沖壓自動化技術(shù)(修訂版－第3-4篇)100321

沖壓自動化技術(shù)主講：桂方亮2021年4月機(jī)器人沖壓自動化線篇沖壓專業(yè)現(xiàn)場工程師培訓(xùn)實(shí)務(wù)之——課時安排：2課時單元目標(biāo)：掌握機(jī)器人沖壓自動化線系統(tǒng)結(jié)構(gòu)理解KUKA沖壓機(jī)器人系統(tǒng)硬件及其功能單元結(jié)構(gòu)：

1、典型機(jī)器人沖壓自動化線系統(tǒng)結(jié)構(gòu)2、KUKA沖壓機(jī)器人系統(tǒng)架構(gòu)與功能1、典型機(jī)器人沖壓自動化線系統(tǒng)結(jié)構(gòu)①②③④⑤⑥⑦①拆跺小車；②上料磁性皮帶機(jī)；③清洗機(jī)或涂油機(jī)；④對中臺；⑤壓力機(jī)；⑥沖壓機(jī)器人；⑦下料皮帶機(jī)；問題：典型機(jī)器人沖壓自動化線由哪些系統(tǒng)構(gòu)成？1、典型機(jī)器人沖壓自動化線系統(tǒng)結(jié)構(gòu)①鋼板——磁力分張器；

鋁板——?dú)鈩臃謴埰?；②雙拆跺小車，不停線切換跺料；③6～8個磁力分張器，實(shí)現(xiàn)柔性化生產(chǎn)；1.1拆跺工位問題：你了解氣動分張器嗎？1、典型機(jī)器人沖壓自動化線系統(tǒng)結(jié)構(gòu)①歐美日自動化線根本采用在線清洗機(jī)；②國內(nèi)局部主機(jī)廠采用在線涂油機(jī)；1.2清洗/涂油工位問題：請你談?wù)勎夜镜陌寮逑垂に嚕?、典型機(jī)器人沖壓自動化線系統(tǒng)結(jié)構(gòu)①機(jī)械對中臺主要應(yīng)用于在線清洗機(jī)線或機(jī)械手線；②機(jī)器人沖壓自動化線更多采用視覺對中或重力對中；1.3對中工位1、典型機(jī)器人沖壓自動化線系統(tǒng)結(jié)構(gòu)①沖壓機(jī)器人由本體〔Robot〕、控制柜〔KRC〕、示校器〔KCP〕組成；②常用的沖壓工業(yè)機(jī)器人有:ABBIRB6660,IRB6650S,IRB7600；KUKAKR120P,KR100P/2;1.4沖壓機(jī)器人搬運(yùn)系統(tǒng)2、KUKA沖壓機(jī)器人系統(tǒng)架構(gòu)與功能2.1KRC2控制柜概述控制柜型號: KRC2控制柜最大可以裝下8個軸控制器允許的環(huán)境條件:最高45℃〔無冷卻裝置〕最高55℃〔有冷卻裝置〕重量：約185kg電源線路：3x400V微處理器:賽揚(yáng)433MHz主存儲器:64MB2、KUKA沖壓機(jī)器人系統(tǒng)架構(gòu)與功能2.2KRC2控制柜內(nèi)部結(jié)構(gòu)硬盤驅(qū)動器軟盤驅(qū)動器CD-ROM驅(qū)動器2、KUKA沖壓機(jī)器人系統(tǒng)架構(gòu)與功能2.2KRC2控制柜內(nèi)部結(jié)構(gòu)序列號主存儲器Windows95VxWorks機(jī)器人程序控制程序CROSSKUKAGUIR1/STEU2、KUKA沖壓機(jī)器人系統(tǒng)架構(gòu)與功能2.3KRC2控制柜軟件架構(gòu)可視化操作核心系統(tǒng)驅(qū)動器系統(tǒng)間通信2、KUKA沖壓機(jī)器人系統(tǒng)架構(gòu)與功能2.3KRC2控制柜硬件架構(gòu)問題：我們常用的機(jī)器人系統(tǒng)有多少個KSD呢？2、KUKA沖壓機(jī)器人系統(tǒng)架構(gòu)與功能2.4KRC2控制柜配電圖2、KUKA沖壓機(jī)器人系統(tǒng)架構(gòu)與功能2.5KUKA機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)腕連接臂底座臂旋轉(zhuǎn)柱問題：請問機(jī)器人各關(guān)節(jié)功能與人體哪些部位的功能相近？2、KUKA沖壓機(jī)器人系統(tǒng)架構(gòu)與功能2.6KUKA機(jī)器人軸的命名問題：你知道KUKA機(jī)器人各軸動作的動力之源嗎？Axis2Axis1Axis3Axes1,2and3是主要軸.Axis6Axis5Axis4Axes4,5and6是腕部軸.2、KUKA沖壓機(jī)器人系統(tǒng)架構(gòu)與功能2.7KUKA機(jī)器人的工作范圍問題：KUKA機(jī)器人有運(yùn)動死區(qū)嗎？俯視圖：工作范圍角度,軸1:>360°2、KUKA沖壓機(jī)器人系統(tǒng)架構(gòu)與功能2.7KUKA機(jī)器人的工作范圍問題：乘用車二廠沖壓自動化線采用了KR120P機(jī)器人，他的最大可達(dá)半徑是多少呢？2、KUKA沖壓機(jī)器人系統(tǒng)架構(gòu)與功能2.8KUKA機(jī)器人的荷載分配問題：請問你知道沖壓機(jī)器人的有效負(fù)載和輔助負(fù)載分別是什么嗎？有效負(fù)載輔助負(fù)載總載荷=有效負(fù)載+輔助負(fù)載從KR2000系列向前,是可以把輔助負(fù)載系到連接臂和旋轉(zhuǎn)柱上的。2、KUKA沖壓機(jī)器人系統(tǒng)架構(gòu)與功能2.9KUKA機(jī)器人示校器大的圖形顯示器顯示器周圍的軟按鍵用于編程和顯示控制的硬按鍵6D鼠標(biāo)（空間鼠標(biāo)鍵）數(shù)字小鍵盤,字母鍵盤急停開關(guān)驅(qū)動開/關(guān)光標(biāo)鍵窗口選擇鍵2、KUKA沖壓機(jī)器人系統(tǒng)架構(gòu)與功能2.9KUKA機(jī)器人示校器編程窗口狀態(tài)窗口消息窗口單元小結(jié)：1、崗位技能培訓(xùn)課的導(dǎo)入2、組織崗位技能培訓(xùn)的流程及培訓(xùn)方法3、崗位技能培訓(xùn)過程管理與控制方法沖壓機(jī)器人編程與維護(hù)篇沖壓專業(yè)現(xiàn)場工程師培訓(xùn)實(shí)務(wù)之——課時安排：2課時單元目標(biāo)：掌握沖壓機(jī)器人編程根底知識理解KUKA沖壓機(jī)器人編程及實(shí)戰(zhàn)了解KUKA沖壓機(jī)器人維護(hù)知識單元結(jié)構(gòu)：

1、典型機(jī)器人的校零與坐標(biāo)系2、KUKA沖壓機(jī)器人編程根底3、KUKA沖壓機(jī)器人的編程實(shí)踐與應(yīng)用4、KUKA沖壓機(jī)器人系統(tǒng)維護(hù)1、典型機(jī)器人的校零與坐標(biāo)系1.1為什么校零A1=0°A2=-90°A3=+90°A4,A5,A6=0°當(dāng)機(jī)器人校正的時候，各個軸就可以運(yùn)動到一個特定的機(jī)械位置，也就是所謂的機(jī)械零點(diǎn)。一旦機(jī)器人運(yùn)動到機(jī)械零點(diǎn)，各個軸上的絕對編碼盤的值就被保存下來了。1、典型機(jī)器人的校零與坐標(biāo)系1.2如何校零電子測量工具(EMT)盤式指示器為了使機(jī)器人準(zhǔn)確的運(yùn)動到機(jī)械零點(diǎn)，需要用到盤式指示器或者電子測量工具（EMT)。用電子測量工具測量的時候，軸在機(jī)器人控制器的控制下可以自動的運(yùn)動到機(jī)械零點(diǎn)。如果使用的式盤式指示器，這個過程需要在特定軸模式下手動完成。1、典型機(jī)器人的校零與坐標(biāo)系1.2如何校零EMT或盤式指示器運(yùn)動方向+-機(jī)械零點(diǎn)EMT或盤式指示器運(yùn)動方向+-控制前位置“前視/

后視”標(biāo)記1、典型機(jī)器人的校零與坐標(biāo)系1.3常見的重新校零原因1、典型機(jī)器人的校零與坐標(biāo)系1.4全局坐標(biāo)系固定的直角坐標(biāo)系，原點(diǎn)在機(jī)器人基座上.1、典型機(jī)器人的校零與坐標(biāo)系1.5工具坐標(biāo)系直角坐標(biāo)系，原點(diǎn)在工具上.問題：請問你知道沖壓機(jī)器人的工具坐標(biāo)系原點(diǎn)位置嗎？1、典型機(jī)器人的校零與坐標(biāo)系1.6基坐標(biāo)系直角坐標(biāo)系，原點(diǎn)在待加工的工件上.1、典型機(jī)器人的校零與坐標(biāo)系1.7工具坐標(biāo)系〔TCP〕的標(biāo)定問題：請問你是如何理解TCP標(biāo)定的優(yōu)勢？第一步:相對與法蘭坐標(biāo)系做有關(guān)TCP〔工具中心點(diǎn)〕的計算；第二步:確定工具坐標(biāo)系相對與法蘭坐標(biāo)系的旋轉(zhuǎn)量YFlangeXFlangeZFlange沒有TCP(工具中心點(diǎn)〕標(biāo)定的工具中心TCP(工具中心點(diǎn)〕標(biāo)定的工具中心YToolXToolZTool1、典型機(jī)器人的校零與坐標(biāo)系1.8工具坐標(biāo)系〔TCP〕標(biāo)定的優(yōu)勢1231、典型機(jī)器人的校零與坐標(biāo)系1.9基坐標(biāo)系標(biāo)定工作外表〔貨盤、加緊工作臺、工件等〕獲得一個用戶定義的笛卡兒坐標(biāo)系，坐標(biāo)系原點(diǎn)在用戶確定的參考點(diǎn)上。XZY1、典型機(jī)器人的校零與坐標(biāo)系1.10基坐標(biāo)系標(biāo)定目的ZWorld工具YWorldXWorld運(yùn)動方向基坐標(biāo)系手動運(yùn)動沿著工作表面或者工件的邊緣.基坐標(biāo)系ZWorld工具YWorldXWorld示教點(diǎn)示教點(diǎn)的坐標(biāo)參照基坐標(biāo)系.1、典型機(jī)器人的校零與坐標(biāo)系1.10基坐標(biāo)系標(biāo)定目的ZWorld工具基坐標(biāo)系YWorldXWorld基坐標(biāo)系編程模式如果基坐標(biāo)系被偏置了，示教點(diǎn)也隨之移動。ZWorld工具YWorldXWorld基坐標(biāo)系2基坐標(biāo)系1編程模式可以創(chuàng)建多個基坐標(biāo)系問題：請問你是如何理解基坐標(biāo)系標(biāo)定的優(yōu)勢？2、KUKA機(jī)器人編程根底2.1運(yùn)動類型LIN(直線):工具在規(guī)定的速度下沿直線運(yùn)動CIRC(圓):工具在規(guī)定的速度下沿圓形軌跡運(yùn)動KUKA機(jī)器人運(yùn)動類型(插補(bǔ)類型)PTP(點(diǎn)到點(diǎn)):工具沿最近的路徑運(yùn)動到軌跡末點(diǎn)2、KUKA機(jī)器人編程根底2.2點(diǎn)到點(diǎn)移動〔PTP〕P1P2最短距離最快路徑Vmax時間單個軸的速度vP1P2加速減速恒定e.g.axis2:最主要的軸e.g.axis3:adaptede.g.axis6:adaptedP1P22、KUKA機(jī)器人編程根底2.2點(diǎn)到點(diǎn)移動〔PTP〕移動類型點(diǎn)的名字速度移動參數(shù)逼近開精確定位2、KUKA機(jī)器人編程根底2.3直線移動〔LIN〕直線移動P1P2P3最短距離時間tP1P2路徑速度P1P2V加速減速恒定2、KUKA機(jī)器人編程根底2.3直線移動〔LIN〕移動參數(shù)移動類型點(diǎn)的名稱速度逼近開精確定位2、KUKA機(jī)器人編程根底2.4圓形移動〔CIRC〕沒有逼近區(qū)域的CIRC移動（圓形軌跡移動）CIRC移動P2(輔助點(diǎn))P3(目標(biāo))P2是輔助點(diǎn)(AUX),P3是目標(biāo)點(diǎn)(END)P12、KUKA機(jī)器人編程根底2.4圓形移動〔CIRC〕規(guī)劃一個圓形移動移動類型輔助點(diǎn)名稱速度移動參數(shù)終點(diǎn)名稱精確定位逼近開2、KUKA機(jī)器人編程根底2.5移動中的軌跡逼近在逼近定位中，機(jī)器人不會精確的移動到每個編程點(diǎn)，也不必有急剎車（語義不清楚）。這樣做的優(yōu)點(diǎn)：減少磨損和縮短周期時間2、KUKA機(jī)器人編程根底2.5移動中的軌跡逼近P1P2P3最短距離可能的逼近軌跡有軌跡逼近的點(diǎn)到點(diǎn)移動P2是逼近輔助點(diǎn)P1P2P3兩條拋物線(恒速對稱)有軌跡逼近的直線移動P2是逼近輔助點(diǎn)有軌跡逼近的圓形移動 P2是逼近輔助點(diǎn)P4P1P2(AUX)P3(END)3、KUKA機(jī)器人編程實(shí)踐與應(yīng)用3.1主程序編程：CELL.SRC3、KUKA機(jī)器人編程實(shí)踐與應(yīng)用3.1主程序編程：CASE1.SRC3、KUKA機(jī)器人編程實(shí)踐與應(yīng)用3.2示教點(diǎn)及本卷須知3、KUKA機(jī)器人編程實(shí)踐與應(yīng)用3.3總線控制網(wǎng)絡(luò)布局3、KUKA機(jī)器人編程實(shí)踐與應(yīng)用3.4工控機(jī)操作臺生產(chǎn)線總控制臺采用工業(yè)PC機(jī)，管理生產(chǎn)線的運(yùn)行、停止和零件的更換，生產(chǎn)線所有單元之間動作協(xié)調(diào)及各單元工作狀況的聚集、處理，故障信息及幫助菜單，能存儲和傳送機(jī)器人控制程序，并且能聯(lián)機(jī)主電柜PLC程序?？偪刂婆_PC系統(tǒng)只對生產(chǎn)線起到監(jiān)控和數(shù)據(jù)收集、數(shù)據(jù)備份的作用。當(dāng)總控制臺PC機(jī)出現(xiàn)故障而無法正常工作時，不影響生產(chǎn)線的運(yùn)行和換模。另外，中央控制系統(tǒng)與所有機(jī)器人的通訊是通過工業(yè)以太網(wǎng)實(shí)現(xiàn)的,每個機(jī)器人通過其以太網(wǎng)接口，通過網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)與中央控制計算機(jī)進(jìn)行連接。由于KUKA機(jī)器人操作系統(tǒng)是基于PC的Windows操作系統(tǒng)，所以以太網(wǎng)的連接非常方便，網(wǎng)絡(luò)通訊速度快，能夠更好的進(jìn)行整個網(wǎng)絡(luò)的實(shí)時控制。3、KUKA機(jī)器人編程實(shí)踐與應(yīng)用3.4工控機(jī)操作臺PC主畫面與登錄畫面3、KUKA機(jī)器人編程實(shí)踐與應(yīng)用3.4工控機(jī)操作臺模具號選擇畫面3、KUKA機(jī)器人編程實(shí)踐與應(yīng)用3.4工控機(jī)操作臺整線速度設(shè)定3、KUKA機(jī)器人編程實(shí)踐與應(yīng)用3.5SOFTPLC系統(tǒng)KUKASOFTPLC系統(tǒng)是專門為KUKA機(jī)器人開發(fā)的內(nèi)嵌式中央控制系統(tǒng)。相比普通PLC，SOFTPLC系統(tǒng)能夠直接讀出機(jī)器人的內(nèi)部數(shù)據(jù),與機(jī)器人各個軸的角度、各個方向的坐標(biāo)等等。同時，機(jī)器人的在不同點(diǎn)的速度是SOFTPLC直接讀寫的。這樣，這套系統(tǒng)更好的實(shí)時性和可控性。3、KUKA機(jī)器人編程實(shí)踐與應(yīng)用3.5SOFTPLC系統(tǒng)SOFTPLC編程軟件界面〔沖壓線〕3、KUKA機(jī)器人編程實(shí)踐與應(yīng)用3.5SOFTPLC系統(tǒng)：程序內(nèi)容介紹4、KUKA機(jī)器人系統(tǒng)維護(hù)4.1維護(hù)保養(yǎng)本卷須知清潔與預(yù)防性保養(yǎng)應(yīng)遵循哪些原那么？使用真空吸塵器清理塵埃使用蘸有中性清潔劑的抹布清潔控制柜使用速溶清潔劑清洗電纜、塑料件、軟管更換損壞的、字跡模糊的或者喪失了的標(biāo)識、銘牌4、KUKA機(jī)器人系統(tǒng)維護(hù)4.1維護(hù)保養(yǎng)本卷須知項(xiàng)目建議運(yùn)行時間/平均故障間隔時間根據(jù)制造商建議更換的時間間隔備注引導(dǎo)電池3years