工业机器人工装设计

《工业机器人工装设计》教学大纲

一、项目的性质、地位与任务

本项目是工业机器人技术的专业核心课，是一门既有夹具设计理论又有较强实用性的专业技术课，为学生学习后续课程完成课程设计等奠定基础。在自动控制程度越来越高的趋势下，对工装夹具设计提出了更高的要求。与机器人的配合形式出现在现代工业生产中，常见的用法是机床上下料、工件拆码垛、焊接、研磨等自动化无人工厂中。本课程通过对工装夹具中夹具设计、电气控制的学习，培养学生的工装设计能力和应用能力。

项目的主要任务：通过学习工装夹具的定位元件（确定工件在夹具中的正确位置）、夹紧装置、对刀引导元件(确定刀具与工件的相对位置或导引刀具方向)、分度装置（使工件在一次安装中能完成数个工位的加工，有回转分度装置和直线移动分度装置两类）、连接元件以及夹具体（夹具底座）等设计方案；理解焊接、码垛等机器人工装夹具，掌握工业机器人常用的夹具设计方案，并能独立设计工装夹具。

二、教学基本要求

通过本项目的学习，应达到以下要求：

1.能设计简单的工装夹具体

2.根据实际生产要求，分析并设计或改进工业机器人工装夹具。

3.能灵活进行工装夹具的电气控制设计并安装调试

三、教学学时分配表

第一部分焊接机器人结构和基本编程操作

任务一第一章焊接机器人介绍……4学时

本任务教学目的和要求：了解焊接机器人的基本结构，理解机器人工作远看i，掌握机器人的安全操作要求。

重点和难点：焊接机器人的基本结构。

第一节焊接机器人技术参数及规格

一、机器人本体

二、机器人焊接电源

三、焊接机器人设备构成

第二节机器人工作原理

一、控制原理和动作原理

二、机器人示教再现

三、机器人运动数据

第三节机器人安全条例及操作规程

一、机器人安全条例

二、机器人操作规程

实训项目1 更换焊丝（4学时）

（1）目的要求：通过对焊丝进行更换，掌握焊丝的更换手法。

（2）掌握要点：焊丝更换的步骤和注意事项

（3）实验内容：以ABB焊接机器人为实训设备，在焊接机器人上进行焊丝更换。

任务二第二章示教器使用……2学时

本任务教学目的和要求：掌握示教器的功能。

重点和难点：示教器的使用。

第一节示教器主要功能

一、认识示教器

二、示教器开关及按钮

三、显示窗口及菜单图标

第二节示教器的操作

一、示教器持握姿势

二、示教器屏幕上的操作

三、在线帮助系统

实训项目2 机器人对点练习……4学时

（1）目的要求：通过示教器的手动操作，熟练示教器的点动操作。

（2）掌握要点：示教器的使用方法和使用守则

（3）实验内容：以ABB焊接机器人为实训设备，利用示教器对机器人进行点动控制练习。

任务三第三章示教（Teach）模式……4学时

本任务教学目的和要求：通过示教模式的操作，了解其基本编程方法。

重点和难点：在示教模式下进行编程的方法。

第一节示教模式的操作

一、闭合伺服电源

二、移动机器人

三、转换坐标系

第二节示教编程方法

一、示教编程的操作流程

二、插补概念和示教点

三、直线示教

四、圆弧示教

五、直线摆动示教

六、圆弧摆动示教

七、跟踪操作

八、其他编辑功能

九、示教误差

第三节示教编程工作案例

实训项目3 机器人焊字……6学时

（1）目的要求：通过示教器的编程，实现焊接机器人焊字操作。

（2）掌握要点：示教器编程

（3）实验内容：以ABB焊接机器人为实训设备，焊接给定的字体。

任务四第四章弧焊机器人与编程……2学时

本任务教学目的和要求：通过robotstudio软件进行编程仿真。

重点和难点：robotstudio软件的使用。

第一节弧焊机器人系统及指令

第二节平板堆焊与编程

实训项目4 板与圆管焊接……6学时

（1）目的要求：通过板与圆管焊接的焊接过程，掌握基本的焊接编程和焊接工艺。

（2）掌握要点：板与圆管焊接的工艺

（3）实验内容：以ABB焊接机器人为实训设备，对板与圆管焊缝进行编程，并焊接。

任务五第五章典型接头的焊接与编程……4学时

本任务教学目的和要求：以典型接口为例，对焊接机器人进行编程。

重点和难点：根据实际的接口进行机器人编程。

第一节平板对接接头的焊接与编程

第二节圆管对接接头的焊接与编程

实训项目5 圆管对接焊接……4学时

（1）目的要求：通过圆管对接焊接的操作，掌握圆管对接的工艺方法和编程。

（2）掌握要点：圆管对接焊接的编程及注意事项

（3）实验内容：以ABB焊接机器人为实训设备，先分析工艺方法，然后编写焊接程序，进而圆管对接焊缝焊接。

任务六第六章工业机器人的离线编程……4学时

本任务教学目的和要求：通过robotstudio软件对工业机器人进行离线编程仿真。

重点和难点：离线编程的仿真。

实训项目6 平板对接对层焊……6学时

（1）目的要求：通过平板对接焊接的操作，掌握平板对接的工艺方法和编程。

（2）掌握要点：平板对接焊接的编程及注意事项

（3）实验内容：以ABB焊接机器人为实训设备，先分析工艺方法，然后编写焊接程序，进而平板对接焊缝焊接。

任务七第七章等离子弧切割机器人与编程……4学时

本任务教学目的和要求：等离子弧切割机器人的基本操作和焊接编程。

重点和难点：编程系统指令的灵活运用。

第一节等离子弧切割机器人系统及指令

第二节L形钢板切割与编程

实训项目7 焊缝平移……6学时

（1）目的要求：通过焊缝平移焊接的操作，掌握焊缝平移焊接的工艺方法和编程。

（2）掌握要点：焊缝平移焊接的编程及注意事项

（3）实验内容：以ABB焊接机器人为实训设备，先分析工艺方法，然后编写焊接程序，进而焊缝平移焊接。

任务八第八章机器人设备日常检查与保养……2学时

本任务教学目的和要求：了解机器人日常检查与保养，掌握保养手法锻炼。

重点和难点：焊枪检查、送丝机构检查保养。