《用工业机器人仿真软件仿真操纵机器人六轴动作》训练任务指导书汇编.docx

1、用工业机器人仿真软件仿真操纵机器人六轴动作训练任务指导书汇编深 圳 高 技 能 人 才 公 共 训 练 基 地Shenzhen Public Training Base for Hi-skilled Workers工业自动化工业机器人设计与管理用工业机器人仿真软件仿真操纵机器人六轴动作训练任务指导书GYZDH-GYJQR-3-11深圳市高技能人才公共实训管理服务中心2015.8.25目 录第一部分 基本管理信息 3第二部分 训练任务的内容 4第三部分 训练任务的实施 7一、目标描述 7二、任务描述 8三、知识准备 8四、训练活动 9五、训练效果评价 37第四部分 附录 38第五部分 参考文献

2、41用工业机器人仿真软件仿真操纵机器人六轴动作训练过程考核表 42知识准备（答卷） 43第一部分 基本管理信息基本管理信息名称用工业机器人仿真软件仿真操纵机器人六轴动作代码GYZDH-GYJQR-3-11类型 单项类 综合类 类属于岗位工业机器人设计与管理等级3级（专项职业能力）模块项目版本V1.0编制人李泽明编制时间2015年8月所属单位深圳市高技能人才公共实训管理服务中心批准人学时3个训练时段考核方式考核 考训结合 评价方式自我评价 小组评价 老师评价 适用对象工业机器人设计与管理3级（具备以下条件之一者）（1）具有本专业或相关专业大学专科学历证书后，连续从事本职业工作5年以上。（2）取得

3、本科及以上学历证书后，连续从事本职业工作2年以上。（3）取得相关工种高级职业资格证书后，连续从事本职业工作5年以上。 相关工种是指：可编程控制设计师、智能楼宇管理师、电工、电梯安装维修工、制冷设备维修工。 相关专业是指：电子通信与自动控制技术、电气自动化技术、电气工程、机电一体化、计算机控制技术、通信工程。第二部分 训练任务的内容用工业机器人仿真软件仿真操纵机器人六轴动作训练任务的内容任务来源在工业机器人生产实际过程中，需要利用示教器对机器人进行单轴的微调操作，以达到姿态和位置的优化，同理，在仿真系统中，也可以利用虚拟的示教器对单轴进行独立操作。通过对工业机器人六个轴的操作，仿真实际生产操作。

4、目标技能目标关键技能（1） 能（会）分析控制需求和分配I/O点（2） 能（会）建立组态软件离散位变量（3） 能（会）指示灯画面的设计（4） 能（会）编制循环灯定时显示脚本程序基本技能（1） 能（会）查阅工业机器人仿真的相关标准（2） 能（会）设备安全资料的建立、保存（3） 能（会）使用基本的电气调试工具（4） 能（会）计算机文件的基本处理知识目标（1） 掌握工业机器人的功能及操作使用方法（2） 掌握典型工业工业机器人系统的技术方案规划与设计（3） 熟悉工业现场设备工艺生产次序及关系（4） 掌握常见工业设备与工业机器人的连接职业素质目标（1） 遵守系统调试标准规范，养成严谨科学的工作态度。（2）

5、 尊重他人劳动，不窃取他人成果。（3） 养成总结训练过程和结果的习惯，为下次训练总结经验。（4） 养成团结协作精神。训练方法及手段1讲解：播放视频与教师补充讲解，理解训练任务的内容与要求；教师讲授有关系统设计思路与操作步骤、关键技术与相关知识。2示范：教师对关键技能和实训操作难点进行示范操作（本任务的实训操作内容主要是分析系统、工作前准备、操作实践、调试，学员根据活动二掌握的技能，就活动三的要求，重新设计并调试一个关于工业机器人的应用案例。3操练：每人使用一台计算机或工业机器人；学员遵循教师的引导完成“活动二”的训练任务，达到掌握软硬件调试、熟悉方案设计方法的训练目标；4巡回指导：教师巡回检查

6、和指导学员（个别指导和共性指导）。5评价：小组检查和评价训练效果；教师点评和总结训练效果。6过程考核：在第二次课下课前，教师对“活动三”提出明确要求，学员结合“活动二”掌握到的知识自主完成，在第三次课结束前的60分钟把做好的系统交给教师阅卷；教师对关键技能掌握程度给予评分。时间分配类 别示范操作时间（分钟）训练时间（分钟）技能目标关键技能180180基本技能1010职业素质目标10过程考核评价60用工业机器人仿真软件仿真操纵机器人六轴动作训练任务的内容（续1）设备及耗材类别名称型号、规格及参数数量单位备注设备工具计算机预装：labview2011版本FANUCABB机器人 软件 1台打印机1台

7、耗材纸张A440页环境要求（1） 多媒体演示条件：电脑、投影仪、话筒等。（2） 空间和光线条件：训练室可容纳20人，光线均匀明亮，最多每4人1台实训设备，每人0.5以上的活动空间。知识准备掌握（1）自动控制系统基础知识和概念。（2）基本计算机操作技能。（3）工业机器人各组成部分和系统的含义。（4）典型工业工业机器人操作与应用熟悉（1）机械装调、电气调试。（2）工业机器人系统的设计要求。了解（1） 工业机器人系统工程技术规范。（2） 典型工业机器人工作站的工艺流程。参考资料类别名称作者出版社书号备注参考教材工业机器人实操与应用技巧叶晖主编机械工业出版社ISBN 9787111317425工业机器

8、人应用案例入门余任冲电子工业出版社ISBN 9787121266157其他参考资料设备使用说明书设备生产厂家上海发那科机器人有限公司http:/www.shanghai-用工业机器人仿真软件仿真操纵机器人六轴动作训练任务的内容（续2）类别项目考核内容得分总分评分标准教师签名理论知识准备（100分）1ABB工业机器人应用程序( Program )组成有哪些？（35分）根据完成情况打分。2ABB系统模块( System modules )的组成包括哪些？（30分）3ABB基本运动指令由哪些？（35分）实操技能目标（60分）1知识准备考核得分合格。（10分）会/不会1.单项技能目标“会”该项得满分，

9、“不会” 该项不得分。2.全部技能目标均为“会”记为“完成”，否则，记为“未完成”。1能（会）分析控制需求和分配I/O点。（10分）会/不会2能（会）建立组态软件离散位变量。（10分）会/不会3能（会）指示灯画面的设计（10分）会/不会4能（会）编制循环灯定时显示脚本程序。（20分）会/不会任务完成情况完成/未完成任务完成质量（40分）1工艺或操作熟练程度。（20分）1.任务“未完成”此项不得分。2.任务“完成”，根据完成情况打分。2工作效率或完成任务速度。（20分）安全文明操作1安全生产。2职业道德。3职业规范。1.违反考场纪律，视情况扣20-45分。 2.发生设备安全事故，扣45分。3.发

10、生人身安全事故，扣50分。4.实训结束后未整理实训现场扣5-10分。评分说明 备注：1评分表原则上不能出现涂改现象，若出现则必须在涂改之处签字确认。2每次考核结束后，立即上交本过程考核表至高训中心存档，并及时将成绩录入管理系统。第三部分 训练任务的实施采用I-OTPAE（改进的五步法）组织训练。一、目标描述技能目标：完成本训练任务后，你应当能（够）：关键技能： 能（会）robotware软件安装 能（会）工业机器人软件授权操作 能（会）在软件中打开已有工业机器人软件模型 能（会）在软件中导入新建工业机器人模型基本技能： 能（会）查阅工业机器人仿真的相关标准 能（会）设备安全资料的建立、保存 能

11、（会）使用基本的电气调试工具 能（会）计算机文件的基本处理知识目标：完成本训练任务后，你应当能（够）： 掌握工业机器人仿真软件的功能及操作使用方法 掌握典型工业机器人系统的技术方案规划与设计 熟悉工业机器人仿真的次序及关系 掌握常见工业机器人应用模型职业素质目标：完成本训练任务后，你应当能（够）： 遵守系统调试标准规范，养成严谨科学的工作态度 尊重他人劳动，不窃取他人成果 养成总结训练过程和结果的习惯，为下次训练总结经验 养成团结协作精神二、任务描述有一个工业现场需要5个红色指示灯以秒的间隔依次点亮，全部点亮后延时一秒全灭，然后循环重复上述过程。根据控制需求，完成用工业机器人仿真软件仿真操纵机

12、器人六轴动作，主要包括：系统分析及I/O分配、变量定义、画面制作、脚本程序设计和系统调试。三、知识准备（见附录）1. ABB工业机器人应用程序( Program )组成有哪些？答： 2. ABB系统模块( System modules )的组成包括哪些？答： 3. ABB工业机器人基本运动指令由哪些？ 答： 四、训练活动活动一：知识抽查 要求： 老师对学员知识准备情况进行抽查具体抽查内容见知识准备的问题。抽查方式： 口答 试卷 操作 老师要记录学员回答问题的情况。老师必要时做简单的讲解。活动二：示范操作 内容：请按下面要求设计、调试FTJS-1型6轴工业机器人仿真系统，并完成方案设计、系统配置

13、、程序调试和仿真操作。（1）设计仿真系统；（2）配置labview与solidworks软件；（3）导入程序并调试；（4）进入仿真软件，进行6轴仿真操作。 步骤一：方案设计（附件一） 根据控制要求，系统有5个灯输出，应设计5个离散位数据变量，控制灯的亮/灭；再设置一个启动变量，控制循环系统的启停；另外还需要设置一个灯位计数变量来控制灯的循环控制。工具清单表：序号工具名技术参数备注1内六角工具3mm1个234567 步骤二：识读电气安装图纸 按图号整理整理，按次序对图纸编号。 步骤三：绘制电气系统安装流程图（附件三） 1，利用铅笔绘制组装次序流程图；（流程图） 2，制作画面的总标题，步骤如下 在

14、工具箱中点击 并在画面的上方画出矩形框； 在工具箱中点击，在弹出的颜色窗口中点击设置前景色为，再点击颜色窗口中的设置背景色为； 在工具箱中点击，再在弹出的窗口中选择渐进色填充效果； 在工具箱中点击，再点击画面上方的矩形框，写入画面的标题名称，再选择工具箱中的，在弹出的字体窗口中选择字体的类型和大小； 3，制作循环灯，步骤如下： 在工具箱中点击 ，在打开的图库窗口中的左侧选择“指示灯”，再在右侧双击，在画面中适当的位置放置图标； 双击画面中的，在弹出的窗口中，点击“变量名”输入框右侧的 图标，然后双击“灯1”变量名；再将窗口中的“正常色”设为，“报警色”设为。 再复制4个指示灯，双击图标将相应的

15、变量名改为“灯2”“灯5”，对齐图标后，再在各图标的下方标上文字名称。 4，制作启动停止按钮，步骤如下： 在工具箱中点击 ，然后再画面的下方画出大小适中的按钮，右击按钮选择菜单“字符串替换”，将按钮中的文字改为“启动”。 双击按钮，在弹出的窗口中点击“按下时”，再在弹出的命令语言编辑框中输入如下图的命令语句。 复制一个上述按钮，然后把按钮文本改为“停止”，把“按下时”命令语言中的“1”改为“0”。 步骤四：按步骤组装 1，安装驱动器；（照片） 2，安装主控板（照片） 3，I/O口接线.（插入现场组装照片 ） 步骤五：系统调试（1）检查螺丝数量；（2）检查各部件松紧配合；（3）利用游标测量。点数

16、据，数据如下：。 步骤六：做好机械安装相关技术总结（1）对于实际生产设备，在完成系统调试后，必须撰写技术总结、运行与管理等的相关技术资料；（2）对于实训室的训练，要认真总结相关技能点、知识点、关键操作等，为下一训练任务打好基础。注意事项：1、严格按操作步骤进行练习。2、安装、拆卸和接线时，必须关闭训练台电源。3、经老师检查同意后，才能关闭计算机。活动三：根据活动内容和示范操作要求，完成“用工业机器人仿真软件仿真操纵机器人六轴动作”内容：请按下面要求设计、调试FTJS-1型6轴工业机器人仿真系统，并完成方案设计、系统配置、程序调试和仿真操作。（1）设计腰、大臂、小臂3轴仿真系统；（2）配置lab

17、view与solidworks软件；（3）导入程序并调试；（4）进入仿真软件，进行3轴仿真操作。 步骤一：系统需求分析及I/O分配 步骤二：变量定义 步骤三：画面制作 步骤四：脚本程序编制 步骤五：系统调试 步骤六：做好相关技术总结注意事项：1、严格按操作步骤进行练习。2、安装、拆卸和接线时，必须关闭训练台电源。3、经老师检查同意后，才能关闭计算机。附件说明：附件一：表1-1 I/O分配表附件二：图1-2 系统运行画面附件三：图1-3 脚本程序附件一：表1-1 I/O分配表序号变量名数据类型刷新频率连接下位机对应变量名下位机变量类型备注1灯1内存离散2灯2内存离散3灯3内存离散4灯4内存离散5

18、灯5内存离散6启动内存离散7灯位计数内存整数表1-1 I/O分配表附件二：图1-2 系统运行画面图1-2 系统运行画面附件三：图1-3脚本程序图1-3脚本程序活动四：根据完成结果交流、点评。内容：（1） 学员展示训练成果。（2） 小组互评成绩。（3） 教师点评优秀训练成果。（4） 教师对广泛存在的问题进行总结。五、训练效果评价自我评价1训练任务的关键技能及基本技能有没有掌握？ 评价情况： 2训练任务的目标有没有实现？效果如何？ 评价情况： 小组评价1训练任务的关键技能及基本技能有没有掌握？ 评价情况： 2训练任务的目标有没有实现？效果如何？评价情况： 参评人员： 老师评价老师总体评价：按“考核

19、及评价表”（标准）对学员训练过程、训练结果进行评估。评价情况： 老师签名： 日期： 年 月 日总体评价老师总体评价：按比例自我评价：小组评价：教师评价=10%：10%：80%给出总体评价。总体评价情况： 老师签名： 日期： 年 月 日第四部分 附录编程与测试1 .程序储存器( Program memory )的组成：应用程序( Program )系统模块( System modules )机器人程序储存器中，只允许存在一个主程序；所有例行程序与数据无论存在于哪个模块，全部被系统共享；所有例行程序与数据除特殊定义外，名称必须是唯一的。1.1 应用程序( Program )的组成：主模块( Mai

20、n module )主程序( Main routine )程序数据( Program data )例行程序( Routines )程序模块( Program modules )程序数据( Program data )例行程序( Routines )1.2 系统模块( System modules )的组成：系统数据( System data )例行程序( Routines )所有ABB机器人都自带两个系统模块，USER模块与BASE模块，根据机器人应用不同，有些机器人会配备相应应用的系统模块。建议不要对任何自动生成的系统模块进行修改。2. 编程窗口：2.1 菜单键File： 1 Open 打开

21、一个现有文件。(程序.prg或模块.mod) 2 New 新建一个程序。 3 Save program 存储更改后的现有程序。 4 Save program as 存储一个新程序。 5 Print 打印程序，现已经不使用。 6 Preferences 定义用户化指令集。 7 Check program 检验程序，光标会提示错误。 8 Close 在程序储存器中关闭程序。 9 Save module 存储更改后的现有模块。(只在Module窗口中存在) 0 Save module as 存储一个新模块。(只在Module窗口中存在) 2.2 菜单键Edit： 1 Cut 剪切，可能会丢失指令或数

22、据。 2 Copy 复制。 3 Paste 粘贴，将剪切或复制的指令或数据粘贴到相应位置。 4 Go to Top 将光标移至顶端。 5 Go to Bottom 将光标移至底端。 6 Mark 定义一块，涂黑部分。 7 Change Selected 修改指令中数据，可直接将光标移至相应位置按回车键。8 Show value 输入数据，可直接将光标移至相应数据按回车键。 9 Modpos 修改机器人位置，功能键上有。 0 Search 寻找指令，程序复杂时很有用。2.3 菜单键IPL1与IPL2：IPL1与IPL2为指令目录。其中IPL2有Most commt1、Most commt2、Mo

23、st commt3为用户化定义指令目录，可在菜单键File中Preference定义。2.4 功能键： Copy、Paste、Modpos 在菜单键Edit中可以找到。 Test 为编程窗口与测试窗口切换键。3 指令：3.1 基本运动指令：MoveL: 线性运动 LinearMoveJ： 关节轴运动 JointMoveC： 圆周运动 Circular p1： 目标位置。 ( robtarget ) v100： 运行速度mm/s。 ( speeddata ) z10： 转弯区尺寸mm。 ( zonedata ) tool1： 工具中心点TCP。 ( tooldata )3.1.1 速度选择：mm

24、/s将光标移至速度数据处，按回车键，进入选择窗口，选择所需速度。机器人运行速度属于数据类型speeddata。常用运行速度在Base模块中已经定义。特殊速度可自行定义。vmax速度为v5000，Base模块中定义最大速度为v7000，最大速度机器人未必能达到。3.1.2 转弯区尺寸选择：mm将光标移至转弯区尺寸数据处，按回车键，进入选择窗口，选择所需转弯区尺寸。机器人转弯区尺寸属于数据类型zonedata。常用转弯区尺寸在Base模块中已经定义。特殊转弯区尺寸可自行定义。fine指机器人TCP达到目标点，并在目标点速度降为零，连续运行时，机器人动作有停顿。zone指机器人TCP不达到目标点，连

25、续运行时，机器人动作圆滑、流畅。Base模块中已经定义的转弯区尺寸最小为z1，最大为z200。尽量使用较大的转弯区尺寸。3.1.3 参变量：光标指在当前指令时，按功能键OptArg，可选择参变量。Conc ( switch )协作运动。机器人未移动至目标点，已经开始执行下一个指令。ToPoint ( robtarget )在采用新指令时，目标点自动生成*。V ( num )定义速度mm/s。T ( num )定义时间s。通过时间决定速度。Z ( num )定义转弯区尺寸mm。Wobj ( wobjdata )采用工件系座标系统。3.1.3 函数Offs()： MoveL p1,v100,Mov

26、eL p2,v100,MoveL p3,v100,MoveL p4,v100,MoveL p1,v100,为了精确确定p1、p2、p3、p4点，可以使用函数Offs()。Offs(p1，x，y，z)代表一个离p1点X轴偏差量为x，Y轴偏差量为y，Z轴偏差量为z的点。将光标移至目标点，按回车键，进入目标点选择窗口，在功能键上选择Func，采用切换键选择所用函数Offs()。 MoveL p1,v100,MoveL Offs(p1,100,0,0),v100,MoveL Offs(p1,100,-50,0),v100,MoveL Offs(p1,0,-50,0),v100,MoveL p1,v10

27、0,3.2 转轴运动指令：MoveAbsJ jpos1, v100, z10, tool1jpos1： 目标位置。 ( jointtarget ) v100： 运行速度mm/s。 ( speeddata ) z10： 转弯区尺寸mm。 ( zonedata ) tool1： 工具中心点TCP。 ( tooldata )3.3 输入输出群指令：do指机器人输出信号。di指输入机器人信号。输入输出信号必须在系统参数中定义。输入输出信号有两种状态，1(High)为接通，0(Low)为断开。3.3.1 输出信号指令：3.3.1.1 输出输出信号指令：Set do1 do1： 输出信号名。 ( signaldo )将一个输出信号赋值为1。3.3.1.2 复位输出信号指令：Reset do1