完整版工业机器人实验指导书.docx

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完整版工业机器人实验指导书

工业机器人实验指导书

工业机器人现场教学

实验一工业机器人认知部分

1.实验目的

1）了解各种机器人；

2）了解FANUCARCMate100iB机器人系统组成;

3）介绍机器人试教编程，进行机器人动作演示；

2。

实验器材

1）日本FANUCARCMate100iB焊接机器人一台，ABB机器人两台,众为兴机器人一台，导管架焊接机器人一台，爬壁式机器人一台

2）工控计算机，ABB公司ROBOTSTUDIO离线编程软件一套

3.实验原理

1）Fanuc机器人简介

✧机器人的主要参数

FANUC机器人本体型号为ARCMateM6iB,控制柜型号为M—6iB。

机器人的具体性能参数如下：

轴数:

6

手部负重（kg）：

6

运动范围：

重复定位精度:

最大运动速度

✧FANUC机器人的安装环境

环境温度:

0—45摄氏度

环境湿度：

普通:

75％RH

短时间：

85%（一个月之内）

振动：

=0。

5G（4。

9M/s2）

✧FANUC机器人的编程方式

在线编程

离线编程

✧FANUC机器人的特色功能

Highsensitivecollisiondetector高性能碰撞检测机能，机器人无须外加传感器，

各种场合均适用

Softfloat软浮动功能用于机床工件的安装和取出,有弹性的机械手。

RemoteTCP

2）FANUC机器人的构成

✧FANUC机器人软件系统

HandlingTool用于搬运

ArcTool用于弧焊

SpotTool用于点焊

SealingTool用于布胶

PaintTool用于油漆

LaserTool用于激光焊接和切割

✧FANUC机器人硬件系统

如图15所示，通用FANUC机器人硬件系统包括：

机器人本体、机器人控制柜、操纵台（或变位器）和示教操作盒。

（a）FANUC机器人组成（b）机器人控制柜内部结构

图1FANUC机器人硬件系统

作为焊接机器人的FanucArcMate100iB机器人除了具有通用机器人的组件外，还包括焊接所需的各个组件：

PowerWaveF355i：

如图2

适合材料:

碳钢/不锈钢/合金钢/铝合金

焊接波型:

CV/Pulse/RapidArc/

PowerMode/PulseonPulse

电流范围：

5—425A，300A/100％，350A/60%

波型控制技术：

WaveControlTechnologyTM

通讯方式：

ArcLink®

逆变技术：

Inverter（60kHz）

全数字焊机:

TotalDigital

输入电源：

380V/50Hz/3Phase/PE

PowerFeeder10R

适合焊丝：

实芯/药芯/铝焊丝

速度反馈装置,闭环精确控制.

四轮驱动，更换焊丝不需工具

通讯方式：

ArcLink®

输入：

40VDC

送丝速度范围：

50-800IPM（1.3-20.3m/min）

70—1200IPM（2。

0—30。

5m/min）

实芯焊丝范围:

。

025—3/32in（0.6-2.4mm）

.025—1/16in（0.6—1。

6mm）

药芯焊丝范围:

.035—。

120in.（0.9—3。

0mm）

。

035-5/64in（0.9—2.0mm）

ToughGun500A（泰霸）

焊丝:

碳钢/不锈钢，实芯/药芯，0。

1.6mm

电流：

500A/100%/CO2，350A/100%/Ar混合气

焊枪角度：

22º,45º，180º

3）认识TP（TeachPendant）如图5所示.

图5机器人示教盒

其上的主要按键和开关的功能如下：

紧急停止按键：

此按钮被按下时,机器人立刻停止运动；

ON/OFF开关：

ON：

TP有效；OFF:

TP无效。

当TP无效时，示教、编程及手动不能被使用

DeadMan开关:

当TP有效时,只有DeadMan开关被按到适中位置，机器人才能运动，一旦松开或者按紧，机器人立即停止运动，并出现报警。

✧TP的作用

TP的作业包括:

点动机器人，编写机器人程序，试运行程序，生产运行和查阅机器人的状态（I/O设置，位置，焊接电流）.

✧认识TP上的操作键

TP上各操作键的分布如图6所示。

图6TP上各操作键的分布

具体各个按键的功能如下：

RESET键（复位键）:

按此键清除报警信息。

SHIFT键:

与其他键配合使用执行特定功能。

Jog键:

使用这些键来点动机器人。

COORD键:

用该键来切换机器人运动的坐标系（World,Tool，Joint）.如图7所示，坐标系有关节坐标系（Joint），直角坐标系（World），工具坐标系（Tool）和其它坐标系。

图7机器人在不同坐标系下示教

速度键:

用这些键来调整机器人的运动速度.

程序键：

用这些键来选择编程时的菜单选项。

SELECT键：

显示程序清单

EDIT键：

显示当前使用或编写的程序

DATA键：

显示weldschedules，weldprocesses，weaveschedules，TorchMatedata等

功能键：

使用这些键根据屏幕显示执行指定的功能和操作。

NEXT键：

按下该键显示更多的对应于F1-F2-F3—F4—F5按键的功能键.

光标键：

使用这些键在屏幕上按一定的方向移动光标。

数字键：

这些键用来输入数值：

0，1，2，3,4，5,6,7,8,9,减号（-），小数点（。

），逗号（,）

确认键:

使用该键确认一个数值的输入，或者从一个菜单中确认选择一个项目。

STEP键:

在T1或T2模式中，使用该键在以下两种执行模式间切换：

单步模式（每次执行程序中的一行）

连续模式（连续运行程序）

FWD（前进）键：

在STEP开启时使用该键来执行下一个程序语句。

连续运行程序时，使用该键驱使机器人开始执行编好的程序。

BWD（后退）键：

用该键执行排在光标前面的程序语句。

WELDENBL键:

运行一个程序时，使用该键来控制是否开启焊接过程

焊丝运动键：

Wire“+”使焊丝经由焊枪送出，Wire“–"使焊丝经由焊枪回抽。

ITEM键：

用该键在一个列表中选择一个项目

例1:

要在一个TP程序列表中选择一行,按下ITEM,输入要选行的编号后按下ENTER

例2：

要在一个SystemVariables清单中选择一行,按下ITEM键，输入要选行的编号后按下ENTER

BACKSPACE键:

使用该键能依次删除光标前的字母和数字

PREV键：

用该键能显示上一级屏幕界面

MENUS键：

用该键显示菜单屏幕：

下面是按下MENUS后出现的列表：

1。

UTILITIES>：

显示提示

2。

TESTCYCLE〉:

为测试操作指定数据

3.MANUALFCTNS〉：

执行宏指令

4.ALARM〉：

显示报警历史和详细信息

5。

I/O〉：

显示和手动设置输出,仿真输入/输出，分配信号

6.SETUP〉：

设置系统

7.FILE>：

读取或存储文件

8。

USER:

显示用户信息

9.SELECT：

列出和创建程序

10.EDIT：

编辑和执行程序

11。

DATA〉:

显示寄存器、位置寄存器和堆码寄存器的值

12。

STATUS>：

显示系统和弧焊状态

13。

POSITION：

显示机器人当前的位置

14。

SYSTEM〉：

设置系统变量，Mastering

15。

BROWSER:

浏览网页,只对iPendant有效

HOLD键：

用该键可停止机器人的运动

FCTN键：

用该键显示补充菜单，按下FCTN键后出现的典型项目:

ABORT（ALL）：

强制中断正在执行或暂停的程序

DisableFWD/BWD：

使用TP执行程序时，选择FWS/BWD是否有效

CHANGEGROUP：

改变组

QUICK/FULLMENUS：

在快速菜单和完整菜单之间选择

SAVE:

保存当前屏幕中相关的数据到软盘中

PRINTSCREEN:

打印当前屏幕的数据

……

4.实验内容与实验步骤（以老师讲解，学生参观为主）

1）开机

✧打开机器人控制柜的断路开关,按住“ON”按钮几秒钟，示教盒的开机画面将会显示出来;

✧手持示教盒，按下并且始终握住“Deadmanswitch"，将示教盒上的开关打到“ON”的位置；

✧在示教盒键盘上找到“STEP”键，按一下并确认左上部的“STEP"状态指示灯亮，此时屏幕顶端右面的蓝色状态行应该为-Joint10％。

2）关节坐标模式（JointCoordinate）下移动机器人

✧按下并保持“SHIFT”，在配合其他方向键移动机器人。

✧通过示教盒上的“+％”和“-%”键进行调节（或同时配合“SHIFT”进行大范围的调节），为了安全起见，在开始的时候尽量以较低的速度移动机器人，并确认不会发生碰撞时，再适当的提高移动速度.

3）直角坐标模式下移动机器人

松开“SHIFT”键，在键盘上找到并按“COORD”键直到蓝色的状态栏显示“World".（注意,切换了示教模式之后机器人移动速度会自动降低到10%.）

此时再移动机器人时,机器人不再单轴（单关节）转动。

而是：

当按前面三组J1，J2，J3键时，机器人的TCP以直线运动;当按后面三组J4,J5，J6键时,机器人的TCP固定不动绕相应的直线坐标轴旋转。

4）认识轴的软件限位

✧一直按住“J3,+Z”键，第三轴提升到一定程度将自动停止继续往上升，此时，在屏幕顶部的信息提示栏中应该有限位或者位置不可达的报警提示,按“RESET”键消除报警；

✧按住“J3,-Z”键使第三轴往回运动。

5）认识Dead—Man/E-Stop开关作用

✧当释放“Dead-Man”开关，状态信息栏中就会有报警信息,要消除报警只要重新按住并保持住,报警信息将自动消失。

✧“Dead-Man”开关是个3位开关，按压力太大也会导致报警。

6）急停按钮的使用

✧按一下示教盒右上方红色的“E-STOP"急停按钮，在屏幕的状态信息显示栏中会有急停报警。

✧要复位该信息,只需顺时针旋转使按钮复位,再按“RESET”键复位即可。

✧注意：

在进行急停或复位急停操作时，除了可以听得到第二轴和第三轴的抱闸声音，还可以听到机器人控制柜内部断路器的跳闸声音。

5.思考题（选作）

1）简述工业机器人的定义,说明FANUC机器人的的主要特点是什么？

2）机器人为几自由度机器人？

主要有哪几个关节?

分别可作什么样的运动?

3）工业机器人与数控机床有什么区别?

4）说明工业机器人的基本组成与主要特点。