建文件夾，模式選擇【Modul】，通過彈出按鈕盤輸入文件夾名“zhuangpei”，單擊示教器右下角【OK】按鈕，會出現(xiàn)擴展名為“dat”“src”的兩個文件，其中“dat”文件存放程序點位置信息，“src”文件存放程序條。三、實踐操作5）打開程序文件夾選擇“zhuangpei.src”文件夾，單擊示教器右下角【打開】按鈕，打開該文件夾。三、實踐操作6）程序初始界面打開已經(jīng)新建的程序文件“zhuangpei”，進入程序編輯器。程序編輯器中有4行程序，其中，INI：初始化，END：程序結(jié)束，中間兩行為返回HOME點。三、實踐操作7）添加【OUT】邏輯指令將光標選擇在要編寫程序位置的上一行，單擊示教器左下角【指令】按鈕，依次選擇【邏輯】→【OUT】→【脈沖】，將輸出端編號改為2，輸出接通狀態(tài)（State）設(shè)置為TURE，Time默認為0.1s，完成PULSE命令參數(shù)設(shè)置，單擊示教器【指令OK】按鈕。三、實踐操作8）添加【SPTP】運動指令使機器人運動到原點P1點，單擊示教器左下角【指令】→【運動】→【SPTP】，添加指令SPTP，將速度改為40%，單擊示教器右下角【TouchUp】，再單擊示教器右下角【指令OK】按鈕完成P1點示教。三、實踐操作9）添加【SPTP】運動指令手動操作機器人運動到待抓取軸套正上方P2點，單擊示教器左下角【指令】→【運動】→【SPTP】，繼續(xù)添加指令SPTP，單擊示教器右下角【TouchUp】，再單擊示教器右下角【指令OK】按鈕完成P2點示教。三、實踐操作10）添加【SPTP】運動指令手動操作機器人運動到待取軸套P3點，單擊示教器左下角【指令】→【運動】→【SPTP】，添加指令SPTP，單擊示教器右下角【TouchUp】，單擊示教器右下角【指令OK】按鈕完成P3點示教。三、實踐操作11）添加【OUT】邏輯指令單擊示教器左下角【指令】按鈕，單擊示教器左下角【指令】按鈕，依次選擇【邏輯】→【OUT】→【脈沖】，將輸出端編號改為1，輸出接通狀態(tài)（State）設(shè)置為TURE，Time默認為0.1s，單擊示教器【指令OK】按鈕。三、實踐操作12）添加【W(wǎng)AIT】邏輯指令為使平口夾爪可靠夾緊工件，設(shè)置延時時間1s。單擊【指令】→【邏輯】→【W(wǎng)AIT】，設(shè)置時間參數(shù)，單擊右下角【指令OK】完成等待示教。三、實踐操作13）添加【SPTP】運動指令手動操作機器人夾取軸套垂直向上運動到與P2點高度一致的P4點處，單擊示教器左下角【指令】→【運動】→【SPTP】，添加指令SPTP，單擊示教器右下角【TouchUp】，再單擊示教器右下角【指令OK】按鈕完成P4點示教。三、實踐操作14）添加【SPTP】運動指令（波發(fā)生器正上方P5點）手動操作機器人抓取軸套，并移動到波發(fā)生器正上方P5點，將光標移至第11行，單擊示教器下邊【上一條指令】，添加指令SPTP，單擊示教器右下角【TouchUp】按鈕，再單擊示教器右下角【指令OK】按鈕完成P5點示教。三、實踐操作15）添加【SPTP】運動指令（波發(fā)生器P6點）手動操作機器人夾取軸套移動到波發(fā)生器P6點，單擊示教器下邊【上一條指令】，繼續(xù)添加指令SPTP，單擊示教器右下角【TouchUp】按鈕，再單擊示教器右下角【指令OK】按鈕完成P6點示教?！旧弦粭l指令】按鈕：單擊之后自動延續(xù)上一條的程序指令類型和參數(shù)，變量名標號自動疊加。三、實踐操作16）添加【OUT】邏輯指令（氣爪打開）單擊示教器左下角【指令】按鈕，依次選擇【邏輯】→【OUT】→【脈沖】，將輸出端編號改為2，輸出接通狀態(tài)（State）設(shè)置為TURE，單擊示教器【指令OK】按鈕。三、實踐操作17）添加【W(wǎng)AIT】邏輯指令為使得平口夾爪完全脫離工件，設(shè)置等待時間1s。單擊【指令】→【邏輯】→【W(wǎng)AIT】，設(shè)置時間參數(shù)，單擊右下角【指令OK】完成等待示教。三、實踐操作18）添加【SPTP】運動指令（P7點）手動操作機器人移動平口夾爪到P7點，單擊示教器左下角【指令】→【運動】→【SPTP】，添加指令SPTP，單擊示教器右下角【TouchUp】，再單擊示教器右下角【指令OK】按鈕完成P7點示教。三、實踐操作19）添加【SPTP】運動指令（P8點）手動操作機器人平口夾爪運動到組合體正上方P8點，單擊示教器左下角【指令】→【運動】→【SPTP】，繼續(xù)添加指令SPTP，單擊示教器右下角【TouchUp】，再單擊示教器右下角【指令OK】按鈕完成P8點示教。三、實踐操作20）添加【SPTP】運動指令（P9點）手動操作機器人夾爪運動到組合體P9點處，單擊示教器左下角【指令】→【運動】→【SPTP】，單擊示教器下邊【上一條指令】，繼續(xù)添加指令SPTP，單擊示教器右下角【TouchUp】，再單擊示教器右下角【指令OK】按鈕完成P9點示教。三、實踐操作21）添加【OUT】邏輯指令（氣爪抓緊，夾取組合體）單擊示教器左下角【指令】按鈕，依次選擇【邏輯】→【OUT】→OUT指令，單擊脈沖將OUT改為PULSE指令，將輸出端編號改為1，輸出接通狀態(tài)改為TURE，完成PULSE命令參數(shù)設(shè)置，單擊右下角【指令OK】完成OUT命令參數(shù)設(shè)置。三、實踐操作22）添加【W(wǎng)AIT】邏輯指令為使得氣爪可靠夾緊工件，在此設(shè)置等待時間1s。單擊【指令】→【邏輯】→【W(wǎng)AIT】，設(shè)置時間參數(shù)，單擊右下角【指令OK】完成等待示教。三、實踐操作23）添加【SPTP】運動指令（P10點）手動操作機器人夾取組合體運動到P9點正上方P10點，單擊示教器左下角【指令】→【運動】→【SPTP】，添加指令SPTP，單擊示教器右下角【TouchUp】，再單擊示教器右下角【指令OK】按鈕完成P10點示教。三、實踐操作24）添加【SPTP】運動指令（P11點）手動操作機器人夾取組合體運動到柔輪正上方P11點，單擊示教器左下角【指令】→【運動】→【SPTP】，繼續(xù)添加指令SPTP，單擊示教器右下角【TouchUp】，再單擊示教器右下角【指令OK】按鈕完成P11點示教。三、實踐操作25）添加【SPTP】運動指令（P12點）手動操作機器人夾取組合體運動到柔輪P12點處，單擊示教器左下角【指令】→【運動】→【SPTP】，繼續(xù)添加指令SPTP，單擊示教器右下角【TouchUp】，再單擊示教器右下角【指令OK】按鈕完成P12點示教。三、實踐操作26）添加【OUT】邏輯指令（氣爪打開）單擊示教器左下角【指令】按鈕，相繼選擇【邏輯】→【OUT】→OUT指令，彈出OUT聯(lián)機表格。將輸出端編號改為2，輸出接通狀態(tài)改為FALSE，取消CONT，完成OUT命令參數(shù)設(shè)置，單擊示教器右下角【指令OK】按鈕。三、實踐操作27）添加【SPTP】運動指令（P13點）手動操作機器人移動到P13點，將光標移至第24行，單擊示教器左下角【指令】→【運動】→【SPTP】，添加指令SPTP，單擊示教器右下角【TouchUp】，再單擊示教器右下角【指令OK】按鈕完成P13點示教。三、實踐操作4.程序調(diào)試與運行（1）程序調(diào)試的目的檢查程序的位置點是否正確；檢查程序的邏輯控制是否完善；檢查子程序的輸入?yún)?shù)是否合理。（2）調(diào)試程序1）加載程序編程完成后，保存的程序必須加載到內(nèi)存中才能運行，選擇“zhuangpei”程序文件，單擊示教器下方【選定】按鈕，完成程序的加載。三、實踐操作2）試運行程序程序加載后，程序執(zhí)行的藍色指示箭頭位于初始行。使示教器白色“使能鍵”保持在“中間檔”，然后按住示教器左側(cè)綠色三角形正向運行鍵“

”或示教器背后綠色啟動按鈕，狀態(tài)欄運行鍵“R”和程序內(nèi)部運行狀態(tài)文字說明為“綠色”，則表示程序開始試運行，藍色指示箭頭依次下移。當藍色指示箭頭移至第4行PTP命令行時，彈出“BCO”提示信息，單擊【OK】或【全部OK】按鈕，繼續(xù)試運行程序。三、實踐操作③自動運行程序經(jīng)過試運行確保程序無誤后，方可進行自動運行程序，自動運行程序操作步驟如下：步驟1：加載程序；步驟2：手動操作程序直至程序提示“BCO”信息；步驟3：利用連接管理器切換運行方式。轉(zhuǎn)動運動方式選擇開關(guān)到“鎖緊”位置，彈出運行模式，選擇“AUT”（自動運行）模式，再將連接管理器轉(zhuǎn)動到“開鎖”位置，此時示教器頂端的狀態(tài)顯示編輯欄“T1”改為“AUT”；步驟4：為安全起見，降低機器人自動運行速度，在第一次運行程序時，建議將程序調(diào)節(jié)量設(shè)定為10％；步驟5：單擊示教器左側(cè)藍色三角形正向運行鍵，程序自動運行，機器人自動完成搬運任務(wù)。三、實踐操作基本素養(yǎng)（30分）序號評估內(nèi)容自評互評師評1紀律（無遲到、早退、曠課）（10分）

2安全規(guī)范操作（10分）

3團結(jié)協(xié)作能力、溝通能力（10分）

理論知識（30分）序號評估內(nèi)容自評互評師評1各種指令的應(yīng)用(10分)

2裝配工藝流程（5分）

3選擇裝配機器人的方法（5分）

4裝配機器人的技術(shù)參數(shù)（5分）

5裝配在行業(yè)中的應(yīng)用（5分）

技能操作（40分）序號評估內(nèi)容自評互評師評1裝配軌跡規(guī)劃（10分）

2程序示教編寫（10分）

3程序校驗、試運行（10分）

4程序自動運行運行（10分）

綜合評價五、評價反饋一、填空題1.裝配機器人的分類一般分為

、

、

三大類別。2.裝配機器人從適應(yīng)的環(huán)境不同，又分為

和

。3.裝配機器人的裝配系統(tǒng)主要由

組成。4.I/O信號的信號參數(shù)1

、2

、3

、6

。二、簡答題1.如何選擇合適的裝配機器人？2.如何提高裝配機器人的裝配精度?3.更改運動指令的作用?三、編程題手動將夾爪裝配到機械臂上，由機器人去抓取波發(fā)生器，并將波發(fā)生器裝配在柔輪中，再將軸套裝配在柔輪上的波發(fā)生器中，完成柔輪組件的裝配任務(wù)，軸套、波發(fā)生器、柔輪初始位置圖如圖7-22所示。裝配完成后，機器人將柔輪組件搬運到旋轉(zhuǎn)供料模塊上，搬運過程詳見項目六，最終機器人回到工作原點。

六、練習與思考題一、填空題：1.裝配機器人的分類一般分為工業(yè)機器人、操縱型機器人、智能機器人三大類別。2.裝配機器人從適應(yīng)的環(huán)境不同，又分為普及型裝配工業(yè)機器人和精密型裝配工業(yè)機器人3.裝配機器人的裝配系統(tǒng)主要由操作機、控制系統(tǒng)、裝配系統(tǒng)（手爪、氣體發(fā)生裝置、真空發(fā)生裝置或電動裝置）、傳感系統(tǒng)和安全保護裝置組成。4.I/O信號的信號參數(shù)1夾爪閉合、2夾爪張開、3更換快換、6激光筆。（二）簡答題：1.如何選擇合適的裝配機器人答：1）、應(yīng)用場合：首先，最重要的源頭是評估導入的機器人，是用于怎樣的應(yīng)用場合以及什么樣的制程。2）、有效負載：有效負載是，機器人在其工作空間可以攜帶的最大負荷。從例如3Kg到1300Kg不等。3）、自由度(軸數(shù))：機器人配置的軸數(shù)直接關(guān)聯(lián)其自由度。如果是針對一個簡單的直來直去的場合，比如從一條皮帶線取放到另一條，簡單的4軸機器人就足以應(yīng)對。但是，如果應(yīng)用場景在一個狹小的工作空間，且機器人手臂需要很多的扭曲和轉(zhuǎn)動，6軸或7軸機器人將是最好的選擇。4）、最大作動范圍：當評估目標應(yīng)用場合的時候，應(yīng)該了解機器人需要到達的最大距離。選擇一個機器人不是僅僅憑它的有效載荷——也需要綜合考慮它到達的確切距