基于Robotstudio機(jī)器人上下料工作站設(shè)計(jì)

PAGEPAGE3目 錄第一章緒論 1選題的背景與意義 1國內(nèi)外工業(yè)機(jī)器人機(jī)發(fā)展趨勢(shì) 2第二章機(jī)器人上下料工作站的仿真設(shè)計(jì) 3工業(yè)機(jī)器人仿真系統(tǒng)的創(chuàng)建 3準(zhǔn)備工作 32,2工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)的布局 5動(dòng)態(tài)輸送鏈的創(chuàng)建 10創(chuàng)建動(dòng)態(tài)夾具 18設(shè)定夾具屬性的步驟 18設(shè)定檢測(cè)傳感器 19設(shè)定拾取放置動(dòng)作 21創(chuàng)建屬性與連結(jié) 22創(chuàng)建信號(hào)與連接 23仿真驗(yàn)證 23第三章：物料檢測(cè)smart組件創(chuàng)建 26新建一個(gè)smart組件 26工作邏輯的設(shè)定 29配置IO單元 29:配置IO信號(hào) 29上下料工作站的仿真運(yùn)行 303.4總結(jié) 37致謝 38參考文獻(xiàn) 39附錄 41摘要RobotStudio離線編程軟件虛擬仿真自動(dòng)下料系統(tǒng):由輸送鏈將物料運(yùn)輸?shù)捷斔玩溎┒?，有傳運(yùn)行。關(guān)鍵詞 robotstudio；上下料；外圍設(shè)備；信號(hào)連接第第38頁第一章緒論選題的背景與意義10/min用人工碼垛方案就需要較多工人,而且長(zhǎng)時(shí)間地進(jìn)行人工碼垛作業(yè)常常會(huì)造成彎RobotStudio離線編程軟件虛擬仿真自動(dòng)下料系統(tǒng):由輸送鏈將物料運(yùn)輸?shù)捷斔玩溎┒?，有傳感器檢測(cè)信號(hào)后RobotStudio題，都具有十分重要的意義;最后，對(duì)虛擬下料系統(tǒng)進(jìn)行綜合調(diào)試和優(yōu)化，達(dá)到了預(yù)期目的。國內(nèi)外工業(yè)機(jī)器人的發(fā)展趨勢(shì)PC2080205020第二章：機(jī)器人上下料工作站的仿真設(shè)計(jì)機(jī)器人仿真系統(tǒng)的創(chuàng)建準(zhǔn)備工作：了解夾爪的選擇與繪制，機(jī)器人的選型，控制柜的選擇①夾爪的選擇與繪制：采用電動(dòng)三指夾爪，質(zhì)量為5kg，三指夾爪的主要優(yōu)勢(shì)機(jī)器人末端夾取設(shè)備時(shí)候會(huì)更加穩(wěn)定，多個(gè)手指之間的配合較為復(fù)雜，對(duì)一些不規(guī)則的工件能夠?qū)崿F(xiàn)抓取與放置。夾具選擇后并在SolidWorks軟件中繪制，并導(dǎo)入機(jī)器人系統(tǒng)中創(chuàng)建為機(jī)械裝置。②機(jī)器人的選型：機(jī)器人主要應(yīng)用：機(jī)床加工檢測(cè)中的環(huán)境。的足夠，對(duì)于這次上下料工作站我們選擇六軸的機(jī)器人。最大運(yùn)動(dòng)范圍：可以通過是否滿足自己的需要來選擇合適的范圍。選擇機(jī)器人型號(hào)為IRB2600_12_165_c_01，容量為20kg，IRC5control-module1：在robotstudio中新建一個(gè)工作站2：選擇型號(hào)IRB2600的機(jī)器人導(dǎo)入3：設(shè)定好所需參數(shù)好點(diǎn)擊確定6：在基本選項(xiàng)卡中選擇機(jī)器人系統(tǒng)中“從布局”。5：設(shè)置系統(tǒng)名稱并保存位置，然后點(diǎn)擊下一個(gè)6：點(diǎn)擊選項(xiàng)7：配置好系統(tǒng)參數(shù)后點(diǎn)擊確定8：系統(tǒng)創(chuàng)建完成并等待一段時(shí)2,2工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)的布局（1）：擺放周邊模型達(dá)到范圍，應(yīng)該在區(qū)域內(nèi)建立模型和進(jìn)行操作。②在機(jī)器人導(dǎo)入模型庫中選擇“設(shè)備”。③調(diào)整目標(biāo)位置到機(jī)器人工作范圍以外④導(dǎo)入傳送鏈并放置在合適位置。SolidWorks置合適位置。⑥完成機(jī)器人系統(tǒng)布局動(dòng)態(tài)輸送鏈的創(chuàng)建送鏈末端再次生成產(chǎn)品并輸送到前端，依次循環(huán)。設(shè)定輸送鏈產(chǎn)品源（Source）Smart組件的子組件“Source”專門用于“創(chuàng)建一個(gè)圖形組件組件的拷貝”。設(shè)定輸送鏈產(chǎn)品源的步驟見表1-1。表1-1 設(shè)定輸送鏈產(chǎn)品源的步驟步驟步驟圖例在“建?！惫δ苓x項(xiàng)卡中單擊“SmartSmart1”。單擊“添加選項(xiàng)。在屬性對(duì)話框下拉列表選擇3”，即將產(chǎn)品源對(duì)象設(shè)置完成后單擊“應(yīng)用”。每當(dāng)觸發(fā)一次Source執(zhí)行，就會(huì)自動(dòng)生成一個(gè)產(chǎn)品源的復(fù)制品。SmartQueue”Queue“LineMover”表示線性運(yùn)動(dòng)，可1-2。表1-2設(shè)定輸送鏈運(yùn)動(dòng)屬性的步驟步驟 圖例單擊“添加組件”，選擇“其他”→“Queue”選項(xiàng)，不用設(shè)置屬性。單擊“添加組件”，選擇“本體”→“LineMover”選項(xiàng)。設(shè)置運(yùn)動(dòng)物體（Object）、運(yùn)動(dòng)方向eference），將ute”設(shè)為“1”成后單擊“應(yīng)用”。設(shè)定輸送鏈的限位傳感器1-3。表1-3 設(shè)定面?zhèn)鞲衅鞯牟襟E步驟步驟圖例單擊“添加組neSensor”選項(xiàng)。選擇合適的捕捉方式，單擊“OriginA點(diǎn)。按照?qǐng)D中的箭xis1s2”的數(shù)值，確定傳感器的大小。設(shè)置完成后，完成傳感器的設(shè)置。檢測(cè)傳感器設(shè)置是否正確，Active1檢測(cè)到部件“InFeeder”。由于虛擬傳感器一次只能夠檢測(cè)到一個(gè)物體，要保證創(chuàng)建的傳感器不能與周邊的設(shè)備接觸，否則無法檢測(cè)到運(yùn)動(dòng)到輸送鏈前端的產(chǎn)品。在Infeeder單擊右鍵，單擊“修改”→“可由傳感器檢測(cè)”，將前面的√去掉。為了便于處理為了便于處理Infeedermart用鼠標(biāo)左鍵點(diǎn)住Infeeder松開，將其拖SC_Infeeder上再松開。虛擬傳感器只有在信號(hào)發(fā)生0→1虛擬傳感器只有在信號(hào)發(fā)生0→1能夠觸發(fā)時(shí)間，如果需要傳感器的信號(hào)0→1→0單擊“添加“信號(hào)和屬性”→“LogicGate”選項(xiàng)。在屬性對(duì)話框中，將“Operator”完成后單擊“應(yīng)用”。Smart連結(jié)”中的“添加連結(jié)”，如圖1-4圖1-4創(chuàng)建屬性與連結(jié)SourceCopyBackQueueQueue時(shí)，復(fù)制品將退出隊(duì)列，停止運(yùn)動(dòng)。創(chuàng)建信號(hào)與連接I/OSmart輸出信號(hào)，用于與各個(gè)SmartI/OI/OSmartSmart1-5。1-5步驟步驟圖例接”選項(xiàng)卡。I/OI/OSignals”，創(chuàng)建一個(gè)用于啟動(dòng)Smartchuanshu。創(chuàng)建一個(gè)用于反饋產(chǎn)品到位的數(shù)字輸出信號(hào)boxI/OI/OConnection”，創(chuàng)建一個(gè)用輸送鏈啟動(dòng)信號(hào)chuanshuSource產(chǎn)生的復(fù)制品觸發(fā)Queue現(xiàn)復(fù)制品自動(dòng)加入隊(duì)列。當(dāng)復(fù)制品隨輸送鏈運(yùn)動(dòng)到輸送鏈前端被面?zhèn)鞲衅鞯妮敵鯭ueue的退出隊(duì)列動(dòng)停止在輸送鏈前端。當(dāng)復(fù)制品到達(dá)輸送鏈前端與傳感器接觸，觸發(fā)產(chǎn)品到位信號(hào)box1將傳感器的輸出信號(hào)與非門的輸出信號(hào)與傳感器的輸出信號(hào)相反。用非門的輸出用非門的輸出信號(hào)觸發(fā)Source感器的輸出信1→0時(shí)觸發(fā)產(chǎn)品源Source產(chǎn)生一個(gè)復(fù)制品。創(chuàng)建好的信號(hào)與連接。仿真驗(yàn)證1-6。表1-6仿真運(yùn)行的過程步驟步驟圖例在“仿真”功能選項(xiàng)卡中單擊“I/O仿真器”，在彈出的對(duì)話框中選擇系統(tǒng)為“SC_Infeer”。單擊“播放”按鈕，然后單擊“chuanshu”（只可單擊一次）。復(fù)制品隨輸送鏈運(yùn)動(dòng)到其前端后，停止運(yùn)動(dòng)。利用“基本”功能選項(xiàng)卡中的“線性移動(dòng)”將到達(dá)輸送鏈前端的復(fù)制產(chǎn)生下一個(gè)復(fù)制品并輸送到輸送鏈的前端。為了避免在后續(xù)的仿真過程中不停的產(chǎn)生大量需要手動(dòng)刪除復(fù)Source屬性時(shí)可設(shè)置為臨時(shí)性后復(fù)制品會(huì)自動(dòng)消失。創(chuàng)建動(dòng)態(tài)夾具夾具的動(dòng)態(tài)效果包括：在輸送鏈前端拾取產(chǎn)品，在放置位置釋放產(chǎn)品，自動(dòng)置位和復(fù)位真空反饋信號(hào)。設(shè)定夾具屬性的步驟Smart將其更名為“SmartComponent_2”sanzhi”上單擊右鍵，在彈出的右鍵菜單中的“更新位置”提示框中單擊“否”。“sanzhi”拖放到組件“SmartComponent_2”中，Smartsanzhi”，勾選Role”。④左鍵點(diǎn)住“SmartComponent_2”，將其拖放到機(jī)器人“IRB2600_110_24001Smart出的“更新位置”提示框中單擊“否”。SmartSmartComponent_2”處理為機(jī)器人的工具sanzhiSmartSmartComponent_2的屬性，即繼承工具坐標(biāo)系屬性，讓我們可以將“SmartComponent_2”完全當(dāng)做機(jī)器人的工具來處理。設(shè)定檢測(cè)傳感器要讓機(jī)器人拾取產(chǎn)品的時(shí)候感應(yīng)到產(chǎn)品，需要在機(jī)器人工具與產(chǎn)品接觸部分安裝一個(gè)虛擬傳感器。需要注意的是：虛擬傳感器不能夠完全沒入物體內(nèi)部（即傳感器必須有一部分在物體外部），否則無法檢測(cè)到與之接觸的物體。設(shè)定檢測(cè)傳感器的步驟。①單擊“添加組件”，選擇“傳感器”→“LineSensor”選項(xiàng)②對(duì)于線傳感器，需要設(shè)置起點(diǎn)（Start）和終點(diǎn)（End），以及傳感器的半徑（Radius）。選擇合適的捕捉方式，在LineSensor屬性設(shè)置對(duì)話框中，在Start出單擊一下，然后在夾爪下部靠近中心的位置選擇一點(diǎn)作為線傳感器的起點(diǎn)。50mmz50Zsanzhi傳感器檢測(cè)”⑤為了保證設(shè)置的線傳感器隨機(jī)器人一起運(yùn)動(dòng)，需要將其安裝到工具上。在“布局”窗口的“LineSensor”上按住左鍵，將其拖放到上松開，在彈出的“更新位置”提示框中單擊“否”。設(shè)定拾取放置動(dòng)作（1）當(dāng)傳感器感應(yīng)到產(chǎn)品后，機(jī)器人工具需要將產(chǎn)品拾取起來隨機(jī)器人一起運(yùn)動(dòng)，到達(dá)指定位置后再將產(chǎn)品釋放開。設(shè)定設(shè)定拾取放置動(dòng)作的步驟。①單擊“添加組件”，選擇“動(dòng)作”→“Attcher”選項(xiàng)。在屬性對(duì)話框中將安裝父對(duì)象（Parent）設(shè)置為“SC_Gripper/sanzhi”，安裝子對(duì)象（Child）由于對(duì)象不固定（源對(duì)象的復(fù)制品），暫不設(shè)置②選擇“動(dòng)作”→“Detcher”選項(xiàng)。由于拆除的子對(duì)象不固定（為源對(duì)象的復(fù)制品），“KeepPosition間位置。③單擊“添加組件”，選擇“信號(hào)和屬性”→“LogicGate對(duì)話框中將邏輯操作符（Operator）設(shè)置為“Not”。④單擊“添加組件”，選擇“信號(hào)和屬性”→“LogicSRLatch”選項(xiàng)。此子組件用于置位和復(fù)位信號(hào)，并自帶鎖定功能。創(chuàng)建屬性與連結(jié)①當(dāng)機(jī)器人的工具運(yùn)動(dòng)到產(chǎn)品的拾取位置，工具上面的線傳感器檢測(cè)到產(chǎn)2-12-1圖2-1創(chuàng)建傳感器與安裝對(duì)象的連結(jié)②此連結(jié)的作用是將線傳感器所檢測(cè)到的物體作為拾取的子對(duì)象。LineSensor的屬性SensePart指的是線傳感器所檢測(cè)到的與其想接觸的體。 此連結(jié)的作用是將安裝的子對(duì)象作為拆除的子對(duì)象。圖2-2創(chuàng)建安裝與拆除對(duì)象的連結(jié)創(chuàng)建信號(hào)與連接整個(gè)的動(dòng)作是：當(dāng)機(jī)器人夾具運(yùn)動(dòng)到拾取位置后打開真空啟動(dòng)夾具，線傳感器開始工作，如果檢測(cè)到產(chǎn)品則執(zhí)行拾取動(dòng)作，然后機(jī)器人夾具運(yùn)動(dòng)到放置位置，關(guān)閉真空后執(zhí)行釋放產(chǎn)品的動(dòng)作，產(chǎn)品釋放后機(jī)器人夾具再次回到拾取位置執(zhí)行下一個(gè)循環(huán)。仿真驗(yàn)證①通過預(yù)先設(shè)置在輸送鏈前端的專門用于示教的“Product_Teach”，驗(yàn)證所設(shè)定的線傳感器能否檢測(cè)到產(chǎn)品、夾具的拾取和釋放動(dòng)作能否正確完P(guān)roduct_Teach由傳感器檢測(cè)”。仿真驗(yàn)證的②在“基本”功能選項(xiàng)卡中選擇“手動(dòng)線性”，單擊末端法蘭盤，在坐標(biāo)框架出現(xiàn)后用鼠標(biāo)拖動(dòng)夾具到產(chǎn)品拾取位置。③拖動(dòng)機(jī)器人法蘭上的坐標(biāo)系框架，檢測(cè)夾具的夾取動(dòng)作。④單擊“di_jing”將其置0，再次拖動(dòng)機(jī)器人法蘭上的坐標(biāo)系框架，檢測(cè)夾具的釋放動(dòng)作。此時(shí)“ok”自動(dòng)置0。⑤仿真驗(yàn)證結(jié)束后，取消勾選“sanzhi”的“可見”和“可由傳感器檢測(cè)⑤仿真驗(yàn)證結(jié)束后，取消勾選“sanzhi”的“可見”和“可由傳感器檢測(cè)第三章：物料檢測(cè)smart組件創(chuàng)建新建一個(gè)smart組件 重命名為“wuliao”步驟步驟圖例拆除一個(gè)已經(jīng)安裝的對(duì)象。檢測(cè)是否有任何對(duì)象與傳感器上線段相交。添加組件添加組件“posemover”，運(yùn)動(dòng)機(jī)械裝置關(guān)節(jié)已定義的姿態(tài)。添加組件“l(fā)ogicgate”進(jìn)行數(shù)字的邏輯運(yùn)算，Operator選擇“NOT”將信號(hào)由1變?yōu)?。添加組件“posemover”,運(yùn)動(dòng)機(jī)械裝置關(guān)節(jié)已定義的姿態(tài)。屬性連接。IO信號(hào)配置。IO連接。IO圖所示。仿真驗(yàn)證：工作邏輯的設(shè)定IOnamenameTypeofunitnetworkaddressBoard10D652devicenet10IOnametypeofsignalAssigendtodevicedevicemappingIO釋Di_boxDigitalinputd6521產(chǎn)品到位信號(hào)Di_jiaDigitaloutputd6522產(chǎn)品夾持信號(hào)Di_guanDigitaloutputd6523物料門和加工裝置關(guān)閉信號(hào)Di_zhuanDigitaloutputd6524加工裝置加工信號(hào)Di_kaiDigitaloutputd6526物料門打開信號(hào)Di_jingDigitaloutputd6527夾具夾持信號(hào)Di_fuDigitaloutputd6529打開信號(hào)Di_songDi_songDigitaloutput D65210夾具松開信號(hào)步驟如下圖所示步驟步驟圖例安裝一個(gè)對(duì)象建立一個(gè)輸入信號(hào)start輸送鏈檢測(cè)到信號(hào)，時(shí)產(chǎn)品已經(jīng)到位產(chǎn)品已經(jīng)被夾持物料和加工裝置關(guān)閉加工裝置已經(jīng)開始加工物料加工物料完成備打開物料們打開加工裝置和物料門控制柜和組件收到夾具夾持的信號(hào)產(chǎn)品完成一次加工送鏈開始輸送下一個(gè)物料信號(hào)連接如圖所示3.33.33.4總結(jié)RobotStudioSolidWorks活的環(huán)境。致謝歷時(shí)近三個(gè)多月，此次畢業(yè)設(shè)計(jì)能夠順利完成，我得到了很多老師、師兄和同學(xué)的關(guān)心、幫助和支持，在此向他們表示感謝。在畢業(yè)設(shè)計(jì)開始逐步結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及論文撰寫過程中，周老師傾注了大量的時(shí)間和精力。周老師嚴(yán)謹(jǐn)唯實(shí)的科學(xué)精神、一絲不茍的治學(xué)態(tài)度、敏銳的創(chuàng)新思維、淵博的學(xué)識(shí)等都是我事業(yè)和人生的崇高榜樣，并將永遠(yuǎn)成為激勵(lì)我克服困難不斷進(jìn)取的精神動(dòng)力。同時(shí)，我也要感謝大學(xué)這幾年給予了我很多幫助的老師，是他們的教導(dǎo)第第39頁廖能解,馬平,李健洪,王龍軒.上下料桁架機(jī)器人仿真研究[J].機(jī)床與液RobotStudio孟得姣.基于機(jī)器人的陶瓷絕緣子自動(dòng)切削生產(chǎn)線設(shè)計(jì)與分析[D].江西理工大廖能解,馬平,李健洪,王龍軒.上下料桁架機(jī)器人仿真研究[J].機(jī)床與液RobotStudio孟得姣.基于機(jī)器人的陶瓷絕緣子自動(dòng)切削生產(chǎn)線設(shè)計(jì)與分析[D].江西理工大RobotStudio韓軍,尹常志.2P3R[J].機(jī)床與液參考文獻(xiàn)RobotStudioRobotStudio[J].[廖能解,馬平,李健洪,王龍軒.上下料桁架機(jī)器人仿真研究[J].機(jī)床與液機(jī)床與液壓,2019,47(21):29-33.機(jī)床與液壓,2019,47(21):29-33.[2]壓,2019,47(21):9-14+33.壓,2019,47(21):9-14+33.[3]壓,2019,47(21):9-14+33.壓,2019,47(21):9-14+33.[4]線虛擬仿真[J].自動(dòng)化與儀表,2019,34(04):65-69.線虛擬仿真[J].自動(dòng)化與儀表,2019,34(04):65-69.[5]學(xué),2018.學(xué),2018.[6]計(jì)[J].機(jī)床與液壓,2018,46(11):54-57+81.計(jì)[J].機(jī)床與液壓,2018,46(11):54-57+81.[7]壓,2018,46(11):46-49+53.壓,2018,46(11):46-49+53.楊小強(qiáng).新工科背景下高職院校工業(yè)機(jī)器人專業(yè)建設(shè)方案研究[J].45（07）：102-103.45（07）：102-103.王迎暉，邵磊.面向工程對(duì)象的工業(yè)機(jī)器人專業(yè)教學(xué)方法研究[J].教育現(xiàn)代化，2017,4（40）：49-50+55.2017,4（40）：49-50+55.S7-1200PLC[M]2017.8ISBNABB[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2020,6GeorgeA.WeimerIV．Newroboticstechnologyaddsvaluetomaterialhandling，palletizingMaterialHandlingEngineering1998(6)：61~65．原魁．工業(yè)機(jī)器人發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢(shì)[J]．現(xiàn)代零部件,2007l：34～38。畢勝.國內(nèi)外工業(yè)機(jī)器人的發(fā)展現(xiàn)狀[J].2008(07).附錄頁P(yáng)ROCmain()!AddyourcodehereStop;ENDIFMoveAbsJ home\NoEOffs,ENDPROCv1000,fine,tool0;PROCbok()WHILEdi_box=0DOTESTcotWaitTime0.5;CASE1:ENDWHILEfang1:=qmd;Offs(fan1,125,0,0);jg;CASE2:fang;fang1:=bok;Offs(fan1,250,0,0);ENDPROCCASE3:PROCqmd()fang1:=MoveL Offs(qu,0,0,200),Offs(fan1,0,-125,0);v1000,fine,tool0;CASE4:WaitTime0.5;fang1:=Setdo_jing;Offs(fan1,125,-125,0);Resetdo_jing;CASE5:WaitTime0.5;fang1:=MoveLqu,v1000,fine,tool0;Offs(fan1,250,-125,0);WaitTime0.5;CASE6:Resetdo_jing;fang1:=Setdo_jing;Offs(fan1,0,-250,0);WaitTime0.5;CASE7:MoveL Offs(qu,0,0,200),fang1:=v1000,fine,tool0;Offs(fan1,125,-250,0);MoveAbsJ home\NoEOffs,CASE8:v1000,fine,tool0;fang1:=ENDPROCOffs(fan1,250,-250,0);P