工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用編程（KUKA初級(jí)） 課件全套 項(xiàng)目1-7 工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用編程創(chuàng)新平臺(tái)認(rèn)知-工業(yè)機(jī)器人裝配應(yīng)用編程

項(xiàng)目一工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用編程創(chuàng)新平臺(tái)認(rèn)知公司簡(jiǎn)介匯博工業(yè)CATALOGUE一學(xué)習(xí)目標(biāo)公司簡(jiǎn)介CATALOGUE目錄四知識(shí)拓展二工作任務(wù)五評(píng)價(jià)反饋三實(shí)踐操作六練習(xí)與思考題1．熟悉工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用編程職業(yè)技能初級(jí)標(biāo)準(zhǔn)；2．掌握工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用領(lǐng)域一體化教學(xué)創(chuàng)新平臺(tái)（BNRT-IRAP-KR4）的組成及安裝；3．了解KUKA-KR4型工業(yè)機(jī)器人的性能指標(biāo)；4．熟悉KUKA-KR4型工業(yè)機(jī)器人開機(jī)和關(guān)機(jī)操作流程。一、學(xué)習(xí)目標(biāo)1．學(xué)習(xí)工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用編程職業(yè)技能初級(jí)標(biāo)準(zhǔn)；2．了解工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用領(lǐng)域一體化教學(xué)創(chuàng)新平臺(tái)的組成及各模塊的功能；3．掌握工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用編程職業(yè)技能初級(jí)平臺(tái)的各功能模塊的安裝方法；4．完成KUKA-KR4型工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)的啟動(dòng)和關(guān)閉。二、工作任務(wù)三、實(shí)踐操作【工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用編程】（初級(jí)）:能遵守安全操作規(guī)范，對(duì)工業(yè)機(jī)器人進(jìn)行參數(shù)設(shè)定，能手動(dòng)操作工業(yè)機(jī)器人；能按照工藝要求熟練使用基本指令對(duì)工業(yè)機(jī)器人進(jìn)行示教編程，可以在相關(guān)工作崗位從事工業(yè)機(jī)器人操作編程、應(yīng)用維護(hù)和安裝調(diào)試等工作。具體要求如下表所示：一、知識(shí)儲(chǔ)備1.工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用編程職業(yè)技能等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)解讀工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用編程職業(yè)技能初級(jí)標(biāo)準(zhǔn)三、實(shí)踐操作三、實(shí)踐操作三、實(shí)踐操作工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用領(lǐng)域一體化教學(xué)創(chuàng)新平臺(tái)（BNRT-IRAP-KR4）是嚴(yán)格按照工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用編程1+X職業(yè)技能等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)開發(fā)的實(shí)訓(xùn)、培訓(xùn)和考核的一體化教學(xué)創(chuàng)新平臺(tái)，適用于工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用編程初、中、高級(jí)職業(yè)技能等級(jí)的培訓(xùn)考核。2.平臺(tái)介紹三、實(shí)踐操作KUKA-BN-R4型工業(yè)機(jī)器人本體3.模塊簡(jiǎn)介工業(yè)機(jī)器人控制系統(tǒng)三、實(shí)踐操作KUKA-KR4型工業(yè)機(jī)器人示教器為smartPAD，如圖1-4所示，示教器是操作者與機(jī)器人交互的設(shè)備，使用示教器操作者可以完成控制機(jī)器人的所有功能，如手動(dòng)控制機(jī)器人運(yùn)動(dòng)、編程控制機(jī)器人運(yùn)動(dòng)以及設(shè)置IO交互信號(hào)等。2）功能區(qū)與接口smartPAD示教器功能按鍵說明見表1-3，界面功能見表1-4，開機(jī)界面布局如圖1-5所示。a）示教器正面

b）示教器背面

圖1-4smartPAD正面和反面3.模塊簡(jiǎn)介三、實(shí)踐操作表1-3smartPAD示教器功能按鍵說明3.模塊簡(jiǎn)介三、實(shí)踐操作表1-3smartPAD示教器功能按鍵說明3.模塊簡(jiǎn)介三、實(shí)踐操作

雙手握持示教器，使機(jī)器人進(jìn)行點(diǎn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)時(shí)，四指需要按下手壓開關(guān)，使機(jī)器人處于伺服開的狀態(tài)，具體方法如圖1-5所示。圖1-5示教器握持方法示教器握持方法三、實(shí)踐操作4.平臺(tái)應(yīng)用模塊說明三、實(shí)踐操作三、實(shí)踐操作三、實(shí)踐操作二、工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用編程初級(jí)平臺(tái)的模塊安裝1.場(chǎng)地準(zhǔn)備（1）每個(gè)工位至少保證6m2的面積，每個(gè)工位有固定臺(tái)面，采光良好，不足部分采用照明補(bǔ)充。（2）場(chǎng)地應(yīng)干凈整潔，無環(huán)境干擾，空氣流通，有防火措施。實(shí)訓(xùn)前檢查應(yīng)準(zhǔn)備的材料、設(shè)備、工具是否齊全。

（3）各平臺(tái)均需提供單相交流220V電源供電設(shè)備及0.5-0.8MPa壓縮空氣氣源，各平臺(tái)電源有獨(dú)立的短路保護(hù)、漏電保護(hù)等裝置。2.硬件準(zhǔn)備工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用編程初級(jí)編程系統(tǒng)需要硬件清單見表1-6。序號(hào)設(shè)備名稱數(shù)量序號(hào)設(shè)備名稱數(shù)量1工業(yè)機(jī)器人本體1套9模擬焊接模塊1套2工業(yè)機(jī)器人示教器1套10雕刻模塊1套3工業(yè)機(jī)器人控制器1套11搬運(yùn)模塊1套4工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用編程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)訓(xùn)臺(tái)1套12電氣控制系統(tǒng)1套5快換工具模塊1套13身份驗(yàn)證系統(tǒng)1套6快換底座1套14外圍控制套件1套7涂膠模塊1套15考核管理系統(tǒng)1套8碼垛模塊1套16數(shù)字化監(jiān)控系統(tǒng)1套表1-6平臺(tái)設(shè)備清單三、實(shí)踐操作3.參考資料準(zhǔn)備平臺(tái)配套編程工作站需要提前準(zhǔn)備如下參考資料，并提前放置在“D:\1+X實(shí)訓(xùn)\參考資料

”文件夾下：

（1）KUKA-KR4工業(yè)機(jī)器人操作編程手冊(cè)；

（2）1+X平臺(tái)信號(hào)表（初級(jí)）；

（3）1+X快插電氣接口圖。

4.工量具及防護(hù)用品準(zhǔn)備相關(guān)工量具及防護(hù)用品按照表1-7所列清單準(zhǔn)備，建議但不局限于表中列出工量具。序號(hào)名稱數(shù)量序號(hào)名稱數(shù)量1內(nèi)六角扳手1套6活動(dòng)扳手1個(gè)2一字螺絲刀1套7尖嘴鉗1把3十字螺絲刀1套8工作服1套4驗(yàn)電筆1支9安全帽1個(gè)5萬用表1個(gè)10電工鞋1雙表1-7工量具清單

三、實(shí)踐操作定位銷5.工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用編程初級(jí)平臺(tái)的模塊安裝

檢查工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用領(lǐng)域一體化教學(xué)創(chuàng)新平臺(tái)（BNRT-IRAP-KR4）初級(jí)所涉及的電、氣路及模塊快換接口，如圖1-6為快換模塊更換用回字塊。平臺(tái)所用快換模塊均可通過回字塊進(jìn)行快速安裝，根據(jù)任務(wù)要求自由配置和布局，并完成接線。（1）機(jī)械安裝

圖1-7所示為其中一種快換模塊，其安裝底面有四個(gè)定位銷，通過回字塊定位孔與快換模塊底面定位銷的配合，可實(shí)現(xiàn)平臺(tái)上各模塊的快速、精確安裝。通過緊固螺孔可使模塊與回字塊連接更加牢固，可滿足不同任務(wù)需求的使用。定位孔緊固螺孔三、實(shí)踐操作三、實(shí)踐操作圖1-8模塊安裝前俯視圖

圖1-9平臺(tái)參考布局圖（2）安裝樣例

圖1-8為平臺(tái)安裝前俯視圖，圖1-9為平臺(tái)安裝部分模塊樣例。項(xiàng)目一所用的快換工具模塊、旋轉(zhuǎn)供料模塊和快換底座模塊，均可通過回字塊快速安裝固定在平臺(tái)上。所用涂膠模塊、模擬焊接模塊、碼垛模塊通過四個(gè)定位銷和定位孔安裝到快換底座上，培訓(xùn)和考核時(shí)可根據(jù)不同任務(wù)自由設(shè)計(jì)和布局各模塊。三、實(shí)踐操作（3）電氣與氣路安裝接口

圖1-10a為氣路快速接口，圖1-10b為電路快速接口和網(wǎng)口，圖1-10c為快換航空插頭。

abc圖1-10電氣快換接口三、實(shí)踐操作6.工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用領(lǐng)域一體化教學(xué)創(chuàng)新平臺(tái)（BNRT-IRAP-KR4）的電源開關(guān)位于觸摸屏的右下側(cè)，如圖1-11所示；KUKA-KR4控制器電源開關(guān)位于操作面板的左下角，如圖1-12所示。圖1-11HMI觸摸屏

圖1-12BN-R3工業(yè)機(jī)器人控制器三、實(shí)踐操作（1）工業(yè)機(jī)器人開機(jī)工業(yè)機(jī)器人開機(jī)步驟：1）檢查工業(yè)機(jī)器人周邊設(shè)備、作業(yè)范圍是否符合開機(jī)條件；2）檢查電路、氣路接口是否正常連接；3）確認(rèn)工業(yè)機(jī)器人控制器和示教器上的急停按鈕已經(jīng)按下；4）打開平臺(tái)電源開關(guān)；5）打開工業(yè)機(jī)器人控制器電源開關(guān)；6）打開氣泵開關(guān)和供氣閥門；7）示教器畫面自動(dòng)開啟，開機(jī)完成。（2）工業(yè)機(jī)器人關(guān)機(jī)工業(yè)機(jī)器人關(guān)機(jī)步驟：1）將工業(yè)機(jī)器人控制器模式開關(guān)切換到手動(dòng)操作模式；2）手動(dòng)操作工業(yè)機(jī)器人返回到原點(diǎn)位置；3）按下示教器上的急停按鈕；4）按下工業(yè)機(jī)器人控制器上的急停按鈕；5）將示教器放到指定位置；6）關(guān)閉工業(yè)機(jī)器人控制器電源開關(guān)；7）關(guān)閉氣泵開關(guān)和供氣閥門；8）關(guān)閉平臺(tái)電源開關(guān)；9）整理工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)周邊設(shè)備、電纜、工件等物品。（3）緊急停止按鈕緊急停止按鈕也稱急停按鈕，當(dāng)發(fā)生緊急情況時(shí)，用戶可以通過快速按下此按鈕來達(dá)到保護(hù)機(jī)械設(shè)備和自身安全的目的。平臺(tái)上的觸摸屏、示教器和機(jī)器人控制器上分別設(shè)有急停按鈕。1.自由度機(jī)器人的自由度是指描述機(jī)器人本體（不含末端執(zhí)行器）相對(duì)于基座標(biāo)系（機(jī)器人坐標(biāo)系）進(jìn)行獨(dú)立運(yùn)動(dòng)的數(shù)目，表示為機(jī)器人動(dòng)作靈活的程度，一般以軸的直線移動(dòng)、擺動(dòng)或旋轉(zhuǎn)動(dòng)作的數(shù)目來表示。四、知識(shí)拓展2.工作空間工作空間又叫作工作范圍、工作區(qū)域。機(jī)器人的工作空間是指機(jī)器人手臂末端或手腕中心(手臂或手部安裝點(diǎn))所能到達(dá)的所有點(diǎn)的集合，不包括手部本身所能到達(dá)的區(qū)域。四、知識(shí)拓展負(fù)載是指機(jī)器人在工作時(shí)能夠承受的最大載重。如果將零件從一個(gè)位置搬至另一個(gè)位置，就需要將零件的重量和機(jī)器人手爪的重量計(jì)算在負(fù)載內(nèi)。目前使用的工業(yè)機(jī)器人負(fù)載范圍可從0.5kg直至800kg。3.負(fù)載能力四、知識(shí)拓展4.工業(yè)機(jī)器人典型行業(yè)應(yīng)用的工作精度作業(yè)任務(wù)額定負(fù)載/kg重復(fù)定位精度/mm搬運(yùn)5~200±0.2~±0.5碼垛50~800±0.5點(diǎn)焊50~350±0.2~±0.3弧焊3~20±0.08~±0.1涂裝5~20±0.2~±0.5裝配2~5±0.02~±0.036~10±0.06~±0.0810~20±0.06~±0.1四、知識(shí)拓展基本素養(yǎng)（30分）序號(hào)評(píng)估內(nèi)容自評(píng)互評(píng)師評(píng)1紀(jì)律（無遲到、早退、曠課）（10分）

2安全規(guī)范操作（10分）

3團(tuán)結(jié)協(xié)作能力、溝通能力（10分）

理論知識(shí)（30分）序號(hào)評(píng)估內(nèi)容自評(píng)互評(píng)師評(píng)1平臺(tái)認(rèn)知（5分）

2模塊組成（15分）

3各模塊的安裝（15分）

4“1+X”職業(yè)技能等級(jí)初級(jí)標(biāo)準(zhǔn)認(rèn)知（5分）

綜合評(píng)價(jià)五、評(píng)價(jià)反饋二、簡(jiǎn)答題1.工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用領(lǐng)域一體化教學(xué)創(chuàng)新平臺(tái)初級(jí)由那些模塊組成。2.工業(yè)機(jī)器人的性能指標(biāo)主要有那些。一、填空題1.工業(yè)機(jī)器人一體化教學(xué)創(chuàng)新平臺(tái)是嚴(yán)格按照《工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用編程》“1+X”職業(yè)技能等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)開發(fā)的實(shí)訓(xùn)、培訓(xùn)和考核的一體化教學(xué)創(chuàng)新平臺(tái)，適用于工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用編程______、______、______職業(yè)技能等級(jí)的培訓(xùn)考核。2.機(jī)器人系統(tǒng)的預(yù)期使用，即機(jī)器人系統(tǒng)的加工工藝、任務(wù)和預(yù)期目的。如：________、_________、_________、_________等。3.工業(yè)機(jī)器人工作精度是指__________（也稱絕對(duì)精度）和___________。4.工業(yè)機(jī)器人控制系統(tǒng)由機(jī)器人運(yùn)動(dòng)控制器、__________、__________、機(jī)箱等組成，用于控制和操作工業(yè)機(jī)器人本體。六、練習(xí)與思考題二、簡(jiǎn)答題1.工業(yè)機(jī)器人本體、工業(yè)機(jī)器人控制系統(tǒng)、標(biāo)準(zhǔn)培訓(xùn)臺(tái)、快換工具模塊、旋轉(zhuǎn)供料模塊、原料倉儲(chǔ)模塊、軌跡模塊、碼垛模塊、涂膠模塊、繪圖模塊、雕刻模塊、快換底座、樣件套裝、通用電氣接口套件、主控系統(tǒng)。2.自由度、工作空間、負(fù)載能力、工作精度。一、填空題初級(jí)

中級(jí)

高級(jí)

搬運(yùn)

碼垛

裝配

噴漆

定位精度

重復(fù)定位精度

伺服驅(qū)動(dòng)器

示教器

機(jī)箱六、練習(xí)與思考題項(xiàng)目二涂膠應(yīng)用編程公司簡(jiǎn)介匯博工業(yè)CATALOGUE一學(xué)習(xí)目標(biāo)公司簡(jiǎn)介CATALOGUE目錄四知識(shí)拓展二工作任務(wù)五評(píng)價(jià)反饋三實(shí)踐操作六練習(xí)與思考題一、學(xué)習(xí)目標(biāo)一、工作任務(wù)的背景涂膠機(jī)器人作為一種典型的涂膠自動(dòng)化裝備，具有工件涂層均勻，重復(fù)精度好，通用性強(qiáng)、工作效率高的優(yōu)點(diǎn)，能夠?qū)⒐と藦挠卸?、易燃、易爆的工作環(huán)境中解放出來，涂膠機(jī)器人已在汽車、機(jī)械制造、3C及家具建材等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。玻璃涂膠機(jī)器人如圖2-1所示。二、工作任務(wù)一、工作任務(wù)的背景人工涂膠和機(jī)器人涂膠對(duì)比如圖2-2所示，機(jī)器人涂膠的產(chǎn)品質(zhì)量?jī)?yōu)勢(shì)顯著。涂膠機(jī)器人涂膠質(zhì)量影響因素主要有以下幾點(diǎn)：（1）固定膠槍使用用戶坐標(biāo)系，機(jī)器人輸出TCP速度才能較真實(shí)反映涂膠速度。（2）涂膠過程速度不宜太快或波動(dòng)太大，軌跡要盡量平滑，涂膠質(zhì)量才能保證。（3）膠槍槍頭粗細(xì)、涂膠機(jī)設(shè)置最大流量和機(jī)器人涂膠行走速度，這三者需要根據(jù)經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行調(diào)試優(yōu)化，涂膠質(zhì)量?jī)?yōu)化也從這三個(gè)方面考慮。（4）只要速度波動(dòng)不大，理論上機(jī)器人涂膠時(shí)，軌跡為圓弧涂膠質(zhì)量不受影響，不需要特意將速度減小，實(shí)際應(yīng)用時(shí)也得到了證實(shí)。（5）涂膠機(jī)器人調(diào)試過程中需要嚴(yán)格按照說明書中時(shí)序圖進(jìn)行控制，質(zhì)量、安全才可得到保證，起始速度值和開關(guān)膠槍也有先后順序，使用時(shí)需要特別注意。圖2-2

人工涂膠和機(jī)器人涂膠二、工作任務(wù)二、所需要的設(shè)備工業(yè)機(jī)器人涂膠系統(tǒng)涉及的主要設(shè)備包括：工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用領(lǐng)域一體化教學(xué)創(chuàng)新平臺(tái)（BNRT-IRAP-KR4）、KUKA-KR4型工業(yè)機(jī)器人本體、電源、機(jī)器人控制器、示教器、氣泵、涂膠工具和涂膠模塊，如圖2-3所示。二、工作任務(wù)三、任務(wù)描述將涂膠模塊安裝在工作臺(tái)指定位置，在工業(yè)機(jī)器人末端手動(dòng)安裝涂膠工具，創(chuàng)建并正確命名程序，文件命名為：“gelatinize”，亦可由操作者自己定義。進(jìn)行工業(yè)機(jī)器人示教編程時(shí)，須調(diào)用根據(jù)任務(wù)要求所創(chuàng)建的基坐標(biāo)系，按下啟動(dòng)按鈕后，實(shí)現(xiàn)工業(yè)機(jī)器人自動(dòng)從工作原點(diǎn)開始，按照紅色曲線指定的涂膠軌跡，從起點(diǎn)按照1-2-3-4的順序進(jìn)行涂膠操作，涂膠過程中，涂膠工具垂直向下，涂膠工具末端處于膠槽正上方與膠槽邊緣上表面處于同一水平面，且不能觸碰膠槽邊緣，完成涂膠操作后工業(yè)機(jī)器人返回工作原點(diǎn)。工作任務(wù)如圖2-4所示。二、工作任務(wù)三、實(shí)踐操作（1）檢查機(jī)器人本體是否固定到位；（2）檢查打包運(yùn)輸時(shí)的固定夾具和橡膠墊是否拆除。一、知識(shí)儲(chǔ)備

1.設(shè)備檢查三、實(shí)踐操作三、實(shí)踐操作三、實(shí)踐操作三、實(shí)踐操作三、實(shí)踐操作三、實(shí)踐操作三、實(shí)踐操作默認(rèn)密碼為“kuka”，新啟動(dòng)時(shí)將選擇默認(rèn)用戶組。如果要切換至AUT（自動(dòng)）運(yùn)行方式或AUTEXT運(yùn)行方式（外部自動(dòng)運(yùn)行），則機(jī)器人控制器將出于安全原因切換至默認(rèn)用戶組。如果希望選擇另外一個(gè)用戶組，則需要進(jìn)行切換。如果在一段固定時(shí)間內(nèi)，未在操作界面進(jìn)行任何操作，則機(jī)器人控制系統(tǒng)將出于安全原因切換至默認(rèn)用戶組，默認(rèn)停留時(shí)間設(shè)置為300秒。三、實(shí)踐操作三、實(shí)踐操作三、實(shí)踐操作7.控制機(jī)器人的各軸單獨(dú)運(yùn)動(dòng)三、實(shí)踐操作三、實(shí)踐操作三、實(shí)踐操作三、實(shí)踐操作說明：①運(yùn)動(dòng)方式：LIN；②起點(diǎn)：P1。系統(tǒng)自動(dòng)賦予一個(gè)名稱。名稱可以被改寫；③目標(biāo)點(diǎn)軌跡逼近；④速度：可從1-100%范圍內(nèi)進(jìn)行調(diào)整；⑤運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)組的名稱：系統(tǒng)自動(dòng)賦予一個(gè)名稱，名稱可以被改寫；⑥該運(yùn)動(dòng)的碰撞識(shí)別。（3）CIRC：圓弧運(yùn)動(dòng)指令，如表2-8所示三、實(shí)踐操作說明：①運(yùn)動(dòng)方式：如PTP；②起點(diǎn)：P1；③目標(biāo)點(diǎn)軌跡逼近；④速度：可在從1-100%范圍內(nèi)進(jìn)行調(diào)整；⑤運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)組的名稱：系統(tǒng)自動(dòng)賦予一個(gè)名稱，名稱可以被改寫；⑥該運(yùn)動(dòng)的碰撞識(shí)別。三、實(shí)踐操作說明：①運(yùn)動(dòng)方式：CIRC；②起點(diǎn)：P1；③輔助點(diǎn)，系統(tǒng)自動(dòng)賦予一個(gè)名稱，名稱可以被改寫；④目標(biāo)點(diǎn)軌跡逼近；⑤速度：可在1-100%范圍內(nèi)進(jìn)行調(diào)整；⑥運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)組的名稱。9.建立工具坐標(biāo)系（1）工具測(cè)量分為兩步：1）確定工具坐標(biāo)系原點(diǎn)(TCP），可以選擇XYZ4點(diǎn)法（如圖2-6所示）和XYZ參照法。三、實(shí)踐操作XYZ4點(diǎn)法確定工具坐標(biāo)系，標(biāo)定步驟如表2-9所示。表2-9采用XYZ4點(diǎn)法確定工具坐標(biāo)系的操作步驟三、實(shí)踐操作三、實(shí)踐操作三、實(shí)踐操作三、實(shí)踐操作三、實(shí)踐操作三、實(shí)踐操作三、實(shí)踐操作2）確定工具坐標(biāo)系的姿態(tài)，可以選擇ABC世界坐標(biāo)系法和ABC2點(diǎn)法，其中ABC世界坐標(biāo)系法又分為5D法和6D法。還可以根據(jù)工具設(shè)計(jì)參數(shù)，直接錄入工具TCP至法蘭中心點(diǎn)的距離值(X,Y,Z)和轉(zhuǎn)角（A,B,C）數(shù)據(jù)。表2-10為ABC2點(diǎn)法確定工具坐標(biāo)系的姿態(tài)的操作步驟。三、實(shí)踐操作三、實(shí)踐操作三、實(shí)踐操作三、實(shí)踐操作三、實(shí)踐操作三、實(shí)踐操作三、實(shí)踐操作（2）XYZ-參照法確定TCP在XYZ-參照法中，TCP的數(shù)值是由與法蘭盤上的一個(gè)已知點(diǎn)的比較而得出的。XYZ參照法將對(duì)一個(gè)新工具和一個(gè)已經(jīng)測(cè)量過的工具進(jìn)行比較，控制系統(tǒng)比較法蘭的位置，計(jì)算出新工具的TCP。1）前提條件：機(jī)器人法蘭上裝有一個(gè)已經(jīng)測(cè)量的工具，且該工具TCP數(shù)據(jù)是已知的，機(jī)器人處于T1方式。2）使用XYZ參照法進(jìn)行工具TCP測(cè)量的操作步驟如下：①機(jī)器人安裝已經(jīng)測(cè)量過的工具，按“主菜單”鍵，在菜單中選擇“投入運(yùn)行”→“測(cè)量”→“工具”→“XYZ參照法”。②為待測(cè)定的工具選擇一個(gè)“工具編號(hào)”，輸入一個(gè)名稱，如編號(hào)選為2、名稱為Tool2,單擊“繼續(xù)”鍵確認(rèn)。輸入已經(jīng)測(cè)量工具的TCP數(shù)據(jù)，單擊“繼續(xù)”鍵確認(rèn)。③將已經(jīng)測(cè)量過的工具的TCP移至一個(gè)參照點(diǎn)，如圖2-7a所示,使工具的TCP點(diǎn)與參照尖點(diǎn)對(duì)準(zhǔn),單擊“測(cè)量”，單擊“繼續(xù)”鍵確認(rèn)。④拆下已經(jīng)測(cè)量過的工具，將待測(cè)的新工具安裝在機(jī)器人上,將新工具的TCP移至前一步驟中同一個(gè)參考點(diǎn)，如圖2-7b所示，使待測(cè)工具的TCP點(diǎn)與參考點(diǎn)對(duì)準(zhǔn)，單擊“測(cè)量”，單擊“繼續(xù)”按鍵確認(rèn)。⑤在負(fù)載數(shù)據(jù)輸入窗口中正確輸入負(fù)載數(shù)據(jù)，單擊“繼續(xù)”鍵確認(rèn)，單擊“保存”鍵按鈕。三、實(shí)踐操作建立基坐標(biāo)系表2-11用三點(diǎn)法建立基坐標(biāo)系的操作步驟用三點(diǎn)法建立基坐標(biāo)系操作步驟如表2-11所示三、實(shí)踐操作三、實(shí)踐操作三、實(shí)踐操作三、實(shí)踐操作三、實(shí)踐操作三、實(shí)踐操作三、實(shí)踐操作三、實(shí)踐操作三、實(shí)踐操作二、任務(wù)實(shí)施1.運(yùn)動(dòng)軌跡規(guī)劃工業(yè)機(jī)器人拾取膠槍，在裝配盤各工件裝配槽內(nèi)按軌跡進(jìn)行涂膠作業(yè)，運(yùn)動(dòng)路徑如圖2-8所示。三、實(shí)踐操作1）操作示教器打開數(shù)字輸入/輸出控制界面，如圖2-9所示。（1）I/O強(qiáng)制功能介紹如表2-12所示。2.手動(dòng)安裝涂膠工具三、實(shí)踐操作三、實(shí)踐操作2）選擇輸出端[3]，單擊“值”，強(qiáng)制賦值數(shù)字輸出端[3]使快換末端卡扣收縮，如圖2-10所示。3）將涂膠工具前端安裝在接口法蘭處，如圖2-11所示。三、實(shí)踐操作4）再次單擊“值”停止輸出數(shù)字輸出端[3]，在內(nèi)置彈簧力作用下快換末端卡扣伸出，如圖2-12所示，手動(dòng)安裝涂膠工具完成，加下來可以進(jìn)行程序的編制。三、實(shí)踐操作4.示教編程本次涂膠編程的變量總共有7個(gè)，分別為“home”，“point0”，“point1”,“point2”,“point3”，“point4”，“point5”，其中“home”點(diǎn)為KUKA-KR4機(jī)器人的機(jī)械原點(diǎn)，“point0”位于“point1”的正上方，“point1”，“point2”，“point3”，“point4”，“point5”編程的關(guān)節(jié)點(diǎn)，位置如圖2-13所示，涂膠應(yīng)用編程如表2-13所示。三、實(shí)踐操作表2-13涂膠應(yīng)用編程三、實(shí)踐操作三、實(shí)踐操作三、實(shí)踐操作三、實(shí)踐操作三、實(shí)踐操作三、實(shí)踐操作三、實(shí)踐操作三、實(shí)踐操作三、實(shí)踐操作三、實(shí)踐操作三、實(shí)踐操作三、實(shí)踐操作（1）調(diào)試目的完成了程序的編輯后，然后對(duì)程序進(jìn)行調(diào)試，調(diào)試的目的有兩個(gè)：1）檢查程序的位置點(diǎn)是否正確；2）檢查程序的邏輯控制是否有不完善的地方。（2）調(diào)試過程1）單步運(yùn)行在運(yùn)行程序前，需要將工業(yè)機(jī)器人“使能開關(guān)”打開。2）選擇“g1”再單擊“選定”進(jìn)入程序運(yùn)行模塊如圖2-14所示。3）將光標(biāo)移動(dòng)至第一行程序，長(zhǎng)按“正向運(yùn)行”按鈕，進(jìn)行程序示教，如圖2-15所示。5.程序調(diào)試與運(yùn)行三、實(shí)踐操作運(yùn)行程序過程中，若發(fā)現(xiàn)可能發(fā)生碰撞、失速等危險(xiǎn)時(shí)，及時(shí)按下示教器上的急停按鈕，防止發(fā)生人身傷害或機(jī)器人損壞。當(dāng)單步點(diǎn)動(dòng)運(yùn)行完所有程序后程序無誤，即完成程序調(diào)試。四、知識(shí)拓展1.如何選擇合適的涂膠機(jī)器人選用涂膠機(jī)器人，首先應(yīng)了解涂膠的膠體性能，是否需要加熱、流量控制和粘性調(diào)節(jié)等，再確定點(diǎn)涂的工件特征，所需運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)及其運(yùn)動(dòng)過程，根據(jù)這些因素確定工作的幅面和有效運(yùn)動(dòng)范圍；如果是多種工件的涂膠，需考慮最大工件所需的空間，還應(yīng)保證夾具和運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的配合，是否需要電子到位等信號(hào)；最后需考慮有什么特殊的工作屬性，比如是否需要兩把或者多把膠槍，工作后是否需要換槍，膠槍及附屬結(jié)構(gòu)的重量，這樣完全的將機(jī)械的結(jié)構(gòu)勾勒出來，并準(zhǔn)確的選取。在電控上，需確定運(yùn)動(dòng)的速度屬性，在合適的電氣配置上根據(jù)膠體的濃度和流量來控制速度?？刂葡到y(tǒng)的使用是難點(diǎn)，因?yàn)橐粋€(gè)機(jī)構(gòu)需要較多的電氣信號(hào)，如安全信號(hào)、工件到位信號(hào)、涂膠開始信號(hào)、緊急停止信號(hào)、涂膠任務(wù)完成信號(hào)，這都需要通過I/O來完成，需外接PLC，可以節(jié)省成本，減少發(fā)生故障時(shí)的檢測(cè)復(fù)雜性。一般的涂膠機(jī)都是伺服控制，所以系統(tǒng)有多種選擇，控制信號(hào)有數(shù)字量或模擬量，根據(jù)自己習(xí)慣選擇即可。四、知識(shí)拓展2.如何選用膠體溫度控制系統(tǒng)隨著技術(shù)的不斷發(fā)展，工業(yè)用膠的需求量不斷增加，目前主要應(yīng)用在汽車、家具、造船、航空航天、建筑、包裝、電氣/電子等主要行業(yè)。工業(yè)用膠主要分為丙烯酸型粘合劑、厭氧膠、瞬干膠環(huán)氧膠、熱熔膠、聚氨酯型粘合劑、硅膠、UV固化粘合劑等。對(duì)于不同的膠體，膠體最適溫度不同，所以在不同行業(yè)選擇不同的膠體時(shí)應(yīng)該注意選擇合適的涂膠加熱系統(tǒng)。在汽車行業(yè)，主要用丙烯酸型粘合劑對(duì)車窗等進(jìn)行密封涂膠，分析此膠體材料的特性，得出以下結(jié)論：當(dāng)膠體溫度低于25℃時(shí)，膠體的溫度與粘度成反比，膠體的流速在恒壓條件下明顯下降；當(dāng)膠體溫度在25～30℃之間時(shí)，膠體的溫度與粘度的相關(guān)性較小，粘度基本保持不變，膠體的流速在恒壓條件下比較穩(wěn)定、無明顯波動(dòng)；當(dāng)膠體溫度在30～35℃之間時(shí)，膠體的溫度與粘度成反比，膠體的流速在恒壓條件下明顯上升；當(dāng)膠體溫度高于35℃時(shí)，膠體開始由液態(tài)逐步轉(zhuǎn)化成固態(tài)顆粒狀（塑化）。據(jù)此將涂膠系統(tǒng)的膠體溫度值設(shè)定為27℃。為了能使整個(gè)涂膠系統(tǒng)達(dá)到最佳的工藝溫度，整個(gè)供膠系統(tǒng)分別采用供膠管路溫控系統(tǒng)、WEINREICH加熱系統(tǒng)、GUN加熱系統(tǒng)和DOSER加熱系統(tǒng)對(duì)膠體溫度進(jìn)行控制，如圖2-16所示。四、知識(shí)拓展3.如何構(gòu)建膠體流量控制系統(tǒng)膠體流量控制系統(tǒng)是涂膠工藝的核心，如圖2-17所示，直接影響涂膠的質(zhì)量和膠體使用的成本。膠體流量控制系統(tǒng)必須滿足兩個(gè)條件：a.速度變化響應(yīng)快；b.準(zhǔn)確的流量計(jì)量。因此，膠體流量控制以BECKHOFF（TwinCATPLC/NC技術(shù)）作為主控制器——執(zhí)行1000條PLC命令所需時(shí)間只有0.9μs，執(zhí)行100個(gè)伺服軸指令所需時(shí)間為20μs。膠體流量的計(jì)量通過Indramat伺服控制器、伺服電動(dòng)機(jī)和絲桿活塞組成的計(jì)量執(zhí)行器進(jìn)行，其最小控制精度可以達(dá)到0.1mL?；舅仞B(yǎng)（30分）序號(hào)評(píng)估內(nèi)容自評(píng)互評(píng)師評(píng)1紀(jì)律（無遲到、早退、曠課）（10分）

2安全規(guī)范操作（10分）

3團(tuán)結(jié)協(xié)作能力、溝通能力（10分）

理論知識(shí)（30分）序號(hào)評(píng)估內(nèi)容自評(píng)互評(píng)師評(píng)1SPTP/SLIN/SCIRC等指令的應(yīng)用(10分)

2涂膠工藝流程（10分）

3選擇涂膠機(jī)器人的方法（5分）

4涂膠在行業(yè)中的應(yīng)用（5分）

綜合評(píng)價(jià)五、評(píng)價(jià)反饋五、評(píng)價(jià)反饋二、簡(jiǎn)答題1.如何使用XYZ參照法進(jìn)行工具TCP測(cè)量？2.庫卡機(jī)器人示教編程常用的指令有哪些？一、填空題1.T1(手動(dòng)慢速運(yùn)行)用于________，手動(dòng)運(yùn)行時(shí)的最大速度為______。2.工具測(cè)量分為兩步：首先確定工具坐標(biāo)系原點(diǎn)(TCP），可以選擇______法和______法。然后確定工具坐標(biāo)系的姿態(tài)，可以選擇____________法和____________法，其中ABC世界坐標(biāo)系法又分為5D法和6D法。3.示教器是操作者與機(jī)器人交互的設(shè)備，使用示教器操作者可以完成控制機(jī)器人的所有功能。比如___________、___________、設(shè)置IO交互信號(hào)等。4.編程指令PTP代表___________運(yùn)動(dòng)，LIN代表___________運(yùn)動(dòng)，CIRC代表___________運(yùn)動(dòng)。5.當(dāng)膠體溫度高于35℃時(shí)，膠體開始________。六、練習(xí)與思考題三、編程題進(jìn)行工業(yè)機(jī)器人示教編程，按下啟動(dòng)按鈕后，實(shí)現(xiàn)工業(yè)機(jī)器人自動(dòng)從工作原點(diǎn)開始，按照指定涂膠軌跡，從起點(diǎn)按照4-3-2-1的順序進(jìn)行涂膠操作，如下圖所示，完成操作后工業(yè)機(jī)器人返回工作原點(diǎn)。六、練習(xí)與思考題答案一、填空題T1(手動(dòng)慢速運(yùn)行)用于手動(dòng)示教和調(diào)試，手動(dòng)運(yùn)行時(shí)的最大速度為較慢的速度，通常是安全速度。工具測(cè)量分為兩步：首先確定工具坐標(biāo)系原點(diǎn)(TCP），可以選擇基準(zhǔn)物體法和兩點(diǎn)法。然后確定工具坐標(biāo)系的姿態(tài)，可以選擇ABC世界坐標(biāo)系法和自由坐標(biāo)系法，其中ABC世界坐標(biāo)系法又分為5D法和6D法。示教器是操作者與機(jī)器人交互的設(shè)備，使用示教器操作者可以完成控制機(jī)器人的所有功能。比如示教運(yùn)動(dòng)、示教程序、設(shè)置IO交互信號(hào)等。編程指令PTP代表點(diǎn)到點(diǎn)運(yùn)動(dòng)，LIN代表直線運(yùn)動(dòng)，CIRC代表圓弧運(yùn)動(dòng)。當(dāng)膠體溫度高于35℃時(shí)，膠體開始變軟/流動(dòng)。六、練習(xí)與思考題項(xiàng)目三工業(yè)機(jī)器人焊接應(yīng)用編程天津市智能機(jī)器人技術(shù)及應(yīng)用企業(yè)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室公司簡(jiǎn)介匯博工業(yè)CATALOGUE一學(xué)習(xí)目標(biāo)公司簡(jiǎn)介CATALOGUE目錄四知識(shí)拓展二工作任務(wù)五評(píng)價(jià)反饋三實(shí)踐操作六練習(xí)與思考題1．掌握程序的修改和運(yùn)動(dòng)參數(shù)的修改；2．掌握工業(yè)機(jī)器人模擬焊接應(yīng)用程序的編制。一、學(xué)習(xí)目標(biāo)一、工作任務(wù)的背景焊接機(jī)器人作為當(dāng)前廣泛使用的先講自動(dòng)化焊接設(shè)備，具有通用性強(qiáng)、工作穩(wěn)定、操作簡(jiǎn)便、功能豐富等優(yōu)點(diǎn)，越來越受到人們的重視。工業(yè)機(jī)器人在焊接領(lǐng)域的應(yīng)用最早是從汽車裝配生產(chǎn)線上開始的。隨著汽車、軍工及重工等行業(yè)的飛速發(fā)展，焊接機(jī)器人的應(yīng)用越來越普遍，機(jī)器人焊接如右圖所示。工業(yè)機(jī)器人和焊接電源組成的機(jī)器人自動(dòng)化焊接系統(tǒng)能夠自由、靈活地實(shí)現(xiàn)各種復(fù)雜維曲線的焊接。它能夠把人從惡劣的工作環(huán)境中解放出來，以從事具有更附加值的工作，因此現(xiàn)階段對(duì)于能夠熟練掌握工業(yè)機(jī)器人焊接相關(guān)技術(shù)的人才需求很大。二、工作任務(wù)二、所需要的設(shè)備

工業(yè)機(jī)器人模擬焊接系統(tǒng)涉及的主要設(shè)備包括工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用領(lǐng)域一體化教學(xué)創(chuàng)新平臺(tái)（BNRT-IRAP-KR4）、KUKA-KR4型工業(yè)機(jī)器人本體、機(jī)器人控制器、示教器、氣泵和模擬焊接工具等，如下圖所示。

電源

控制器

示教器

工業(yè)機(jī)器人本體

模擬焊接模塊

模擬焊接工具

氣泵二、工作任務(wù)三、任務(wù)描述

按要求將模擬焊接模塊安裝在工作臺(tái)指定位置，在工業(yè)機(jī)器人末端手動(dòng)安裝模擬焊接工具，創(chuàng)建并正確命名模擬焊接程序。利用示教器進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)操作編程，按下啟動(dòng)按鈕后，工業(yè)機(jī)器人自動(dòng)從工作原點(diǎn)開始模擬焊接任務(wù)，工業(yè)機(jī)器人自動(dòng)從工作原點(diǎn)開始模擬焊接任務(wù)。在任務(wù)中，焊接工具前端始終垂直于模擬焊接模塊表面，完成焊接任務(wù)后工業(yè)機(jī)器人返回工作原點(diǎn)。完成樣例圖如下。二、工作任務(wù)三、實(shí)踐操作一、知識(shí)儲(chǔ)備

1.程序文件使用

（1）創(chuàng)建程序模塊在SmartPad上，程序模塊盡量保存在“R1\Program”文件夾中，也可建立新的文件夾并將程序模塊存放在該目錄下。模塊中可以加入注釋，此類注釋中可含有程序的簡(jiǎn)短說明，為了便于管理和維護(hù)，模塊命名盡量規(guī)范，KUKA機(jī)器人程序模塊命名示例如下

程序模塊建立過程如下1.依次單擊【R1】→【Program】→【新】，新建一個(gè)程序文件夾，此時(shí)可以給該文件夾進(jìn)行命名，如“ceshi”。2.依次單擊【用戶組】→【專家】，輸入登錄密碼“KUKA”，單擊【登錄】按鈕。三、實(shí)踐操作

程序模塊建立過程如下3.依次單擊“ceshi”文件夾→【打開】4.依次單擊右側(cè)空白處→【新】按鈕三、實(shí)踐操作

程序模塊建立過程如下5.彈出程序模板選擇窗口，此處依次單擊【Modul】模板→【ok】按鈕。6.在“ceshi”文件夾里，彈出程序弄塊命令窗口，給程序塊命名，如“ceshi1”，單擊【ok】按鈕。三、實(shí)踐操作

程序模塊建立過程如下7.程序模塊創(chuàng)建后，系統(tǒng)自動(dòng)生成兩個(gè)同名文件：一個(gè)名為“ceshi1.src”程序文件，另一個(gè)為“ceshi1.dat”數(shù)據(jù)文件。三、實(shí)踐操作

（2）程序模塊構(gòu)成一個(gè)完整的程序模塊包括同名的兩個(gè)文件：SRC程序文件和DAT數(shù)據(jù)文件。1）SRC程序文件：存儲(chǔ)程序的源代碼。2）DAT數(shù)據(jù)文件：可存儲(chǔ)變量數(shù)據(jù)和點(diǎn)坐標(biāo)，DAT數(shù)據(jù)文件如圖3-5所示?！?.DAT”文件在專家或者更高權(quán)限用戶組登錄狀態(tài)下可見。三、實(shí)踐操作2.修改程序和參數(shù)

將光標(biāo)移至某一行，單擊【更改】，可對(duì)該行的指令進(jìn)行更改，以SPTP行指令為例。三、實(shí)踐操作SPTP行指令參數(shù)名稱及其說明三、實(shí)踐操作3.重命名文件

在導(dǎo)航器的右側(cè)區(qū)域中選中要重命名的元素（文件或文件夾），單擊【編輯】，在導(dǎo)航器中選擇【改名】，輸入更改的名稱，再單擊右下方的【OK】按鈕。重命名文件夾如下圖所示。三、實(shí)踐操作4.刪除程序行選定要?jiǎng)h除的程序行，依次單擊下方菜單欄的【編輯】→【刪除】→【是】按鈕。三、實(shí)踐操作二、任務(wù)實(shí)施1.運(yùn)動(dòng)規(guī)劃為工業(yè)機(jī)器人手動(dòng)安裝模擬焊接工具，在模擬焊接模塊上進(jìn)行模擬焊接作業(yè)，各示教點(diǎn)需與模擬焊接模塊保持8-10mm距離，運(yùn)動(dòng)路徑如下圖。三、實(shí)踐操作二、任務(wù)實(shí)施2.手動(dòng)安裝模擬焊接工具（1）單擊示教器界面中，依次單擊【主菜單】→【顯示】→【輸入/輸出端】→【數(shù)字輸出端】，進(jìn)入到I/O控制界面，再選中輸出端第三行，單擊【值】。三、實(shí)踐操作（2）單擊3號(hào)I/O狀態(tài)按鈕，使3號(hào)I/O強(qiáng)制輸出為1，3號(hào)I/O后面的圓圈變?yōu)榫G色，快換末端卡扣收縮。三、實(shí)踐操作(3)手動(dòng)將焊接工具安裝在快換接口法蘭，再單擊3號(hào)I/O對(duì)應(yīng)的【值】按鈕，使3號(hào)I/O強(qiáng)制輸出為0，3號(hào)I/O后面的綠色圓圈變?yōu)榘咨?，快換末端卡扣張開，完成模擬焊接工具安裝。三、實(shí)踐操作3.示教編程（1）新建程序操作步驟如下。1）新建焊接文件依次單擊【Program】文件夾→【新】。2）新建焊接文件依次單擊【Modul】模塊→【OK】。三、實(shí)踐操作3.示教編程3）新建焊接文件將新建文件命名為【hanjie】，單擊【OK】。三、實(shí)踐操作3.示教編程（1）新建坐標(biāo)系操作步驟如下。1）單擊左上角的【主菜單按鍵】，再依次單擊【投入運(yùn)行】→【工具/基坐標(biāo)管理】。2）單擊右下方的【添加】。三、實(shí)踐操作3）依次單擊轉(zhuǎn)換欄里的【測(cè)量】→

“XYZ4點(diǎn)法”。4）將模擬焊接工具的尖點(diǎn)移動(dòng)到標(biāo)定針處，再依次單擊【測(cè)量點(diǎn)1】→【Touch-up】記錄位置。三、實(shí)踐操作5）調(diào)整機(jī)器人的姿態(tài)，再將模擬焊接工具的尖點(diǎn)移動(dòng)到標(biāo)定針處，依次單擊【測(cè)量點(diǎn)2】→【Touch-up】記錄位置。。6）調(diào)整機(jī)器人的姿態(tài)，再將模擬焊接工具的尖點(diǎn)移動(dòng)到標(biāo)定針處，依次單擊【測(cè)量點(diǎn)3】→【Touch-up】記錄位置。三、實(shí)踐操作7）調(diào)整機(jī)器人的姿態(tài)，將模擬焊接工具的前端垂直于水平面，再將模擬焊接工具的尖點(diǎn)移動(dòng)到標(biāo)定針處，依次單擊【測(cè)量點(diǎn)4】→【Touch-up】記錄位置。8）單擊【退出】。三、實(shí)踐操作9）題詞單擊轉(zhuǎn)換欄里的【測(cè)量】→【ABC2點(diǎn)法】。10）保持步驟7）中模擬焊接工具的姿態(tài)（使模擬焊接工具前部與工作臺(tái)垂直），依次單擊【TCP】→【Touch-up】記錄位置。三、實(shí)踐操作11）保持模擬焊接工具Z方向坐標(biāo)不變，手動(dòng)操作機(jī)器人沿X軸方向移動(dòng)模擬焊接工具，再依次單擊【X軸】→【Touch-up】記錄位置。12）保持模擬焊接工具Z方向坐標(biāo)不變，手動(dòng)操作機(jī)器人沿Y軸方向移動(dòng)模擬焊接工具，再依次單擊【XY層面】→【Touch-up】記錄位置。三、實(shí)踐操作13）單擊下方的【保存】，再單擊左上方的【X】。注：工件坐標(biāo)系建立方法參照項(xiàng)目二涂膠模塊。三、實(shí)踐操作（4）模擬焊接應(yīng)用程序編寫。1）打開“hanjie”文件依次單擊“hanjie”的src文件→【打開】。2）添加【SPTP】運(yùn)動(dòng)指令進(jìn)入程序編輯界面后，“4”、“6”程序行均表示機(jī)器人“HOME”點(diǎn)。單擊“5”程序行，手動(dòng)操作機(jī)器人移動(dòng)到模擬焊接模塊軌跡點(diǎn)1的正上方(約100mm)，依次單擊【指令】→【運(yùn)動(dòng)】→【SPTP】。三、實(shí)踐操作3）參數(shù)設(shè)置單擊【觸碰箭頭】。此程序行中，“SPTP”表示“點(diǎn)到點(diǎn)運(yùn)動(dòng)方式”；“P1”表示“該點(diǎn)名稱”；“空白”表示“機(jī)器人精確移動(dòng)至目標(biāo)點(diǎn)”，“CONT”表示“目標(biāo)點(diǎn)軌跡逼近”；“Vel=100%”表示“軸速度值為100%”；“PDAT1”為系統(tǒng)自動(dòng)賦予的運(yùn)動(dòng)參數(shù)名稱；“ColDetect=”表示“該段的碰撞識(shí)別”。4）添加“工具坐標(biāo)系”單擊工具后方的下拉菜單，選擇之前建立的工具坐標(biāo)“Tool4”。三、實(shí)踐操作5）添加“基坐標(biāo)系”單擊基坐標(biāo)后方的下拉菜單，選擇在模擬焊接模塊上建立的基坐標(biāo)“Base4”，再單擊【X】。6）p1點(diǎn)示教依次單擊示教器右下角【TouchUp】→【指令OK】按鈕，完成p1點(diǎn)示教。三、實(shí)踐操作7）添加【SlIN】運(yùn)動(dòng)指令手動(dòng)操作機(jī)器人移動(dòng)到模擬焊接模塊軌跡點(diǎn)1，依次單擊【指令】→【運(yùn)動(dòng)】→【SLIN】。8）p2點(diǎn)示教依次單擊【Touch-up】→【指令OK】。此程序行中，“SLIN”表示“直線運(yùn)動(dòng)方式”；“P2”表示“該點(diǎn)名稱”；“空白”表示“機(jī)器人精確移動(dòng)至目標(biāo)點(diǎn)”，“CONT”表示“目標(biāo)點(diǎn)軌跡逼近”；“Vel=2[m/s]”表示“軸速度值為2m/s”；“CPDAT1”為系統(tǒng)自動(dòng)賦予的運(yùn)動(dòng)參數(shù)名稱；“ColDetect=”表示“該段的碰撞識(shí)別”。。三、實(shí)踐操作9）添加【SlIN】運(yùn)動(dòng)指令手動(dòng)操作機(jī)器人移動(dòng)到模擬焊接模塊軌跡點(diǎn)2，依次單擊【指令】→【運(yùn)動(dòng)】→【SLIN】。10）p3點(diǎn)示教依次單擊示教器右下角【TouchUp】→【指令OK】按鈕，完成p3點(diǎn)示教。三、實(shí)踐操作11）添加【SCIRC】運(yùn)動(dòng)指令手動(dòng)操作機(jī)器人移動(dòng)到模擬焊接模塊軌跡點(diǎn)3，依次單擊【指令】→【運(yùn)動(dòng)】→【SCIRC】。三、實(shí)踐操作12）參數(shù)設(shè)置操縱機(jī)器人移動(dòng)到模擬焊接模塊軌跡點(diǎn)3，單擊【Touch-up輔助點(diǎn)】，再操縱機(jī)器人移動(dòng)到模擬焊接模塊軌跡點(diǎn)4，依次單擊【修整Touch-up】→【指令OK】。此程序行中，“SCIRC”表示“圓弧運(yùn)動(dòng)方式”；“P4”、“P5”表示“該點(diǎn)名稱”；“空白”表示“機(jī)器人精確移動(dòng)至目標(biāo)點(diǎn)”，“CONT”表示“目標(biāo)點(diǎn)軌跡逼近”；“Vel=2[m/s]”表示“軸速度值為2m/s”；“CPDAT3”為系統(tǒng)自動(dòng)賦予的運(yùn)動(dòng)參數(shù)名稱；“ColDetect=”表示“該段的碰撞識(shí)別”。三、實(shí)踐操作13）添加【SlIN】運(yùn)動(dòng)指令手動(dòng)操作機(jī)器人移動(dòng)到模擬焊接模塊軌跡點(diǎn)5，依次單擊【指令】→【運(yùn)動(dòng)】→【SLIN】。14）p6點(diǎn)示教依次單擊示教器右下角【TouchUp】→【指令OK】按鈕，完成p6點(diǎn)示教。。三、實(shí)踐操作15）添加【SlIN】運(yùn)動(dòng)指令手動(dòng)操作機(jī)器人移動(dòng)到模擬焊接模塊軌跡點(diǎn)6，依次單擊【指令】→【運(yùn)動(dòng)】→【SLIN】。16）p7點(diǎn)示教依次單擊示教器右下角【TouchUp】→【指令OK】按鈕，完成p7點(diǎn)示教。三、實(shí)踐操作17）添加【SCIRC】運(yùn)動(dòng)指令手動(dòng)操作機(jī)器人移動(dòng)到模擬焊接模塊軌跡點(diǎn)7，依次單擊【指令】→【運(yùn)動(dòng)】→【SCIRC】。18）參數(shù)設(shè)置操縱機(jī)器人移動(dòng)到模擬焊接模塊軌跡點(diǎn)7，單擊【Touch-up輔助點(diǎn)】，再操縱機(jī)器人移動(dòng)到模擬焊接模塊軌跡點(diǎn)8，依次單擊【修整Touch-up】→【指令OK】。三、實(shí)踐操作19）添加【SlIN】運(yùn)動(dòng)指令手動(dòng)操作機(jī)器人移動(dòng)到模擬焊接模塊軌跡點(diǎn)8，依次單擊【指令】→【運(yùn)動(dòng)】→【SLIN】。20）p10點(diǎn)示教依次單擊示教器右下角【TouchUp】→【指令OK】按鈕，完成p10點(diǎn)示教。三、實(shí)踐操作21）添加【SlIN】運(yùn)動(dòng)指令手動(dòng)操作機(jī)器人移動(dòng)到模擬焊接模塊軌跡點(diǎn)1上方100mm處，依次單擊【指令】→【運(yùn)動(dòng)】→【SLIN】。22）p11點(diǎn)示教依次單擊示教器右下角【TouchUp】→【指令OK】按鈕，完成p11點(diǎn)示教。三、實(shí)踐操作23）程序編制完成。三、實(shí)踐操作4.程序調(diào)試與運(yùn)行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(yùn)行，選擇“hanjie”目錄下hanjie程序，單擊示教器下方【選定】按鈕，完成程序的加載。三、實(shí)踐操作2）試運(yùn)行程序程序加載后，程序執(zhí)行的藍(lán)色指示箭頭位于初始行。使示教器白色“確認(rèn)開關(guān)”保持在“中間檔”，然后按住示教器左側(cè)綠色三角形正向運(yùn)行鍵“”，狀態(tài)欄運(yùn)行鍵“R”和程序內(nèi)部運(yùn)行狀態(tài)文字說明為“綠色”，則表示程序開始試運(yùn)行，藍(lán)色指示箭頭依次下移。當(dāng)藍(lán)色指示箭頭移至第4行PTP命令行時(shí)，彈出“BCO”提示信息，單擊【OK】或【全部OK】按鈕，繼續(xù)試運(yùn)行程序。三、實(shí)踐操作3）自動(dòng)運(yùn)行程序經(jīng)過試運(yùn)行確保程序無誤后，方可進(jìn)行自動(dòng)運(yùn)行程序，自動(dòng)運(yùn)行程序操作步驟如下：步驟1：加載程序；步驟2：手動(dòng)操作程序直至程序提示“BCO”信息；步驟3：通過示教器上的運(yùn)行方式選擇開關(guān)調(diào)用連接管理器，通過連接管理器切換運(yùn)行方式。將運(yùn)行方式選擇開關(guān)轉(zhuǎn)動(dòng)到“鎖緊”位置，彈出運(yùn)行模式，選擇“AUT”（自動(dòng)運(yùn)行）模式，再將連接管理器轉(zhuǎn)動(dòng)到“開鎖”位置，此時(shí)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(jī)器人自動(dòng)運(yùn)行速度，在第一次運(yùn)行程序時(shí)，建議將程序調(diào)節(jié)量設(shè)定為10％；步驟5：?jiǎn)螕羰窘唐髯髠?cè)藍(lán)色三角形正向運(yùn)行鍵，程序自動(dòng)運(yùn)行，機(jī)器人自動(dòng)完成搬運(yùn)任務(wù)。三、實(shí)踐操作焊接機(jī)器人主要包括機(jī)器人和焊接設(shè)備兩部分。機(jī)器人由機(jī)器人本體和控制器（硬件及軟件）組成。而焊接裝備，以弧焊及點(diǎn)焊為例，則由焊接電源，（包括其控制系統(tǒng)）、送絲機(jī)（弧焊）、焊槍（鉗）等部分組成，一、焊接機(jī)器人介紹四、知識(shí)拓展點(diǎn)焊機(jī)器人具有有效載荷大、工作空間大的特點(diǎn)，配備有專用的點(diǎn)焊槍，并能實(shí)現(xiàn)靈活準(zhǔn)確的運(yùn)動(dòng)，以適應(yīng)點(diǎn)焊作業(yè)的要求，其最典型的應(yīng)用是用于汽車車身的自動(dòng)裝配生產(chǎn)線。四、知識(shí)拓展

弧焊機(jī)器人因弧焊的連續(xù)作業(yè)要求，需實(shí)現(xiàn)連續(xù)軌跡控制，也可利用插補(bǔ)功能根據(jù)示教點(diǎn)生成連續(xù)焊接軌跡，弧焊機(jī)器人除機(jī)器人本體、示教器與控制器之外，還包括焊槍、自動(dòng)送絲機(jī)構(gòu)、焊接電源、保護(hù)氣體相關(guān)部件等，根據(jù)熔化極焊接與熔化極焊接的區(qū)別，其送絲機(jī)構(gòu)在安裝位置和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上也有不同的要求。四、知識(shí)拓展

激光焊機(jī)器人除了較高的精度要求外，還常通過與線性軸、旋轉(zhuǎn)臺(tái)或其他機(jī)器人協(xié)作的方式，以實(shí)現(xiàn)復(fù)雜曲線焊縫或大型焊件的靈活焊接。四、知識(shí)拓展

機(jī)器人在焊接過程中焊槍噴嘴內(nèi)外殘留的焊渣以及焊絲干伸長(zhǎng)的變化等勢(shì)必影響到產(chǎn)品的焊接質(zhì)量及其穩(wěn)定性，清槍裝置便是一套維護(hù)焊槍的裝置，能夠保證焊接過程的順利進(jìn)行，減少人為的干預(yù)，讓整個(gè)自動(dòng)化焊接工作站流暢運(yùn)轉(zhuǎn)。清槍過程包含以下三個(gè)動(dòng)作：1.清焊渣：由自動(dòng)機(jī)械裝置帶動(dòng)頂端的尖頭旋轉(zhuǎn)對(duì)焊渣進(jìn)行清潔。2.噴霧：自動(dòng)噴霧裝置對(duì)清完焊渣的槍頭部分進(jìn)行噴霧，防止焊接過程中焊渣和飛濺粘連到導(dǎo)電嘴上。3.剪焊絲：自動(dòng)剪切裝置將焊絲剪至合適的長(zhǎng)度。四、知識(shí)拓展

對(duì)于某些焊接場(chǎng)合，由于工件空間幾何形狀過于復(fù)雜，使焊接機(jī)器人的末端工具無法到達(dá)指定的焊接位置或姿態(tài)，此時(shí)可以通過增加1～3個(gè)外部軸的辦法來增加機(jī)器人的自由度。其中一種做法是采用變位機(jī)讓焊接工件移動(dòng)或轉(zhuǎn)動(dòng)，使工件上的待焊部位進(jìn)入機(jī)器人的作業(yè)空間。四、知識(shí)拓展二、焊接工業(yè)機(jī)器人日常實(shí)例KUKA機(jī)器人當(dāng)前最具市場(chǎng)主導(dǎo)地位的行業(yè)是汽車制造，除此之外，它在農(nóng)業(yè)機(jī)械、電梯、PC、工程機(jī)械、軌道交通等等眾多領(lǐng)域也具有非常強(qiáng)大的智能解決能力?？蓪⒍喾N焊接工藝融合一體形成緊湊型多功能單元。

通用單元將一臺(tái)KR6-2型KUKA機(jī)器人集成于一個(gè)H形平臺(tái)的中央，利用一個(gè)回轉(zhuǎn)平臺(tái)，使生產(chǎn)過程中始終有一個(gè)焊接夾具在工作狀態(tài)，同時(shí)第二個(gè)夾具由操作員裝入工件，這樣操作員的操作對(duì)節(jié)拍沒有影響。該單元也可以用于別的場(chǎng)合：既可以單獨(dú)用一個(gè)機(jī)器人作為一個(gè)非常緊湊的機(jī)器人焊接單元使用，也可以配合其他機(jī)器人使用，后者可以揉合不同的機(jī)器人焊接工藝。與其他KRQUANTEC系列機(jī)器人一樣，其特點(diǎn)是極低的空間要求和廣泛的潛在應(yīng)用范圍。210kg的有效負(fù)荷和2926mm的可達(dá)距離，使其成為通用單元中點(diǎn)焊工藝的不二之選。此外，該型號(hào)的六軸機(jī)器人可以輕松執(zhí)行搬運(yùn)或機(jī)加任務(wù)。這兩種機(jī)器人確保了機(jī)器人單元可以獲得完美和可測(cè)量的焊接效果。四、知識(shí)拓展基本素養(yǎng)（30分）序號(hào)評(píng)估內(nèi)容自評(píng)互評(píng)師評(píng)1紀(jì)律（無遲到、早退、曠課）（10分）

2安全規(guī)范操作（10分）

3團(tuán)結(jié)協(xié)作能力、溝通能力（10分）

理論知識(shí)（30分）序號(hào)評(píng)估內(nèi)容自評(píng)互評(píng)師評(píng)1SPTP/SLIN/SCIRC等指令的應(yīng)用(10分)

2模擬焊接工藝流程（10分）

3焊接機(jī)器人在行業(yè)中的應(yīng)用（10分）

技能操作（40分）序號(hào)評(píng)估內(nèi)容自評(píng)互評(píng)師評(píng)1模擬焊接軌跡規(guī)劃（10分）

2程序運(yùn)行示教（10分）

3程序校驗(yàn)、試運(yùn)行（10分）

4程序自動(dòng)運(yùn)行（10分）

綜合評(píng)價(jià)

五、評(píng)價(jià)反饋三、簡(jiǎn)答題使用KUKA-KR4型工業(yè)機(jī)器人模擬焊接一個(gè)五角星。一、填空題1.ChangeTool模塊的作用為______________。2.GotPgNo模塊的作用是_______。3.R_work模塊的作用是______________。4.RcheckCycle模塊的作用是___________。5.AT數(shù)據(jù)文件的作用是_____________。二、簡(jiǎn)答題1.簡(jiǎn)述如何使用XYZ4點(diǎn)法和ABC兩點(diǎn)法建立工具坐標(biāo)系？2.常用的焊接機(jī)器人種類并簡(jiǎn)述各自特色。六、練習(xí)與思考題二、簡(jiǎn)答題打開工具/基坐標(biāo)管理，在工具工件選項(xiàng)中點(diǎn)擊添加，選擇XYZ4點(diǎn)法，再以不同的機(jī)器人姿態(tài)在標(biāo)定針處示教四個(gè)點(diǎn)，再選擇ABC2點(diǎn)法，分別示教TCP原點(diǎn)，X軸正方向，Y軸正方向，示教完成。一、填空題更換工具程序獲取工作編號(hào)程序模塊機(jī)器人工作程序模塊循環(huán)檢查程序模塊可存儲(chǔ)變量數(shù)據(jù)和點(diǎn)坐標(biāo)六、練習(xí)與思考題項(xiàng)目四激光雕刻應(yīng)用編程公司簡(jiǎn)介匯博工業(yè)CATALOGUE一學(xué)習(xí)目標(biāo)公司簡(jiǎn)介CATALOGUE目錄四知識(shí)拓展二工作任務(wù)五評(píng)價(jià)反饋三實(shí)踐操作六練習(xí)與思考題1．掌握機(jī)器人I/O控制方法；2．了解KUKA機(jī)器人變量類型，掌握變量建立方法；3．掌握機(jī)器人程序備份方法；4．掌握工業(yè)機(jī)器人激光雕刻應(yīng)用的編程。一、學(xué)習(xí)目標(biāo)一、工作任務(wù)的背景近年來，國內(nèi)外已大量使用數(shù)控銑床雕刻大理石、花崗石、木材等工藝品，可在平面工件上雕刻各種花紋、文字和圖像，提高了立體工藝品的生產(chǎn)效率。但是，數(shù)控銑床制作立體工藝品時(shí)，不能確?？痰遁S線恒垂直于工件待成型表面的工藝要求，影響加工效果，并產(chǎn)生較大的徑向力，致使刀具磨損加快。因此，使用多關(guān)節(jié)式機(jī)器人加工工藝品，克服了數(shù)控銑床的缺點(diǎn)，確保立體工藝品的加工質(zhì)量。工業(yè)機(jī)器人雕刻立體工藝品如圖4-1所示。圖4-1工業(yè)機(jī)器人雕刻立體工藝品二、工作任務(wù)二、所需要的設(shè)備工業(yè)機(jī)器人激光雕刻系統(tǒng)涉及的主要設(shè)備包括：工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用領(lǐng)域一體化教學(xué)創(chuàng)新平臺(tái)（BNRT-IRAP-KR4）、KUKA-KR4型工業(yè)機(jī)器人本體、電源、控制器、示教器、氣泵和激光筆工具，如圖4-2所示。

電源

控制器

示教器KR4

雕刻模塊

激光筆

氣泵圖4-2激光雕刻應(yīng)用所需設(shè)備二、工作任務(wù)三、任務(wù)描述將弧形雕刻模塊安裝在工作臺(tái)指定位置，在工業(yè)機(jī)器人末端手動(dòng)安裝激光筆工具，按照?qǐng)D4-3所示路徑進(jìn)行雕刻（雕刻軌跡不唯一，也可自行規(guī)劃雕刻線路）。利用示教器進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)操作編程，按下啟動(dòng)按鈕后，工業(yè)機(jī)器人自動(dòng)從工作原點(diǎn)開始執(zhí)行雕刻任務(wù)，雕刻完成后工業(yè)機(jī)器人返回工作原點(diǎn)。機(jī)器人在執(zhí)行雕刻程序時(shí)激光筆與工件保持20mm距離，且保持垂直于雕刻面，紅色激光點(diǎn)應(yīng)落在雕刻軌跡內(nèi)。本任務(wù)需要完成I/O配置、變量創(chuàng)建、目標(biāo)點(diǎn)示教、程序編寫及調(diào)試等。圖4-3雕刻路徑示意二、工作任務(wù)通過控制機(jī)器人I/O可實(shí)現(xiàn)末端執(zhí)行器的開閉?？刂茩C(jī)器人I/O的方法包括以下步驟，如表4-1所示。表4-1機(jī)器人I/O控制方法一、知識(shí)儲(chǔ)備

1.機(jī)器人I/O控制方法三、實(shí)踐操作三、實(shí)踐操作三、實(shí)踐操作三、實(shí)踐操作三、實(shí)踐操作三、實(shí)踐操作三、實(shí)踐操作三、實(shí)踐操作2.工業(yè)機(jī)器人變量類型及建立方法1）工業(yè)機(jī)器人變量在KRL語言編程中，變量分為局部變量和全局變量。全局變量建立在系統(tǒng)文件中，適用于所有程序。局部變量建立在子程序中，僅適用于局部變量建立的子程序，工業(yè)機(jī)器人變量如表4-2所示。表4-2工業(yè)機(jī)器人變量表三、實(shí)踐操作三、實(shí)踐操作三、實(shí)踐操作2）工業(yè)機(jī)器人變量建立方法KUKA-KR4工業(yè)機(jī)器人變量的建立方法包括以下步驟，如表4-3所示。表4-3KUKA-KR4工業(yè)機(jī)器人變量的建立方法三、實(shí)踐操作三、實(shí)踐操作三、實(shí)踐操作三、實(shí)踐操作程序備份方法包括以下步驟，如表4-4所示。表4-4程序備份方法3.程序備份方法三、實(shí)踐操作三、實(shí)踐操作4.程序運(yùn)行方式在狀態(tài)欄中單擊【程序運(yùn)行方式】按鈕，選擇所需的程序運(yùn)行方式，如圖4-4所示。圖4-4狀態(tài)顯示程序運(yùn)行方式的圖標(biāo)及說明，如表4-5所示。三、實(shí)踐操作表4-5程序運(yùn)行方式二、任務(wù)實(shí)施1.運(yùn)動(dòng)軌跡規(guī)劃在工業(yè)機(jī)器人進(jìn)行正式雕刻之前，需要規(guī)劃好雕刻的軌跡路徑，如圖4-5所示，示教點(diǎn)依次為（1）（2）（3）…（13），其中（1）在（2）的正上方約50mm。圖4-5運(yùn)動(dòng)軌跡規(guī)劃三、實(shí)踐操作2.手動(dòng)安裝激光筆工具手動(dòng)安裝激光筆工具的操作方法包括以下步驟，如表4-6所示。表4-6手動(dòng)安裝激光筆工具三、實(shí)踐操作三、實(shí)踐操作三、實(shí)踐操作三、實(shí)踐操作3.示教編程激光雕刻模塊的示教編程包括以下步驟，如表4-7所示。表4-7激光雕刻模塊示教編程三、實(shí)踐操作三、實(shí)踐操作三、實(shí)踐操作三、實(shí)踐操作三、實(shí)踐操作三、實(shí)踐操作三、實(shí)踐操作三、實(shí)踐操作三、實(shí)踐操作三、實(shí)踐操作三、實(shí)踐操作三、實(shí)踐操作三、實(shí)踐操作三、實(shí)踐操作三、實(shí)踐操作三、實(shí)踐操作三、實(shí)踐操作三、實(shí)踐操作4.程序調(diào)試與運(yùn)行檢查程序的位置點(diǎn)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）程序調(diào)試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(yùn)行，選擇“diaoke”程序文件，單擊示教器下方【選定】按鈕，完成程序的加載，如圖4-6所示。圖4-6加載程序三、實(shí)踐操作2）試運(yùn)行程序程序加載后，程序執(zhí)行的藍(lán)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”，按住示教器左側(cè)綠色三角形正向運(yùn)行鍵“”或示教器背后綠色啟動(dòng)按鈕，狀態(tài)欄運(yùn)行鍵“R”和程序內(nèi)部運(yùn)行狀態(tài)文字說明為“綠色”，則表示程序開始試運(yùn)行，藍(lán)色指示箭頭依次下移，如圖4-7所示。圖4-7程序開始運(yùn)行三、實(shí)踐操作當(dāng)藍(lán)色指示箭頭移至第4行PTP命令行時(shí)，彈出“BCO”提示信息，單擊【OK】或【全部OK】按鈕，繼續(xù)試運(yùn)行程序，如圖4-8所示。圖4-8“BCO”提示信息三、實(shí)踐操作三、實(shí)踐操作一、工業(yè)機(jī)器人雕刻示例機(jī)器人雕刻運(yùn)動(dòng)分為三個(gè)模塊，詳細(xì)規(guī)劃如圖4-9所示：規(guī)劃模塊：根據(jù)雕刻的任務(wù)要求生成相應(yīng)的運(yùn)動(dòng)軌跡;控制模塊：控制機(jī)器人運(yùn)行速度，調(diào)整雕刻時(shí)切削力的大小,執(zhí)行模塊：輸出機(jī)器人實(shí)際雕刻時(shí)運(yùn)動(dòng)軌跡和雕刻力。圖4-9雕刻運(yùn)動(dòng)模塊規(guī)劃四、知識(shí)拓展工業(yè)機(jī)器人在雕刻加工領(lǐng)域已經(jīng)有所應(yīng)用，機(jī)器人公司KUKA、ABB等都生產(chǎn)用于石材制品加工的工業(yè)機(jī)器人，可以對(duì)大理石、花崗巖進(jìn)行雕刻、鍋切、統(tǒng)削和搬運(yùn)等操作，用于石材雕刻加工的機(jī)器人的結(jié)構(gòu)形式以關(guān)節(jié)式為主，自由度為5至6個(gè)。這些公司生產(chǎn)的石材制品加工機(jī)器人是以其高載荷機(jī)器人為主體，末端執(zhí)行器為與加工中心相同的電主軸，再配以用于石材加工的切削刀具，這樣便可以實(shí)現(xiàn)像加工中心一樣的切削、換刀等功能，如圖4-10所示。將工業(yè)機(jī)器人轉(zhuǎn)化為一臺(tái)類似于5-6軸聯(lián)動(dòng)的加工中心，同時(shí)靈活性卻跟工業(yè)機(jī)器人一樣高，可以完成加工中心不能完成的切削加工。結(jié)合加工軌跡的生成和機(jī)器人軌跡規(guī)劃程序生成用于機(jī)器人的數(shù)控程序，完成相應(yīng)的切削加工。圖4-10雕刻機(jī)器人四、知識(shí)拓展青島理工大學(xué)機(jī)械學(xué)院孔凡斌等設(shè)計(jì)一種可以加工復(fù)雜曲面的6R雕刻機(jī)器人，如圖6-11所示。機(jī)器人采用端銑刀，運(yùn)用泰勒和坐標(biāo)變換方法計(jì)算出切削點(diǎn)、刀具方向以及末端執(zhí)行器逆運(yùn)動(dòng)變換，完成NURBS曲面刀路軌跡規(guī)劃，刀具以恒定速度進(jìn)行切削，保證了加工質(zhì)量和效率。四、知識(shí)拓展二、切削力產(chǎn)生工業(yè)機(jī)器人切削的本質(zhì)是，待加工工件在末端銑刀的擠壓作用下產(chǎn)生了形變。在這個(gè)形變的過程受到切削力的作用，使得多余切屑發(fā)生了脫落。此時(shí)，切削力的主要來源于加工工件內(nèi)部所產(chǎn)生的變形阻力和切削時(shí)銑刀刀刃與切屑之間所產(chǎn)生的摩擦阻力。在機(jī)器人雕刻正交切削過程中，如圖4-12所示，形變的區(qū)域按照塑性變形特性將其劃分為3個(gè)區(qū)域：剪切滑移變形區(qū)，纖維化變形區(qū)，纖維化與加工硬化變形區(qū)。四、知識(shí)拓展1．剪切滑移變形區(qū)：該區(qū)域表示材料由彈性變形轉(zhuǎn)為塑形變形，即由AB到AC的這一段區(qū)域,用AB線來表示初始滑移線,該區(qū)域?qū)挾燃s為0.02-0.2mm。隨著末端銑刀對(duì)加工材料進(jìn)行切削，受刀具擠壓作用，工件從AB線處開始產(chǎn)生應(yīng)力應(yīng)變，當(dāng)?shù)竭_(dá)AC線處應(yīng)力應(yīng)變則達(dá)到最大值，切削開始從工件上面發(fā)生脫落。2．纖維化變形區(qū)：該區(qū)域材料與銑刀前刀刃緊密接觸，近似為一個(gè)面。雕刻時(shí)的進(jìn)給速度及刀具參數(shù)都會(huì)影響到切屑與刀刃之間的摩擦力，由于該摩擦力的存在使得待脫落的切削纖維化并在銑刀刃上面發(fā)生滯留，在較短時(shí)間里這些滯留的材料塑形變形會(huì)急速增加直至脫離加工工件。3．纖維化與加工硬化變形區(qū)：該區(qū)域是末端銑刀雕刻過后產(chǎn)生的，有摩擦應(yīng)力的存在。在機(jī)器人雕刻過程中，己加工的表面與末端銑刀刀尖產(chǎn)生摩擦力，雕刻時(shí)的進(jìn)給速度越慢，其產(chǎn)生的摩擦力就越大。以上三個(gè)變形的區(qū)域都集中在末端銑刀刃附近，相互聯(lián)系,末端銑刀所受切削力的大小由這三個(gè)區(qū)域受力情況共同影響。四、知識(shí)拓展基本素養(yǎng)（30分）序號(hào)評(píng)估內(nèi)容自評(píng)互評(píng)師評(píng)1紀(jì)律（無遲到、早退、曠課）（10分）

2安全規(guī)范操作（10分）

3團(tuán)結(jié)協(xié)作能力、溝通能力（10分）

理論知識(shí)（30分）序號(hào)評(píng)估內(nèi)容自評(píng)互評(píng)師評(píng)1工業(yè)機(jī)器人I/O控制指令的內(nèi)容(10分)

2工業(yè)機(jī)器人常用變量（10分）

3工業(yè)機(jī)器人變量分類（5分）

4工業(yè)機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)方式（5分）

綜合評(píng)價(jià)五、評(píng)價(jià)反饋五、評(píng)價(jià)反饋二、簡(jiǎn)答題1.簡(jiǎn)述機(jī)器人雕刻運(yùn)動(dòng)分為幾個(gè)模塊，及每個(gè)模塊的作用。

2.提出用關(guān)節(jié)式機(jī)器人來加工工藝品，它可以完全克服數(shù)控銑床的什么缺點(diǎn)？一、填空題1.在KRL語言編程中變量可劃分為______和______。2.________直接影響到工件的尺寸精度、表面粗糙度以及刀具的使用壽命。3.________的建立有助于工作人員對(duì)雕刻工件所受力情況進(jìn)行實(shí)時(shí)預(yù)測(cè)，以及為研究其他物理信息提供了理論基礎(chǔ)。4.機(jī)器人雕刻運(yùn)動(dòng)分為________個(gè)模塊。六、練習(xí)與思考題二、簡(jiǎn)答題1.機(jī)器人雕刻運(yùn)動(dòng)分為三個(gè)模塊規(guī)劃模塊：根據(jù)雕刻的任務(wù)要求生成相應(yīng)的運(yùn)動(dòng)軌跡;控制模塊：控制機(jī)器人運(yùn)行速度，調(diào)整雕刻時(shí)切削力的大小,執(zhí)行模塊：輸出機(jī)器人實(shí)際雕刻時(shí)運(yùn)動(dòng)軌跡和雕刻力。2.關(guān)節(jié)機(jī)器人的自由度為5至6個(gè)，以其高載荷機(jī)器人為主體，末端執(zhí)行器為與加工中心相同的電主軸，再配以用于石材加工的切削刀具，這樣便可以實(shí)現(xiàn)像加工中心一樣的切削、換刀等功能，將工業(yè)機(jī)器人轉(zhuǎn)化為一臺(tái)類似于5-6軸聯(lián)動(dòng)的加工中心，靈活性高，可以完成加工中心不能完成的切削加工。一、填空題局部全局切削力切削變形區(qū)3六、練習(xí)與思考題項(xiàng)目五工業(yè)機(jī)器人搬運(yùn)應(yīng)用編程公司簡(jiǎn)介匯博工業(yè)CATALOGUE一學(xué)習(xí)目標(biāo)公司簡(jiǎn)介CATALOGUE目錄四知識(shí)拓展二工作任務(wù)五評(píng)價(jià)反饋三實(shí)踐操作六練習(xí)與思考題1.掌握機(jī)器人邏輯指令的脈沖切換；2.掌握使用示教器編制搬運(yùn)應(yīng)用程序的方法。一、學(xué)習(xí)目標(biāo)工業(yè)機(jī)器人可在危險(xiǎn)、惡劣的環(huán)境下，替代人工完成危險(xiǎn)品、放射性物質(zhì)、有毒物質(zhì)等物品的搬運(yùn)和裝卸，替代人工完成重復(fù)、繁重、連續(xù)工作，減輕人的勞動(dòng)負(fù)擔(dān)，改善勞動(dòng)環(huán)境，提高生產(chǎn)效率。在搬運(yùn)的過程中，可以對(duì)物料進(jìn)行快速分揀、裝卸，對(duì)生產(chǎn)節(jié)拍具有很強(qiáng)的適應(yīng)能力。目前，工業(yè)機(jī)器人搬運(yùn)在3C、食品、醫(yī)藥、化工、機(jī)械加工、太陽能等領(lǐng)域均有廣泛的應(yīng)用，涉及物流輸送、周轉(zhuǎn)、倉儲(chǔ)等業(yè)務(wù)，工業(yè)機(jī)器人搬運(yùn)在汽車制造行業(yè)的應(yīng)用如圖所示。二、工作任務(wù)三、實(shí)踐操作1.脈沖切換功能（1）脈沖切換功能介紹1）設(shè)定一個(gè)脈沖輸出；2）在此過程中，輸出端在特定時(shí)間內(nèi)設(shè)置為定義的電平，一般TRUE為高電平，F(xiàn)ALSE為低電平，達(dá)到設(shè)定的時(shí)間后，輸出端自動(dòng)復(fù)位；3）PULSE（脈沖）指令會(huì)觸發(fā)一次預(yù)進(jìn)停止，預(yù)進(jìn)停止的使用與簡(jiǎn)單切換功能相同。（2）聯(lián)機(jī)表單創(chuàng)建脈沖切換功能1）將光標(biāo)放到要插入邏輯指令行的前一行；2）在SmartPad按鍵欄中選擇“指令”→“邏輯”→“OUT”→“脈沖”；3）脈沖切換聯(lián)機(jī)表單參數(shù)設(shè)置，如I/O口、狀態(tài)（State）、

時(shí)間（Time）等參數(shù)。一、知識(shí)儲(chǔ)備編號(hào)說明①輸入輸出I/O端信號(hào)，范圍為1~4096，通過脈沖切換函數(shù)可將數(shù)字信號(hào)傳送給外圍設(shè)備，程序中輸出端信號(hào)（PULSE）與OUT[]輸出端通道號(hào)一致。②如果信號(hào)已有則名稱會(huì)顯示出來。③輸出端被切換成的狀態(tài)：1）TRUE：高電平，啟動(dòng)；2）FALSE：低電平，關(guān)閉。④1）CONT：同簡(jiǎn)單切換功能相關(guān)參數(shù)解析；2）空白：同簡(jiǎn)單切換功能相關(guān)參數(shù)解析，一般情況下選擇“空白”。⑤脈沖長(zhǎng)度：0.10~3.00s。4）單擊【指令OK】按鈕保存指令。三、實(shí)踐操作2.平口夾爪工具坐標(biāo)系將待測(cè)工具安裝好，用示教器控制平口夾爪工具末端某一尖點(diǎn)與頂針尖點(diǎn)接觸，標(biāo)定此點(diǎn)為工具坐標(biāo)系的原點(diǎn)如圖①所示；然后沿平口夾爪工具作業(yè)反方向移動(dòng)工具，此方向標(biāo)定為X軸正方向如圖②所示；再次移動(dòng)平口夾爪工具到達(dá)XY所在平面上一點(diǎn)，規(guī)定從原點(diǎn)到該點(diǎn)方向?yàn)閅軸正方向如圖③所示。工具坐標(biāo)系標(biāo)定完成。一、知識(shí)儲(chǔ)備三、實(shí)踐操作以搬運(yùn)柔輪組件為例，工業(yè)機(jī)器人搬運(yùn)動(dòng)作可分解為抓取、移動(dòng)、放置工件等動(dòng)作，如上圖所示。二、任務(wù)規(guī)劃三、實(shí)踐操作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(jìn)入I/O控制界面，再選中輸出端第三行，單擊【值】。2）單擊編號(hào)3狀態(tài)按鈕，

編號(hào)3I/O后面的圓圈變?yōu)榫G色，使編號(hào)3輸出為1，快換末端卡扣收縮，3）手動(dòng)將平口夾爪工具安裝在快換接口法蘭，再單擊編號(hào)3對(duì)應(yīng)的【值】按鈕，使編號(hào)3輸出變?yōu)?，編號(hào)3I/O后面的綠色圓圈變?yōu)榛疑鞊Q末端卡扣松開，完成平口夾爪工具安裝，三、任務(wù)實(shí)施三、實(shí)踐操作2）單擊編號(hào)3狀態(tài)按鈕，

編號(hào)3I/O后面的圓圈變?yōu)榫G色，使編號(hào)3輸出為1，快換末端卡扣收縮，如圖5-16所示3）手動(dòng)將平口夾爪工具安裝在快換接口法蘭，再單擊編號(hào)3對(duì)應(yīng)的【值】按鈕，使編號(hào)3輸出變?yōu)?，編號(hào)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，如圖5-17所示圖5-16快換末端卡扣收縮圖5-17安裝平口夾爪工具三、任務(wù)實(shí)施三、實(shí)踐操作4）新建搬運(yùn)程序文件夾在專家模式下，單擊R1文件夾，單擊示教器左下角【新】按鈕，新建文件夾“banyun”，單擊示教器右下角【OK】按鈕。如圖5-18所示。5）新建搬運(yùn)程序文件選擇“banyun”文件夾，單擊示教器右下角【打開】按鈕，打開文件夾。單擊示教器左下角的【新】按鈕，通過彈出的按鈕盤輸入程序名“banyun1”，單擊示教器右下角【指令OK】按鈕，可新建一個(gè)程序，如圖5-19所示。圖5-18新建文件夾5-19新建文件夾程序三、任務(wù)實(shí)施三、實(shí)踐操作6）設(shè)置參數(shù)將光標(biāo)移至要編程位置的上一行，單擊示教器左下角【指令】按鈕，依次選擇【邏輯】→【OUT】→【脈沖】指令，彈出脈沖聯(lián)機(jī)表格。將輸出端（PULSE）編號(hào)改為2，輸出接通狀態(tài)（State）設(shè)置為TRUE，取消CONT，Time參數(shù)設(shè)置為0.1，單擊示教器右下角【指令OK】按鈕。7）添加【SPTP】運(yùn)動(dòng)指令手動(dòng)操作機(jī)器人移動(dòng)到pick1點(diǎn)，將光標(biāo)移至要編程位置的上一行，單擊示教器左下角【指令】→【運(yùn)動(dòng)】→【SPTP】，添加指令“SPTP”，依次單擊示教器右下角【TouchUp】、【指令OK】按鈕，完成pick1點(diǎn)示教。三、任務(wù)實(shí)施三、實(shí)踐操作8）添加【SLIN】運(yùn)動(dòng)指令手動(dòng)操作機(jī)器人移動(dòng)到pick2點(diǎn)，將光標(biāo)移至要編程位置的上一行，單擊示教器下邊【指令】→【運(yùn)動(dòng)】→【SLIN】，添加指令“SLIN”，修改速度為0.02m/s。依次單擊示教器右下角【TouchUp】、【指令OK】按鈕，完成pick2點(diǎn)示教。9）添加【OUT】邏輯指令將光標(biāo)移至要編程位置的上一行，單擊示教器左下角【指令】按鈕，依次選擇【邏輯】→【OUT】→【脈沖】指令，彈出脈沖聯(lián)機(jī)表格。將輸出端（PULSE）編號(hào)改為1，輸出接通狀態(tài)（State）改為TRUE，取消CONT，Time參數(shù)設(shè)置為0.1，單擊示教器右下角【指令OK】按鈕。三、任務(wù)實(shí)施三、實(shí)踐操作6）添加【W(wǎng)AIT】邏輯指令為確保平口夾爪可靠松開，添加WAIT延時(shí)指令。將光標(biāo)移至要編程位置的上一行，單擊示教器左下角【指令】按鈕，依次單擊【邏輯】→【W(wǎng)AIT】指令,將時(shí)間（Time）設(shè)為1s，單擊示教器右下角【指令OK】按鈕。7）添加【SLIN】運(yùn)動(dòng)指令手動(dòng)操作機(jī)器人移動(dòng)到pick3點(diǎn)，將光標(biāo)移至要編程位置的上一行，依次單擊示教器下邊【指令】→【運(yùn)動(dòng)】→【SLIN】，添加SLIN指令，修改速度（Vel）為0.02m/s。依次單擊示教器界面右下角【TouchUp】、【指令OK】按鈕。三、任務(wù)實(shí)施三、實(shí)踐操作8）添加【SPTP】運(yùn)動(dòng)指令手動(dòng)操作機(jī)器人移動(dòng)到place1點(diǎn)，將光標(biāo)移至要編程位置的上一行，依次單擊示教器左下角【指令】→【運(yùn)動(dòng)】→【SPTP】，添加指令SPTP，依次單擊示教器右下角【TouchUp】、【指令OK】按鈕。9）添加【SLIN】運(yùn)動(dòng)指令手動(dòng)操作機(jī)器人移動(dòng)到place2點(diǎn)，將光標(biāo)移至要編程位置的上一行，依次單擊示教器左下角【指令】→【運(yùn)動(dòng)】→【SLIN】，添加SLIN指令，修改速度（Vel）為0.0