《工業(yè)機(jī)器人現(xiàn)場編程》課件-任務(wù)2.1認(rèn)識機(jī)器人上下料工作站工程現(xiàn)場

認(rèn)識機(jī)器人上下料工作站工程現(xiàn)場工業(yè)機(jī)器人現(xiàn)場編程3421課堂導(dǎo)入新知學(xué)習(xí)訓(xùn)練鞏固評價總結(jié)知識目標(biāo)1.掌握機(jī)器人上下料工作站的知識架構(gòu)；2.掌握工業(yè)機(jī)器人上下料工作站的硬件組成；3.掌握機(jī)器人上下料工作站工作邏輯；4.理解機(jī)器人上下料工作站實訓(xùn)任務(wù)書；技能目標(biāo)1.能繪制機(jī)器人上下料工作站思維導(dǎo)圖；2.能理解機(jī)器人上下料工作站各硬件的作用；3.能控制機(jī)器人完成上下料任務(wù)；重點難點對機(jī)器人上下料工作站流程的理解；掌握機(jī)器人上下料工作站工作邏輯；1.配置工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)參數(shù)仔細(xì)觀看視頻素材“機(jī)床上下料視頻.mp4”討論：1、機(jī)器人上下料工作站的流程是怎么樣的順序？2、機(jī)器人上下料工作站有哪些基本設(shè)備？3、機(jī)器人在上下料過程中，怎么樣保證準(zhǔn)確的抓到物料呢？1、機(jī)器人上下料工作站學(xué)習(xí)導(dǎo)圖2.1機(jī)床上下料案例1.1機(jī)器人上下料工作站1.2搬運硬件設(shè)備1.3搬運工藝認(rèn)識1.6工業(yè)機(jī)器人I/O配置1.4電氣連接1.5工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)選項工作站整體認(rèn)知硬件細(xì)節(jié)認(rèn)知工作站工作過程認(rèn)知硬件關(guān)聯(lián)認(rèn)知調(diào)試過程認(rèn)知案例針對性認(rèn)知1.7程序設(shè)計2、認(rèn)識機(jī)器人上下料工作站組成系統(tǒng)組成1、控制柜2、觸摸屏3、PLC4、氣體發(fā)生裝置5、機(jī)器人控制柜（含示教器）6、機(jī)器人本體7、末端操作器（抓手）8、數(shù)控車床9、物料硬件組成電氣控制柜功能：能將空氣開關(guān)，繼電器，接線端子，PLC，觸摸屏，按鈕，指示燈等電器元件進(jìn)行封閉集成安裝。特點：內(nèi)部裝有各種電器件，統(tǒng)一通過設(shè)計孔與外部進(jìn)行通訊及供電，功能后續(xù)可擴(kuò)展。優(yōu)點：集成式的安裝，將工作站電氣控制部分與其他硬件隔離開來，便于電氣安裝調(diào)試，方便檢修。必要性：主流的電氣控制安裝方式，由于特點明確，功能性及功能擴(kuò)展性強(qiáng)，優(yōu)勢明顯。且機(jī)器人上下料工作站中電氣元件較多，使用電氣控制柜，性價比高。電氣控制柜為了方便觀察和控制工作站及內(nèi)部設(shè)備，該項目在電氣控制柜面板上開孔設(shè)計如圖的按鈕與指示燈。提高控制柜利用率，增加工作站的易操作和易監(jiān)控的特性。觸摸屏功能：對工作站中的參數(shù)及信號進(jìn)行直觀的顯示。特點：界面直觀，清晰，操作人員可與之方便快捷的交互。優(yōu)點：方便直觀、圖像清晰、堅固耐用和節(jié)省空間，便于操作人員的理解和操作。必要性：

PLC幾乎標(biāo)配的硬件,將PLC數(shù)字信息以人的角度展現(xiàn)出來，便于操作人員的分析使用，優(yōu)勢明顯。

流程類型示意圖物料統(tǒng)計圖按鈕控制圖PLC可編程控制器功能：對工作站中信號從工藝、安全、故障方面進(jìn)行邏輯編程。特點：邏輯處理能力強(qiáng)大，可擴(kuò)展模塊，編程設(shè)計靈活。優(yōu)點：集信號邏輯于一體進(jìn)行編程，方便統(tǒng)一信號控制，功能強(qiáng)大，程序編程，修改，故障排除都很方便。必要性：工業(yè)機(jī)器人工作站中機(jī)器人幾乎標(biāo)配的硬件，不僅能與機(jī)器人及周邊設(shè)備完成信號交互，更能統(tǒng)籌控制管理多個工作站，是智能工廠必不可少的一環(huán)。

搬運機(jī)器人功能：完成機(jī)器人上下料工作站核心搬運工作。特點：操作靈活，有軌跡編程，信號控制編程，基本人機(jī)交互能力。優(yōu)點：自由度高，運行軌跡編輯及修改簡單，搬運效率高。必要性：工業(yè)機(jī)器人機(jī)器人上下料工作站核心硬件，必不可少。AGV搬運小車六軸搬運機(jī)器人機(jī)械手高精度搬運機(jī)器人搬運抓手功能：匹配物料設(shè)計，使搬運機(jī)器人擁有搬運相應(yīng)物料的能力。特點：需自主設(shè)計。優(yōu)點：穩(wěn)定性好，易于維修。必要性：依據(jù)物料設(shè)計的抓手，需要該硬件讓機(jī)器人擁有搬運相應(yīng)物料的功能，工作站中必不可少。硬件-抓手該項目工藝較為特殊，在數(shù)控機(jī)床中，需要有夾取成品和放置待加工物料的操作，存在同時夾取兩個物料的情況。而物料輕，所以可以設(shè)計成一個抓手有兩副夾爪，通過變換機(jī)器人姿態(tài)，達(dá)到搬運效果。該項目夾具分為毛胚夾具和成品夾具，毛胚夾具是金屬制品,能夠強(qiáng)力夾取毛胚件;成品夾具是塑料制品,能夠避免產(chǎn)品夾傷。金屬塑料氣體發(fā)生裝置功能：給氣缸等以氣壓為動力的裝置供能。特點：作為動力源成本低廉優(yōu)點：結(jié)構(gòu)簡單，易于使用。必要性：由于使用簡單，成本低廉，隨著氣缸在工業(yè)機(jī)器人工作站的應(yīng)用增加，該裝置也使用的很廣泛。當(dāng)然，如果工位沒有氣動裝置或者廠房有集中氣源供應(yīng)，就不需要該設(shè)備來提供氣源了。氣體發(fā)生裝置操作流程真空發(fā)生裝置功能：給真空發(fā)生器等以氣體負(fù)壓為動力的裝置提供負(fù)壓。特點：作為動力源成本低廉。優(yōu)點：結(jié)構(gòu)簡單，易于使用。必要性：由于使用簡單，成本低廉，隨著真空發(fā)生器在工業(yè)機(jī)器人機(jī)器人上下料工作站中平板類型物料的使用，改裝該裝置也使用的很廣泛。當(dāng)然，如果工位沒有需提供負(fù)壓的裝置或者廠房有集中負(fù)壓氣源供應(yīng)，就不需要該設(shè)備來提供氣源了。工業(yè)機(jī)器人工作站中配套真空發(fā)生裝置的零件是真空發(fā)生器，又名吸盤安全圍欄功能：隔離出工作站工作區(qū)域，確保操作人員安全特點：成本低廉，安全防護(hù)效果明顯優(yōu)點：拆裝便捷，易于安裝定位。必要性：工作站安全防護(hù)措施中必不可少功能：軟隔離出工作站工作區(qū)域，確保操作人員進(jìn)出有感應(yīng)，工作站可作出對應(yīng)停機(jī)停設(shè)備措施。特點：成本低廉，安全防護(hù)效果明顯優(yōu)點：拆裝便捷，易于安裝定位。必要性：工作站停機(jī)效益影響巨大，需節(jié)省操作人員維修時間時，需使用。工作站需要定義干涉區(qū)域時，也可使用。安全光柵光柵與PLC接線圖三色燈功能：指示工作站狀態(tài)特點：成本低廉，易于安裝使用優(yōu)點：拆裝便捷，指示效果明顯。必要性：工作站無狀態(tài)指示時，使用該三色燈，性價比高，能給維修人員判斷工作站狀態(tài)的指示，更有針對性解決工作站內(nèi)故障。三色燈三色燈（含蜂鳴器）的類型是最常見的類型。該硬件有五根線，分別如下，黑色接0V，三色+峰鳴接24v。一旦對應(yīng)線路接通，則對應(yīng)的燈會亮起，蜂鳴器會響起。硬件-料倉功能：大容量儲存物料，定期出料，增加工作站持續(xù)工作能力。特點：成本低廉，穩(wěn)定性強(qiáng)優(yōu)點：結(jié)構(gòu)簡單，易于使用。必要性：由于客戶需求，減少人工管控時間，故增加料倉設(shè)備，增加工作站持續(xù)工作能力，提高工作站產(chǎn)生的效益。搬運工藝認(rèn)識物料抓取點物料放置點工作站搬運物理本質(zhì)搬運工藝認(rèn)識搬運物理本質(zhì)：就是從物料抓取點處抓取物料放置到物料放置點的過程提問：該視頻中抓取點，放置點各只有一個嗎？結(jié)論：隨著工藝復(fù)雜度的提高，抓取點，放置點不一定只有一個。工作站搬運物理本質(zhì)電氣連接

電氣連接中有一點是需要重點關(guān)注的-信號連接根據(jù)工作站中的設(shè)備之間的工作邏輯關(guān)系，編寫信號表。工業(yè)機(jī)器人編程調(diào)試信號邏輯（軟件）軌跡規(guī)劃工業(yè)機(jī)器人相關(guān)設(shè)置信號連接（硬件）工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)選項工業(yè)機(jī)器人常用選項，該項目選用I/O通訊，則需要設(shè)置DeviceNet選項為避免工業(yè)機(jī)器人與數(shù)控機(jī)床誤碰撞，造成設(shè)備損失，故添加該選項為監(jiān)控工業(yè)機(jī)器人狀態(tài)，使用該功能，避免碰撞后繼續(xù)造成設(shè)備損傷在工業(yè)機(jī)器人工作站硬件與硬線連接完畢后，工業(yè)機(jī)器人在開始調(diào)試之前，需要完成相應(yīng)的設(shè)置。該設(shè)置包含系統(tǒng)語言，通訊方式，干涉區(qū)，相應(yīng)工藝的軟件包等等附加功能。工業(yè)機(jī)器人I/O配置

在編程之前，我們應(yīng)確認(rèn)，硬件，硬件連線，系統(tǒng)選項已設(shè)置完畢。依據(jù)項目硬件，做如圖所示的信號表。

信號表制作3、機(jī)器人上下料工作站實訓(xùn)任務(wù)書實訓(xùn)設(shè)備工具1.ABB機(jī)器人和末端操作器（手爪），氣源；2.加工機(jī)床；3.加工的物料。實踐目的1.熟練配置工業(yè)機(jī)器人通訊功能控制末端操作器取放物料，控制加工機(jī)床氣動門、機(jī)床夾具工作；2.熟練應(yīng)用工業(yè)機(jī)器人編程功能，完成上下料程序編程與調(diào)試。實踐要求1.合理選擇運動模式和動作指令；2.沿指定軌跡進(jìn)行示教，操作順暢流利。實踐過程1.按SOP配置實踐環(huán)境；2.控制機(jī)器人完成上下料任務(wù)。序號考核內(nèi)容考核分?jǐn)?shù)備注1手爪組裝及信號配置20分2IO配置完整，程序設(shè)計正確，示教正確60分3勞動保護(hù)穿戴整齊，遵守操作規(guī)程，6S各環(huán)節(jié)規(guī)范執(zhí)行20分總計100分機(jī)器人上下料工作站搬運機(jī)器人（必須）搬運抓手（必須）PLC機(jī)器人信號編