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项目一 KUKA机器人基础知识及手动操作1

1.1 项目描述1

1.2 教学目的1

1.3 知识准备2

1.3.1 了解KUKA机器人机械系统与控制系统2

1.3.2 KUKA机器人示教器KUKA smartPAD的介绍3

1.3.3 KUKA机器人示教器KUKA smartPAD的正确使用方法9

1.3.4 KUKA机器人用户组介绍9

1.3.5 KUKA机器人的运行方式10

1.3.6 KUKA机器人坐标系的介绍11

1.3.7 了解KUKA机器人的手动操纵11

1.4 任务实现13

1.4.1 更换机器人用户组13

1.4.2 KUKA smartPAD操作界面语言的设定13

1.4.3 设置KUKA机器人的运行方式15

1.4.4 KUKA机器人的单轴运动15

1.4.5 KUKA机器人在世界坐标系运动17

1.4.6 KUKA机器人在工具坐标系运动19

1.4.7 KUKA机器人在基坐标系运动20

1.4.8 增量式运行机器人22

1.4.9 查看KUKA机器人状态信息24

1.4.10 KUKA机器人的零点标定24

1.5 考核评价29

任务一 熟悉示教器KUKA smartPAD的使用29

任务二 熟练地掌握在手动运行模式下移动机器人29

任务三 熟悉机器人各个轴的原点位置，学会零点标定的方法29

1.6 扩展提高30

任务 调整机器人的姿态，准确地移动到目标点30

项目二 KUKA机器人的输入／输出介绍与配置31

2.1 项目描述31

2.2 教学目的31

2.3 知识准备32

2.3.1 WorkVisual软件介绍32

2.3.2 KUKA机器人输入／输出接口的介绍36

2.3.3 数字量输入／输出介绍38

2.3.4 模拟量输入／输出介绍40

2.3.5 系统信号与输入／输出的关联41

2.4 任务实现43

2.4.1 WorkVisual软件安装43

2.4.2 使用WorkVisual配置数字输入／输出45

2.4.3 输入／输出信号的监控与操作50

2.4.4 配置外部自动运行接口的输入／输出端52

2.5 考核评价54

任务一 熟练使用WorkVisual配置输入／输出54

任务二 熟练使用KUKA smartPAD对输入／输出的信号进行监控或仿真54

2.6 扩展提高54

任务 配置一个具有安全门停止策略的系统I/O响应事件任务54

项目三 KUKA机器人的程序数据设定55

3.1 项目描述55

3.2 教学目的55

3.3 知识准备55

3.3.1 什么是程序数据55

3.3.2 了解数据的存储类型56

3.3.3 常用的数据类型及说明56

3.3.4 变量的声明57

3.3.5 KRL中变量的运算类型59

3.3.6 三个重要程序数据61

3.4 任务实现66

3.4.1 在程序中声明一个INT型变量66

3.4.2 程序数据在程序中的运用66

3.4.3 使用机器人示教器设定工具67

3.4.4 使用机器人示教器设定基坐标71

3.4.5 使用机器人示教器设定负载数据73

3.5 考核评价73

任务一 熟悉常用的数据类型，学会在程序中声明变量73

任务二 用XYZ4点法设定尖点工具74

任务三 用3点法设定工作台的基坐标74

3.6 扩展提高74

任务 熟练掌握工具设定的方法，根据不同的工具，合理地选择设定方法74

项目四 KUKA机器人程序编写75

4.1 项目描述75

4.2 教学目的75

4.3 知识准备76

4.3.1 程序文件76

4.3.2 初始化运行——BCO运行介绍77

4.3.3 程序的运行方式和状态78

4.3.4 了解KUKA机器人运动指令79

4.3.5 了解I/O控制指令81

4.3.6 了解等待功能指令83

4.3.7 了解机器人程序的循环与分支84

4.3.8 了解机器人的子程序87

4.3.9 了解中断程序88

4.3.10 了解机器人程序外部自动运行90

4.4 任务实现94

4.4.1 新建一个程序模块94

4.4.2 编写一个机器人运动轨迹的程序97

4.4.3 通过KUKA smartPAD对程序进行调试101

4.4.4 编写两个不同运动轨迹的子程序，在主程序中调用103

4.4.5 搬运程序105

4.4.6 建立PLC外部启动程序106

4.5 考核评价107

任务一 使用KUKA smartPAD新建程序模块与编辑程序107

任务二 熟悉常用的运动指令，编写一个程序，并调试107

任务三 熟悉机器人程序结构，学会结构化编程107

4.6 扩展提高107

任务一 连接PLC，建立外部自动运行程序107

任务二 编写一段外部中断程序对num进行加1操作107

项目五 KUKA机器人TCP练习与写字绘图108

5.1 项目描述108

5.2 教学目的108

5.3 知识准备109

5.3.1 KUKA机器人常用的运动指令109

5.4 任务实现111

5.4.1 工具坐标系及载荷的建立111

5.4.2 基坐标系的建立113

5.4.3 走曲线程序的点位示教115

5.4.4 走曲线程序的编写116

5.4.5 写字绘图程序的点位示教117

5.4.6 写字绘图程序的程序编写117

5.5 考核评价120

任务一 使用机器人示教器设定绘画笔的工具坐标及工作台的基坐标120

任务二 编写书写“KUKA”程序120

5.6 扩展提高121

任务 独自编写搬运程序121

项目六 KUKA机器人搬运码垛122

6.1 项目描述122

6.2 教学目的122

6.3 知识准备123

6.3.1 KUKA搬运码垛机器人工作站主要组成单元介绍123

6.3.2 KUKA搬运码垛机器人I/O配置方法123

6.3.3 KUKA搬运码垛机器人变量的声明介绍126

6.3.4 KUKA搬运码垛机器人程序数据赋值127

6.3.5 KUKA搬运码垛机器人外部自动运行介绍130

6.3.6 KUKA搬运码垛机器人安全门设定132

6.3.7 KUKA搬运码垛机器人中断程序应用134

6.3.8 KUKA搬运码垛机器人Ethernet通信介绍136

6.4 任务实现141

6.4.1 搬运码垛项目创建工具和载荷数据141

6.4.2 搬运码垛项目创建工件坐标系数据144

6.4.3 搬运码垛项目程序146

6.5 考核评价150

任务一 配置一个外部紧急停止开关150

任务二 使用机器人示教器设定一个完整的工具坐标150

任务三 使用机器人示教器设定一个完整的基坐标151

6.6 扩展提高151

任务 独自编写搬运程序151

项目七 KUKA机器人智能分拣152

7.1 项目描述152

7.2 教学目的152

7.3 知识准备152

7.3.1 KUKA智能分拣机器人工作站主要组成单元152

7.3.2 KUKA机器人常用的I/O控制指令153

7.3.3 KUKA机器人常用的逻辑控制指令154

7.3.4 KUKA机器人的子程序157

7.4 任务实现158

7.4.1 智能分拣项目基坐标建立158

7.4.2 智能分拣项目目标点位示教160

7.4.3 智能分拣项目程序编写161

7.5 考核评价165

任务一 熟练使用WorkVisual配置输入／输出165

任务二 用3点法设定工作台的基坐标165

7.6 扩展提高165

任务 了解智能分拣项目的流程，并编写好程序165

附录 KUKA机器人程序指令及说明166