《工业机器人应用技术》教学教案.docx

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1、广东省机械技师学院高级技工学校一体化教案首页7.5.1-13-j-02课程工业机器人典型应用授课教肺陈海、熊耀平课SS工业机罂人与操作安全分课题认识安川工业机器人及操作安全授课班级17高级工业机器人应用与维护1班授课日期2016年9月3日课时2.8学习目标专业理论知识1、安川工业机器人简介.2、安川工业机器人安全操作注意事项.实际操作技或无点工业机器人安全操作注意事项难点工业机器人安全操作注意事项教学对象分析该班为高中毕业班，开展一体化教学特别要注意安全教育，强调用电安全、操作安全,教学场地与教具西门子工业生产战区教学回顾实训区的分区功能和工业机器人操作安全注意事项.安全注意事项及其它说明在教

2、学过程中加强实习学生安全文明意识，树立“安全第一、预防为主”的思想，确保学生人身和设备安全。教学过程r级纵敦学】贯穿整个教学活动之中1、点名考勤；2、检查学生仪容仪表，并作好登记；3、准备好教具、多媒体教学设备等；【复习导入】安全教育，认识安川机器人，强调学生在操作过程中对安全的重视。【工作任务】认识安川机器人，参观安川工业机落人，了解安川工业机器人的结构与组成,明确安川机器人紧急事项的处理.【讲授新课】一、专业知识讲解1、安川工业机落入简介：多功能通用型机器人:MoToMAN-MH:HP：UP系列，弧焊用途机器人MOTOMAN-MA；VA系列，如图I所示。点焊用途机器人MOTOMAN-VS；

3、MS；ES系列,如图2所示。图1MOToMAN-MH：HP：UP系列MOTOMAN-MA：VA系图2motomn-vs；MS；ES系列2、安川工业机器人组成:由机器人本体“MH5”；机器人控制器44DX1.OOw;示教编程器和供电电缆、气路等构成。D机泯人本体“MH5”和示教编程器如图3所示：If传按图3机器人本体“MH5”和示教编程器图4机器人控制柜DX1.OOw6、供电电源图7供电电源图三相电源是由交流200Y,50Hz（日本标准）和交流220W5060Hz组成。波动范围（+10V-15%）,当存在有临时性的电源频率中断或电压下降时，停电处理电路动作和伺服电源切断，线路图如图7所示。MC2

4、0tV,22WAC2OW34%7、电缆连接的注意事项连接控制柜与外国设备间的电缆是低质电缆。控制柜的信号电缆要远离主电源电路，高压电源线路不与控制柜的信号电缆平行。确认插座和电缆编号，防止错误的连接引设备的损坏。（一个是控制柜和机器人连接，一个是控制柜和外围设备连接，错误会引起电子设备的损坏）连接电缆时要让所有非工作人员撤离现场。要把所仃电缆安放在地下带盖的电缆沟中.二、实际掾作技能演示无三、学生实习1、教师下发实习任务认识安川机器人，参观安川工业机罂人，了解安川工业机器人的结构与组成,明确安川机器人紧急事项的处理。2、实习安全注意事项（1）学生用电安全（2）设备安全3、分蛆实习及讨论（1）

5、46人分为一个小组（2）同学们可相讨论与交流经验4、教师巡回指导对表现好的学生给予表扬，对操作安全存在疑问的学生给予讲解6、课题考核对上课布世的实训任务进行技能考核，并作好实训手册和考核成绩记录。广东省机械技师学院高级技工学校一体化教案首页7.5.1-13-j-02课程工业机器人典型应用授课教肺陈海、熊耀平课SS工业机罂人的手动操作分课题关节坐标系的手动操作授课班级17高级工业机器人应用与维护1班授课日期2016年9月4日课时4.8学习目标专业理论知识1.工业机器人的关节坐标系；2、关节坐标系的手动操作.实际操作技或关节坐标系的手动操作。点1.工业机磕人的坐标系：2,关节坐标系的手动操作.难点

6、关节坐标系的手动操作.教学对象分析该班为高中毕业班，开展一体化教学特别要注意安全教育，强调用电安全、操作安全,教学场地与教具西门子工业生产战区教学回顾1、安川工业机跳入简介.2、安川工业机涔人安全操作注意那项，2)实例：TIMERT=2(0.01655.35秒)二、实际操作技能演示程序的编辑操作演示.三、学生实习1、教如下发实习任务某包装盒需要在如图9的图形上进行涂胶贴合，为r强化贴合效果，要求涂一次等待5S后再自动涂胶一次。2、实习安全注意事项（1）学生操作安全（2）设备安全3、分组实习及讨论（1）4-6人分为一个小组（2）同学们可相讨论与交流经验4、敦断巡回指导对表现好的学生给予表扬，对操

7、作存在疑问的学生给予讲解5、课题考核对上课布置的实训任务进行技能考核，并作好实训手册和考核成绩记录。【巩固小结】视实习情况进行相大知识和操作技能的补充和总结。【布置作业】完成实习报告。【整理清洁】每天安排一组学生值日，工具整理，清理莫面卫生，髡子统一摆放在桌上,打扫工位清洁，关电脑设备、关灯、关窗、关风扇、关电。广东省机械技师学院高级技工学校一体化教案首页7.5.1-13-j-02课程工业机器人典型应用授课教肺陈海、熊罐平课题再现模式的操作分课题再现模式的操作授课班级17百级工业机器人应用与维护1班授课日期2018年9月131:1课时4.8学习目标专业理论知识安川工业机器人的再现操作实际操作技

8、或安川工业机器人的再现操作变点安川工业机器人的再现操作难点安川工业机器人的再现操作教学对象分析该班为高中毕业班，开展一体化教学特别要注意安全教育，强调用电安全、操作安全,教学场地与教具西门子工业生产战区教学回顾工业机洪人的直角坐标系示教模式的操作.试运行是指:不改变示教模式，模拟再现动作的功能。该功能可在连续轨迹的确认、各种命令的动作确认时使用。与再现模式的再现动作有以下儿点差异。1）最快的动作速度不能超过示教的最高速度02）以再现模式再现运行时，在可实施的特殊操作中，只可执行机械锁定。3）不能执行引弧等作业命令。2、试运行的操作试运行用联锁和试运行进行。出于安全考虑，机器人只有在按键按住期间

9、动作。1）选择主菜单的程序2）选择程序内容显示试运行的程序内容画面.3按联锁十试运行,机器人开始相应周期的动作。机器人只有在相关按健按住期间运动.但是，动作开始后，即使不按住联锁，动作仍持续。放开试运行键，机器人立即停止运动。在运行机器人前，请务必确认机器人周用的安全.3、再现模式的操作1）程序选择所谓再现就是执行示教后的程序。作为再现前的准备，首先调用再现程序,选择主菜单中的程序,选择（程序选择显示程序一览画面，如图2所示。然后选择要调用程序。M-.I0生1.r石面图2程序一览画面3）再现画面在程序内容画而显示状态时，若将模式设定为再现（PUY）就会出现再现画面，如图3所示。功能：调用指定程

10、序。使用方法：选中CA1.1.命令后会自动冲出程序一览画面，按光标键选择需要谢用的程序即可。二、实际操作技能演示再现模式和程序调用指令的操作演示。三、学生实习1、教师下发实习任务某包装盒需要在如图5的图形上进行涂胶贴合，要求涂一次等待5S后再自动涂胶次。图5实习任务(二次涂胶贴合)2、实习安全注意事项(1)学生操作安全(2)设备安全3、分组实习及讨论(1)46人分为一个小组(2)同学们可相讨论与交流经验4、教师巡回指导时表现好的学生给予表扬.时操作存在疑问的学生给予讲解5、课题考核对上课布置的实训任务进行技能号核，并作好实训手册和考核成绩记录。【巩固小结】视实习情况进行相关知识和操作技能的补充

11、和总结。【布置作业】完成实习报告。【整理清洁】OO图1跳转指令的工作任务2、实习安全注意事项(1)学生操作安全(2)设备安全3、分的实习及讨论(1)4、5人分为一个小组(2)同学们对相互讨论与交流经验4、教师巡回描导对表现好的学生给予表扬，时操作存在疑问的学生给予讲解5、课题考核对上课布置的实训任务进行技能考核，并作好实训手册和考核成绩记录。【巩固小结】视实习情况进行相关知识和操作技能的补充和总结。【布作业】完成实习报告。【整理清洁】每天安排组学生值日，工具整理，清理桌面卫生，凳了统摆放在桌上,打扫工位清洁，关电脑设备、关灯、关窗、关风扇、关电。广东省机械技师学院高级技工学校一体化教案首页7.

12、5.1-13-j-02课程工业机器人典型应用授课教肺陈海、熊罐平课题跳转命令的操作分课题选择流程的示教操作授课班级17百级工业机器人应用与维护1班授课日期2018年9月21日课时4.8学习目标专业理论知识选择流程的求教操作实际操作技或选择流程的示教操作点选择流程的示教操作难点选择流程的示教操作教学对象分析该班为高中毕业班，开展一体化教学特别要注意安全教育，强调用电安全、操作安全,教学场地与教具西门子工业生产战区教学回顾跳转命令的搽作一、专业知识讲解I、建立工具坐标系的主要目的：把控制点转移到工具的尖端点上。设置的方法有两种：1）直接输入工具的相关参数.2）通过工具校验进行自动i1.堂工具参数。

13、工具文件夹的个数,工具文件夹最大可以登录61种，文件夹标有0-63的工具文件夹的编号，把这样的每个文件夹称之为工具文件夹。当有多个工具文件夹时，参数S2C431可设定能否切换指定工具（I:可以切换、0:不可以切换），在工具坐标系时，按转换+坐标键可选择所需工具坐标文件夹。2、输入坐标值用数值输入登录工具文件夹时，把工具的控制点位置作为法兰盘坐标各轴上的坐标值来输入，如图2所示.I：具坐标系图2工具坐标系与工具的控制点位置1）选择主菜单的机器人,显示机洛人了菜单，如图3所示2）选择工具,在工具一览画面上，把光标移动到想要选择的编号T按选择显示选择的编号坐标画面T在工具坐标系选择画面翻页键或页码键

14、可以切换到希里设定的编号，如图4所示.*IISTI2IM0倒口也QA图4工具设定画面3）选择希望的工具编号。4）选择想登录的坐标值，显示数值输入状态。5）数值输入坐标值。6）按同车钺，登录坐标值，如图5所示II.I.1.f,RXRVRI17iIOCCke.JUJs1.XQA1UtSJ中便单系事图5登录坐标值3、工具坐标系设置实例如图6所示。工具BIA工具C的情况图6工具坐标系设置实例4、登录工具姿势数据工具姿势数据是指表示机器人法兰.盘坐标和工具坐标的加度数据。输入值是把法兰盘坐标和工具坐标调整到致时的角度数据。朝着箭头向右旋转是正方向.按照RZTRyTRX的顺序登录。如图7的工具时，登录RZ

15、=I80,Ry=90,RX=0。图7登录工具姿势数据实例1）选择主菜单的机器人，2）选择工具.3）选择希望的工具，按照之前操作，使之显示希望的工具坐标画面。4）选择想要登录眼标值的轴，首先选择Rz5）输入数值【可转角度,用数值键输入法兰盘坐标ZF周围的网转角度，如图8所不。XIQ.1.11nRx0.。0。工d三g.Y0.000nmRyI0.000；d三.ZIO.IJOO1.nmRz.EIHWM图8设定RZ6）按回车,RZ的回转角度被登录，用同样的操作，输入Ry,Rx的回转角度。Ry输入法兰盘坐标的TF周围的回转角度：输入RX法兰盘坐标的X、周围的回转角度，如图9所示。XI0.000rmRx|0

16、.C0Xdes.YI0.COO1.n的IKIJ1.k.ZIU.QUQrmItzIISU.CUJJsa.II8U.瓯Cfes.*8.CtA.图9设定Ry,Rx5、工具坐标系的轴操作在工具坐标系，机器人沿定义在工具尖端点的X,Z,Y轴平行运动。各轴动作如表1所示。表1工具坐标系的轴操作轴名称轴操作动作基本轴X轴沿X轴平行移动.Y粕(DGD沿Y轴平行移动.Z轴沿Z轴平行移动.手腕轴运动时控制点保持不变.当同时按2个以上的多个轴操作键时；机器人呈介成式运动。但是，象XT十X十这样同轴反方向的2个犍同时按下时，所有轴不动“工具坐标系把安装在机器人胸部法兰盘上的工具有效方向作为Z轴，其轴操作动作如图10所

17、示，应特别注意工具坐标系把坐标定义在工具尖端点。为此，工具坐标轴的方向随腕部的动作而变化。图1()工具的有效方向控制点保持不变的操作在工具他标系中以工具坐标的X,Y,Z轴为基准，做回转运动，如图11所示。Y轴一图11控制点保持不变的操作工具册标的运动不受机器人位置或姿势的变化影响，主要以工具的有效方向为基准进行运动。所以，工具坐标运动最适合在工具姿势始终与工件保持不变、平行移动的应用中使用.5、工具重量信息的设定重量信息是指安装在法兰.盘上的工具整体的质量、重心以及重心位置回转惯例力矩的信息，如图12所示图15控制点为基准示教5个不同姿势各点的姿势，请尽量取任意方向的姿势。取的姿势朝一定方向旋

18、转的话，有些时候精度不准确。2）为r定义姿势数据进行示教，在示教位置的第一个点（TCI）把想设定的工具坐标Z轴垂直朝下方向（与基座坐标Z轴平行，前端同一方向）进行示教，如图16所示。根据这个TC1.姿势，工具姿势就自动算力来。此时工具坐标的X轴、在TC1.的位置上，定义工具坐标的X轴的方向.图16定义姿势数据进行示教8、设定步骤D选择主菜单的机器人2）选择工具3）选择希望的工具编号，显示所希望的工具编号的工具册标画面，如图17所示。第二次测定T轴:T釉基准位置卜60度卜4.5度4.5度。测定中的速度，自动成为“中速”，测定中，画面中的“基准”或“U轴”等呈闪烁状态。测定中,在“O”变为之前，松

19、开前进键，测定中断，显示以下信息：“测定中断”再测定时，从基准位置开始。当全部测定结束时，所有的“O”转变成“”，测定数据在画面中显示测定好的画面，如图23所示。图23测定好的画面（9）选择“登录”，测定数据在工具文件中登录，显示工具坐标画面。选择“取消”时，测定数据不在工具文件中登录，显示工具画面.二、实际操作技能演示工具坐标系设置的操作演示。三、学生实习1、教酊下发实习任务工具坐标系设置的操作，要求根据实际工具能完成工具坐标系的设置。2、实习安全注意事项（1）学生操作安全（2）设得安全3、分组实习及讨论（1）46人分为一个小组（2）同学们可相讨论与交流经验4、教师巡回指导对表现好的学去给予

20、表扬，对操作存在疑问的学生给予讲解5、课题考核对上课布置的实训任务进行技能考核，并作好实训手册和号核成绩记录。【巩固小结】视实习情况进行相关知识和操作技能的补充和总结。【布置作业】完成实习报告。【整理清洁】每天安排一组学生值日，工具整理，清理桌面卫生，髡子统一摆放在桌上,打扫工位清洁，关电脑设备、关灯、关窗、关风扇、关电。用户欠*之文OROXX用户生烽X上立京XYP1.ivWA图2用户坐标系ORG为原点，XX为X轴上的点，XY为用户坐标丫轴一侧XY面上的示教点，此点定位后可以决定Y轴和Z轴的方向，ORG和XX两点谙准确示教。2、用户坐标文件个数用户坐标最多可输入63个，每个用户坐标有一个坐标号

21、(163),作为一个用户坐标文件被调用。3、用户坐标文件的选择1)选择主菜单的机器人2)选择用户跄标(1)显示用户坐标画面，如图3所示。OooooooooooooooXRXVXM凭a1.Q111.71.3t4IF图3用户坐标画而器人设定完成。（2）选择“设定位置”，显示选择对话框,选择示教的设定位置,如图6所示。图6设定位置（3）通过轴操作键将机器人移动到想要到的位置，（4）按修改、回车,登录示教位置。重第（2）至（4）的操作，对ORG,XX,XY各点进行示教。画面中已示教完成的显示为，未示教的显示为O,如图7所示.“I“II!出包H4图7已完成状态南认示教完的位置时,显示出ORG至XY中所想

22、要的设定位置。按前进键使机器人向该位置移动。当机器人当前位置与画面中显示的位置数据不同时，设定位置的0RG、XX、XY,为闪烁状态。（5）选择“完成”，建立完用户坐标，用户坐标文件登录。文件登录完成将安全注意事项及其它说明在教学过程中加强实习学生安全文明意识，树立“安全第一、预防为主”的思想，确保学生人身和设备安全。教学过程【级飘敦学】贯穿整个教学活动之中1、点名考勤;2、检查学生仪容仪表,并作好登记;3、准符好教具、多媒体教学设备等;【复习导入】史习上节课机罂人堆垛的操作，加深学生的理解。【工作任务】工作任务1：完成图1所示简维平行示教。行（程序点）命令OOOO0001(OO1.)NOPMO

23、VJVJ=1O.000002(002)MOV1.V=IS00030004(003)SFTONPMOV1.V=B0005(004)MOV1.V=130006(005)MOV1.V=1300070008(006)SFTOFMOV1.V=B图1简堆平行工作任务工作任务2：使用平移方便功能完成堆垛工作任务，把传送带送到2点的3IneI1.如辑I显示I1.实用“I微国蒯唉G由I平移后的位置（用示教编程器使机器人运动到位）WJ7两者的差作为平移区=*H:M”I实用工俄国曲W日电图4平移时位置型变员增量值的设定由图4可见，移动量是移动位置与示教位置坐标（X,Y,Z的差。由通常在同一姿势时进行平移，所以腕部的

24、角度变位没有必要指定角度，其变位RX,RY,RZ的差（通常为0），如图5所示。00NOPOOO1.SETBOOO00002SUBPOOOPOOO使姐初的移动收为00003*A0001MOVJ程序点10006MOV1.程序点20006,抓工件0007MOV1.程序点30008MOV1.程序点40009SFTONPOOO移动开始0010MOV1.被移动位置程序点50011,放卜工件0012SFTOF移动晶束OOBADDPOOOPOO1.为卜个动作.进行移动取的加法计律0014KOV1.程序点60015KOV1.程序点:0016INCBOOO0017JUMP*AIFB00019-X-a-22O外卷G

25、力WIUtttItHJWK一个舛后MtG设善物分”2件开关.切鬟人尤仁今WM三STT-9-IO-H-12Otw用It线如械W里打开安全，*n用包编切依/我全件nh的安全扬M的UH仅qQiiWtt(WIU.则S*何电本，凭俏J父4H.“K电和小IUua端.FSTHFST1.-EKFST2-2125-MO飨，*A在不n播式时俯次n行下.X9依K帔取.W1.WtAH.Hifra*遑*人”开时.在SSP蛤入仁，的伏金下,*IttM.SSP*SSF-27以并做电慢式明NUfttK检*XU、1.FSTHffHtMUi6trM.打阡时，62帐逢)Ai1.rb%1KKEXSw-29IJ开EXSVOI-30-i

26、t净的Xeia1.开关同住训.借时,“，电御”开EXWXO*-31件傕停smBKEXIKUh-32一用来建核个*umty役善的讨怜开火如梁人此V3程中停止施打.一人沙仁与m小级过门划城初轴挺nEXDU-53MHXIIWUkfItEXD1-C*iat-7M.力没。的人EXDs1.XBXDS1-35-Mdttt*HX.机器人专用输入端子台（MXT）外部伺服接通控制的接线方法如图2所示。DX100图2外部同服ON的连接机器人专用输入端子台WXT）使用实例，外部急停的连接如图3所示.图3外部急件的连接（2）外部启动需通过机器人通用输入输出插头CN308实现，CN308插头输入端了定义如图4所示。D1O

27、OIO*c(Jznc-YI1.OI-E)X-ADC24V11AMAX24R&项)V:11MYS图4CN308插头输入端子定义3308插头输入端子与S7-300P1.C连接如表3所示.表3CN308插头输入端子与S7300P1.C连接功能DX1.OOS7-300P1.C按钮外部启动CN308-B100.ISB3调出主程序CN308-B200.0SB4外部何服XMT-29.3000.5SB53)主程序登录当某个确定的程序需要经常再现运行时，若将该程序作为生程序登录，使用起来就比较方便.作为主程序登录的程序，调用时的操作方法比调用程序简单。作为主程序登录的程序通常是一个。一旦作为主程序登录后，上一次

28、作为主程序登录的程序自动被解除。主程序登录在示教模式下进行。(I)选择主菜单中的程序(2)选择主程序显示主程序画面，如图5所示。|”一|货1.X则必对豆制I（3）按选择显示选择对话框，如图6所示。（4）选择调用主程序会显示已设置完成主程序的程序内容画面，当没有设置完成的主程序，会出现报警信息“未设置主程序”。选择（设巴主程序显示程序一览画面，如图7所示。选择取消主程序会取消已设置的主程序。MIMI*IMZREW810图7程序一览画面（5）选择要作为主程序的程序，如图8所示。然后选择的程序作为主程序登录。W7IaI3国口也3远程模式的操作过程为按SB5（外部伺服接通）T按SB4（调出主程序T按S

29、B3（外部启动）。二、实际操作技能演示远程控制模式的操作演示。三、学生实习1、教师下发实习任务通过按钮启动机器人把工件从A点搬运B点，如图9所示。OO图9远程模式工作任务2、实习安全注意事项（1）学生操作安全（2）设备安全3、分组实习及讨论（1）4-6人分为一个小组（2）同学们可相讨论与交流经验4、敦箭巡回指导对表现好的学生给予表扬，对悚作存在疑问的学生给予讲解5、课题考核对上课布徨的实训任务进行技能考核，并作好实训手册和考核成绩记录。【巩固小结】视实习情况进行相关知识和操作技能的补充和总结。【布置作业】完成实习报告。【整理清洁】每天安排一组学生值日，工具整理，清理莫面卫生，髡子统一摆放在桌上,打扫工位清洁，关电脑设备、关灯、关窗、关风扇、关电。