智能制造生产线技术及应用 教案 4-6 机器人手爪快换示教编程

XXXXX学院单元教学设计XXXX—XXX学年第X学期课程名称：授课班级：任课教师：所在系部及教研室：

本单元标题机器人手爪快换示教编程教学目的让学生能够通过编程示教完成机器人分手爪快换动作。教学目标能力（技能）目标知识目标（1）能正确区分工业机器人不同类型的IO信号。（2）能正确使用IO信号控制机器人外部执行器。（3）能够编写程序完成机器人手夹快换动作。（1）掌握机器人的点位示教方法。（2）掌握机器人的I/O指令。（3）掌握工业机器人IO信号控制方法。重点难点及解决方法重难点：能够编写程序完成机器人手夹快换动作解决方法：理论讲解，通过多媒体等手段解读任务，实操演练，提示学生如何攻破讨论的问题。在学习过程中，紧密结合课程上机、实验或者实践环节加深对机器人手爪快换编程的理解。参考资料[1]汪励,陈小艳.工业机器人工作站系统集成[M].机械工业出版社,2014.[2]李志谦.精通FANUC机器人编程、维护与外围集成[M].机械工业出版社,2020[3]陈晓明,霍永红,项万明.工业机器人应用编程(FANUC)初级[M].机械工业出版社,2022.[4]王哲禄,何红军.工工业机器人应用编程与集成技术[M].机械工业出版社,2022.[5]廖常初.S7-1200PLC应用教程[M].机械工业出版社,2020.[6]乡碧云.自动化生产线组建与调试(第2版)—以亚龙YL-335B为例（三菱PLC版本）[M].机械工业出版社,2023.第一部分：复习上次课主要内容第二部分：新课导入及学习新内容（90min实践）【步骤一】新课导入【步骤二】新知识的讲授一、任务准备实施本任务教学所使用的实训设备如图4-66所示。要求示教编程实现机器人手夹快换后取出，再放回松开复位的连续动作。图4-66机器人手夹快换设备实物图任务中所需要的编程相关指令包括：（一）线性运动指令:线性运动指令用于将TCP沿直线移动至给定目标点。当TCP保持固定时,该指令亦可用于调整工具方位。（二）关节运动指令:当机器人无须沿直线运动时,关节运动指令用于将机械臂迅速地从一点移动至另一点,机械臂和外部轴沿非线性路径运动至目标位置。所有轴均同时到达目标位置。（三）WAIT:等待指令,可等待时间,也可等待信号。（四）RO[1]=ON/OFF:用于置位和复位机器人快换松开信号。（五）RO[2]=ON/OFF:用于置位和复位机器人快换锁紧信号。二、示教要求及机器人程序的编写根据机器人运动轨迹编写机器人程序时,首先根据控制要求绘制机器人程序流程图，然后编写机器人主程序，过程中要先设计好机器人的运行轨迹,定义好机器人的程序点。机器人程序流程图如图4-67所示。图4-67机器人快换夹爪程序流程图机器人参考程序如下：RSR0001(手夹取出)1：JPR[1:初始点]100％FINE2：JP[1:手夹上方]100％FINE3：LP[2:快换正上方]10mm/secFINE4：LP[3:锁紧点位]5mm/secFINE5：WAIT2．00(sec)6：RO[1:快换松开（小心掉）]：OFF7：RO[2:快换锁紧]：ON8：WAIT1.00(sec)9：LP[4:移出点1]10mm/secFINE10：LP[5:移出点2]100mm/secFINE11：JPR[1]100％FINERSR0002(手夹放回)1：JPR[1:初始点]100％FINE2：LP[5:移出点2]100mm/secFINE3：LP[4:移出点1]10mm/secFINE4：LP[3:锁紧点位]5mm/secFINE5：WAIT2．00(sec)6：RO[2:快换锁紧]：OFF7：RO[1:快换松开（小心掉）]：ON8：WAIT1．00(sec)9：LP[2:快换正上方]10mm/secFINE10：JP[1:手夹上方]100％FINE11：JPR[1:初始点]100％FINE【步骤二】任务实施（45min实践）任务基于生产性实训平台进行。下面简单对本次任务所需的I/O信号接口含义做简单说明。本次任务要求通过改变IO信号状态控制吸盘夹具吸取铝板并搬运（编程思路可参考上文机器人手夹快换编程实例）。吸盘夹具结构如图4-66所示。图4-66实训平台吸盘夹具实物图机器人夹具左侧两个吸盘由RO[5]控制，右侧两个吸盘由RO[6]控制。实操任务：1、 手动完成手爪的快换锁紧；2、 控制机器人手夹气爪张开夹紧；3、 检查手夹张开夹紧状态下到位信号状态；4、 手动完成手爪的快换松开。示教要求：1)在进行手动快换松开时要求握住手爪，防止松开后手爪掉落损坏手爪结构。单元教学设计第三部分：课堂总结、布置作业及课后预习要求一、课堂总结二、布置作业如下为立体库的机器人控制信号：DO[31] RBO立体库出库组合1DI[64] RBI立体库一层到位DO[32] RBO立体库出库组合2DI[65] RBI立体库二层到位DO[33] RBO立体库出库组合3注：其中根据3个DO信号，