工業(yè)機(jī)器人基礎(chǔ)編程與操作 模塊二 KUKA機(jī)器人操作基礎(chǔ)

工業(yè)機(jī)器人基礎(chǔ)操作與編程模塊二KUKA機(jī)器人操作基礎(chǔ)0102學(xué)習(xí)任務(wù)二KUKA機(jī)器人的手動(dòng)操縱學(xué)習(xí)任務(wù)一KUKA機(jī)器人示教器的認(rèn)識(shí)CONTENTS章節(jié)目錄學(xué)習(xí)任務(wù)一

KUKA機(jī)器人示教器的認(rèn)識(shí)1.KUKA機(jī)器人示教器的認(rèn)識(shí)—學(xué)習(xí)目標(biāo)掌握示教器的按鍵功能及使用功能。1理解最初的簡(jiǎn)單系統(tǒng)信息并排除故障。2掌握KUKA機(jī)器人示教器的使用。3知識(shí)目標(biāo)1.KUKA機(jī)器人示教器的認(rèn)識(shí)—學(xué)習(xí)目標(biāo)能夠熟練應(yīng)用示教器的各個(gè)按鍵。1能讀懂簡(jiǎn)單的系統(tǒng)信息，會(huì)基礎(chǔ)故障排除。2能力目標(biāo)1.KUKA機(jī)器人示教器的認(rèn)識(shí)—任務(wù)描述機(jī)器人示教器是一種手持式操作裝置，它是機(jī)器人的人機(jī)交互接口，機(jī)器人的所有手動(dòng)示教操作基本上都是通過(guò)示教器來(lái)完成的，如編寫(xiě)程序、運(yùn)行程序、修改程序、手動(dòng)操縱、參數(shù)配置、監(jiān)控機(jī)器人狀態(tài)等等。本次任務(wù)就是認(rèn)識(shí)KUKA機(jī)器人示教器，掌握KUKA機(jī)器人示教器的使用。任務(wù)描述1.KUKA機(jī)器人示教器的認(rèn)識(shí)—知識(shí)鏈接一、KUKAsmartPAD示教器的組成KUKAC4機(jī)器人的示教器叫KUKAsmartPAD，或稱KCP（KUKA控制面板）。示教器包括連接器、觸摸屏、觸摸筆、急停按鈕、3D鼠標(biāo)、運(yùn)行模式切換開(kāi)關(guān)和使能開(kāi)關(guān)等一些功能按鍵，KUKAsmartPAD前面板示意圖，如圖2-1-1所示，各部件的功能概述說(shuō)明見(jiàn)表2-1-1。KUKAsmartPAD后面板示意圖，如圖2-1-2所示，各部件的功能概述說(shuō)明見(jiàn)表2-1-2。圖2-1-1KUKAsmartPAD前面板示意圖標(biāo)號(hào)部件名稱說(shuō)明1斷開(kāi)連接按鈕按下按鈕時(shí)，可使smartPAD與控制系統(tǒng)斷開(kāi)連接2鑰匙開(kāi)關(guān)只有當(dāng)鑰匙插入時(shí)，方可轉(zhuǎn)動(dòng)開(kāi)關(guān)，可以通過(guò)鑰匙開(kāi)關(guān)切換運(yùn)行模式。3急停按鈕用于在緊急情況下關(guān)停機(jī)器人。46D鼠標(biāo)用于手動(dòng)移動(dòng)機(jī)器人。5移動(dòng)鍵用于手動(dòng)移動(dòng)機(jī)器人。6程序倍率按鍵用于設(shè)定程序倍率7手動(dòng)倍率按鍵用于設(shè)定手動(dòng)倍率8主菜單按鍵用來(lái)在smartHMI上將菜單項(xiàng)顯示出來(lái)。9連接器用于與機(jī)器人控制柜連接10觸摸屏用于機(jī)器人程序、狀態(tài)等的顯示及操作11工藝鍵主要用于設(shè)定工藝程序包中的參數(shù)，其確切的功能取決于所安裝的工藝程序包。12啟動(dòng)鍵通過(guò)啟動(dòng)鍵可啟動(dòng)一個(gè)程序。13逆向啟動(dòng)鍵用逆向啟動(dòng)鍵可逆向啟動(dòng)一個(gè)程序。程序?qū)⒅鸩竭\(yùn)行。14停止鍵用停止鍵可暫停正運(yùn)行中的程序。15鍵盤(pán)按鍵用于顯示鍵盤(pán)。通常不必特地將鍵盤(pán)顯示出來(lái)，smartHMI可識(shí)別需要通過(guò)鍵盤(pán)輸入的情況并自動(dòng)顯示鍵盤(pán)。表2-1-1KUKAsmartPAD前面板示主要部件功能說(shuō)明1.KUKA機(jī)器人示教器的認(rèn)識(shí)—知識(shí)鏈接一、KUKAsmartPAD示教器的組成圖2-1-2KUKAsmartPAD后面板示意圖標(biāo)號(hào)部件名稱說(shuō)明1觸摸筆與觸摸屏配套使用。2,4,5確認(rèn)開(kāi)關(guān)（使能鍵）3個(gè)確認(rèn)開(kāi)關(guān)的作用是一樣的，用于給機(jī)器人各軸電動(dòng)機(jī)使能上電。3啟動(dòng)鍵同前面板啟動(dòng)鍵功能相同，可啟動(dòng)一個(gè)程序。6USB接口用于存檔/還原等方面工作，僅適用于FAT32格式的USB。表2-1-2KUKAsmartPAD后面板示主要部件功能說(shuō)明1.KUKA機(jī)器人示教器的認(rèn)識(shí)—知識(shí)鏈接二、KUKAsmartPAD示教器的手持方式KUKAsmartPAD示教器是按照人體工程學(xué)設(shè)計(jì)的，有三個(gè)確認(rèn)開(kāi)關(guān)，同時(shí)適合使用左手操作和右手操作，現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試時(shí)通常采用的示教器手持方式如圖2-1-3所示，用左手握持，4指穿過(guò)張緊帶，大拇指觸摸啟動(dòng)鍵，食指或其他手指觸碰確認(rèn)開(kāi)關(guān)。1.KUKA機(jī)器人示教器的認(rèn)識(shí)—知識(shí)鏈接二、KUKAsmartPAD示教器的手持方式KUKAsmartPAD確認(rèn)開(kāi)關(guān)是為了保證操作人員的人身安全而設(shè)計(jì)的，它具有3個(gè)擋位：未按下、中位和完全按下，只有使用適當(dāng)?shù)牧Χ任兆〈_認(rèn)開(kāi)關(guān)，使確認(rèn)開(kāi)關(guān)在中位，才能給機(jī)器人伺服上電進(jìn)行手動(dòng)操作和調(diào)試，如圖2-1-4所示，6D鼠標(biāo)和移動(dòng)鍵變綠，即為手動(dòng)操作激活狀態(tài)。當(dāng)發(fā)生緊急情況或危險(xiǎn)時(shí)，人會(huì)本能的將確認(rèn)開(kāi)關(guān)松開(kāi)或用力按緊，機(jī)器人會(huì)伺服斷電馬上停止，從而保證安全。1.KUKA機(jī)器人示教器的認(rèn)識(shí)—知識(shí)鏈接三、KUKAsmartHMI1、KUKAsmartPAD示教器的操作界面KUKAsmartPAD示教器具有一個(gè)較大的顯示屏，即KUKAsmartHMI，可用手指或觸摸筆進(jìn)行操作，可使用其進(jìn)行一系列的操作設(shè)置、編寫(xiě)程序及運(yùn)行顯示等功能。其各個(gè)功能區(qū)如圖2-1-5所示，功能概述說(shuō)明見(jiàn)表2-1-3。圖2-1-5KUKAsmartHMI操作界面1.KUKA機(jī)器人示教器的認(rèn)識(shí)—知識(shí)鏈接三、KUKAsmartHMI1、KUKAsmartPAD示教器的操作界面KUKAsmartPAD示教器具有一個(gè)較大的顯示屏，即KUKAsmartHMI，可用手指或觸摸筆進(jìn)行操作，可使用其進(jìn)行一系列的操作設(shè)置、編寫(xiě)程序及運(yùn)行顯示等功能。其各個(gè)功能區(qū)如圖2-1-5所示，功能概述說(shuō)明見(jiàn)表2-1-3。標(biāo)號(hào)部件名稱說(shuō)明1狀態(tài)欄用于顯示工業(yè)機(jī)器人特定中央設(shè)置的狀態(tài)。2提示信息計(jì)數(shù)器提示信息計(jì)數(shù)器顯示每種提示信息類型各有多少條提示信息。觸摸提示信息計(jì)數(shù)器可放大顯示。3信息窗口根據(jù)默認(rèn)設(shè)置將顯示最后一條提示信息。觸摸提示信息窗口可放大該窗口并顯示所有待處理的提示信息?？梢员淮_認(rèn)的提示信息可用OK鍵確認(rèn)，所有可以被確認(rèn)的提示信息可用全部OK鍵一次性全部確認(rèn)。46D鼠標(biāo)的狀態(tài)顯示該顯示會(huì)顯示用6D鼠標(biāo)手動(dòng)移動(dòng)的當(dāng)前坐標(biāo)系。觸摸該顯示就可以顯示所有坐標(biāo)系并可以選擇另一個(gè)坐標(biāo)系。5顯示6D鼠標(biāo)定位觸摸該顯示會(huì)打開(kāi)一個(gè)顯示6D鼠標(biāo)當(dāng)前定位的窗口，在窗口中可以修改定位。6移動(dòng)鍵的狀態(tài)顯示該顯示可顯示用移動(dòng)鍵手動(dòng)移動(dòng)的當(dāng)前坐標(biāo)系。觸摸該顯示就可以顯示所有坐標(biāo)系并可以選擇另一個(gè)坐標(biāo)系。7移動(dòng)鍵標(biāo)記如果選擇了與軸相關(guān)的移動(dòng)，這里將顯示軸號(hào)（A1、A2等）；如果這里選擇了笛卡爾式移動(dòng)，這里將顯示坐標(biāo)系的方向（X、Y、Z、A、B、C）。觸摸標(biāo)記會(huì)顯示選擇了哪種運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)組。8程序倍率標(biāo)記用于顯示設(shè)定程序倍率位置9手動(dòng)倍率標(biāo)記用于顯示設(shè)定手動(dòng)倍率位置10按鍵欄這些按鍵自動(dòng)進(jìn)行動(dòng)態(tài)變化，并總是針對(duì)KUKAsmartHMI上當(dāng)前激活的窗口。最右側(cè)是按鍵編輯。用這個(gè)按鍵可以調(diào)用導(dǎo)航器的多個(gè)指令。11顯示存在信號(hào)如果顯示如下閃爍，則表示KUKAsmartHMI激活：左側(cè)和右側(cè)小燈交替緩慢而均勻發(fā)綠光。12工藝鍵標(biāo)記用于顯示當(dāng)前所安裝的工藝程序包的數(shù)量及狀態(tài)作用。13時(shí)鐘用于顯示系統(tǒng)時(shí)間。觸摸時(shí)鐘就會(huì)以數(shù)碼形式顯示系統(tǒng)時(shí)間以及當(dāng)前日期。14WorkVisual圖標(biāo)通過(guò)觸摸圖標(biāo)可至窗口項(xiàng)目管理。表2-1-3KUKAsmartHMI操作界面主要功能說(shuō)明1.KUKA機(jī)器人示教器的認(rèn)識(shí)—知識(shí)鏈接三、KUKAsmartHMI其中，KUKAsmartHMI狀態(tài)欄顯示了該機(jī)器人的特定中央設(shè)置的狀態(tài)，如圖2-1-6所示，其詳細(xì)的功能概述說(shuō)明見(jiàn)表2-1-4。表2-1-4KUKAsmartHMI狀態(tài)欄主要功能說(shuō)明圖2-1-6KUKAsmartHMI狀態(tài)欄標(biāo)號(hào)名稱說(shuō)明1主菜單按鍵功能等同KUKAsmartPAD前面板上的主菜單按鍵，用來(lái)在smartHMI上將菜單項(xiàng)顯示出來(lái)。2機(jī)器人名稱用于顯示該臺(tái)機(jī)器人名稱，可進(jìn)行更改。3所選程序名稱如果選擇可一個(gè)程序，該處用于顯示所選程序名稱。4提交解釋器狀態(tài)顯示用于顯示提交解釋器的狀態(tài)5驅(qū)動(dòng)裝置狀態(tài)顯示用于顯示驅(qū)動(dòng)裝置的當(dāng)前狀態(tài)，觸摸該顯示就會(huì)打開(kāi)一個(gè)窗口，可在該處接通和斷開(kāi)驅(qū)動(dòng)裝置。6程序狀態(tài)顯示用于顯示程序當(dāng)前所處狀態(tài)。7運(yùn)行方式顯示用于顯示當(dāng)前的運(yùn)行方式。8HOV/POV狀態(tài)顯示用于顯示當(dāng)前的程序倍率和手動(dòng)倍率。9程序運(yùn)行方式狀態(tài)顯示用于顯示當(dāng)前程序的運(yùn)行方式。10工具/基坐標(biāo)狀態(tài)顯示用于顯示當(dāng)前所使用的工具號(hào)和當(dāng)前所使用的基坐標(biāo)號(hào)。11增量式手動(dòng)移動(dòng)狀態(tài)顯示用于顯示增量式手動(dòng)移動(dòng)的狀態(tài)。1.KUKA機(jī)器人示教器的認(rèn)識(shí)—知識(shí)鏈接三、KUKAsmartHMI2、KUKA機(jī)器人控制系統(tǒng)的信息提示控制器與操作員的通信通過(guò)信息窗口實(shí)現(xiàn)，如圖2-1-7所示。其中有五種信息提示類型，分別為確認(rèn)信息、狀態(tài)信息、提示信息、等待信息和對(duì)話信息，具體功能說(shuō)明見(jiàn)表2-1-5所示。表2-1-4KUKAsmartHMI狀態(tài)欄主要功能說(shuō)明1信息窗口：顯示當(dāng)前信息提示2信息提示計(jì)數(shù)器：每種信息提示類型的信息提示數(shù)圖2-1-7信息窗口和信息提示計(jì)數(shù)器1.KUKA機(jī)器人示教器的認(rèn)識(shí)—任務(wù)實(shí)施一、察看KUKAsmartPAD示教器，記錄開(kāi)關(guān)、按鍵位置察看KUKAsmartPAD示教器確認(rèn)開(kāi)關(guān)、緊急停止開(kāi)關(guān)、啟動(dòng)開(kāi)關(guān)等，手持KUKAsmartPAD，示教器嘗試確認(rèn)開(kāi)關(guān)的使用。察看KUKAsmartPAD示教器上各功能鍵區(qū)、菜單鍵區(qū)、數(shù)字鍵區(qū)等各鍵功能，并記錄其功能。二、察看KUKAsmartHMI察看KUKAsmartPAD示教器的操作界面，記錄其操作界面的各個(gè)功能。察看KUKA機(jī)器人控制系統(tǒng)的信息提示。1.KUKA機(jī)器人示教器的認(rèn)識(shí)—課后作業(yè)在任務(wù)實(shí)施完成后，你能回答出以下問(wèn)題嗎？敘述KUKAsmartPAD示教器的組成？確認(rèn)開(kāi)關(guān)有幾個(gè)檔位，分別是什么？對(duì)照KUKAsmartPAD示教器的操作界面，說(shuō)明各個(gè)功能？KUKA機(jī)器人控制系統(tǒng)的信息提示的分類？如何確認(rèn)信息提示？1.KUKA機(jī)器人示教器的認(rèn)識(shí)—考核評(píng)價(jià)成功了嗎？

檢查了嗎？

評(píng)價(jià)了嗎？

反饋了嗎？TextTextTextText分值

評(píng)價(jià)（10分）項(xiàng)目自我評(píng)價(jià)小組評(píng)價(jià)教師綜合評(píng)價(jià)感興趣程度

任務(wù)明確程度

學(xué)習(xí)主動(dòng)性

工作表現(xiàn)

協(xié)作精神

時(shí)間觀念

任務(wù)完成熟練程度

理論知識(shí)掌握程度

任務(wù)完成效果

文明安全生產(chǎn)

總評(píng)

學(xué)習(xí)任務(wù)二

KUKA機(jī)器人的手動(dòng)操縱2.KUKA機(jī)器人的手動(dòng)操縱—學(xué)習(xí)目標(biāo)學(xué)會(huì)用KCP進(jìn)行機(jī)器人的基本操作。1掌握用移動(dòng)鍵及6D鼠標(biāo)手動(dòng)移動(dòng)機(jī)器人。2知識(shí)目標(biāo)2.KUKA機(jī)器人的手動(dòng)操縱—學(xué)習(xí)目標(biāo)能夠使用示教器熟練操作工業(yè)機(jī)器人實(shí)現(xiàn)單軸移動(dòng)。1能力目標(biāo)2.KUKA機(jī)器人的手動(dòng)操縱—任務(wù)描述利用實(shí)訓(xùn)室的KUKA機(jī)器人，完成KUKA機(jī)器人的手動(dòng)操縱。具體的任務(wù)要求：1、接通控制柜，等待啟動(dòng)階段結(jié)束。2、將緊急停止按鈕解鎖并確認(rèn)。3、確保設(shè)置了運(yùn)行方式T1。4、激活按軸坐標(biāo)的手動(dòng)移動(dòng)。5、用手動(dòng)移動(dòng)鍵和6D鼠標(biāo)以不同的手動(dòng)倍率(HOV)設(shè)置按軸坐標(biāo)地手動(dòng)移動(dòng)機(jī)器人。6、按教師要求的不同方向按軸坐標(biāo)移動(dòng)機(jī)器人。任務(wù)描述2.KUKA機(jī)器人的手動(dòng)操縱—知識(shí)鏈接一、選擇并設(shè)置運(yùn)行方式1、KUKA機(jī)器人的運(yùn)行方式KUKA機(jī)器人的運(yùn)行方式共有四種，分別為手動(dòng)慢速運(yùn)行（T1）、手動(dòng)快速運(yùn)行（T2）、自動(dòng)運(yùn)行（AUT）和外部自動(dòng)進(jìn)行（AUTEXT）。其功能及說(shuō)明見(jiàn)表2-2-1。其中，手動(dòng)運(yùn)行時(shí)只能采用T1或T2模式進(jìn)行調(diào)試工作，而調(diào)試工作指所有為使機(jī)器人系統(tǒng)可進(jìn)入自動(dòng)運(yùn)行模式而必須在其上所執(zhí)行的工作，其中包括：示教、編輯以及在點(diǎn)動(dòng)運(yùn)行模式下執(zhí)行程序的測(cè)試或校驗(yàn)等。特別是對(duì)于一些新的或者經(jīng)過(guò)更改的程序必須一定要在手動(dòng)慢速運(yùn)行方式（T1）下進(jìn)行測(cè)試。運(yùn)行方式應(yīng)用說(shuō)明T1用于測(cè)試運(yùn)行、編程和示教程序執(zhí)行時(shí)的最大速度為250mm/s。手動(dòng)運(yùn)行時(shí)的最大速度為250mm/s。T2用于測(cè)試運(yùn)行程序執(zhí)行時(shí)的速度等于編程設(shè)定的速度。手動(dòng)運(yùn)行：無(wú)法進(jìn)行。AUT用于不帶上級(jí)控制系統(tǒng)的工業(yè)機(jī)器人程序執(zhí)行時(shí)的速度等于編程設(shè)定的速度。手動(dòng)運(yùn)行：無(wú)法進(jìn)行。AUTEXT用于帶上級(jí)控制系統(tǒng)（PLC）工業(yè)機(jī)器人程序執(zhí)行時(shí)的速度等于編程設(shè)定的速度。手動(dòng)運(yùn)行：無(wú)法進(jìn)行。表2-2-1KUKA機(jī)器人的運(yùn)行方式說(shuō)明2.KUKA機(jī)器人的手動(dòng)操縱—知識(shí)鏈接一、選擇并設(shè)置運(yùn)行方式2、選擇運(yùn)行方式的步驟圖2-2-1連接管理器的鑰匙開(kāi)關(guān)（1）在KUKAsmartPAD上轉(zhuǎn)動(dòng)用于連接管理器的鑰匙開(kāi)關(guān)，如圖2-2-1所示。2.KUKA機(jī)器人的手動(dòng)操縱—知識(shí)鏈接一、選擇并設(shè)置運(yùn)行方式2、選擇運(yùn)行方式的步驟圖2-2-2KUKA機(jī)器人運(yùn)行方式（2）選擇運(yùn)行方式，如圖,2-2-2所示。2.KUKA機(jī)器人的手動(dòng)操縱—知識(shí)鏈接一、選擇并設(shè)置運(yùn)行方式2、選擇運(yùn)行方式的步驟圖2-2-3運(yùn)行方式在smartPAD的狀態(tài)欄中的顯示（3）選擇完運(yùn)行方式后，將用于連接管理器的鑰匙開(kāi)關(guān)再次轉(zhuǎn)回初始位置。所選的運(yùn)行方式會(huì)顯示在smartPAD的狀態(tài)欄中，如圖2-2-3所示。2.KUKA機(jī)器人的手動(dòng)操縱—知識(shí)鏈接單軸運(yùn)動(dòng)是指在軸坐標(biāo)系下，機(jī)器人各個(gè)軸均可實(shí)現(xiàn)單獨(dú)正向或反向運(yùn)動(dòng)，KUKA機(jī)器人運(yùn)動(dòng)軸的定義如圖2-2-4所示。二、單軸運(yùn)動(dòng)控制圖2-2-4KUKA機(jī)器人運(yùn)動(dòng)軸的定義對(duì)于單軸運(yùn)動(dòng)來(lái)說(shuō)，是僅在T1運(yùn)行模式下才能手動(dòng)移動(dòng)的，因此首先要保證機(jī)器人是在T1運(yùn)行模式下，然后通過(guò)一直常按確認(rèn)鍵激活驅(qū)動(dòng)裝置。2.KUKA機(jī)器人的手動(dòng)操縱—任務(wù)實(shí)施三、確保設(shè)置了運(yùn)行方式T1。一、接通控制柜，等待啟動(dòng)階段結(jié)束。二、將緊急停止按鈕解鎖并確認(rèn)。2.KUKA機(jī)器人的手動(dòng)操縱—任務(wù)實(shí)施四、采用移動(dòng)鍵的單軸操縱。（1）選擇軸作為移動(dòng)鍵的選項(xiàng)，如圖2-2-6所示。圖2-2-6選擇軸坐標(biāo)2.KUKA機(jī)器人的手動(dòng)操縱—任務(wù)實(shí)施四、采用移動(dòng)鍵的單軸操縱。（2）設(shè)置手動(dòng)倍率，可通過(guò)KUKAsmartHMI進(jìn)行設(shè)置，如圖2-2-7所示，可通過(guò)圖中手動(dòng)調(diào)節(jié)量的“＋、－”號(hào)進(jìn)行設(shè)置，也可通過(guò)圖中的進(jìn)行調(diào)節(jié)，