电子教案-工业机器人工作站系统集成(ABB_周文军)课件-C-01-机器人标准IO板DSQC651的使用
电子教案-工业机器人工作站系统集成(ABB_周文军)课件-C-02-机器人工件坐标系
三、工件坐标系建立步骤
① 参考工具建立步骤，新建工件【wobjdata】 ② 选中新建的工件，点击【编辑】【定义】
三、工件坐标系建立步骤
③ 3点法-点X1指向X2的方向为X轴正向，通过点Y1向X轴做垂线作为Y轴， 交点为坐标系原点
④ 目标坐标系中的坐标位置相对用户坐标系存储，仅用于更为复杂的应用
• 可针对工作台定义用户坐标，针对工件定义目标坐标，这样每个工作点
都相对工件定义。工件固定位置若发生改变就重定义目标坐标，工作台ห้องสมุดไป่ตู้
固定位置若改变就重定义用户坐标，这样依然可以使用原程序
User
Y1
X1
Object
Y
Y
X2
X1
Y1
X
X X2
小结：
通过本课我们主要学习了以下知识： ① 工件坐标系的作用 ② 工件坐标系的建立步骤
机器人工件坐标系
一、工件坐标系定义
• 工件坐标系是由工件原点与坐标轴方位构成 • 使用了工件坐标系的指令中，坐标数据是相对工件坐标系的位置，一旦工件
坐标系移动，相关轨迹点相对大地同步移动 • 默认工件wobj0与机器人基座标重合
二、工件坐标系的作用
• 程序中支持多个工件，可根据当前工作状态进行变换 • 通过重新定义工件，可使一个程序适合多台机器人 • 如果系统中含有外部轴或多台机器人，必须定义工件坐标系 • 如果工作点的位置数据是手工输入的，可以方便的从图纸上确定数值
《工业机器人系统集成》教学课件 项目一任务4工业机器人系统集成设计
任务4 工业机器人系统集成设计
知识准备
三、 系统集成工作站的电气设计
3. 安全光栅保护 安全光栅是由一组传送器及接收器组合而成，传送器会传送一组红外线光束，而接收器会包括许多光感侦 测器，若物体在传送器和接收器之间，接收器收不到完整讯号，就会发送停止讯号给监控设备。 安全光栅传送器送出的光束是序列的，以特定的频率送出。侦测器只能接收传送器送出的特定频率的特定 脉波，因此避免受到其他红外线光源的影响，提高在安全系统中的适用性。
任务4 工业机器人系统集成设计
知识准备
一、 系统集成工作站的安全事项
5. 在给机器人安装夹具、焊枪或焊钳等工具时，一定要在醒目的地方挂上“有人操作，请勿上电” 的警示牌。
6. 对机器人进行操作前，一定要确认机器人工作区域内没有人，并确保工作台及其他辅助设备准 备就绪。
7. 对机器人进行示教时，总是站在机器人的前方操作，要严格按照操作规程操作，同时要时刻注 意有无异常发生。此外，要预先确定一个安全区域或身后无障碍的区域，一旦发生异常可以进行躲避。 在示教操作过程中必须低速操作。
任务4 工业机器人系统集成设计
知识准备
三、 系统集成工作站的电气设计
2. 软件设计 软件设计的主要方法是先编写工艺流程图，将整个流程分解为若干步骤，确定每步的转换条件，配合分支、 循环、跳转及某些特殊功能便可很容易地转为梯形图。 3. 系统调试 当PLC的软件设计完成后，应首先在实验室进行模拟调试，检查是否符合工艺要求。模拟调试可以根据所 选机型，外接适当数量的输入开关作为模拟输入信号，通过输出端的LED，可观察PLC输出是否满足要求。 最后的联机统调需要在现场施工时进行。
任务4 工业机器人系统集成设计
知识准备
一、 系统集成工作站的安全事项
电子教案-工业机器人工作站系统集成(ABB_周文军)课件-C-01-ABB机器人之间DeviceNet总线通信实验
知识点小结
通过本次实验的学习，我们应该具备4个能力： 1. 能对Device Net总线设备进行扩展。 2. 能进行Device Net总线联接两台ABB机器人的硬件接线。 3. 能用示教器进行主机和从机通信模块及数字I/O口的设定。 4. 能用万用表和指示灯等来判断总线通信是否成功。
问题：
• 3台或更多机器人如何进行总线通信？
二、实验工具及设备
尖嘴钳
万用表
十字起 一字起
二、实验工具及设备
自制DeviceNet数据线
二、实验工具及设备
• 实验所需设备： • IRB1410 工业机器人控制柜
* 2台
三、接线制作及联接
四、配置主机和从机--建立主机
四、配置主机和从机--建立主机
四、配置主机和从机--建立从机
四、配置主机和从机--修改从机端DeviceNet总线的地址
Devicenet 总线
四、配置主机和从机 --为Master_DN 和Slaver_DN建立数字输入输出信号
Master_DN
signal
地址
Slaver_DN
signal
地址
DI00_D
0
DI00_DN
0
DI01_D
1
DI01_DN
1
DI07_D
7
DI07_DN
7
DO00_D
0
DO00_DN
0
DO01_D
1
DO01_DN
1
DO07_D
DO07_DN
7
五、测试及验证
• 联接两台机器人之后，打开示教器上的常用IO视图； • Master_DN的数字输出信号将作为Slaver_DN的数字输入信号； • Slaver_DN的数字输出信号将作为Master_DN的数字输入信号。 • 如图所示是两台机器人通信数字输入输出信号测试结果。
《工业机器人工作站系统组建(活页式教材)》电子教案 3.1工业机器人码垛程序编写
学习目标： 1.可复述码垛的作用及各种码垛方式 2.学会FANU 准 备
知识准备
1. 码垛 FANUC工业机器人码垛：针对摆放成一定形状的工件，采用FANUC工业 机器人对几个关键点进行示教，机器人即可以从下层到上层按照规划顺序逐 一堆叠工件。 FANUC机器人码垛有四种方式：B码垛、BX码垛、E码垛、EX码垛。
码垛B:包括码垛B(单路径模式)和码垛BX（多路径模式），适用于工件姿 势恒定，堆叠时的底面形状为直线或四角形。
码垛 E:包括码垛E(单路径模式)和码垛EX（多路径模式），适用于复杂的 堆叠模式（工件姿势改变，堆叠时的底面形状不是四角形）。
知识准备
2.码垛指令 （1）码垛指令格式：码垛指令基于码垛寄存器的值，根据堆叠模式计算 当前 的堆叠点位置，并根据路径模式计算当前的路径，改写码垛动作指令的 位置数据。 PALLETIZING-[码垛方式]_i 码垛方式：B、BX、E、EX i：码垛编号，编号范围为1-16
知识准备
2.码垛指令 （3）码垛结束指令：计算下一个堆叠点，改写码垛寄存器的值。 PALLETIZING-END_i i：码垛编号，编号范围为1-16
（4）码垛寄存器：用于码垛的控制。进行堆叠点的指定、比较、分支等 。
PL[i]=[i，j，k] i：码垛寄存器，编号范围1-32 [i，j，k]: i为行，j为列，k为层
工业机器人码垛 工作站系统组建
任务1 工业机器人码垛程序编写
1 任务描述 2 学习目标 3 知识准备 4 任务实施
目录
CONTENTS
01 任 务 描 述
任务描述
使用码垛指令编写机器人程序，将摆放为2行5列1层的正方形工件，逐一搬运 堆垛成2行2列3层。
电子教案-工业机器人工作站系统集成(ABB_周文军)课件-C-01-ABB工业机器人的技术参数及选型依据
• 利用外部输入信号改变机器人轨迹，可用于等离子切割调高等
MultiMove 多机器人协调
• 同一控制器最多4台机器人（36轴）
具有基于Load Identification 技术的智能 防碰撞功能，碰撞时：
将碰撞力降低到 30%. 机器人自动延路径回缩，释放压力 对工具和周边设备的破坏降到最小 意外碰撞后可快速回复 碰撞检测灵敏度可以调整
发生碰撞时机械臂的反作用力
作用力
2.5
无防碰撞.
2.0
机械防碰撞 1.5
1.0
智能防碰撞. 0.5
0
0
反应时间
5
6. ABB机器人的操纵示教系统
全彩色触摸屏示教器
三方向操作摇杆
7. ABB机器人的控制软件系统
• 控制柜附带USB接口及网线接口，程序文件可自由存储、加载。 • 机器人程序为文本格式，方便在电脑上编辑。 • 轨迹转角处运动速度恒定。 • 控制系统屏蔽性能优异，不受高频信号干扰。 • 随机附带Robot Studio软件，可进行3D运行模拟及联机功能（复制文件、编
• 提供摆焊设置功能，自由设定摆幅、频率、摆高、摆动角度等参数，可实现偏 心摆动等各种复杂摆动轨迹。
• 配合SmarTAC及AWC功能可实现对复杂焊缝的初始定位，及焊接过程中的路 径自动修正。
8. ABB机器人的选型依据
• 动作范围 • 定位精度 • 手腕负载 • 使用场合 • 外轴配置
9. ABB机器人常用软件选项
1. ABB机器人控制系统版本
2. ABB机器人产品技术特点
ABB的 QuickMoveTM 动态自优化运动控制技术令各轴总是以最大加速度运动
•工作中机器人六 个轴的联动控制技
《工业机器人工作站系统组建(活页式教材)》电子教案 4.3机器人装配工作站系统人机界面设计及系统调试
04 任 务 实 施
任务实施
1.组态PLC
1.打开MCGSE组态环境软件后鼠标左键单击 左上方任务栏—“文件”— “新建工程
2.根据所使用触摸屏选择对应型号，然后击 “确认”按钮。
任务实施
1.组态PLC
3.在上一步操作完成后，将会弹出新的窗口 ，选择“设备窗口”—“设备组态”
4.在“设备组态：设备窗口”空白处单击鼠 标右键——在弹出的菜单中选择“设备工具 箱”。
任务实施
2.导入人机界面变量
5.右键点击每个通道名称对应的连接变量， 修改通道对应的变量名称，完成后点击确认 。
任务实施
3.人机界面程序编写与下载
1.在程序主界面的远端IP地址输入PLC地址 ； 在本地IP地址输入人机界面的IO地址； 完成后点击确认。
2.在工作台窗口中选择“用户窗口”—“新 建窗口”创建“窗口0”，创建窗口后按照 工业机器人装配工作站人机界面完成界面设 计以及控件与变量关联操作。
在人接界面窗口处将出现该指示灯图案，双击 指示灯，在弹出的“单元属性设置”点击“？” 按钮，选择对应变量，此处为变量 “In_Prg_Runing”。
知识准备
3.人机界面控件的使用
（2）制作按钮
以“错误清除”按钮为例，单击绘图工具箱中“ ” 图标，在窗口中鼠标左键拖拽一个合适大小的按钮，双击 该按钮后将弹出“标准按钮构件属性设置对话框”，在“ 基本属性”选项卡中输入按钮名称“错误清除”。
系统报错状态
I4.5
IMSTP
Q4.0
HOLD
Q4.1
SFSPD
Q4.2
数值输入元件
程序选择
MB5
知识准备
人机界面与PLC关联变量名称与对应信号地址可按图所示设置
工业机器人工作站系统集成PPT课件
4
焊接电源的接 通
合上焊接电源的开关，焊接电源的前面板上的指示灯点亮，背面的冷却扇
第6页/共56页
知识准备
二、数字式逆变焊接电源RD350
机器人弧焊工作站选用MOTOMAN焊接机器人专用数字式逆变焊接电源RD350。
1．RD350弧焊电源额定规格
RD350的额定规格见表。
RD350的额定规格
焊接电源名称 额定输入电压、相数 额定频率
额定输入
输出电流范围 输出电压范围 额定使用率 溶接法（焊接方法） 适用母材 送丝机构
第5页/共56页
知识准备
一、弧焊电源的选型
2．弧焊电源的特点和适用范围 特点是：由柴（汽）油发动机驱动发电而获得直流电，输出电流脉动小，过
载能力强，但空载损耗大，效率低，噪声大。 适用范围：适用于各种弧焊。 (4) 整流器式直流弧焊电源 特点：将网路交流电经降压和整流后获得直流电，与直流弧焊发电机相比，
全功能逆变式脉冲气体保护焊机
V
AC 380V±10%，三相
HZ 50/60通用
KVA 18
KW 15
A
30～350（根据焊丝粗细而有所不同）
V
12～36（根据焊丝粗细而有所不同）
%
60（以10分为周期）
__ C02短路焊接、MAG/MIG短路焊接、脉冲焊接
__ 普钢、不锈钢、铝
__
初始设定为四轮机械伺服马达，也可以采用伺服焊接使用 的小惯量马达、印刷电路式伺服马达
调查原因后更换prsd006基板上的保险管loa基板prsd006故障检查并更换基板prsd006无法调节焊接电流来自机器人的焊接电流指令不能进行调节来自机器人的模拟量指令不正常检查机器人侧的模拟量指令输出情无法调节焊接电压来自机器人的焊接电压指令无法进行调节来自机器人的模拟量指令不正常检查机器人侧的模拟量指令输出情数字仪表显不异常参照故障代码请参照故障代码电源开关跳闸不能接通电源输入二极管损坏与厂家联系主电路晶体管igbt不能气体调节不能停止气体电磁阀出现故障对送气系统进行调查
工业机器人工作站系统集成课件
工业机器人选型与配置
机器人类型选择
根据工作站需求，选择SCARA、Delta、6轴关节型等合适类型的 工业机器人。
机器人负载与速度
根据工作站所需搬运、加工等任务，确定机器人的负载和速度要求 。
机器人控制器与编程
选用与机器人匹配的控制器，并掌握常用编程语言进行编程。
工业机器人工作站布局规划
采用工业机器人进行车身焊接，提高焊接质量和 效率，降低工人劳动强度。
装配工作站
通过工业机器人实现汽车零部件的自动装配，提 高生产效率和产品质量。
检测工作站
利用工业机器人搭载视觉检测系统，对汽车零部 件进行尺寸、外观等质量检测，确保产品质量。
电子电气行业应用案例
SMT贴片机
01
采用工业机器人进行电子元器件的自动贴装，提高生产效率和
随着人机协作成为未来生产的重要模式，工业机器人需要与人 更加紧密地协作，实现安全、高效的共同作业。
数字化技术的不断发展为工业机器人的应用提供了更多可能性 ，如数字孪生、虚拟现实等技术将进一步推动工业机器人的发
展。
工业4.0背景下工业机器人工作站系统集成前景展望
高度自动化
在工业4.0的背景下，工业机器人工作站系统集成将实现 高度自动化，从原料到成品的整个生产过程将由机器人自 主完成。
编程方式
了解示教编程、离线编程和自主编程等编程方式，并分析其 优缺点。
工业机器人工作站程序结构与编程实例
程序结构
熟悉工业机器人工作站程序的基 本结构，包括程序头、主程序、 子程序、中断程序等。
编程实例
通过具体实例，学习如何编写工 业机器人工作站的搬运、焊接、 装配等典型应用场景的程序。
工业机器人工作站调试方法及技巧
电子教案-工业机器人工作站系统集成(ABB_周文军)课件-智能取餐工作站人机界面设计-方案2
人机界面设计方案2一、工作站信号传输信号流程设计1.点餐信号的传输如图0-1所示，力控软件实行点菜时，点菜的数字信号传送至PLC 的M10.0-M10.5.PLC实时的将MB10赋值给QB0，即为M10.0-M10.5传送至PLC的Q0.0-Q0.5。
而PLC的Q0.0-Q0.5已经对应连到了机器人的I01-I06.而机器人的I01-I06分别控制着6种菜的取餐。
图0-1力控软件餐的信号传输流程2.仓库各菜种类数量是否有库存的监控如图 0-2所示,机器人在分别在监控各菜式数量达到上限后分别输出对应得信号O01-O06送至PLC的I0.1-I0.6。
PLC采用MB0作为中转，实时的将IB0 赋值给MBO力控软件实时的读取MB0，已提供菜式是否有库存的监控。
图 0-2取餐数量的仓库是否有剩余的监控3.取餐仓库菜数量的补充当机器人对某一种菜式取出数量达到库存上限后将不能在取该种菜式，必须等待仓库重新补充钙菜式并且对数量监控进行重置以后才可以重新进行该菜式点餐取餐。
如图 0-3所示，通过力控软件实时讲补充菜种数量的信号送至PLC的MB2，PLC实时的将MB2赋值给QB1.0，即将MB2.0-MB2.5传送至PLC的Q1.0-Q1.5。
再由PLC连接机器人输入端。
从而实现取餐数量的重置，进而实现补充菜式的库存数量。
图 0-3菜式库存数量的补充4.机器人工作中断与开始当机器人在工作是由于突发情况需要进行运行暂停时，如图 0-4所示，力控软件的中断和开始信号送至PLC的MB10.7-MB10.8，再由PLC赋值到Q0.6-Q0.7。
在连接到机器人数字输入的I09-I10，实现机器人的中断与开始。
图 0-4机器人中断与开始二、硬件连接设计图0-5机器人自动取餐系统的接线原理图机器人自动取餐系统IO信号设计如表1所示。
机器人的数字输入口使用了I01-I14，一共使用14个数字输入口。
因此需使用7个高电平转低电平模块，如错误!未找到引用源。
电子教案-工业机器人工作站系统集成(ABB_周文军)课件-T-02-信捷视觉系统的详细实例应用
信捷视觉系统的详细实例应用一、视觉系统结构本系统选用信捷公司的 X-sight SV30ml智能视觉传感器。
该系统包括镜头、智能相机和光源控制器三部分，系统框图如图1所示。
图 1系统框图系统中智能相机和 PC机之间使用 RJ45网口连接，智能相机的默认 IP地址为192.168.8.3，计算机的 IP地址需要与智能相机 IP地址在同一个网段内。
PC机主要用于智能相机图像的处理、编程、程序下载、监控等；相机的控制可通过 SIC-242光源控制器与 PLC连接来控制，SIC-242型光源控制器通过双绞线与 PLC连接通信，如图 2所示。
图 2 SIC-242型光源控制器电路连接光源控制器实物如图 3所示。
该电源控制模块内置两路可控光源输出，两路相机触发端及 5路相机数据输出端，AB 端子为RS485 通讯端口，两路光源手动调节开关，预留7 路站号选择。
图 3光源控制器二、 光源视觉系统的光源在设计过程中考虑到系统的安全性，采用工作电压24V、 6×6的背光源，通过背光源电路串联分压电阻来降压。
背光源实物如图 4所示。
图 4 视觉系统外部光源三、智能相机的安装现中智能相机的安装如图 5所示，安装参考尺寸如图 6所示，可根据需要调整相机安装高度。
图 5 智能相机现场安装图图 6 现场安装尺寸四、数字图像采集本系统相机进行图像采集的工作流程如下：1）传送带将托盘传送到智能相机的拍照位置处，检测产品位置的光电传感器对托盘位置进行检测，当托盘到位后发出信号到 PLC控制器，PLC通过光源控制器的 X0发出拍照指令；1）当光源控制器得到拍照指令后启动相机拍摄产品图像。
2）智能相机拍照完成后向光源控制器的 Y0端输出拍照完成信号。
相机程序需要利用 X-Sight studio图像处理软件对光源控制器进行预先的编程，将采集到的图像装换成系统所需的数字量信息，使用 X-sight studio软件使用方法参见附录6（X-Sight使用手册）。
《工业机器人系统集成》教学课件 项目一任务2工业机器人系统集成方案解析
二、 产品对象信息解析
（三） 工序要求 产品的生产工序关系到机器人工作站集成的方方面面。确定产品的生产工序对方案设计过程中设备 型号的选型设计等有着重要的作用。 1. 产品的加工工艺、工序。 2. 产品的材质、尺寸大小及特殊要求。
任务2 工业机器人系统集成方案解析
知识准备
二、 产品对象信息解析
任务2 工业机器人系统集成方案解析
知识准备
三、 集成工作站的设计思路
2. 打磨工艺 机器人打磨抛光本质上是在模仿人手做打磨抛光工作，其现场工艺往往决定了生产出的产品质量。因此， 设计人员对现场打磨抛光工艺的熟悉程度非常重要。 打磨对砂带的要求很高，且粗细比（砂带型号）搭配要合理，一般是按由粗到细的顺序。在生产中根据实 际情况来配置一套打磨机中砂带的条数，一般为2到4根。抛光时，抛光轮的选取同样重要，尤其是抛光轮的消 耗问题，通常使用麻轮进行粗抛，使用布轮进行精抛。整体要求表面无碰伤、刮伤、裂痕、夹伤、波浪皱纹等。 现场打磨抛光时，首先考虑的是打磨机和抛光机的设计，其次是夹具的设计，接着是上料台的设计，这些 设计都要注意干涉和稳定性问题。从机器人在上件台上夹取工件开始，到机器人夹取工件在打磨机、抛光机上 进行打磨抛光，分别进行粗磨、中磨、精磨、粗抛、精抛等，再到机器人将工件放在上件台上结束，整个过程 须连贯统一。
任务2 工业机器人系统集成方案解析
知识准备
三、 集成工作站的设计思路
（四） 工艺要求 系统集成工作站对于不同的工艺应用有不同的工艺要求，下面以焊接和打磨工艺为例进行简单的介绍。 1. 焊接工艺 机器人焊接的质量与其焊接方法有关，操作时需根据被焊工件的材质、牌号、化学成分、焊件结构类型及 焊接性能要求来确定。 首先要确定焊接方法，如埋弧焊、钨极氩弧焊、熔化极气体保护焊等，焊接方法的种类非常多，只能根据 具体情况选择。确定焊接方法后，再制订焊接工艺参数，焊接工艺参数的种类各不相同，如弧焊主要包括焊丝 型号（或牌号）、直径、电流、电压、焊接电源种类、极性接法、焊接层数、道数和检验方法等。
工业机器人工作站系统集成课件
• 工业机器人工作站系统集成概述 • 工业机器人工作站系统集成技术 • 工业机器人工作站系统集成案例分
析
• 工业机器人工作站系统集成发展趋 势与挑战
• 工业机器人工作站系统集成实践与 操作
01
工业机器人工作站系统集成概述
定义与特点
定义
工业机器人工作站系统集成是将 机器人工作站中的各个组成部分 进行优化组合，形成一个高效、 稳定、可靠的整体系统。
物流行业应用案例
总结词
物流行业是工业机器人工作站系统集成的另一个应用领域，主要用于自动化仓库管理、 货物搬运等工作。
详细描述
在物流行业中，工业机器人工作站系统集成可以实现高效、高精度的自动化搬运。例如 ，在自动化仓库管理中，机器人可以快速、准确地完成货物的上架、下架、分拣等工作 ，提高仓库管理效率和货物处理速度。在货物搬运中，机器人可以快速、准确地完成货
04
工业机器人工作站系统集成发展 趋势与挑战
技术发展趋势
智能化
随着人工智能技术的不断发展，工业机器人工作站系统集成将更 加智能化，能够自主完成更复杂的任务，提高生产效率。
模块化
为了便于维护和升级，工业机器人工作站系统集成将趋向于模块化 设计，不同功能模块可灵活组合，满足不同生产需求。
集成化
随着工业物联网的普及，工业机器人工作站系统集成将更加注重与 其他生产系统的集成，实现数据共享和协同作业。
THANKS
感谢观看
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技术标准不统一
目前工业机器人工作站系统集成缺乏统一的技术 标准，导致不同厂商之间的产品互通性差，增加 了集成的难度。
安全问题
随着工业机器人工作站系统集成的智能化程度提 高，网络安全问题日益突出，需要加强安全防护 措施。
《工业机器人系统集成》教学课件 项目三任务1工业机器人数控加工工作站组成
任务1 工业机器人数控加工工作站组成
知识准备
一、 数控加工的机器人分类
（一） 工业机器人与数控加工的集成 在生产作业中，工业机器人将毛坯从传送带或物料框中取出，放入规定位置由数控机床进行加工， 加工完成后，再将工件取出，并放入规定的成品物料框。在此过程中所用到的工业机器人我们称之为 “上下料机器人”，其编程较为简单，只要示教编程后再现就可以了。 在数控加工作业中，很多零件的结构往往十分复杂，需要进行多个工序进行加工，如加测、清洗、 打磨和装压等，工艺多的、复杂的自动化生产线还会将锻造、热处理和磨削等工艺设备进行集成。由于 自动化生产线集成了不同的设备，通常会使用关节式机器人、桁架式机械手以及自动物流等自动化设备 进行组合衔接，代替人工实现加工过程中的工件搬运、取件、装卸等上下料作业，以及工件翻转和工具 切换等功能，可实现毛坯到成品工件的全自动化加工。应用在数控加工中的多关节式工业机器人和桁架 式机械手都有其各自的特点。
目录
任务1 工业机器人数控加工工作站组成 任务2 数控加工集成工作站夹具设计 任务3 工业机器人数控加工工作站外围设备控制的连接 任务4 工业机器人机床上下料系统集成 任务5 工业机器人数控加工集成应用实训
任务1 工业机器人数控加工工作站组成
任务1 工业机器人数控加工工作站组成
任务描述
本任务通过简述常见的工业机器人数控加工工作站内机设备的组成、 分类和选型方法，学习在系统集成中，工业机器人数控加工工作站内机 器人及相关设备的选型方法。
任务1 工业机器人数控加工工作站组成
知识准备
一、 数控加工的机器人分类
2. 桁架式机械手 桁架式机械手是一种建立在直角X，Y，Z三坐标系统基础上，对工件进行工位调整，或实现工件的 轨迹运动等功能的全自动工业设备。其控制核心通过工业控制器（如PLC、运动控制、单片机等）实现， 通过控制器对各种输入（各种传感器、按钮等）信号的分析处理，做出一定的逻辑判断后，对各个输出 元件（继电器、电机驱动器、指示灯等）下达执行命令，完成X，Y，Z三轴之间的联合运动，以此实现 一整套的全自动作业流程，如图3－1－7所示。
工业机器人工作站系统集成技术教学大纲备课讲稿
工业机器人工作站系统集成技术一、说明1．课程的性质和内容《工业机器人工作站系统集成技术》课程是技师学院工业机器人应用与维护专业的专业课。
主要内容包括：模块一工业机器人码垛工作站系统集成、模块二工业机器人涂胶装配工作站系统集成、模块三工业机器人装配工作站系统集成。
2．课程的任务和要求本课程的主要任务是培养学生熟练操作ABB机器人，能够独立完成机器人的基本操作，能够根据工作任务对ABB机器人进行程序编写，为学生从事专业工作打下必要的专业基础。
（1）通过本课程的学习，学生应该达到以下几个方面的专业基础。
（2）熟悉ABB机器人安全注意事项，掌握示教器的各项操作。
（3）掌握ABB机器人的基本操作，理解系统参数配置；学会手动操纵。
（4）掌握ABB机器人的I/O标准板的配置，学会定义输入、输出信号，了解Profibus适配器的连接。
（5）掌握ABB机器人的各种程序数据类型，熟悉工具数据、工件坐标、有效载荷数据的设定。
（6）掌握RAPID程序及指令，并能对ABB机器人进行编程和调试。
（7）熟悉ABB机器人的硬件连接。
3.教学中应该注意的问题（1）本课程的教学以ABB机器人的应用。
维护为主，注意培养学生对机器人编程和维护的能力。
（2）在本课程的教学中应该注意培养学生的逻辑思维能力。
（3）编程教学时，应让学生重点掌握机器人的数据类型和指令功能。
二、学时分配表三、课程内容及要求模块一工业机器人码垛工作站系统集成教学要求1．了解工业机器人码垛工作站的组成。
2．掌握码垛工作站的机械装配。
3．掌握码垛工作站系统编程。
教学内容任务1 认识码垛工业机器人工作站任务2 筛选皮带机构的组装、接线与调试任务3 立体码垛单元的组装、程序设计与调试任务4 步进升降机构的组装、接线与调试任务5 检测排列单元的程序设计与调试任务6 机器人单元的程序设计与调试任务7 机器人自动换夹具的程序设计与调试任务8 机器人轮胎码垛入仓的程序设计与调试任务9 机器人车窗分拣及码垛程序设计与调试任务10 工作站整机程序设计与调试教学建议本项目的主要教学目标是使学生对码垛工作的有系统认识和形成编程逻辑。
《工业机器人工作站系统集成》课程标准
《工业机器人工作站系统集成》课程标准该课程是工业机器人技术专业的核心课程，工业机器人工作站系统集成是一门跨多个学科的综合性技术，它涉及自动控制、计算机、传感器、电子技术和机械工程等多种学科的内容，该课程的核心技能是工业机器人的工作站的设计、调试和维护应用技能，满足工业机器人及系统的安装、调试、运行、维护以及工业机器人产品销售及售后服务等岗位群的需要。
前导课程：《可编程控制器技术应用》、《工业机器人现场编程》；后续课程：《工业机器人系统维护》、《顶岗实习》、《毕业设计》；二、课程目标1.知识目标（1）熟悉工业机器人工作站的组成；（2）掌握工业机器人的技术参数及选择依据；（3）掌握工业机器人与外围设备的接口技术；（4）掌握工业机器人与外围设备的连接方法；（5）掌握工业机器人工作站外围控制系统的设计方法。
2.能力目标（1）能选用工业机器人；（2）能选用工业机器人工作站外围设备；（3）能设计工业机器人与外围设备的接口电路；（4）能编写与调试工业机器人工作站控制程序；（5）能解决工业机器人工作站的常见故障；（6）能看懂工业机器人技术手册。
3.素质目标（1）具有坚定正确的政治方向，热爱祖国，拥护中国共产党的领导；（2）具有良好的职业道德和科学的创新精神；（3）具有良好的心理素质与健康体魄；（4）具有分析与决策能力；（5）具有与他人合作、沟通，团队工作能力；（6）具有发现问题，解决问题的能力；（7）具有自我学习、追求进步不断超越的能力。
四、教学条件1.师资队伍（1）专任教师承担本课程的专任教师需要熟练掌握工业机器人及自动化技术应用的能力，具有一定的工业机器人工作站系统设计经验，建议在工业机器人系统集成等相关企业顶岗锻炼3个月以上。
（2）兼职教师承担本课程的兼职教师应具有工业机器人应用相关岗位中级及以上职称，具有工业机器人工作站系统实际设计经验，能结合企业具体工艺对工业机器人典型应用系统进行教学,能熟练操作工业机器人，能熟练进行系统程序的设计与调试。
《工业机器人工作站系统组建(活页式教材)》电子教案 6.1工业机器人与数控机床的通信
知识准备
2.FANUC数控系统I/O模块定义
为了地址分配的命名方便，将各I/O模块的连接定义出组（group）、基 座 （base）、槽 （slot） 的概念。 1.组（group） 系统和IO单元之间通过JDIA→JD1B串行连接，离系统最近的单元称之为第0组 ，依次类推，最大到15组。
2.基座（base） 使用IO UNIT-MODEL A时，在同一组中可以连接扩展模块，因此在同一组中为 区分其物理位置，定义主副单元分别为0基座、1基座。
适用于通用、特殊IO单元的名称设定，n 字节
n可使用1～8之间的任意数字，或12、16、20、24、28、32；
知识准备
工业机器人机床上下 料工作站系统组建 工业机器人与数控机床的I/O Link通信
任务6-1工业机器人与数控机床的I/O Link通信
1 任务描述 2 学习目标 3 知识准备 4 任务实施
目录
CONTENTS
01 任 务 描 述
任务描述
在工业机器人机床上下料工作站中，若要让机器人与数控机床按设定方式 完成工件搬运任务需要机器人与数控机床之间建立通信连接，并完成信号分 配与逻辑处理功能。因此，要完成工作站整体设计与调试首先需要通过采用 I/O Link通信方式建立工业机器人与数控系统连接，然后分别对数控系统以及 机器人进行I/O信号分配。
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2.用示教器配置 DSQC651板
模拟输出信号AO_01的相关参数配置：
参数名称
设定值
Name Type of Signal
AO_01
Analog Output
Assigned to Unit
Board_10
Unit Mapping
0~15
Analog Encoding Type
Maximum Logical Value Maximum Physical Value
ABB机器人标准I/O板DSQC651的使用
学习内容提要：
本次课通过一个具体的实验来学习DSQC651板： ①先要对DSQC651的数字输入口、数字输出口以及模拟输出口进行硬件接线 ②然后通过示教器配置DSQC651模块，创建数ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ输入信号、数字输出信号和模
拟输出信号，并实现I/O信号的监控及操作。 ③最后用24V稳压电源和对应的指示灯进行数字输入口的测试，用万用表和
DSQC651板载指示灯进行数字输出口的测试，用万用表进行模拟输出口的测 试。
主要需要完成以下3个目标： ①熟悉DSQC651标准I/O板的电路接线 ②熟悉标准I/O口的配置与使用 ③熟悉DSQC651的I/O口的信号测试方法
任务实施步骤：
1.硬件接线 2.用示教器配置 DSQC651板 3.测试DSQC651板的输入输出信号
号的监控及操作的方法 ④ABB机器人标准I/O板的测试方法
Unsigned 10 10
Maximum Bit Value
65535
说明 设定模拟输出信号的名字
设定信号的类型 设定信号所在的 I/O 模块 设定信号所占用的地址
设定模拟信号属性 设定最大逻辑值
设定最大物理值 设定最大位值
2.用示教器配置 DSQC651板
AO_01设置完成画面：
3.测试DSQC651板的输入输出信号
测得输出电压为1.5V 测得输出电压为6.8V
测得输出电压为24V 测得输出电压为0V
用24V稳压电源和对应的指示灯进 行数字输入口的测试
用万用表和DSQC651板载指示灯 进行数字输出口的测试
用万用表进行模拟输出口的测试
3.测试DSQC651板的输入输出信号
DSQC651板的输入输出信号测试结果：
待测信号 DI_01/DI_02
/DI_05 DO_01/DO_02
/DO_03 AO_01/AO_02
AO_01/AO_02
AO_01/AO_02
AO_01/AO_02
AO_01/AO_02
测试条件
测试结果
输入0V变成 输入24V 示教器上显示应从“0”变成“1”
示教器上设置从“0” 变成“1”
示教器上设置为“0”
2.用示教器配置 DSQC651板
DSQC651板总线配置表：
参数名称
设定值
说明
Name Type of Unit
Board_10 d651
设定I/O板在系统中的名字，10代表I/O 板在Device Net总线上的地址是10，
方便在系统中识别
设定I/O板的类型
Connected to Bus Device Net Address
示教器上设置为“2”
示教器上设置为“5”
示教器上设置为“8”
示教器上设置为“10”
用万用表测量输出电压应从0V变成 24V
用万用表测量输出电压应为0V
用万用表测量输出电压应为2V
用万用表测量输出电压应为5V
用万用表测量输出电压应为8V
用万用表测量输出电压应为10V
本次学习的主要知识能力点：
①ABB机器人标准I/O板的电路接线 ②通过示教器配置DSQC651模块的方法 ③通过示教器创建数字输入信号、数字输出信号和模拟输出信号，并实现I/O信
1.硬件接线
①DSQC651与计算机主板的连接，输入输出口的连接
连接到主板
数字输出口 模拟输出口 数字输入口
1.硬件接线
DSQC651通过Device Net总线连接到 主板
模块在总线上的地址通过短接跳线设置
当需要把地址设置为10时，则应将短接 跳线的8脚和10脚剪去再插入到该模块 即可
Device Net1
10
设定I/O板连接的总线 设定I/O板在总线中的地址
2.用示教器配置 DSQC651板
Board_10配置画面：
2.用示教器配置 DSQC651板
数字输入信号DI_01的相关参数配置：
参数名称 Name
设定值 DI_01
Type of Signal Assigned to Unit
Unit Mapping
Digital Input Board_10
0
说明 设定数字输入信号的名字
设定信号的类型 设定信号所在的 I/O 模块
设定信号所占用的地址
2.用示教器配置 DSQC651板
DI_01设置完成画面：
数字输出信号的设定 与数字输入信号的设 定基本一致，只需要 将图 10所示界面的 “Digital Input” 改成“Digital Output”