工业机器人快换装置的安装与调试
第二届全国智能制造应用技术技能大赛山东省选拔赛实操样题(项目一 ：安装与调试)
2018 年山东省“技能兴鲁”职业技能大赛——第二届全国智能制造应用技术技能大赛山东省选拔赛钳工（切削加工智能制造单元安装与调试）（职工组/教师组/学生组）实操题（样题）山东省组委会2018 年10 月重要说明1.比赛时间300分钟。
180分钟后，选手可以弃赛，但不可提前离开赛位场地，需要在赛位指定位置，与比赛设备隔离。
2.比赛共包括7个任务，总分100分，见表1。
表1：任务配分表3.除表中有说明外，限制各任务评判顺序、不限制任务中各项的先后顺序，选手在实际比赛过程中要根据赛题情况进行操作。
4.请务必阅读各任务的重要提示。
5.比赛过程中，若发生危及设备或人身安全事故，立即停止比赛，将取消其参赛资格。
6.比赛所需要的资料及软件都以电子版的形式保存在工位计算机里指定位置E:\ZL\。
7.竞赛平台系统中主要模块的IP地址分配如下表2所示。
表2：IP地址分配表网，则保留该IP 地址4 工业机器人192.168.8.1035 MES 部署计算机192.168.8.996 数控车床192.168.8.157 数控加工中心192.168.8.168 立体仓库LED 模块192.168.8.209 编程计算机1 192.168.8.9710 编程计算机2 192.168.8.988.竞赛平台系统中立体仓库行列定义如下图1所示。
仓位（1,1）仓位（1,6）仓位（2,1）仓位（2,6）仓位（3,1）仓位（3,6）仓位（4,1）仓位（4,6）仓位（5,1）仓位（5,6）图1 立体仓库行列定义9.选手对比赛过程中需裁判确认部分，应当先举手示意，等待裁判人员前来处理。
10.参赛选手在竞赛过程中，不得使用U盘。
11.选手在竞赛过程中应该遵守相关的规章制度和安全守则，如有违反，则按照相关规定在竞赛的总成绩中扣除相应分值。
12.选手在比赛开始前，认真对照工具清单检查工位设备，并确认后开始比赛；选手完成任务后的检具、仪表和部件，现场需统一收回再提供给其他选手使用。
项目二工业机器人安装调试和基本操作
本文档后面有精心整理的常用PPT编辑图标，以提高工作效率
学习目标
• 1.掌握工业机器人运输和安装方法； • 2.熟悉工业机器人调试操作； • 3.熟悉工业机器人的开机、人工操纵、关机
等基本操作； • 4.掌握ABB机器人示教操作方法； • 5.了解ABB机器人示教基本指令。
• ①叉车搬运示意图2-4所示。
图2-4 叉车搬运机器人示意图
• ②使用起重机搬运时常见以下两种情况：
• a.无底板时使用吊绳。在手臂上安装一个吊环，并在其上 挂住吊绳提升起来。有架台时也用同样方法。不同型号机 器人，其提升姿态不同，如图2-5（a）、（b）所示。
（a）卷曲
（b）合臂 图2-5 无底板时机械臂提升姿势
使机器人停止运行。 • （3）在编程、测试和检修时，必须将机器人置于手动模式，并使机器人以低速运行。 • （4）调试人员进入机器人工作区时，需随身携带示教器，以防他人误操作。 • （5）在不移动机器人及运行程序时，须及时释放使能器（Enable Device）。 • （6）突然停电后，要手动及时关闭机器人的主电源和气源，任何检修都要切断气源。 • （7）严禁非授权人员在手动模式下进入机器人软件系统，随意修改程序及参数。 • （8）万一发生火灾，应使用二氧化碳灭火器灭火。 • （9）机器人停机时，必须空机，夹具上不应有物。 • （10）机器人气路系统中的压力可达0.6MPa，任何相关检修都必须切断气源。 • （11）必须保管好机器人钥匙，严禁非授权人员在手动模式下进入机器人软件系统，
一、工业机器人的安装
• 工业机器人是精密机电设备，其运输和安 装有着特别的要求，每一个品牌的工业机 器人都有自己的安装与连接指导手册，但 大同小异。工业机器人一般的安装流程如 图2-1所示，个步骤操作要认真参阅手册相 关部分。
工业机器人快换装置的安装以及调试
工业机器人快换装置的安装以及调试作者：汪首成来源：《商情》2017年第19期【摘要】工业机器人是目前广泛应用于各大行业的机器人设备，其工作柔性与所连接的末端操作器有关。
快换装置可在数秒内完成不同的末端执行器更换，确保能够完成指定的作业任务。
通过快换装置的安装和调试能够有效加深工程师对工业机器人集成化的了解，扩大工业机器人的应用范围。
【关键词】快速切换；工业机器人；安装调试随着时代的发展，人类生产力的开始变革，人工逐渐被机械取代，开始广泛应用于生产的各个方面。
尤其是工业机器人的诞生，在很多方面代替了人工劳动，使生产向自动化迈进，显著提高了生产效率。
此外，工业机器人具有很多人工没有的优点，如适用性强、重复精度高等，这些优点使其在电子、物流、化工和航天等多个领域发挥着越来越重要的作用。
在我国经济飞速发展的背景下，使用工业机器人可以节约人力资源，增强企业的生产力，在相关行业的转型升级和提升装备制造能力方面具有十分重要的意义。
一、工业机器人的定义工业机器人是一类面向工业领域的具有多关节机械手的机器装置，有一定的自动性，主要是靠自身动力和外界控制来实现功能的。
它受人类操纵，按照预先编排的程序执行指令。
现代的改良版的工业机器人可以人工智能根据制定的原则纲领来运作。
除此之外工业机器人还具有一定的柔韧性和扩展性，可以根据接收到的信号完成规定运动，从而快速适应新环境。
工业机器人的手部还有一个名字就是末端操作器，是指机器人手腕上用来直接抓握零件或执行作业的部分。
工业机器人的作业能力和效率深受其末端操作器能力的影响，因此可以通过以下操作提高机器人的作业能力、作业效率：改良操作器的设计，提高其灵活程度和临场反应能力，为机器人配置专门的工具库和作业所需的相关操作器，定期更新末端操作器的自动更新系统。
结合上述方法，提高工业机器人工作能力，并在此基础上使用工具库中的各种操作器、借助工作自动转换来达到完成任务的目的。
二、快换装置的优点快速转换装置的优点如下：第一，可以在极短时间内完成生产线的更换；第二，各种工具的更换快速准确；第三，可以在应用中同时使用多个末端执行器，增加机器人柔性；第四，可自动交换末端执行器取代原有功能复杂的功能执行器。
工业机器人的安装调试方案
工业机器人的安装调试方案简介本文档旨在提供一份工业机器人的安装调试方案，以帮助您顺利完成机器人的安装和调试工作。
在开始安装之前，请确保已阅读并理解相关的安全操作手册和说明书。
本方案适用于常见的工业机器人模型。
安装准备1. 准备工具和设备：确保您具备安装所需的工具和设备，例如扳手、螺丝刀、电缆等。
2. 设计机器人支架：根据机器人模型的尺寸和重量，设计并制作适当的机器人支架。
3. 安装机器人底座：根据机器人底座的设计图纸，将机器人底座固定在工作场所的合适位置。
机器人组装1. 安装机器人臂：根据机器人模型的说明书，依次安装机器人臂的各个部件。
2. 安装机器人关节：根据机器人模型的说明书，将机器人关节正确安装到机器人臂上，并确保关节间的连接紧固。
电气连接1. 连接电源：将机器人的电源线连接到电源插座，确保电源稳定。
2. 连接传感器和执行器：根据机器人模型的说明书，连接传感器和执行器的电缆到机器人控制系统。
软件调试1. 安装机器人控制软件：根据机器人模型的说明书，安装机器人控制软件到计算机上。
2. 连接机器人控制系统：将计算机和机器人控制系统通过网络或数据线连接起来。
3. 运行机器人控制软件：根据机器人控制软件的操作手册，启动软件并连接到机器人控制系统。
4. 进行基本设置：根据机器人控制软件的操作手册，进行基本设置，包括校准关节、定义运动范围等。
5. 进行动作示教：通过机器人控制软件，进行机器人动作的示教和调试，确保机器人能够按照预期进行各种动作。
安全验证1. 安全检查：在机器人安装和调试完成后，进行一次全面的安全检查，确保机器人在工作时不会造成人身伤害或设备损坏。
2. 进行测试运行：在安全条件下，进行机器人的测试运行，验证机器人的功能和性能是否符合预期。
结论通过按照本安装调试方案进行操作，您将能够顺利安装和调试工业机器人。
在进行任何操作之前，请确保您具备相关的技能和知识，并始终关注安全操作。
> 注意：本方案仅提供一般性的指导，具体操作步骤可能因机器人模型和厂商而异。
焊接工业机器人系统安装调试流程参考
焊接工业机器人系统安装调试流程参考1．发货前重点检查项目。
此项检查的前提是，货物已经QC过，并已入库。
1.1安装所需的耗材。
（清单自列）1.2调试所需的耗材。
（焊接部分采购清单）1.3随机备件和随机文档资料。
（焊接部分采购清单和技术协议）1.4安装调试所需的工具，包括起吊用具。
（清单自列）重点：在检查前，先准备好清单，按单检查。
设备打包装箱时，注明每箱里所装的详细物品，避免出现安装时找不到所需的物品。
明确收货人及其联系方法。
2．客户现场的卸货。
2.1提前通知客户请将卸货场地和安装场地准备并清理好(很多情况都是同一块场地)。
2.2最大程度的小心谨慎的卸货，并摆放整齐。
2.3若场地安装线已提前划好，可以直接卸货至安装位置。
重点：摆放位置应考虑方便叉车叉货，设备的安装前后顺序及安全性。
3．安装3.1检查安装现场的供电，供气，地基，起吊装备，确认客户方的项目负责人并取得良好通畅的联系。
3.2清理场地（达到公司车间地面标准），按系统布局图在地基上绷好安装尺寸线，在设备上划好安装基准线。
开始逐项吊装。
3.2.1龙门架，向你的老师学习技巧和经验。
3.2.1.1发货前，要将各轴移至适合吊装和运输的位置，并固定。
3.2.1.2在立柱初始定位后，要检验立柱之间上端面调高螺栓安装孔的孔距，确保龙门架大梁可以正确顺利安装。
3.2.1.3龙门架起吊，最好使用起吊螺纹孔+相匹配的可旋转吊耳（螺纹要旋到底）+U型吊环，禁止使用起吊螺纹孔+固定环形吊耳，尽量避免使用钢丝绳直接穿过起吊孔（会破坏油漆，如果使用钢丝绳直接穿过起吊孔，一定要垫好纸壳或其它较厚的软布）。
视X轴的长度，选用4个或更多起吊螺纹孔。
最好使用4根或4根以上的钢丝绳起吊（每根钢丝绳都是一头连接行车吊钩，一头连接龙门架），这样可避免龙门架在起吊的过程中出现滑动。
3.2.1.4龙门架安装完毕，要用水平仪进行水平的调整（注意检验必须在螺纹已紧固的条件下进行）。
3.2.1.5检查零点装置，加注导轨润滑油。
工业机器人快换装置的安装与调试
工业机器人快换装置的安装与调试作者：颜玮来源：《山东工业技术》2016年第19期摘要：工业机器人是目前广泛应用机器人设备。
不同的末端操作器增加工业机器人的工作柔性。
快换装置可快速更换不同的末端执行器，完成不同的作业任务。
快换装置的安装调试提高工程师对工业机器人集成化的了解，深入工业机器人的应用。
关键词：快换装置；安装调试；应用DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2016.19.0071 工业机器人的应用工业机器人将人类从繁重单一的劳动中解放出来，能够从事一些不适合人类甚至超越人类的劳动，实现生产的自动化，避免工伤事故和提高生产效率。
常用于焊接、喷漆、上下料和搬运，延伸和扩大了人的手足和大脑功能，代替人从事危险、有害、有毒、低温和高温等恶劣环境中的工作。
目前工业机器人主要应用于制造业，特别是电器制造、汽车制造、塑料加工、金属加工以及金属制品业等。
随着生产的发展，机器人功能和性能不断改善和提高，机器人的应用领域日益扩大，其应用范围已不限于制造业，还用于农业、林业、交通运输业、原子能工业、医疗、福利事业、海洋和太空的开发事业中。
2 末端操作器工业机器人的手部也叫末端操作器，它是装在工业机器人手腕上直接抓握工件或执行作业的部件。
机器人的作业能力和作业效率依赖于机器人操作器作业能力大小，提高机器人操作器的作业能力和作业效率方法有：设计新型操作器，提高其适应能力、通用性和灵活程度；为机器人配置工具库，工具库中存放机器人作业需要的操作器，设计相关的操作器自动更换系统。
在操作器自动换接系统的支持下，根据工作需自动更换、使用工具库中各种操作器来完成各种作业任务。
3 操作器自动换接系统和工业机器人快换装置操作器的自动换接系统，能够将不同的末端操作器连接在工业机器人上，保证其工作的稳定性。
操作器的换接过程相当于机器人的装配作业，是个复杂的几何和力学过程。
根据工业机器人常用作业分析，目前工业机器人的末端操作器能进行的操作有抓取、焊接、打磨。
工业机器人快换装置的安装与调试
工业机器人快换装置的安装与调试摘要：工业机器人的诞生，标志着工业机械制造进入了新阶段，工业机器人的使用使工业制造生产效率得到极大的提高，同时也促使工业生产向自动化的轨迹迈进，为此在工业制造业迅速发展的今天，强化对工业机器人的安装及调试至关重要。
安装、调试快换装置，有助于工程师深入的了解工业机器人的集成化特征，也利于工业机器人应用范围的进一步扩大。
文章以工业机器人快换装置为侧重点，主要探讨其安装、调试，仅供参考，希望能为工业机器人在全社会范围内的推广提供一定助力。
关键词：工业机器人；快换装置；安装；调试在时代飞速进步、发展的背景下，人类生产力开始发生巨大的变动，其中机械开始逐渐取代人工，并在生产的各个方面得到广泛应用。
特别是得益于科技进步、发展而逐渐涌现的工业机器人，使得多方面的人力劳动逐渐被取代，且各方面的生产也开始逐渐趋于自动化发展，生产效率大大提升。
除此之外，与人工相比，工业机器人的优势众多，比如它具备极强的适用性和较高的重复精度，正是因为工业机器人具备以上优势，所以在电子及物流、化工等诸多领域发挥的作用越来越突出。
而为了使工业机器人在应用中的实际作用最大化发挥出来，不应忽视的就是快换装置安装、调试，以满足更多作业需求。
1工业机器人工业机器人是一种能够自动执行各种工业任务的多关节可编程装置，它在制造业领域广泛应用，以解放人类劳动力，从事一些不适合人类、甚至超越人类能力的劳动，从而实现自动化生产。
工业机器人的应用领域越来越广泛，其价值也在不断凸显，更展现出了良好的发展前景。
工业机器人的主要应用领域包括：第一，汽车制造业。
工业机器人在汽车制造中可以完成焊接、涂装、装配等一系列作业，提高生产效率和产品质量。
第二，电子制造业。
在电子生产过程中，工业机器人可以实现精细的组装、焊接和测试等任务，提高生产速度和一致性。
第三，食品和饮料生产。
机器人可以在食品加工过程中执行包装、搬运、分拣等工作，确保产品的卫生和一致性。
简述工业机器人的装调步骤
简述工业机器人的装调步骤工业机器人装调是指在机器人安装完成后，对其进行各项测试和调试，以确保其正常运行和达到预期功能的过程。
下面将简要介绍工业机器人的装调步骤。
1. 安装基础设施：在开始装调之前，需要为机器人安装好基础设施，包括机器人底座、固定螺栓、安全栏杆等。
这些设施的安装需要严格按照相关规范和要求进行，以确保机器人的稳定和安全。
2. 连接电源和信号：将机器人与电源以及控制系统进行连接。
首先，需要对电源进行正确接线，确保机器人能够正常供电。
其次，将机器人的各个关节与控制系统进行连接，确保信号传输畅通。
3. 设置机器人参数：在进行装调之前，需要对机器人的各项参数进行设置。
这些参数包括机器人的工作速度、加速度、精度等。
通过调整这些参数，可以使机器人在工作过程中达到最佳效果。
4. 进行零位调整：零位调整是指将机器人的各个关节调整到初始位置。
这是为了使机器人能够准确地执行后续的动作。
通过调整关节的零位，可以确保机器人在执行任务时的准确性和稳定性。
5. 进行关节控制：在进行关节控制之前，需要先对机器人进行关节坐标系的设置。
然后，通过控制系统对机器人的各个关节进行控制。
可以通过手动操作或者编写程序实现关节的运动控制，以验证机器人的关节运动是否正常。
6. 进行轨迹控制：轨迹控制是指对机器人执行轨迹运动的控制。
在进行轨迹控制之前，需要先确定机器人的运动轨迹。
可以通过编写程序或者手动操作来指定机器人的运动轨迹，然后通过控制系统对机器人进行控制，使其按照指定的轨迹运动。
7. 进行传感器校准：如果机器人需要使用传感器进行工作，那么在装调过程中还需要对传感器进行校准。
传感器的校准包括对其灵敏度、精度等进行调整，以确保其能够准确地感知环境和执行任务。
8. 进行安全验证：在完成上述步骤之后，需要对机器人进行安全验证。
通过模拟实际工作环境，测试机器人在不同场景下的安全性能。
这包括对机器人的碰撞检测、急停功能等进行测试，以确保机器人在工作过程中不会对人员和设备造成伤害。
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工业机器人快换装置的安装与调试
工业机器人是目前广泛应用机器人设备。
不同的末端操作器增加工业机器人的工作柔性。
快换装置可快速更换不同的末端执行器，完成不同的作业任务。
快换装置的安装调试提高工程师对工业机器人集成化的了解，深入工业机器人的应用。
标签：快换装置；安装调试；应用
1 工业机器人的应用
工业机器人将人类从繁重单一的劳动中解放出来，能够从事一些不适合人类甚至超越人类的劳动，实现生产的自动化，避免工伤事故和提高生产效率。
常用于焊接、喷漆、上下料和搬运，延伸和扩大了人的手足和大脑功能，代替人从事危险、有害、有毒、低温和高温等恶劣环境中的工作。
目前工业机器人主要应用于制造业，特别是电器制造、汽车制造、塑料加工、金属加工以及金属制品业等。
随着生产的发展，机器人功能和性能不断改善和提高，机器人的应用领域日益扩大，其应用范围已不限于制造业，还用于农业、林业、交通运输业、原子能工业、医疗、福利事业、海洋和太空的开发事业中。
2 末端操作器
工业机器人的手部也叫末端操作器，它是装在工业机器人手腕上直接抓握工件或执行作业的部件。
机器人的作业能力和作业效率依赖于机器人操作器作业能力大小，提高机器人操作器的作业能力和作业效率方法有：设计新型操作器，提高其适应能力、通用性和灵活程度；为机器人配置工具库，工具库中存放机器人作业需要的操作器，设计相关的操作器自动更换系统。
在操作器自动换接系统的支持下，根据工作需自动更换、使用工具库中各种操作器来完成各种作业任务。
3 操作器自动换接系统和工业机器人快换装置
操作器的自动换接系统，能够将不同的末端操作器连接在工业机器人上，保证其工作的稳定性。
操作器的换接过程相当于机器人的装配作业，是个复杂的几何和力学过程。
根据工业机器人常用作业分析，目前工业机器人的末端操作器能进行的操作有抓取、焊接、打磨。
而此类操作器所需的位姿可以由工业机器人完成，剩余动作可由机器人提供触发的信号。
在快换装置上提供必要的气路和电路，完成不同末端操作器的使用。
选用的快换装置，由主盘和工具盘组成，如图1。
主盘安装在工业机器人手腕上，工具盘与末端操作器连接。
通过气动形式形成连接，内部结构较为复杂，分别有弹簧、钢球，保证连接精度以及密封性。
主盘上有不同的气口，分别为释放口，夹紧口，排气口和检测口，给不同气口通气，可发生相应的动作。
主盘和工具盘上还有为末端操作器提供气压的气路口以及电路连接的端口。
连接前处于释放状态，释放口供气，产生的推力使活塞杆处于下压状态。
钢球收于内侧。
需夹紧时，向夹紧口供气，主盘内活塞拉力和内部弹簧使活塞杆回拉，并由钢球将工具侧定位夹紧套按压在着座面上。
如图2所示。
排气口在必要时，可进行气体的排放，冲刷结合面。
而检测口，则与压力开关相接，检测快换装置的连接情况。
4 快换装置的安装设计
设计工具盘的支架时，考虑两方面：一是工具盘与末端操作器的连接；二是工具盘在支架上的定位，考虑其定位稳定性和可靠性，有足够的承载和夹持力。
选择常用的气爪和电机作为末端操作器。
需要对两种末端操作器与工具盘组装并设计相应的支架。
装配如图3所示。
在装配中，做好定位，分别在支架和工具盘连接件上设计相应的凹槽与凸台。
除了相应的工装设计外，还需对其气路、电路进行设计和连接。
根据气路动作的触发信号，选用电磁阀。
电磁阀的信号来自于工业机器人的控制器，将此类I/O信号写入示教器中，进行后续程序编辑的变量。
其中输入信号有：压力开关、气爪上的磁性开关。
输出信号有：4个电磁阀位置信号，电机触发信号，如图4。
连接后，气路和电路运行良好，如图5，可进行相应的机器人程序调试运行。
5 结论
工具盘支架具有较好的定位，能正确对接主盘，经过线路连接和工业机器人运动程序的编辑，快速更换装置能快速有效更换末端操作器，提高工业机器人作业的柔性，为工业机器人在不同作业的应用提供了有利条件。
参考文献：
[1]谭定忠，王启明等.机器人末端操作器自动更换技术研究[J].机械与电子，2004（03）.
[2]吴神丽，李宏穆等.一种新型工业机器人手部的设计与分析[J].现代制造技术与装备，2008（12）.
作者简介：颜玮（1979-），女，江苏南京人，研究生，讲师，研究方向：工
业机器人。