工业机器人应用与调试

项目一机器人基础工作站的应用与调试

【项目导入】……1

任务一 认识工业机器人……2

任务二 机器人夹具基本程序设计与调试……10

项目二机器人在码垛工作站中的应用与调试

【项目导入】……37

任务一认识码垛工业机器人工作站……38

任务二立体码垛单元的组装、程序设计与调试……53任务三 机器人轮胎码垛入仓的程序设计与调试……66任务四码垛工作站的整机程序设计与调试……77

项目三机器人在涂胶工作站中的应用与调试

【项目导入】……89

任务一认识涂胶工业机器人工作站……90

任务二上料涂胶单元的组装、程序设计与调试……102

任务三多工位旋转工作台的组装、程序设计与调试……123任务四机器人拾取车窗玻璃并涂胶程序设计与调试……139任务五 机器人装配车窗程序设计与调试……155任务六 涂胶工作站的整机程序设计与调试……170

项目四机器人在装配工作站中的应用与调试

【项目导入】……195

任务一认识装配机器人工作站……196

任务二 上料整列单元的组装、程序设计与调试……206任务三 手机加盖单元的组装、程序设计与调试……230任务四机器人装配手机按键的程序设计与调试……253任务五机器人装配手机盖的程序设计与调试……272任务六 装配工作站的整机程序设计与调试……282

参考文献……312

后记……313

美国机器人工业协会（RIA）将工业机器人定义为：工业机器人是用来进行搬运材料、零部件、工具等可再编程的多功能机械手，或通过不同程序的调用来完成各种工作任务的特种装置。

日本工业机器人协会（JIRA）将工业机器人定义为：工业机器人是一种装备有记忆装置和末端执行器的，能够转动并通过自动完成各种移动来代替人类劳动的通用机器。

在我国1989年的国家标准草案中，工业机器人被定义为：一种自动定位控制，可重复编程、多功能、多自由度的操作机；操作机被定义为：具有和人手臂相似的动作功能，可在空间抓取物体或进行其他操作的机械装置。

国际标准化组织（ISO）曾于1984年将工业机器人定义为：机器人是一种自动的、位置可控的、具有编程能力的多功能机械手，这种机械手具有几个轴，能够借助可编程的操作来处理各种材料、零件、工具和专用装置，以执行各种任务。

2.工业机器人的特点

（1）可编程。

生产自动化的进一步发展是柔性自动化。工业机器人可随其工作环境变化的需要而再编程，因此它能在小批量、多品种且具有均衡高效率的柔性制造过程中发挥很好的作用，是柔性制造系统的一个重要组成部分。

（2）拟人化。

工业机器人在机械结构上有类似人体结构的大臂、小臂、手腕、手爪等部分，由计算机控制。此外，智能化工业机器人还有许多类似人类的“生物传感器”，如皮肤型接触传感器、力传感器、负载传感器、视觉传感器、声觉传感器、语音功能传感器等。

（3）通用性。

除了专门设计的专用的工业机器人外，一般工业机器人在执行不同的作业任务时具有较好的通用性。例如，更换工业机器人末端执行器（手爪、工具等）便可执行不同的作业任务。

（4）机电一体化。

第三代智能机器人不仅具有获取外部环境信息的各种传感器，而且具有记忆、语言理解、图像识别、推理判断等人工智能，这些都是微电子技术的应用，特别是与计算机技术的应用密切相关。工业机器人与自动化成套技术，集中并融合了多个学科，涉及多个技术领域，包括工业机器人控制技术、机器人动力学及仿真、机器人构建有限元分析、激光加工技术、模块化程序设计、智能测量、建模加工一体化、工厂自动化及精细物流等先进制造技术，技术综合性强。

二、工业机器人的安全使用

机器人与一般的自动化设备不同，其可在动作区域范围内高速自由运动，最高的运行速度可以达到4m/s，所以在操作时必须熟知工业机器人安全注意事项，并且严格遵守安全操作规程。

1.工业机器人安全注意事项

（1）工业机器人的所有操作人员必须对自己的安全负责，在使用机器人时，必须遵守所有的安全条款，规范操作。

（2）机器人程序的设计人员、机器人应用系统的设计和调试人员、安装人员必须接受授权培训机构的操作培训才可进行单独操作。

（3）在进行机器人的安装、维修和保养时切记要关闭总电源。带电操作容易造成电路短路从而损坏机器人，操作人员有触电危险。

（4）在调试与运行机器人时，机器人的动作具有不可预测性，所有的动作都有可能产生碰撞而造成伤害，所以除调试人员以外的其他人员要与机器人保持足够的安全距离，一般应与机器人工作半径保持1.5m以上的距离。

2.工业机器人安全操作规程

（1）示教和手动机器人。

①请不要佩戴手套操作示教盘和操作盘。

②在点动操作机器人时，要采用较低的倍率速度以增加对机器人的控制机会。

③在按下示教盘上的点动键之前要考虑机器人的运动趋势。

④要预先考虑好避让机器人的运动轨迹，并确认该线路不受干涉。

⑤机器人周围区域必须清洁，无油、水及其他杂质等。

⑥必须确认现场人员情况，以及安全帽、安全鞋、工作服是否齐备。

（2）生产运行。

①在开机运行前，须知道机器人根据所编程序将要执行的全部任务。

本教材为“广东技工”工程系列教材之一。“广东技工”工程系列教材围绕“双十”产业集群中，在我省产值产能在全国乃至世界领先的产业、未来重点发展的产业、以及技工院校专业与其适应度高的产业，主要涵盖智能制造及相关技术院校高技能人才培养，适度兼顾职业技能提升培训、企业职工的转岗、适岗、在岗培训。内容涉及智能工厂、智能生产等智能制造(或工业化4.0)全过程，注重将新一代信息技术、新能源技术与制造业深度融合。该系列教材共计10册，本册为《工业机器人应用与调试》，使用示教器、操作面板等人机交互设备及相关机械工具对工工业机器人工作站及系统的行装配、编程、调试、工艺参数更改、工装夹具更换(对应工业机器人系统操作员新职业标准)。