《工业机器人现场编程》课件-任务2.1认识机器人上下料工作站工程现场

认识机器人上下料工作站工程现场工业机器人现场编程3421课堂导入新知学习训练巩固评价总结知识目标1.掌握机器人上下料工作站的知识架构；2.掌握工业机器人上下料工作站的硬件组成；3.掌握机器人上下料工作站工作逻辑；4.理解机器人上下料工作站实训任务书；技能目标1.能绘制机器人上下料工作站思维导图；2.能理解机器人上下料工作站各硬件的作用；3.能控制机器人完成上下料任务；重点难点对机器人上下料工作站流程的理解；掌握机器人上下料工作站工作逻辑；1.配置工业机器人系统参数仔细观看视频素材“机床上下料视频.mp4”讨论：1、机器人上下料工作站的流程是怎么样的顺序？2、机器人上下料工作站有哪些基本设备？3、机器人在上下料过程中，怎么样保证准确的抓到物料呢？1、机器人上下料工作站学习导图2.1机床上下料案例1.1机器人上下料工作站1.2搬运硬件设备1.3搬运工艺认识1.6工业机器人I/O配置1.4电气连接1.5工业机器人系统选项工作站整体认知硬件细节认知工作站工作过程认知硬件关联认知调试过程认知案例针对性认知1.7程序设计2、认识机器人上下料工作站组成系统组成1、控制柜2、触摸屏3、PLC4、气体发生装置5、机器人控制柜（含示教器）6、机器人本体7、末端操作器（抓手）8、数控车床9、物料硬件组成电气控制柜功能：能将空气开关，继电器，接线端子，PLC，触摸屏，按钮，指示灯等电器元件进行封闭集成安装。特点：内部装有各种电器件，统一通过设计孔与外部进行通讯及供电，功能后续可扩展。优点：集成式的安装，将工作站电气控制部分与其他硬件隔离开来，便于电气安装调试，方便检修。必要性：主流的电气控制安装方式，由于特点明确，功能性及功能扩展性强，优势明显。且机器人上下料工作站中电气元件较多，使用电气控制柜，性价比高。电气控制柜为了方便观察和控制工作站及内部设备，该项目在电气控制柜面板上开孔设计如图的按钮与指示灯。提高控制柜利用率，增加工作站的易操作和易监控的特性。触摸屏功能：对工作站中的参数及信号进行直观的显示。特点：界面直观，清晰，操作人员可与之方便快捷的交互。优点：方便直观、图像清晰、坚固耐用和节省空间，便于操作人员的理解和操作。必要性：

PLC几乎标配的硬件,将PLC数字信息以人的角度展现出来，便于操作人员的分析使用，优势明显。

流程类型示意图物料统计图按钮控制图PLC可编程控制器功能：对工作站中信号从工艺、安全、故障方面进行逻辑编程。特点：逻辑处理能力强大，可扩展模块，编程设计灵活。优点：集信号逻辑于一体进行编程，方便统一信号控制，功能强大，程序编程，修改，故障排除都很方便。必要性：工业机器人工作站中机器人几乎标配的硬件，不仅能与机器人及周边设备完成信号交互，更能统筹控制管理多个工作站，是智能工厂必不可少的一环。

搬运机器人功能：完成机器人上下料工作站核心搬运工作。特点：操作灵活，有轨迹编程，信号控制编程，基本人机交互能力。优点：自由度高，运行轨迹编辑及修改简单，搬运效率高。必要性：工业机器人机器人上下料工作站核心硬件，必不可少。AGV搬运小车六轴搬运机器人机械手高精度搬运机器人搬运抓手功能：匹配物料设计，使搬运机器人拥有搬运相应物料的能力。特点：需自主设计。优点：稳定性好，易于维修。必要性：依据物料设计的抓手，需要该硬件让机器人拥有搬运相应物料的功能，工作站中必不可少。硬件-抓手该项目工艺较为特殊，在数控机床中，需要有夹取成品和放置待加工物料的操作，存在同时夹取两个物料的情况。而物料轻，所以可以设计成一个抓手有两副夹爪，通过变换机器人姿态，达到搬运效果。该项目夹具分为毛胚夹具和成品夹具，毛胚夹具是金属制品,能够强力夹取毛胚件;成品夹具是塑料制品,能够避免产品夹伤。金属塑料气体发生装置功能：给气缸等以气压为动力的装置供能。特点：作为动力源成本低廉优点：结构简单，易于使用。必要性：由于使用简单，成本低廉，随着气缸在工业机器人工作站的应用增加，该装置也使用的很广泛。当然，如果工位没有气动装置或者厂房有集中气源供应，就不需要该设备来提供气源了。气体发生装置操作流程真空发生装置功能：给真空发生器等以气体负压为动力的装置提供负压。特点：作为动力源成本低廉。优点：结构简单，易于使用。必要性：由于使用简单，成本低廉，随着真空发生器在工业机器人机器人上下料工作站中平板类型物料的使用，改装该装置也使用的很广泛。当然，如果工位没有需提供负压的装置或者厂房有集中负压气源供应，就不需要该设备来提供气源了。工业机器人工作站中配套真空发生装置的零件是真空发生器，又名吸盘安全围栏功能：隔离出工作站工作区域，确保操作人员安全特点：成本低廉，安全防护效果明显优点：拆装便捷，易于安装定位。必要性：工作站安全防护措施中必不可少功能：软隔离出工作站工作区域，确保操作人员进出有感应，工作站可作出对应停机停设备措施。特点：成本低廉，安全防护效果明显优点：拆装便捷，易于安装定位。必要性：工作站停机效益影响巨大，需节省操作人员维修时间时，需使用。工作站需要定义干涉区域时，也可使用。安全光栅光栅与PLC接线图三色灯功能：指示工作站状态特点：成本低廉，易于安装使用优点：拆装便捷，指示效果明显。必要性：工作站无状态指示时，使用该三色灯，性价比高，能给维修人员判断工作站状态的指示，更有针对性解决工作站内故障。三色灯三色灯（含蜂鸣器）的类型是最常见的类型。该硬件有五根线，分别如下，黑色接0V，三色+峰鸣接24v。一旦对应线路接通，则对应的灯会亮起，蜂鸣器会响起。硬件-料仓功能：大容量储存物料，定期出料，增加工作站持续工作能力。特点：成本低廉，稳定性强优点：结构简单，易于使用。必要性：由于客户需求，减少人工管控时间，故增加料仓设备，增加工作站持续工作能力，提高工作站产生的效益。搬运工艺认识物料抓取点物料放置点工作站搬运物理本质搬运工艺认识搬运物理本质：就是从物料抓取点处抓取物料放置到物料放置点的过程提问：该视频中抓取点，放置点各只有一个吗？结论：随着工艺复杂度的提高，抓取点，放置点不一定只有一个。工作站搬运物理本质电气连接

电气连接中有一点是需要重点关注的-信号连接根据工作站中的设备之间的工作逻辑关系，编写信号表。工业机器人编程调试信号逻辑（软件）轨迹规划工业机器人相关设置信号连接（硬件）工业机器人系统选项工业机器人常用选项，该项目选用I/O通讯，则需要设置DeviceNet选项为避免工业机器人与数控机床误碰撞，造成设备损失，故添加该选项为监控工业机器人状态，使用该功能，避免碰撞后继续造成设备损伤在工业机器人工作站硬件与硬线连接完毕后，工业机器人在开始调试之前，需要完成相应的设置。该设置包含系统语言，通讯方式，干涉区，相应工艺的软件包等等附加功能。工业机器人I/O配置

在编程之前，我们应确认，硬件，硬件连线，系统选项已设置完毕。依据项目硬件，做如图所示的信号表。

信号表制作3、机器人上下料工作站实训任务书实训设备工具1.ABB机器人和末端操作器（手爪），气源；2.加工机床；3.加工的物料。实践目的1.熟练配置工业机器人通讯功能控制末端操作器取放物料，控制加工机床气动门、机床夹具工作；2.熟练应用工业机器人编程功能，完成上下料程序编程与调试。实践要求1.合理选择运动模式和动作指令；2.沿指定轨迹进行示教，操作顺畅流利。实践过程1.按SOP配置实践环境；2.控制机器人完成上下料任务。序号考核内容考核分数备注1手爪组装及信号配置20分2IO配置完整，程序设计正确，示教正确60分3劳动保护穿戴整齐，遵守操作规程，6S各环节规范执行20分总计100分机器人上下料工作站搬运机器人（必须）搬运抓手（必须）PLC机器人信号编