基于工業(yè)機(jī)器人物件搬運(yùn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)及制作

...WORD完美格式..專業(yè)知識編輯整理.摘要本次畢業(yè)設(shè)計(jì)為工業(yè)機(jī)器人物件搬運(yùn)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與制作。利用工業(yè)機(jī)器人技術(shù)來改善生產(chǎn)線上的搬運(yùn)作業(yè),從而替代工人重復(fù)性手動(dòng)操作。該設(shè)計(jì)需要自己畫出夾具--吸盤,然后通過三維建模軟件CATIA設(shè)計(jì)出符合設(shè)計(jì)需要的夾具。目前工業(yè)機(jī)器人已經(jīng)擁有成熟的控制系統(tǒng),通過編程與示教,對IRB120機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)軌跡做出理想的路徑規(guī)劃,并對機(jī)器人運(yùn)動(dòng)范圍進(jìn)行完全的控制。根據(jù)程序的編寫來設(shè)定對工業(yè)機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)路徑進(jìn)行物件搬運(yùn)。應(yīng)用Smart組件創(chuàng)建動(dòng)態(tài)輸送鏈,包含設(shè)定輸送鏈產(chǎn)品源,輸送鏈運(yùn)動(dòng)屬性,輸送鏈限位傳感器等等,從而實(shí)現(xiàn)對機(jī)器人的物件搬運(yùn)控制,最后利用robotstudio軟件對整個(gè)工作站的工作過程進(jìn)行仿真。均在設(shè)計(jì)思路、設(shè)計(jì)方法、設(shè)計(jì)過程、設(shè)計(jì)特點(diǎn)方面做了詳細(xì)的分析與說明。關(guān)鍵詞：物件搬運(yùn)、CATIA建模、Smart組件、robotstudio仿真AbstractThegraduationdesignfortheindustrialrobothandlingsystemdesignandproduction.Theuseofindustrialrobottechnologytoimprovetheproductionlineofthetransportoperations,thusreplacingthemanualrepetitivemanualoperation.Thedesignneedstodrawthefixture-sucker,andthenthroughthethree-dimensionalmodelingsoftwareCATIAdesignedtomeetthedesignneedsofthefixture.Atpresent,industrialrobotsalreadyhavematurecontrolsystem,throughprogrammingandteaching,theIRB120robottrajectorytomaketheidealpathplanning,andtherobotrangeoffullcontrol.Accordingtothepreparationoftheprogramtosettheindustrialrobotmovementpathforobjecthandling.ApplicationofSmartcomponentstocreateadynamicconveyorchain,includingthesetofconveyorchainproductsource,conveyorchainmotionproperties,conveyorchainlimitsensor,etc.,inordertoachievetherobotobjecthandlingcontrol,andfinallytheuseofrobotstudiosoftwareworkontheentireworkstationsimulation.Areinthedesignideas,designmethods,designprocess,designfeaturestodoadetailedanalysisanddescription.Keywords:Objecthandling、CATIAmodelingDesign、Smartcomponents、Robotstudiosimulation目錄TOC\o"1-3"\h\u第一章序言11.1機(jī)器人未來的發(fā)展趨勢11.2對IRB6400和IRB120型兩類機(jī)器人進(jìn)行簡介21.2.1IRB6400型機(jī)器人21.2.2IRB120型機(jī)器人3第二章操作機(jī)器人42.1示教器42.1.1示教器簡介42.1.2注意事項(xiàng)與故障處理52.2機(jī)器人數(shù)據(jù)的備份與恢復(fù)52.2.1機(jī)器人的手動(dòng)操作52.2.2單軸運(yùn)動(dòng)52.2.3線性運(yùn)動(dòng)與重定位運(yùn)動(dòng)62.3機(jī)器人操作62.3.1TCP的設(shè)定62.4機(jī)器人使用及注意事項(xiàng)7第三章CATIA建模83.1用CATIA創(chuàng)建支架模型83.1.1新建三維模型83.1.2創(chuàng)建支架的基礎(chǔ)特征83.1.3創(chuàng)建吸盤的基礎(chǔ)特征103.1.4裝配設(shè)計(jì)113.1.5裝配中的"相合"與"接觸"約束113.2用CATIA創(chuàng)建托盤模型123.2.1新建三維模型123.2.2創(chuàng)建托盤的零部件123.2.3托盤零部件的裝配設(shè)計(jì)123.2.4使用"接觸"約束多個(gè)零部件133.3用CATIA創(chuàng)建托盤座模型143.3.1新建三維模型143.3.2創(chuàng)建托盤座的零部件143.3.3托盤座零部件的裝配設(shè)計(jì)163.4用CATIA創(chuàng)建擋風(fēng)玻璃模型183.4.1新建三維模型183.4.2創(chuàng)建擋風(fēng)玻璃的草圖183.4.3"橋接"命令制作183.5用CATIA創(chuàng)建底座模型193.5.1新建三維模型193.5.2創(chuàng)建底座草圖193.5.3創(chuàng)建底座斜面凸臺203.6創(chuàng)建凹槽與Y型凸臺213.6.1凹槽草圖21第四章用Smart組件創(chuàng)建動(dòng)態(tài)輸送鏈234.1Smart組件輸送鏈動(dòng)態(tài)效果234.2應(yīng)用Smart組件設(shè)定輸送鏈的產(chǎn)品源234.2.1設(shè)定輸送鏈的產(chǎn)品源234.2.2Source組件的屬性設(shè)置234.3應(yīng)用Smart組件設(shè)定輸送鏈的運(yùn)動(dòng)屬性244.3.1設(shè)定輸送鏈的運(yùn)動(dòng)屬性244.3.2LinearMover屬性設(shè)置244.4應(yīng)用Smart組件設(shè)定輸送鏈限位傳感器254.4.1設(shè)定輸送鏈限位傳感器254.4.2LogicGale屬性設(shè)置264.5創(chuàng)建Smart組件屬性與連結(jié)264.5.1設(shè)定屬性連結(jié)274.6創(chuàng)建Smart組件的信號與連接274.6.1設(shè)定信號連接274.6.2仿真運(yùn)行30總結(jié)31致謝32參考文獻(xiàn)33獨(dú)創(chuàng)性聲明34關(guān)于論文使用授權(quán)的說明34...專業(yè)知識編輯整理.第一章序言20世紀(jì)50年代末,美國在機(jī)械手和操作機(jī)的基礎(chǔ)上,采用伺服機(jī)構(gòu)和自動(dòng)控制等技術(shù),研制出有通用性的獨(dú)立的工業(yè)用自動(dòng)操作裝置,并將其稱為工業(yè)機(jī)器人。工業(yè)機(jī)器人〔IndustrialRobot,簡稱IR是指在工業(yè)中應(yīng)用的一種能進(jìn)行自動(dòng)控制的、可重復(fù)編程的、多功能的、多自由度的、多用途的操作機(jī),能搬運(yùn)材料、工件或操持工具,用以完成各種作業(yè)。且這種操作機(jī)可以固定在一個(gè)地方,也可以在往復(fù)運(yùn)動(dòng)的小車上。在無人參與的情況下,工業(yè)機(jī)器人可以自動(dòng)按不同軌跡、不同運(yùn)動(dòng)方式完成規(guī)定動(dòng)作和各種任務(wù)。機(jī)器人和機(jī)械手的主要區(qū)別是：機(jī)械手是沒有自主能力,不可重復(fù)編程,只能完成定位點(diǎn)不變的簡單的重復(fù)動(dòng)作；機(jī)器人是由計(jì)算機(jī)控制的,可重復(fù)編程,能完成任意定位的復(fù)雜運(yùn)動(dòng)。工業(yè)機(jī)器人是集機(jī)械、電子、控制、計(jì)算機(jī)、傳感器、人工智能等多學(xué)科先進(jìn)技術(shù)于一體的現(xiàn)代制造業(yè)重要的自動(dòng)化裝備。工業(yè)機(jī)器人是最典型的機(jī)電一體化數(shù)字化裝備,技術(shù)附加值很高,應(yīng)用范圍很廣,作為先進(jìn)制造業(yè)的支撐技術(shù)和信息化社會的新興產(chǎn)業(yè),將對未來生產(chǎn)和社會發(fā)展起著越來越重要的作用。60年代初,美國研制成功兩種工業(yè)機(jī)器人,并很快地在工業(yè)生產(chǎn)中得到應(yīng)用；1969年,美國通用汽車公司用21臺工業(yè)機(jī)器人組成了焊接轎車車身的自動(dòng)生產(chǎn)線。此后,各工業(yè)發(fā)達(dá)國家都很重視研制和應(yīng)用工業(yè)機(jī)器人。隨著工業(yè)機(jī)器人向更深更廣方向的發(fā)展以及機(jī)器人智能化水平的提高,機(jī)器人的應(yīng)用范周還在不斷地?cái)U(kuò)大,已從汽車制造業(yè)推廣到其他制造業(yè),進(jìn)而推廣到諸如采礦機(jī)器人、建筑業(yè)機(jī)器人以及水電系統(tǒng)維護(hù)維修機(jī)器人等各種非制造行業(yè)。此外,在國防軍事、醫(yī)療衛(wèi)生、生活服務(wù)等領(lǐng)域機(jī)器人的應(yīng)用也越來越多,如無人偵察機(jī)、警備機(jī)器人、醫(yī)療機(jī)器人、家政服務(wù)機(jī)器人等均有應(yīng)用實(shí)例。機(jī)器人正在為提高人類的生活質(zhì)量發(fā)揮著重要的作用。工業(yè)機(jī)器人市場的大幕已經(jīng)拉開,世界機(jī)器人市場的需求即將進(jìn)人噴發(fā)期,中國潛在的巨大機(jī)械設(shè)備生產(chǎn)市場需求已初露端倪,工業(yè)機(jī)器人進(jìn)軍機(jī)床行業(yè)投資前景可期。工業(yè)機(jī)器人能替代越來越昂貴的勞動(dòng)力,同時(shí)能提升工作效率和產(chǎn)品品質(zhì)。富士康機(jī)器人可以承接生產(chǎn)線精密零件的組裝任務(wù),更可替代人工在噴涂、焊接、裝配等不良工作環(huán)境中工作,并可與數(shù)控超精密鐵床等工作母機(jī)結(jié)合模具加工生產(chǎn),提高生產(chǎn)效率,替代部分非技術(shù)工人。1.1機(jī)器人未來的發(fā)展趨勢曾經(jīng)以人力資源支持成為"世界工廠"的中國,正在成為工業(yè)機(jī)器人的最大買家。據(jù)英國《金融時(shí)報(bào)》引用位于德國的世界機(jī)器人聯(lián)合會統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)稱,20XX中國購買了36560臺工業(yè)機(jī)器人,超過美國和日本,成為最大的工業(yè)機(jī)器人購買國。20XX,為蘋果代工的富士康宣稱要用三年多時(shí)間建立"百萬機(jī)器人軍隊(duì)",以替代工人重復(fù)性手動(dòng)操作。20XX中國購買工業(yè)機(jī)器人數(shù)量較20XX增長了近60%,首次超過了以技術(shù)的利用見長的日本。20XX至20XX,中國每年機(jī)器人進(jìn)口量平均增幅達(dá)36%。國際電力和自動(dòng)化技術(shù)領(lǐng)先企業(yè)ABB的機(jī)器人部主管倪恩德表示,"中國以成為增長最快的機(jī)器人市場,幾年之后,中國機(jī)器人市場的規(guī)模將遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于全球第二大、第三大市場"。工業(yè)機(jī)器人在許多生產(chǎn)領(lǐng)域的使用實(shí)踐證明,它在提高生產(chǎn)自動(dòng)化水平,提高勞動(dòng)生產(chǎn)率和產(chǎn)品質(zhì)量以及經(jīng)濟(jì)效益,改善工人勞動(dòng)條件等方面,有著令世人矚目的作用,引起了世界各國和社會各層人士的廣泛關(guān)注。在新的世紀(jì),機(jī)器人工業(yè)必將得到更加快速的發(fā)展和更加廣泛的應(yīng)用。工業(yè)機(jī)器人的技術(shù)發(fā)展趨勢從近幾年世界機(jī)器人推出的產(chǎn)品來看,工業(yè)機(jī)器人技術(shù)正在向智能化、模塊化和系統(tǒng)化的方向發(fā)展,其發(fā)展趨勢主要為：結(jié)構(gòu)的模塊化和可重構(gòu)化；控制技術(shù)的開放化、PC化和網(wǎng)絡(luò)化；伺服驅(qū)動(dòng)技術(shù)的數(shù)字化和分散化；多傳感器融合技術(shù)的實(shí)用化；工作環(huán)境設(shè)計(jì)的優(yōu)化和作業(yè)的柔性化以及系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)化和智能化等方面。在國外,工業(yè)機(jī)器人技術(shù)日趨成熟,已經(jīng)成為一種標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備被工業(yè)界廣泛應(yīng)用。從而,相繼形成了一批具有影響力的、著名的工業(yè)機(jī)器人公司,它們包括：瑞典的ABBRobotics,日本的FANUC、Yaskawa,德國的KUKARoboter,美國的AdeptTechnology、AmericanRobot、EmersonIndustrialAutomation、S-TRobotics,意大利COMAU,英國的AutoTechRobotics,加拿大的JcdInternationalRobotics,以色列的RobogroupTek公司,這些公司已經(jīng)成為其所在地區(qū)的支柱性產(chǎn)業(yè)。在國內(nèi),工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)剛剛起步,但增長的勢頭非常強(qiáng)勁。如中國科學(xué)院XX自動(dòng)化所投資組建的新松機(jī)器人公司,年利潤增長在40%左右。全球最大的汽車制造業(yè)中國汽車產(chǎn)業(yè)對機(jī)器人的需求占了60%,由此可以看出,我國是非常注重和推崇工業(yè)機(jī)器人的發(fā)展,在未來,機(jī)器人行業(yè)將會取代大部分人工。1.2對IRB6400和IRB120型兩類機(jī)器人進(jìn)行簡介1.2.1IRB6400型機(jī)器人1、簡介IRB6400R在同類機(jī)器人精確度最高、剛度最大,非常適合用于鋁鑄件的清理及預(yù)加工等場合?！?可靠性強(qiáng)——正常運(yùn)行時(shí)間長采用成熟設(shè)計(jì),維護(hù)工作量降至最低,正常工作時(shí)間長?！?安全性佳——安全的投資先進(jìn)運(yùn)動(dòng)控制功能和碰撞檢測功能可顯著減小工具或工件的損壞風(fēng)險(xiǎn)?！?速度快——操作周期時(shí)間短采用ABB獨(dú)有的控制技術(shù),機(jī)器人始終能夠根據(jù)實(shí)際載荷對加速度和減速度進(jìn)行優(yōu)化,盡可能縮短操作周期時(shí)間?！?精度高——零件生產(chǎn)質(zhì)量穩(wěn)定具有一流的路徑跟蹤精度和重復(fù)定位精度〔RP=1.0mm,配套使用ABBTrueMove功能,該機(jī)器人不論速度如何,均可保持運(yùn)行路徑始終不變?！?堅(jiān)固耐用——適合惡劣生產(chǎn)環(huán)境IRB6400R機(jī)器人采用材料強(qiáng)度很高的全鋼結(jié)構(gòu),其手臂經(jīng)過機(jī)械平衡處理并配有雙軸承。鑄造專家型器人的整個(gè)機(jī)械臂達(dá)到IP67級密閉性,耐高壓蒸汽清洗,非常適合應(yīng)用于惡劣生產(chǎn)環(huán)境。2、技術(shù)參數(shù)6400R/2.5-2002.5m200kg6400R/2.8-2002.8m200kg1.2.2IRB120型機(jī)器人性能特征:ABB推出一款迄今最小的多用途工業(yè)機(jī)器人——緊湊、敏捷、輕量的六軸IRB120,僅重25kg,荷重3kg〔垂直腕為4kg,工作范圍達(dá)580mm。在尺寸大幅縮小的情況下,IRB120繼承了該系列機(jī)器人的所有功能和技術(shù),為縮減機(jī)器人工作站占地面積創(chuàng)造了良好條件。緊湊的機(jī)型結(jié)合輕量化的設(shè)計(jì),成就了IRB120卓越的經(jīng)濟(jì)性與可靠性,具有低投資、高產(chǎn)出的優(yōu)勢。IRB120的最大工作行程為411mm,底座下方拾取距離112mm應(yīng)用范圍：電子、食品飲料、機(jī)械、太陽能、制藥、醫(yī)療、研究等領(lǐng)域。為縮減機(jī)器人占用空間,IRB120可以任何角度安裝在工作站內(nèi)部、機(jī)械設(shè)備上方或生產(chǎn)線上其他機(jī)器人的近旁。機(jī)器人第1軸回轉(zhuǎn)半徑極小,更有助于縮短與其他設(shè)備的間距。

第二章操作機(jī)器人2.1示教器2.1.1示教器簡介示教器又叫示教編程器<以下簡稱示教器>是機(jī)器人控制系統(tǒng)的核心部件,是一個(gè)用來注冊和存儲機(jī)械運(yùn)動(dòng)或處理記憶的設(shè)備,該設(shè)備是由電子系統(tǒng)或計(jì)算機(jī)系統(tǒng)執(zhí)行的。示教器維修是示教器維護(hù)和修理的泛稱,是針對出現(xiàn)故障的示教器通過專用的高科技檢測設(shè)備進(jìn)行排查,找出故障的原因,并采取一定措施使其排除故障并恢復(fù)達(dá)到一定的性能。確保機(jī)器人正常使用。示教器是進(jìn)行機(jī)器人的手動(dòng)操作、程序編寫、參數(shù)配置以及監(jiān)控用的手持裝置。圖示教器介紹上圖是ABB機(jī)器人示教器,其中A是示教器與控制柜之間的連接電纜,B是觸摸屏,C是急停開關(guān),D是手動(dòng)操縱桿,E是數(shù)據(jù)備份與恢復(fù)用USB接口〔可插U盤/移動(dòng)硬盤等存儲設(shè)備,F是使能按鈕。使能按鈕是為保證操作人員人身安全而設(shè)計(jì)的。使能按鈕分為兩檔,在手動(dòng)狀態(tài)下第一檔按下去機(jī)器人將處于電機(jī)開啟狀態(tài)。只有在按下使能按鈕并保持在"電機(jī)開啟"的狀態(tài)才可以對機(jī)器人進(jìn)行手動(dòng)的操作和程序的調(diào)試。第二檔按下時(shí)機(jī)器人會處于防護(hù)停止?fàn)顟B(tài)。當(dāng)發(fā)生危險(xiǎn)時(shí)〔處于驚嚇人會本能地將使能按鈕松開或者按緊,這兩種情況機(jī)器人都會馬上停下來,保證了人身與設(shè)備的安全。2.1.2注意事項(xiàng)與故障處理1,示教機(jī)器人前先確認(rèn)下列檢查步驟,如發(fā)現(xiàn)問題應(yīng)立即改正,并確認(rèn)其他必須做的工作均已完成。檢查機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)有無異常的問題；檢查外部電纜的絕緣及遮蓋物是否損害。2,示教器使用完畢后,務(wù)必掛回到控制柜的鉤子上。如果示教器放在機(jī)器人上或者地面上,會因摔落或者重壓引起示教器損壞。示教器觸摸不良或局部不靈<更換觸摸面板>；示教器無顯示<維修或更換內(nèi)部主板或液晶屏>；示教器顯示不良、豎線、豎帶、花屏等<更換液晶屏>；示教器按鍵不良或不靈<更換按鍵面板>；示教器操縱桿XYZ軸不良或不靈<更換操縱桿>；急停按鍵失效或不靈<更換急停按鍵>；數(shù)據(jù)線不能通訊或不能通電,內(nèi)部有斷線等<更換數(shù)據(jù)線>。2.2機(jī)器人數(shù)據(jù)的備份與恢復(fù)2.2.1機(jī)器人的手動(dòng)操作定期對機(jī)器人數(shù)據(jù)進(jìn)行備份,是保證保證機(jī)器人進(jìn)行正常工作的良好習(xí)慣。ABB機(jī)器人數(shù)據(jù)備份的對象是所有正在運(yùn)行的RAPID程序和系統(tǒng)參數(shù)。當(dāng)機(jī)器人系統(tǒng)出現(xiàn)錯(cuò)亂或者重新安裝新系統(tǒng)以后,可以快速恢復(fù)機(jī)器人系統(tǒng)。圖2.1-1數(shù)據(jù)備份與恢復(fù)在恢復(fù)系統(tǒng)時(shí),不能將一臺機(jī)器人的備份恢復(fù)到另外一臺機(jī)器人中去,這樣做會造成系統(tǒng)故障?？梢詫⒊绦蚝虸/O的定義做成通用的,分別單獨(dú)導(dǎo)入程序和EIO文件。 2.2.2單軸運(yùn)動(dòng)手動(dòng)單軸運(yùn)動(dòng)非常簡單,需要熟練操作機(jī)器人,掌握好手感,能夠清楚的知道操作桿與機(jī)器人運(yùn)動(dòng)的方向,能通過操作桿控制運(yùn)動(dòng)速度。2.2.3線性運(yùn)動(dòng)與重定位運(yùn)動(dòng)圖2.1.2-1手動(dòng)操作在實(shí)際手動(dòng)操作時(shí),需要注意工具坐標(biāo)與工件坐標(biāo)的選擇,這將關(guān)系到機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)方向,調(diào)試過程中多觀察任務(wù)欄、運(yùn)動(dòng)方式、增量、速度和坐標(biāo)的選擇。2.3機(jī)器人操作2.3.1TCP的設(shè)定TCP的設(shè)定原理如下：1、首先在機(jī)器人工作范圍內(nèi)找一個(gè)非常精確的固定點(diǎn)作為參考點(diǎn)。2、然后在工具上確定一個(gè)參考點(diǎn)〔最好是工具的中心點(diǎn)。3、用之前介紹的手動(dòng)操縱機(jī)器人的方法,去移動(dòng)工具上的參考點(diǎn),以四種以上不同的機(jī)器人姿態(tài)盡可能與固定點(diǎn)剛好碰上。為了獲得更準(zhǔn)確的TCP,可以使用六點(diǎn)法進(jìn)行操作,第四點(diǎn)是用工具的參考點(diǎn)垂直于固定點(diǎn),第五點(diǎn)是工具參考點(diǎn)從固定點(diǎn)想向?qū)⒁O(shè)定為TCP的X方向移動(dòng),第六點(diǎn)是工具參考點(diǎn)從固定點(diǎn)向?qū)⒁O(shè)定為TCP的Z方向移動(dòng)。4、機(jī)器人通過這個(gè)位置數(shù)據(jù)計(jì)算求得TCP的數(shù)據(jù),然后TCP的數(shù)據(jù)就保存在tooldata這個(gè)程序數(shù)據(jù)中被程序進(jìn)行調(diào)用。圖3.1.1-1設(shè)置TCP2.4機(jī)器人使用及注意事項(xiàng)1、打開機(jī)器人總開關(guān)后,必須先檢查機(jī)器人在不在原點(diǎn)位置,如果不在,請手動(dòng)跟蹤機(jī)器人返到原點(diǎn),嚴(yán)禁打開機(jī)器人總開關(guān)后,機(jī)器人不在原點(diǎn)時(shí)按啟動(dòng)按鈕啟動(dòng)機(jī)器人。

2、打開機(jī)器人總開關(guān)后,檢查外部控制盒外部急停按鈕有沒有按下去,如果按下去了就先打上來,然后點(diǎn)亮示教盒上的伺服燈,再去按啟動(dòng)按鈕啟動(dòng)機(jī)器人,嚴(yán)禁打開機(jī)器人總開關(guān)后,外部急停按鈕按下去生效時(shí),按啟動(dòng)按鈕啟動(dòng)機(jī)器人。如果當(dāng)外部急停按鈕按下去生效時(shí),按啟動(dòng)按鈕啟動(dòng)機(jī)器人時(shí),馬上選擇手動(dòng)模式把打開的程序關(guān)閉,再選擇自動(dòng)模式,點(diǎn)亮伺服燈,按復(fù)位按鈕讓機(jī)器人繼續(xù)工作。

3、在機(jī)器人運(yùn)行中,需要機(jī)器人停下來時(shí),可以按外部急停按鈕、暫停按鈕、示教盒上的急停按鈕,如需再繼續(xù)工作時(shí),可以按復(fù)位鈕讓機(jī)器人繼續(xù)工作。

4、在機(jī)器人運(yùn)行時(shí)暫停下來修改程序的情況下,選擇手動(dòng)模式后進(jìn)行修改程序,當(dāng)改完程序后,一定要注意程序上的光標(biāo)必須和機(jī)器人現(xiàn)有的位置一致,然后再選擇自動(dòng)模式,點(diǎn)亮伺服燈,按復(fù)位按鈕讓機(jī)器人繼續(xù)工作。

5、關(guān)閉機(jī)器人電源前,不用按外部急停按鈕,可以直接關(guān)閉機(jī)器人電源。

6、當(dāng)發(fā)生故障或報(bào)警時(shí),請把報(bào)警代碼和內(nèi)容記錄下,以便向技術(shù)人員提供解決問題。第三章CATIA建模3.1用CATIA創(chuàng)建支架模型3.1.1新建三維模型選擇菜單中的文件→"新建"命令〔或在"標(biāo)準(zhǔn)"工作欄中單擊新建按鈕,此時(shí)系統(tǒng)彈出如圖圖3.1.1-1列表類型"Part"3.1.2創(chuàng)建支架的基礎(chǔ)特征基礎(chǔ)特征是一個(gè)零件的主要結(jié)構(gòu)特征。凸臺特征是通過對封閉截面輪廓進(jìn)行單向或雙向拉伸建立三維實(shí)體的特征,它是最基本且經(jīng)常使用的零件造型指令。圖3.1.2-1支架草圖退出草圖,點(diǎn)擊"凸臺"命令,長度設(shè)為48mm,如圖3.2-2所示圖3.1.2-2支架基礎(chǔ)部分然后選擇凸臺的上表面作為平面,畫出長228mm、寬152mm的長方形,退出草圖,點(diǎn)擊"凸臺"命令設(shè)置長度為16mm,并以該凸臺的表面為平面畫出一個(gè)半徑為48mm的圓如圖3.2-3所示,圖3.1.2-3支架中間部分

在畫出圓柱后,并以圓柱的上表面為平面畫出一個(gè)直徑160mm的圓,退出草圖,點(diǎn)擊"凸臺"命令設(shè)置長度為16mm,如圖3.2-4所示,圖3.1.2-4支架上半部分以支架的最下表面為平面,分別取6點(diǎn)依次是〔114,214,〔-114,214,〔114,-214,〔-114,-214,〔114,0,〔-114,0；完成后退出草圖,點(diǎn)擊"凸臺"命令,設(shè)置其長度為24mm,如圖3.2-5所示圖3.2-5支架底端部分3.1.3創(chuàng)建吸盤的基礎(chǔ)特征選擇菜單中的文件→"新建"命令〔或在"標(biāo)準(zhǔn)"工作欄中單擊新建按鈕建立Part2的文件。選擇"輪廓"命令,取頂長12mm,底長36mm,高32mm的一個(gè)梯形,并且退出草圖,點(diǎn)擊"旋轉(zhuǎn)體"命令,以高為基準(zhǔn),旋轉(zhuǎn)360度,形成一個(gè)吸盤,如圖3.3-1所示圖3.1.3-1吸盤注意事項(xiàng)：〔1開始繪制草圖時(shí),沒有必要很精確的繪制截面草圖的幾何形狀、位置和尺寸。只需要繪制一個(gè)很粗略的大概形狀。〔2尺寸的修改往往安排在建立完約束以后進(jìn)行?！?注意修改尺寸的順序,先修改對截面外觀影響不大的尺寸。3.1.4裝配設(shè)計(jì)CATIA的裝配模塊用來建立零件間的相對位置關(guān)系,從而形成裝配體；它擁有自底向上和自頂向下兩種裝配功能。首先設(shè)計(jì)好全部零件,然后將零件作為部件添加到裝配體中,則稱為自底向上裝配。如果先設(shè)計(jì)好裝配模型,然后在裝配體中組建模型。最后生成零件模型,測稱為自頂向下裝配。3.1.5裝配中的"相合"與"接觸"約束使用"相合"約束可以使兩個(gè)裝配部件中的兩個(gè)平面重合,并且可以調(diào)整平面方向；也可以使兩條直線〔包括軸線或者兩個(gè)點(diǎn)重合。首先將小圓柱和吸盤移動(dòng)到較近的位置,然后點(diǎn)擊"相合"約束,選取小圓柱和吸盤的中心線,并且更新,接著點(diǎn)擊"接觸"約束,分別選取小圓柱的上表面和吸盤下表面,最后更新,如圖所示,圖3.1.5-1"相合"約束和"接觸"約束按照之前的步驟,依次將六個(gè)吸盤裝配到支架上,如圖所示圖3.1.5-2完成支架3.2用CATIA創(chuàng)建托盤模型3.2.1新建三維模型選擇菜單中的文件→"新建"命令〔或在"標(biāo)準(zhǔn)"工作欄中單擊新建按鈕,此時(shí)系統(tǒng)彈出如圖,選擇Part圖3.2.1-1列表類型"Part"3.2.2創(chuàng)建托盤的零部件木板1號：長,高,寬〔1000,20,90單位：mm木板2號：長,高,寬〔1000,20,140木板3號：長,高,寬〔1200,20,90木板4號：長,高,寬〔1200,20,140木塊1號：長,寬,高〔140,75,90木塊1號：長,寬,高〔140,75,14003.2.3托盤零部件的裝配設(shè)計(jì)創(chuàng)建CATIA的裝配設(shè)計(jì),選擇Product與"現(xiàn)有部件"進(jìn)行添加,使用"操作"命令把零部件進(jìn)行移位,能使零部件的裝配起到最好的作用。在移位過程中,要注意X、Y、Z軸之間,不然很容易會錯(cuò)位,導(dǎo)致零部件移到了其他地方。首先把木板4號和木板2號進(jìn)行"相合"約束兩個(gè)零部件,再點(diǎn)擊"接觸"約束,之后點(diǎn)擊"偏移"約束,設(shè)置零部件兩兩之間的距離為20mm,最后依次進(jìn)行更新,得到如圖3.2.3-1所示圖3.2.3-1"接觸"約束各零件圖按照之前所用的約束,把圖右圖補(bǔ)充完整,如圖所示圖3.2.3-2"接觸"約束各零件圖3.2.4使用"接觸"約束多個(gè)零部件將木板3號與木板1號、2號進(jìn)行"接觸"約束,并進(jìn)行更新,得到圖所示’圖"接觸"約束各零件圖將木塊1號和木塊2號添加到Product里,使用"操作"命令將其移動(dòng)到合適位置,再用"接觸"約束,得到如圖所示圖3.2.4-2"接觸"約束各零件圖最后將木板2號添加到Product中,使用"操作"命令將其移動(dòng)到合適位置,再用"接觸"約束,得到如圖所示圖3.2.4-3"接觸"約束各零件圖3.3用CATIA創(chuàng)建托盤座模型3.3.1新建三維模型選擇菜單中的文件→"新建"命令〔或在"標(biāo)準(zhǔn)"工作欄中單擊新建按鈕,此時(shí)系統(tǒng)彈出如圖,選擇Part3.3.2創(chuàng)建托盤座的零部件使用"輪廓"命令和"倒圓角"命令,建立如圖所示圖3.3.2-1零件圖草圖退出草圖,使用"凸臺"命令,分別將長度設(shè)置為1250mm、1120mm,并以第一個(gè)圖的側(cè)面為表面畫出長100mm,寬30mm的長方形如圖所示圖3.3.2-2完成零件圖退出草圖,使用"凸臺"命令,長度設(shè)置為100mm；之后以該長方體的上表面為平面,在中心位置畫出半徑為20mm的圓,在使用"凹槽"命令,設(shè)置深度為30mm；最后使用"倒圓角"命令,選擇長方體的棱邊,半徑為10mm,得到如圖所示圖3.3.2-3完成各零件圖3.3.3托盤座零部件的裝配設(shè)計(jì)創(chuàng)建CATIA的裝配設(shè)計(jì),選擇Product與"現(xiàn)有部件"進(jìn)行添加,使用"操作"命令把零部件進(jìn)行移位,這樣能使零部件的裝配起到最好的作用。在移位過程中,要注意X、Y、Z軸,在托盤座裝配期間,特別要用到XY軸、XZ軸、YZ軸來進(jìn)行移位,在立體圖中非常容易混淆視覺。把添加的兩個(gè)零部件移到合適的位置,使用"接觸"約束得到如圖所示圖3.3.3-1"接觸"約束各零件圖點(diǎn)擊"現(xiàn)有部件"命令,添加零部件,使用"操作"命令使其移到合適的位置,再使用"接觸"約束,得到如圖所示圖3.3.3-2"接觸"約束各零件圖最后添加剩下的零部件,使用"接觸"約束,得到如圖所示圖3.3.3-3"接觸"約束各零件圖所有的裝配設(shè)計(jì)與裝配零部件保存在論文文件夾中。3.4用CATIA創(chuàng)建擋風(fēng)玻璃模型3.4.1新建三維模型選擇"開始"中的"形狀",然后點(diǎn)擊"創(chuàng)成式外形設(shè)計(jì)"創(chuàng)建零件圖Part,3.4.2創(chuàng)建擋風(fēng)玻璃的草圖點(diǎn)擊"樣條線"命令畫出擋風(fēng)玻璃的草圖,如圖所示圖3.4.2-1擋風(fēng)玻璃草圖3.4.3"橋接"命令制作"插入"命令中選擇"曲面",然后點(diǎn)擊"橋接"命令,如圖所示圖3.4.3-1擋風(fēng)玻璃3.5用CATIA創(chuàng)建底座模型3.5.1新建三維模型選擇菜單中的文件→"新建"命令〔或在"標(biāo)準(zhǔn)"工作欄中單擊新建按鈕,此時(shí)系統(tǒng)彈出如圖,選擇Part3.5.2創(chuàng)建底座草圖繪制草圖、使用"凸臺"命令建立機(jī)器人底座支架,如圖所示圖3.5.2-1底座草圖以xy為基礎(chǔ)建立平面1,偏移1500,如圖所示圖3.5.2-2建立支撐腳以平面1為基礎(chǔ),進(jìn)入平面1草圖,采用凸臺的命令繪制底座外形輪廓,如圖所示圖3.5.2-3底座3.5.3創(chuàng)建底座斜面凸臺以yz平面為參考平面建立新的平面2,偏移距離為460,通過平面2進(jìn)入草圖,從外側(cè)邊線向內(nèi)偏移340,底座下端向下偏移250,連接兩條線,再通過偏移指令畫出相距150的平行線,定義凸臺,采用雙向限制,長度都為75.如圖所示圖3.5.3-1斜面凸臺通過凸臺1進(jìn)入草圖,繪制橫桿草圖距底高200,寬150；采用圓形陣列,角度90.圖3.5.3-2底部凸臺3.6創(chuàng)建凹槽與Y型凸臺3.6.1凹槽草圖以凸臺2底面為基準(zhǔn)進(jìn)入草圖,畫長寬770的正方形；然后采用凹槽指令,深度150以yz平面進(jìn)入草圖,繪制如圖草圖,然后采用凸臺指令圖3.6.1-1凹槽草圖以底座的上表面為平面創(chuàng)建螺帽草圖,然后使用凸臺命令,長度為2mm；之后以YZ平面建立凹槽草圖,長度為2mm；最后在創(chuàng)建草圖Y形狀的凸臺,長度為150mm。如圖所示圖3.6.1-2底座所有的零件圖與裝配圖都保存在文件夾里。第四章用Smart組件創(chuàng)建動(dòng)態(tài)輸送鏈4.1Smart組件輸送鏈動(dòng)態(tài)效果〔1、輸送鏈前端自動(dòng)生成產(chǎn)品〔2、產(chǎn)品隨著輸送鏈向前運(yùn)動(dòng)〔3、產(chǎn)品到達(dá)輸送鏈末端后停止運(yùn)動(dòng)〔4、產(chǎn)品移走后輸送鏈前端再次生成產(chǎn)品在RobotStudio中建立碼垛的仿真工作站,輸送鏈在仿真工作站中必不可少,它的動(dòng)態(tài)效果對整個(gè)工作站起到一個(gè)至關(guān)重要的作用。Smart組件功能就是在RobotStudio中實(shí)現(xiàn)動(dòng)畫效果的高效工具。4.2應(yīng)用Smart組件設(shè)定輸送鏈的產(chǎn)品源4.2.1設(shè)定輸送鏈的產(chǎn)品源打開創(chuàng)建好的工作站在建模功能選項(xiàng)卡中點(diǎn)擊Smart組件,新建一個(gè)Smart組件右擊該組件,將其重命名為SC_InFeeder點(diǎn)擊添加組件選擇動(dòng)作列表中的Source4.2.2Source組件的屬性設(shè)置把Source欄選為SC_輸送鏈1/物料1,如圖所示：圖4.2.2-1創(chuàng)建Source組件子組件Source用于設(shè)定產(chǎn)品源,每當(dāng)觸發(fā)一次Source執(zhí)行,都會自動(dòng)生成一個(gè)產(chǎn)品源的復(fù)制品。4.3應(yīng)用Smart組件設(shè)定輸送鏈的運(yùn)動(dòng)屬性4.3.1設(shè)定輸送鏈的運(yùn)動(dòng)屬性〔1點(diǎn)擊添加組件選擇其它列表中的Queue字組件Queue可以將同類物體做列表處理,此處Queue暫時(shí)必須要設(shè)置其屬性.〔2點(diǎn)擊添加組件選擇本體列表中的LinearMover其屬性包含指定運(yùn)動(dòng)物體、運(yùn)動(dòng)方向、運(yùn)動(dòng)速度、參考坐標(biāo)系等。4.3.2LinearMover屬性設(shè)置圖4.3.2-1創(chuàng)建Linearmover組件將Object選為SC_輸送鏈1/Queue,指運(yùn)動(dòng)物體；Direction中第一項(xiàng)數(shù)值設(shè)為-100,指運(yùn)動(dòng)方向?yàn)榇蟮刈鴺?biāo)的X軸負(fù)方向；Speed設(shè)為500,指運(yùn)動(dòng)速度；Execute設(shè)置為1,指運(yùn)動(dòng)處于執(zhí)行狀態(tài)。4.4應(yīng)用Smart組件設(shè)定輸送鏈限位傳感器4.4.1設(shè)定輸送鏈限位傳感器點(diǎn)擊"添加組件"選擇傳感器列表中的PlaneSensor點(diǎn)擊Origin輸入框,選擇合適的捕捉位置根據(jù)X、Y、Z軸,在Axis1中Y軸輸入450；在Axis2中的Z軸輸入80,然后形成下圖的擋板,如圖所示：圖4.4.1-1創(chuàng)建傳感器在輸送鏈末端的擋板處設(shè)置面?zhèn)鞲衅?設(shè)定方法為捕捉一個(gè)點(diǎn)作為面的原點(diǎn),然后設(shè)定基于原點(diǎn)的兩個(gè)延伸軸方向及長度〔參考大地坐標(biāo)方向,就構(gòu)成一個(gè)平面。在工作站中,也可以直接將數(shù)值輸入到對應(yīng)的數(shù)值框中,來創(chuàng)建圖中顯示的平面,此平面作為傳感器來檢測產(chǎn)品到位,并會自動(dòng)輸入一個(gè)信號,用于邏輯控制。虛擬傳感器一次只能檢測一個(gè)物體,所以就需要保證所創(chuàng)建的傳感器不能與周邊設(shè)備接觸,否則無法檢測運(yùn)動(dòng)到輸送鏈末端的產(chǎn)品?？梢栽趧?chuàng)建時(shí)避開周邊設(shè)備,但通常將可能與傳感器接觸的周邊設(shè)備的屬性設(shè)置為"不可由傳感器檢測"。如圖所示：圖4.4.1-2設(shè)置不可由傳感器檢測4.4.2LogicGale屬性設(shè)置圖4.4.2-1創(chuàng)建LogicGate[NOT]組件將"Operator"欄設(shè)為"NOT"在Smart組件應(yīng)用中只有信號0至1的變化發(fā)生時(shí),才可以觸發(fā)事件。假如有一個(gè)信號A,我們希望當(dāng)信號A由0變1時(shí)觸發(fā)事件B1,信號A由1變0時(shí)觸發(fā)事件B2；前者可以直接連接進(jìn)行觸發(fā),但是后者就需要引入一個(gè)非門與信號A相連接,這樣當(dāng)信號A由1變0時(shí),經(jīng)過非門運(yùn)算之后則轉(zhuǎn)換成了由0變1,然后再與事件B2連接,實(shí)現(xiàn)的最終效果就是當(dāng)信號A由1變0時(shí)觸發(fā)了事件B。4.5創(chuàng)建Smart組件屬性與連結(jié)屬性連結(jié)指的是各Smart子組件的某項(xiàng)屬性之間的連結(jié)。4.5.1設(shè)定屬性連結(jié)在Smart組件中進(jìn)入"屬性與連結(jié)"選項(xiàng)卡點(diǎn)擊"添加連結(jié)"圖4.5.1-1Source連結(jié)Source的Copy指的是源的復(fù)制品,Queue的Back指的是下一個(gè)將要加入隊(duì)列的物體。通過這樣的連結(jié),可實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品源產(chǎn)生一個(gè)復(fù)制品,執(zhí)行加入隊(duì)列動(dòng)作后,該復(fù)制品會自動(dòng)加入到隊(duì)列Queue中,而Queue是一直執(zhí)行線性運(yùn)動(dòng)的,則生成的復(fù)制品也會隨著隊(duì)列進(jìn)行線性運(yùn)動(dòng),而當(dāng)執(zhí)行退出隊(duì)列操作時(shí),復(fù)制品退出隊(duì)列之后就停止線性運(yùn)動(dòng)。4.6創(chuàng)建Smart組件的信號與連接I/O信號指的是在本工作站中自行創(chuàng)建的數(shù)字信號,用于與各個(gè)Smart子組件進(jìn)行信號交互。I/O連接指的是設(shè)定創(chuàng)建的I/O信號與Smart子組件信號的連接關(guān)系,以及各Smart子組件之間的信號連接關(guān)系。4.6.1設(shè)定信號連接在Smart組件中進(jìn)入"信號與連接"選項(xiàng)卡點(diǎn)擊"添加I/OSignals"〔1信號類型選擇"DigitalInput",信號名稱輸入"StartCNV"〔2信號類型選擇"DigitalOutput",信號名稱輸入"BoxInPos"如圖所示：圖4.6.1-1創(chuàng)建輸入、輸出信號之后建立I/O連接：點(diǎn)擊"添加I/OConnection",創(chuàng)建的StartCNV去觸發(fā)組件執(zhí)行動(dòng)作,則產(chǎn)品源會自動(dòng)產(chǎn)生一個(gè)復(fù)制品,如圖所示；圖4.6.1-2SC_InFeeder連接與Source連接產(chǎn)品源產(chǎn)生的復(fù)制品完成信號觸發(fā)Queue的加入隊(duì)列動(dòng)作,則產(chǎn)生的復(fù)制品自動(dòng)加入隊(duì)列Queue,當(dāng)復(fù)制品與輸送鏈末端的傳感器發(fā)生接觸后,傳感器將其本身的輸出信號SensorOut置為1,利用此信號觸發(fā)Queue的退出隊(duì)列動(dòng)作,則隊(duì)列里面的復(fù)制品自動(dòng)退出隊(duì)列,如圖所示；圖4.6.1-3PlaneSensor連接當(dāng)復(fù)制品與輸送鏈末端的傳感器發(fā)生接觸后,傳感器將其本身的輸出信號SensorOut置為1,利用此信號觸發(fā)Queue的退出隊(duì)列動(dòng)作,則隊(duì)列里面的復(fù)制品自動(dòng)退出隊(duì)列,當(dāng)產(chǎn)品運(yùn)動(dòng)到輸送鏈末端與限位傳感器發(fā)生接觸時(shí),將BoxInPos置為1,表示產(chǎn)品已到位,將傳感器的輸出信號與非門進(jìn)行連接,則非門的信號輸出變化和傳感器輸出信號變化正好相反。圖4.6.1-4PlaneSensor連接非門的輸出信號去觸發(fā)Source的執(zhí)行,則實(shí)現(xiàn)的效果為當(dāng)傳感器的輸出信號由1變?yōu)?時(shí),觸發(fā)產(chǎn)品源Source產(chǎn)生一個(gè)復(fù)制品。根據(jù)圖到各I/O連接圖片所示,仔細(xì)設(shè)定各個(gè)I/O連接中的源對象、源信號、目標(biāo)對象、目標(biāo)信號,如圖所示,圖4.6.1-8總覽圖總共創(chuàng)建了6個(gè)I/O連接：〔1利用自己創(chuàng)建的啟動(dòng)信號StartCNV觸發(fā)一次Source,使其產(chǎn)生一個(gè)復(fù)制品；〔2復(fù)制品產(chǎn)生之后自動(dòng)加入到設(shè)定好的隊(duì)列Queue中,則復(fù)制品隨著Queue一起沿著輸送鏈運(yùn)動(dòng)；〔3〔4當(dāng)復(fù)制品運(yùn)動(dòng)到輸送鏈末端,與設(shè)置的面?zhèn)鞲衅鱌laneSensor接觸后,該復(fù)制品退出隊(duì)列Queue,并且將產(chǎn)品到位信號BoxInPos置為1；〔5〔6通過非門中間的連接,最終實(shí)現(xiàn)當(dāng)復(fù)制品與面?zhèn)鞲衅鞑唤佑|后,自動(dòng)觸發(fā)Source再產(chǎn)生一個(gè)復(fù)制品,依次循壞。I/O端口分配表輸入信號DigitalInput輸出信號DigitalOutput信號名稱StartCNV信號名稱BoxInPos輸入信號工作站列表輸出信號工作站列表啟動(dòng)信號StartCNV拷貝Source/Execute拷貝結(jié)束信號Source/Executed執(zhí)行隊(duì)列運(yùn)動(dòng)Queue/Enqueue接觸傳感器PlaneSensor剔除隊(duì)列運(yùn)動(dòng)Queue/Dequeue傳感器輸出信號PlaneSensor邏輯"非"的運(yùn)算LogicGate[not]邏輯"非"取反運(yùn)算結(jié)果LogicGate[not]再次產(chǎn)生拷貝Source/Execute傳感器接收信號PlaneSensor執(zhí)行Box