初级教程机器人搬运打螺丝工作站教材Word格式.docx
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能对机器人进行基本的示教
工作任务：
任务一认识装配工作站
任务二启动停止机器人
任务三认识示教编程器
任务四模拟仿真的实现
任务五机器人工作站内容实现
任务六用和组态王控制机器人的自动启动
一、工业机器人基本知识
工业机器人由主体、驱动系统和控制系统三个基本部分组成。
主体即机座和执行机构，包括臂部、腕部和手部，有的机器人还有行走机构。
大多数工业机器人有3～6个运动自由度，其中腕部通常有1～3个运动自由度；
驱动系统包括动力装置和传动机构，用以使执行机构产生相应的动作；
控制系统是按照输入的程序对驱动系统和执行机构发出指令信号，并进行控制。
工业机器人按臂部的运动形式分为四种。
直角坐标型的臂部可沿三个直角坐标移动；
圆柱坐标型的臂部可作升降、回转和伸缩动作；
球坐标型的臂部能回转、俯仰和伸缩；
关节型的臂部有多个转动关节。
二、三菱7机器人
图1-1机器人本体图和各部件说明
位置重复精度±
0.02
可搬运重量7
本体重量66
最大动作范围半径713.4
图1-2负载中心位置
机器人的可搬运重量一般仅以重量表示，但即使是相同的工具、工件重量，偏心严重的负载也受到限制。
可搬运重量根据机器人的动作速度及动作姿势而将受到极大的影响。
即使是上图允许范围内，也可能发生过负载及电流报警。
此时，需要对加速度时间设置，动作设置，动作姿势进行更改。
课后思考：
1.根据自己理解，简述工业机器人的定义
2.通过网络查询工业机器人相关知识，列举机器人典型厂家及工业机器人的典型应用
工业机器人是在生产现场使用的设备，在工作过程中需要遵守各项安全操作事项，才能确保其顺利进行。
知识准备：
一、工业机器人的使用注意事项
注意事项
工业机器人在空间动作，其动作领域的空间成为危险场所，有可能发生意外的事故。
因此，机器人的安全管理者及从事安装、操作、保养的人员在操作机器人或者工业机器人运行期间要保持安全第一，在确保自己自身的安全及相关人员及其他人员的安全后进行操作。
操作人员在使用三菱机器人时需要注意一下事项：
1）避免在工业机器人工作场所周围做出危险行为，接触机器人或周边机械有可能造成人员伤害。
2）在工厂内，为了确保安全，请严格遵守“严禁烟火”、“高电压”、“危险”、“无关人员禁止入内”此类标志。
由于火灾、触电、接触有可能发生人员伤害。
3）不要强制搬动、悬吊、骑坐在机器人上，以免发生人员伤害或者设别损坏。
4）绝对不要倚靠在工业机器人或者其他控制柜上，不要随意按动开关或者按钮，否则发生意想不到的动作，造成人员伤害或者设备损坏。
图2-1禁止依靠机器人
5）通电中，禁止未受培训的人员触摸机器人控制柜和示教编程器。
机器人会发生意想不到的动作，有可能导致人员伤害或者设备损坏。
二、机器人的启动和停止
1.主电源的接通
电源电缆的连接步骤：
1）应准备漏电断路器（带端子盖板）、一次侧电源连接用电缆及二次侧电源连接用电缆（二者均为14（22）以上）、一次侧电源接地用电缆（12（3.5）以上）；
2）确认一次侧电源符合电源规格；
3）切断一次侧电源，确认漏电断路器的电源开关变为状态；
4）将二次侧电源连接用电缆连接到漏电断路器的二次侧端子（下侧的端子）上，将另一侧连接到同包装内附带的电源连接用连接器连接器的1号和3号针上。
建议通过压铆进行连接；
5）将该连接器连接到控制器前面的连接器上；
6）将一次侧电源接地用电缆连接到控制器箱体的端子（M4螺栓）上；
7）将一次侧电源连接用电缆连接到漏电断路器的一次侧端子（上侧的端子）上。
2.外部紧急停止的连接
出厂时外部紧急停止输入、门开关输入及可用设备的端子都处于开放（触点未连接）状态。
用户不许准备外部紧急停止、门开关、可用设备等，在连接的状态下使用机器人，连接步骤如下：
1）应准备紧急停止开关、门开关及可用设备
2）将各开关的触点连接到如下所示的针上
a）外部紧急停止开关1连接器的“2-27之间”与“7-32之间”
b）门开关1连接器的“4-29之间”与“7-32之间”
门开关的功能：
本功能是指，对安装在安全栅栏的门等上的开关的状态进行获取，该门被打开时进行伺服使机器人停止动作
c）可用设备1连接器的“5-30之间”与“10-35之间”。
图2-2外部紧急停止的连接
在机器人安装时，刚开始没有特殊的安全门、急停开关安装需求时，应按照提示说明将上图的几个信号互相短接，才能启动机器人。
3.751控制器
图2-3控制器结构
<
1>
连接器电源（单相，200V）输入用（附带插座外壳、端子）
2>
端子........................................接地用（螺栓2处）
3>
指示灯.................................控制电源指示灯显示
4>
电机电源连接用连接器1、2：
电机电源用，：
电机制动阐用
5>
电机信号连接用连接器2：
电机信号用
6>
示教单元连接用连接器（）33连接专用（未连接示教单元时安装虚拟插头）
7>
过滤器盖板................................空气过滤器、电池安装两用。
8>
连接器..........................机器人专用输入输出连接用（附带插头连接器）
（2）
9>
接地端子...................................至选购件卡的连接电缆接地用端子（M3螺栓-上下2处）
10>
充电指示灯（）.............用于确认拆卸盖板时的安全时机（防止触电）的指示灯。
（通常客户无需拆卸盖板）
当机器人的伺服0N使得控制器内的电源电路板上积累电能时，本指示灯亮灯（红色）关闭控制电源后经过一定时间（几分钟左右）后熄灭。
11>
连接用连接器（）连接用。
12>
连接器（）连接用。
13>
0连接器（）.........附加轴连接用。
14>
0连接器（）......................扩展并行输入输出连接用。
15>
选购件插槽.............................选购件农安装川插槽。
（未使用时安装盖板）
4.示教单元的安装
示教单元的拆装应在机器人控制器的控制电源为的状况下进行，如果在控制电源状态下进行示教单元的拆装，将发生紧急停止报警。
图2-4示教单元的安装
接通主电源和示教器后，示教编程器的画面开始显示开始启动的画面，如果还有报警，会有报警音提示。
一切正常的话，示教器就可以正常控制机器人启动了。
工业机器人一般由机器人本体“机器人”、机器人控制柜和示教编程器所构成。
机器人的基本操作一般是通过示教编程器完成的。
本任务以7为例，介绍示教编程器的构成及基本操作。
一、机器人作业示教方法
现有的机器人示教系统可以分为以下三类：
1.示教再现方法
示教再现，也称为直接示教，就是我们通常所说的手把手示教，由人直接搬动机器人的手臂对机器人进行示教。
在这种示教中，为了示教方便以及获取信息的快捷而准确。
操作者可以选择不用坐标系下示教。
例如，可以选择关节坐标系、直角坐标系以及工具坐标系或者用户坐标系下进行示教。
示教再现是机器人普遍采用的编程方式，典型的示教过程是依靠操作员观察机器人及其夹持工具相对于作业对象的为姿，通过对示教盒的操作，反复调整示教点处机器人的作业位姿、运动参数和工艺参数，然后将满足作业要求的这些数据记录下来，再转入下一点的示教。
2.离线编程方法
基于的机器人离线编程示教，是利用计算机图形学的成果，建立起机器人及其工作环境的模型，使用魔种机器人编程语言，通过对图形的操作和控制，离线计算和规划出机器人的作业轨迹，然后对编程结果进行三维图形仿真，以检验编程的正确性。
最后确认无误后，生成机器人可执行代码下载到机器人控制器中，用以控制机器人作业。
根据使用编程语言的层次不同，离线编程又可分为执行级编程和任务级编程。
3.基于虚拟现实的方法
随着计算机学及相关学科的发展，特别是机器人遥操作、虚拟现实、传感器信息处理等技术的进步为准确、安全、高效的机器人示教提供了新的思路，为用户提供一种崭新和谐的人机交互操作环境的虚拟现实技术的出现和应用尤其吸引了众多机器人与自动化领域的学者的注意。
这里，虚拟现实作为高端的人机接口，允许用户通过声、像、力以及图形等多种交互设备实时地与虚拟环境交互。
根据用户的指挥或动作提示，示教或监控机器人进行复制的作业。
利用虚拟现实技术进行机器人示教时机器人学中新兴的研究方向。
二、三菱7F示教编程器
1.各主要功能键的用途
图3-1示教器正反面图
1）开关：
功能就是进行伺服，使机器人立即停止
2）：
对示教单元的按键操作的有效或无效进行切换的开关
3）有效开关：
当开关2为有效时，如果松开开关或强力按压将进行伺服，动作中的机器人将立即停止
4）显示面板：
显示机器人的状态及各菜单
5）状态显示灯：
显示示教单元及机器人的状态
6）[F1][F2][F3][F4]键：
执行显示面板的功能显示中显示的功能
7）键：
在1个操作中，[F1][F2][F3][F4]键中分配的功能有5个以上时，对功能显示进行切换
8）键：
使程序中断，使机器人减速停止
9）[↑][↓]：
改变机器人的速度手工变动值。
按压[↑]键时手工变动值将增加，按压[↓]键时手工变动值将减少
10）[操作]键：
按照模式使机器人动作。
在输入数值的时候，进行各数值的输入
11）[]键：
在轻按[有效开关]的同时，如果按压该键机器人将进行伺服
12）[]键：
按压该键时，将进入监视模式，显示监视菜单
13）[]键：
按压该键时，将进入模式，显示密码
14）[]键：
按压该键时，将进入抓手操作模式，显示抓手操作画面
15）[]键：
示教单元在进行字符或数字输入时，通过该键可以进行数字输入和字符输入之间进行切换
16）键：
对报警显示进行接触。
在通过按压该键同时按压【】键，将进行程序复位
17）↑/↓/←/→：
将光标向各个方向移动
18）键：
可进行数字输入或者字符输入，通过按压键可将光标所在位置字符删除1个字符
19）键：
对输入操作进行确定。
在直接执行时，在持续按压该键期间，机器人将进行动作
20）[数字/文字]键：
可进行数字输入或者字符输入时，按压该键将显示数字或者字符
2.管理、编辑画面的操作
开启机器人后，按菜单F1键进入如下的主界面，示教器上所有的功能，都可以同个这个画面选择进入。
各选项的主要功能分别如下：
图3-2程序进入主画面
管理/编辑：
主要对机器人进行编辑、点位的示教修改、新建程序、程序的复制、重命名、删除、保护、关闭。
运行：
主要是对编写好的程序进行确认、
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