任务2 认识TA/B型关节机器人

TA/B型焊接机器人是6自由度关节机器人，有RT、UA、FA、 RW、TW、BW六个关节轴。关节轴可以独立运动，形成绕某个关节轴的转动。关节轴之间也可进行联动，如走出一条直线轨迹等。

正确开启和关闭机器人系统是进行关节轴运动的前提。进入操作工位，首先要求能按焊接机器人安全操作规程开启机器人系统，检查并确认设备和环境安全。

认识关节轴要求掌握各关节轴的名称，运动正、负方向，能通过示教器操作关节轴进行点动和连续移动，会切换移动速度档位。形成关节坐标系、直角坐标系、工具坐标系的空间概念，能正确判别各坐标系下机器人运行的正、负方向。会进行坐标系切换，并能组合运用各种坐标系下机器人各轴的运动，迅速调整焊接机器人焊枪的位姿。

 

  1.认识机器人关节轴

焊接机器人按坐标形式不同可分为直角坐标型机器人、圆柱坐标型机器人、球（极）坐标型机器人和关节型机器人。TA/B系列机器人是6轴关节机器人，由多个关节连接的机座、大臂、小臂和手腕等构成。TA/B焊接机器人本体部分RT、UA、FA、RW、BW和TW六个关节轴。在关节坐标系下，可操作某关节轴独立转动，在直角坐标系和工具坐标系下，关节轴可以联动。例如，操纵机器人实现直线运动、圆弧运动。机器人自运行状态下通常是六轴联动，实现各种插补动作。

    焊接机器人本体各关节轴

     2.开启/关闭焊接机器人系统

（1）打开一次电源控制柜

               焊接机器人实训室电控柜

（2）闭合一次电源控制总开关和工作站开关

           焊接机器人实训室总开关及各工作站开关

（3）打开焊接电源及附属设备的电源。

（4）闭合机器人控制柜变压器开关。

（5）开启机器人控制器，等待示教器屏幕显示操作界面。

（6）登录系统，输入用户ID与口令。

机器人系统开启后初始显示如下界面，自此，可进行程序新建、文件打开、系统设定等等。接通焊接机器人控制器的电源后，系统数据即开始向示教器传送，传送完毕后即可进入操作状态。

                焊接机器人开机显示界面

关机流程与开机流程顺序相反。注意关闭控制器电源后，若需要重新接通电源，则时间间隔应该在3秒钟以上。 

  3.新建程序

（1）将示教器【模式切换开关】对准“TEACH”。

（2）移动光标至菜单【文件】图标上，侧击【拨动按钮】，在弹出的子菜单项目上点击【新建】图标，弹出“新建”窗口，文件类型选“程序”。

（3）拨动滚轮至文件名窗口，侧击滚轮，将程序命名为Test。

                   新建并命名程序

（4）确认窗口内容后，单击【OK】或按【登录键】，程序将被登录到系统控制器中，显示程序编辑窗口。

                  程序编辑窗口显示

4.保存程序

（1）按【窗口切换键】移动光标至菜单【文件】图标。

（2）侧击【拨动按钮】，在弹出的子菜单项目上点击【保存】图标。

（3）单击【YES】或按【登录键】保存程序。

关闭程序

（1）按【窗口切换键】将光标移动至菜单【文件】图标。

（2）侧击【拨动按钮】，在弹出的子菜单项目上点击【关闭】图标，关闭程序。

5.打开已关闭的程序

（1）按【窗口切换键】，移动光标至菜单上【文件】图标。

（2）选择下拉菜单中的【打开】图标。

（3）侧击【拨动按钮】，在子菜单项目上点击【程序文件图标】或【近期文件图标】。

（4）使用【拨动按钮】在弹出的窗口中选择需要打开的程序文件，单击【OK】或按登录键，在程序编辑窗口显示程序内容。

6.保护程序文件

程序文件可设置为禁止编辑、只可变更位置数据、解除保护三级保护命令。设置为禁止编辑时，该程序文件不可编辑。只可变更位置数据表明该程序不能变更命令构成，只可以变更示教点的位置。

设置方法。菜单→【文件】→属性→保护，打开程序保护界面。从右侧窗口的文件中，选择希望变更保护等级的文件，按【F3】（NEXT）键，选择保护等级，点击【OK】键。

                文件保护显示界面

                保护等级显示界面

也可从程序属性界面上的[保护]框来改变该文件的保护等级（界面显示的是当前保护等级）。设置过保护的程序文件在文件名前面增加了符号，在【打开文件】后，窗口显示一列文件，如果程序文件前面有[×]符，则该文件禁止编辑。如果文件名前有[+]符，则该文件只可变更位置数据，如果文件名前是空白，则该文件没有保护。

                文件属性显示界面

   7.点动和连续移动焊接机器人

 示教模式下，轻握【安全开关】至【伺服ON按钮】指示灯闪烁。按下【伺服ON按钮】，指示灯亮，伺服电源接通。自动模式时，直接按下【伺服ON按钮】，指示灯亮，伺服电源接通，此时，可操纵机器人点动或连续移动。机器人的运动可以连续，可以步进。可以单轴独立运动，也可以多轴协调运动。手动操作中，机器人运动数据不会被保存。如果要保存某点的数据，则需要使用登录功能。

标配TA/B型焊接机器人提供了3种坐标系，即关节坐标系、直角坐标系和工具坐标系。在关节坐标系下，操作者可使机器人的某个关节独立转动。在直角坐标系、工具坐标系下，依靠坐标轴之间的联动，可使现机器人做直线运动及保持TCP点不变时的转动。

关节坐标系下，单个关节轴的转动操作单轴转动可以点动，也可以连续转动，具体操作方法是：

（1）在菜单栏找到坐标系切换图标，侧击滚轮，在下拉菜单中选择关节坐标系图标，侧击滚轮，将坐标系切换至关节坐标系下。

（2）按【窗口切换键】，将程序编辑区激活为当前窗口。

（3）轻握安全键，按伺服启动按钮，打开伺服，伺服按钮绿灯常亮。

（4）按机器人运行图标对应的功能键，机器人运行图标绿灯常亮。

（5）按住RT轴图标对应的功能键（若要其它的关节轴转动，则按该轴图标对应的功能键）并保持按压，信息提示窗口显示运动提示信息。手动操作机器人运动的速度有高、中、低三档，用示教器背面的右切换键可进行换档操作。图中显示为[高]档，建议初学者切换到[低]档。

                RT轴点动和连续移动

                 运动速度档位切换显示

（6）拨动滚轮或按键可转动RT轴，侧压并拨动滚轮能提高RT轴转动的速度。关节坐标系下，各轴的运动如图所示。

                关节坐标系下各轴的运动

8.直角坐标系下，机器人的直线运动和转动

与关节坐标系下单轴转动的操作类似，将坐标系切换到直角坐标系。选择直线行进的方向，按住与方向相对应的功能键。拨动滚轮或按压±键可实现机器人的直线运动。侧压并拨动滚轮能增加运动速度。示教操作时，控制机器人运动速度有4种方法。

（1）在系统中设定最高运动速度，示教操作的运动速度将被限制在最大值以下。

（2）利用运动速度切换键，通过换档进行速度控制。在其它操作条件不变的条件下，[高]、[中][低]档对应的运动速度依次减小。

（3）侧压并拨动滚轮，拨动滚轮的角度越大则运动速度越大，有运动速度提示信息。

（4）拨动滚轮（不加侧压）或按压±键，此时运动速度较慢，使用于微调。

直角坐标系下，还可实现在保持TCP点位置不变的情况下，实现焊枪姿态的变化。如绕Z轴转动就是焊枪绕过TCP点的Z轴进行转动。操作方法与直线移动类似，按住绕Z轴旋转图标对应的功能键，拨动滚轮或按压±键可实现焊枪绕Z轴的转动。直角坐标系下，直线运动与转动的状态如图所示。

   

               直角坐标系下各轴的运动

 9.工具坐标系下，机器人的直线运动和转动

工具坐标系是把过机器人TCP点，沿焊丝送进的方向定为X轴的正方向建立的直角坐标系。工具坐标系下的移动、转动以TCP点和焊丝送进的方向密切相关。不同位姿条件下，机器人的运动有较大差异。工具坐标系下的操作方法与关节坐标系、直角坐标系下类似，运动状态如图所示。 

                 工具坐标系下各轴的运动