項(xiàng)目5 工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用編程1+X考證平臺(tái)仿真與調(diào)試

任務(wù)5.1工業(yè)機(jī)器人坐標(biāo)系LOGO5.1.1工業(yè)機(jī)器人坐標(biāo)系

坐標(biāo)系是為了確定工業(yè)機(jī)器人的位置和姿態(tài)而在工業(yè)機(jī)器人或其他空間上設(shè)定的位姿指標(biāo)系統(tǒng)。如圖5-1所示，工業(yè)機(jī)器人坐標(biāo)系主要包括：關(guān)節(jié)坐標(biāo)系（JointCoordinateSystem）、大地坐標(biāo)系或世界坐標(biāo)系（WorldCoordinateSystem）、基坐標(biāo)系（BaseCoordinateSystem）、工具坐標(biāo)系（ToolCoordinateSystem）、工件坐標(biāo)系或工作坐標(biāo)系（WorkObjectCoordinate）。圖5-1工業(yè)機(jī)器人坐標(biāo)系5.1.1工業(yè)機(jī)器人坐標(biāo)系（1）關(guān)節(jié)坐標(biāo)系：關(guān)節(jié)坐標(biāo)系用來(lái)描述工業(yè)機(jī)器人每一個(gè)獨(dú)立關(guān)節(jié)（軸）的運(yùn)動(dòng)，6軸機(jī)器人關(guān)節(jié)坐標(biāo)系的表示方法為：P=（J1，J2，J3，J4，J5，J6）。其中，J1~J6分別表示6個(gè)關(guān)節(jié)的角度位置，單位為度。工業(yè)機(jī)器每個(gè)關(guān)節(jié)軸都有0刻度標(biāo)記位置。當(dāng)工業(yè)機(jī)器人的關(guān)節(jié)軸與0標(biāo)記位置對(duì)齊時(shí)，為其0位置。工業(yè)機(jī)器人6個(gè)關(guān)節(jié)的角度并非都是0~360，如ABBIRB120機(jī)器人各關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)范圍及最大運(yùn)動(dòng)速度如表5-1所示。表5-1ABBIRB120機(jī)器人各關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)范圍及最大運(yùn)動(dòng)速度關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)范圍/（°）最大運(yùn)動(dòng)速度/（°/s）關(guān)節(jié)１軸-165~+165250關(guān)節(jié)２軸-110~+110250關(guān)節(jié)３軸-90~+70250關(guān)節(jié)４軸-160~+160320關(guān)節(jié)５軸-120~+120320關(guān)節(jié)６軸-400~+4004205.1.1工業(yè)機(jī)器人坐標(biāo)系（2）大地坐標(biāo)系：大地坐標(biāo)系也稱為世界坐標(biāo)系或直角坐標(biāo)系，是系統(tǒng)的絕對(duì)坐標(biāo)系，是工業(yè)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)的基準(zhǔn)，其余所有的坐標(biāo)系都是在其基礎(chǔ)上進(jìn)行坐標(biāo)變換得到的。大地坐標(biāo)系的X、Y、Z三個(gè)軸相交于原點(diǎn)，任意兩軸相互垂直。默認(rèn)情況下，大地坐標(biāo)系與基坐標(biāo)系是一致的。5.1.1工業(yè)機(jī)器人坐標(biāo)系（3）基坐標(biāo)系：基坐標(biāo)系是以機(jī)器人安裝基座為基準(zhǔn)，用來(lái)描述機(jī)器人本體運(yùn)動(dòng)的直角坐標(biāo)系。任何機(jī)器人都離不開基坐標(biāo)系，也是機(jī)器人TCP（工具中心點(diǎn)）在三維空間運(yùn)動(dòng)空間所必須的基本坐標(biāo)系。面對(duì)機(jī)器人，其基準(zhǔn)坐標(biāo)系為：前后為X軸，左右為Y軸，上下為Z軸?；鶞?zhǔn)坐標(biāo)系對(duì)于將機(jī)器人從一個(gè)位置移動(dòng)到另一個(gè)位置很有幫助，使固定安裝的機(jī)器人的移動(dòng)具有可預(yù)測(cè)性。5.1.1工業(yè)機(jī)器人坐標(biāo)系（4）工具坐標(biāo)系：工具坐標(biāo)系是表示工具中心點(diǎn)（ToolCenterPoint，TCP）和工件姿態(tài)的直角坐標(biāo)系。根據(jù)工作任務(wù)的不同，工業(yè)機(jī)器人會(huì)安裝不同的末端執(zhí)?器，例如焊槍、抓?、膠槍等等。TCP點(diǎn)是指工業(yè)機(jī)器人上安裝的工具移動(dòng)至指定目標(biāo)點(diǎn)的點(diǎn)。工業(yè)機(jī)器?在出廠時(shí)有一個(gè)默認(rèn)的工具坐標(biāo)系tool0，位于機(jī)器人6軸法蘭盤的中心，是由基坐標(biāo)系通過(guò)機(jī)器?正解得到的?個(gè)旋轉(zhuǎn)偏移矩陣。實(shí)際工作中，默認(rèn)的工具坐標(biāo)系并不能有效滿足實(shí)際工作需求，要根據(jù)末端執(zhí)?機(jī)構(gòu)的種類、形狀和尺寸，重新建立一個(gè)或多個(gè)工具坐標(biāo)系。5.1.1工業(yè)機(jī)器人坐標(biāo)系（5）工件坐標(biāo)系：工件坐標(biāo)系是定義工件相對(duì)于大地坐標(biāo)系（或其他坐標(biāo)系）位置的直角坐標(biāo)系。工件坐標(biāo)系對(duì)應(yīng)工件，對(duì)工業(yè)機(jī)器人編程就是在工件坐標(biāo)系中創(chuàng)建目標(biāo)和路徑。重定位機(jī)器人工作站中的工件時(shí)，只需要更改工件坐標(biāo)系的位置，機(jī)器人路徑能隨之更新。謝

謝LOGO5.2.1工業(yè)機(jī)器人基本運(yùn)動(dòng)指令LOGO5.2.1工業(yè)機(jī)器人基本運(yùn)動(dòng)指令

工業(yè)機(jī)器人的基本運(yùn)動(dòng)指令包括關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)指令、線性運(yùn)動(dòng)指令、圓弧運(yùn)動(dòng)指令和絕對(duì)關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)指令。不同品牌的運(yùn)動(dòng)指令格式略有差別，以下主要以ABB、FANUC和KUKA機(jī)器人來(lái)對(duì)比說(shuō)明幾種基本運(yùn)動(dòng)指令的格式。1.關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)指令和絕對(duì)關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)指令關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)指令也稱為空間點(diǎn)運(yùn)動(dòng)指令，該指令表示工業(yè)機(jī)器人工具中心點(diǎn)（TCP）將進(jìn)行點(diǎn)到點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)。各關(guān)節(jié)均以恒定轉(zhuǎn)速運(yùn)動(dòng)，同時(shí)達(dá)到目標(biāo)點(diǎn)。在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，各關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)形成的軌跡在絕大多數(shù)情況下是非線性的。各品牌機(jī)器人的關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)指令如表5-2所示。對(duì)于ABB機(jī)器人，除關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)指令（MoveJ）外，還有絕對(duì)關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)指令（MoveAbsJ）。絕對(duì)關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)指令用于將工業(yè)機(jī)器人各關(guān)節(jié)移動(dòng)至指定的絕對(duì)位置(角度),其運(yùn)動(dòng)模式與關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)指令類似。但本質(zhì)上MoveJ指令描述的是空間點(diǎn)到空間點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)，而MoveAbsJ指令描述的是各關(guān)節(jié)角度到角度的運(yùn)動(dòng)，因此其位置不隨工具坐標(biāo)系和工件坐標(biāo)系而變化?；贛oveAbsJ指令的動(dòng)作特性，常用于工業(yè)機(jī)器人回到特定(如機(jī)械零點(diǎn))的位置或經(jīng)過(guò)運(yùn)動(dòng)學(xué)奇異點(diǎn)的位姿。表5-2各品牌機(jī)器人的關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)指令1.關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)指令和絕對(duì)關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)指令

關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)指令也稱為空間點(diǎn)運(yùn)動(dòng)指令，該指令表示工業(yè)機(jī)器人工具中心點(diǎn)（TCP）將進(jìn)行點(diǎn)到點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)。各關(guān)節(jié)均以恒定轉(zhuǎn)速運(yùn)動(dòng)，同時(shí)達(dá)到目標(biāo)點(diǎn)。在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，各關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)形成的軌跡在絕大多數(shù)情況下是非線性的。各品牌機(jī)器人的關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)指令如表5-2所示。表5-2各品牌機(jī)器人的關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)指令機(jī)器人品牌關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)指令示例指令說(shuō)明ABBMoveJ,p10,v500,z50，tool1\Wobj:=wobj1；p10指目標(biāo)點(diǎn)，v500指移動(dòng)速度500mm/s,z50指轉(zhuǎn)彎半徑50mm(如果為fine表示過(guò)目標(biāo)點(diǎn)停止再運(yùn)動(dòng)，下同)，tool1指工具，Wobj:=wobj1指工件坐標(biāo)系為wobj1。MoveAbsJ,p10\NoEoffs,v500,z50,tool1\Wobj:=wobj1；FANUCJ@PR[1:p10]100%FINEPR[1:p10]指位置寄存器（全局變量）目標(biāo)點(diǎn)p10，100%指機(jī)器人移動(dòng)速度倍率（1%~100%），F(xiàn)INE指定位類型（FINE是指在目標(biāo)位置停止后再移動(dòng)到下一位置,而CNT是指靠近目標(biāo)但不在目標(biāo)位置停止而向下一位置運(yùn)動(dòng)，下同）。KUKAPTPP10CONTVel=100%CPDAT1TOOL[1]BASE[0]P10指目標(biāo)點(diǎn)，CONT指目標(biāo)點(diǎn)被軌跡逼近（如此項(xiàng)空白表示將精確移動(dòng)至目標(biāo)點(diǎn)，下同），Vel=100%指機(jī)器人移動(dòng)速度倍率，CPDAT1系統(tǒng)自動(dòng)賦予運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)組名稱，TOOL[1]指工具，BASE[0]指基坐標(biāo)。此外，STPT為優(yōu)化的點(diǎn)到點(diǎn)運(yùn)動(dòng)指令。2.直線運(yùn)動(dòng)指令

直線運(yùn)動(dòng)指令用于將工業(yè)機(jī)器人末端點(diǎn)沿直線移動(dòng)至目標(biāo)位姿，當(dāng)指令目標(biāo)位置不變時(shí)也可用于調(diào)整工具姿態(tài)。該指令在運(yùn)動(dòng)中以恒定編程速率沿直線移動(dòng)TCP，以相等的間隔，沿路徑調(diào)整工具方位。一般在對(duì)軌跡要求高的場(chǎng)合（如焊接）使用此指令。但要注意，空間直線距離不宜太遠(yuǎn)，否達(dá)工業(yè)機(jī)器人的軸限位或奇異點(diǎn)。各品牌機(jī)器人的關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)指令如表5-3所示。表5-3各品牌機(jī)器人的直線運(yùn)動(dòng)指令機(jī)器人品牌直線運(yùn)動(dòng)指令示例指令說(shuō)明ABBMoveL,p10,v500,z50,tool1\Wobj:=wobj1；p10指目標(biāo)點(diǎn)，v500指移動(dòng)速度500mm/s,z50指轉(zhuǎn)彎半徑50mm，tool1指工具，Wobj:=wobj1指工件坐標(biāo)系為wobj1。FANUCL@PR[1:p10]100mm/secFINEPR[1:p10]指位置寄存器（全局變量）目標(biāo)點(diǎn)p10，100mm/sec指機(jī)器人移動(dòng)速度為100mm/sec，F(xiàn)INE指定位類型。KUKALINP10CONTVel=2m/sCPDAT1TOOL[1]BASE[0]P10指目標(biāo)點(diǎn)，CONT指目標(biāo)點(diǎn)被軌跡逼近，Vel=2m/s指機(jī)器人移動(dòng)速度2m/s，CPDAT1系統(tǒng)自動(dòng)賦予運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)組名稱，TOOL[1]指工具，BASE[0]指基坐標(biāo)。SLIN為優(yōu)化的直線運(yùn)動(dòng)指令。3.圓弧運(yùn)動(dòng)指令

圓弧運(yùn)動(dòng)指令用于將TCP沿圓周移動(dòng)至指定目標(biāo)位置。工業(yè)機(jī)器人從起始點(diǎn)，通過(guò)過(guò)渡點(diǎn)，以圓弧移動(dòng)方式運(yùn)動(dòng)至目標(biāo)點(diǎn)，起始點(diǎn)、過(guò)渡點(diǎn)與目標(biāo)點(diǎn)決定一段圓弧，工業(yè)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)狀態(tài)可控制，運(yùn)動(dòng)路徑保持唯一。各品牌機(jī)器人的關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)指令如表5-4所示。表5-4各品牌機(jī)器人的圓弧運(yùn)動(dòng)指令機(jī)器人品牌直線運(yùn)動(dòng)指令示例指令說(shuō)明ABBMoveC，p10，p20,v500，z50，tool1\Wobj:=wobj1；p10指過(guò)渡點(diǎn)，P20指目標(biāo)點(diǎn)，v500指移動(dòng)速度500mm/s,z50指轉(zhuǎn)彎半徑50mm，tool1指工具，Wobj:=wobj1指工件坐標(biāo)系為wobj1。FANUCC@PR[1:p10]@PR[1:p20]100mm/secFINEPR[1:p10]指位置寄存器（全局變量）過(guò)渡點(diǎn)p10，PR[1:p20]指目標(biāo)點(diǎn)p20，100mm/sec指機(jī)器人移動(dòng)速度倍率100mm/sec，F(xiàn)INE指定位類型。KUKACIRCP10P20CONTVel=2m/sCPDAT1TOOL[1]BASE[0]P10指過(guò)渡點(diǎn)，P20指目標(biāo)點(diǎn)，CONT指目標(biāo)點(diǎn)被軌跡逼近，Vel=2m/s指機(jī)器人移動(dòng)速度2m/s，CPDAT1系統(tǒng)自動(dòng)賦予運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)組名稱，TOOL[1]指工具，BASE[0]指基坐標(biāo)。此外，SCIRC為優(yōu)化的圓弧運(yùn)動(dòng)指令。謝

謝LOGO5.3.1機(jī)器人寫字工作站仿真LOGO5.3.1機(jī)器人寫字工作站仿真

在工業(yè)機(jī)器人工作過(guò)程中，常常需要沿著一些曲線運(yùn)動(dòng)。如果采用逐點(diǎn)示教的方法，費(fèi)時(shí)、費(fèi)力，并且編程軌跡的精度不高，這就需要離線編程。

本任務(wù)主要通過(guò)工業(yè)機(jī)器人斜面寫字案例，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)取放繪圖筆工具，進(jìn)行IRB120機(jī)器人定義、繪圖筆工具定義，設(shè)置工具坐標(biāo)系、安裝工具，利用PS軟件的離線編程功能，自動(dòng)生成復(fù)雜軌跡（如“片”字）自動(dòng)路徑，完成離線程序的優(yōu)化和仿真運(yùn)行測(cè)試。5.3.1機(jī)器人寫字工作站仿真

如圖5-2所示，本任務(wù)的機(jī)器人寫字工作站主要由ABBIRB120機(jī)器人、繪圖筆工具、快換裝置、主盤工具、工作臺(tái)和“片”字繪圖模塊組成。下面通過(guò)具體案例來(lái)說(shuō)明工業(yè)機(jī)器人寫字工作站的仿真方法和流程。

【例5-1】采用PS軟件進(jìn)行NX模型的導(dǎo)入、編輯，以及進(jìn)行機(jī)器人繪圖筆工具拾放操作的虛擬編程與仿真。

操作步驟如下。圖5-2工業(yè)機(jī)器人寫字工作站5.3.1機(jī)器人寫字工作站仿真（1）打開NX軟件，打開繪圖模塊（寫字模塊）三維模型（繪圖模塊-片.prt），按W鍵顯示W(wǎng)CS坐標(biāo)系，單擊“菜單”→“格式”→“WCS”→“原點(diǎn)”，彈出“點(diǎn)”對(duì)話框，單擊繪圖模塊旋轉(zhuǎn)軸中心點(diǎn)，將WCS移動(dòng)到該位置，如圖5-3（a）所示。單擊“菜單”→“編輯”→“移動(dòng)對(duì)象”，彈出“移動(dòng)對(duì)象”對(duì)話框，5-3（b）所示,“對(duì)象”選擇底板，“運(yùn)動(dòng)”為“角度”，“指定矢量”為“-YC”，“指定軸點(diǎn)”為“WCS原點(diǎn)”，“角度”輸入“30”，“結(jié)果”點(diǎn)選“移動(dòng)原先的”，單擊“確定”。在裝配導(dǎo)航器中雙擊“平板模板-片”，將其切換為工作部件。重復(fù)移動(dòng)對(duì)象操作，如圖5-3（c）所示，將“平板模板-片”旋轉(zhuǎn)30度。單擊“菜單”→“插入”→“關(guān)聯(lián)復(fù)制”→“抽取幾何特征”，彈出“抽取幾何特征”對(duì)話框，如圖5-3（d）所示,單擊“片”字的邊緣，抽取曲線，單擊“確定”，結(jié)果如圖5-3（e）所示。在裝配導(dǎo)航器中雙擊“繪圖模塊-片”，將其切換為工作部件，另存為“繪圖模塊-片OK”后退出。（a）打開三維模型

（b）移動(dòng)底板

（c）移動(dòng)“片”體（d）“抽取幾何特征”對(duì)話框（e）抽取曲線結(jié)果圖5-3調(diào)整繪圖模塊的姿態(tài)并抽取曲線5.3.1機(jī)器人寫字工作站仿真（2）雙擊桌面PS圖標(biāo)，打開PS軟件，在歡迎界面，單擊“系統(tǒng)根目錄”輸入框右側(cè)的瀏覽按鈕，更改文件路徑（如“C:\temp5”，根據(jù)具體情況設(shè)置），單擊“新建研究”按鈕，在彈出的“新建研究”對(duì)話框中單擊“創(chuàng)建”，單擊“確定”，完成新建研究的創(chuàng)建。單擊“文件”→“導(dǎo)入/導(dǎo)出”→“轉(zhuǎn)換并插入CAD文件”，彈出“轉(zhuǎn)換并插入CAD文件”對(duì)話框，如圖5-4所示。單擊“添加”，彈出“打開”對(duì)話框，修改文件目錄，選中“繪圖模塊-片OK.prt”文件，彈出“文件導(dǎo)入設(shè)置”對(duì)話框，“基本類”選擇“零件”，“復(fù)合類”和“原型類”均為默認(rèn)，勾選“插入組件”和“創(chuàng)建整體式JT文件”（“用于整個(gè)裝配”），單擊“確定”，單擊“導(dǎo)入”，等待文件導(dǎo)入成功后，單擊“關(guān)閉”。圖5-4轉(zhuǎn)換并插入CAD文件5.3.1機(jī)器人寫字工作站仿真（3）此時(shí)，在對(duì)象樹的“零件”文件下顯示“繪圖模塊-片OK”。在系統(tǒng)根目錄下將出現(xiàn)“繪圖模塊_片OK.cojt”文件夾，文件夾內(nèi)包含“TuneData.xml”和“繪圖模塊_片OK.jt”兩個(gè)文件。如圖5-5所示，在對(duì)象樹中，單擊選中“繪圖模塊-片OK”，按F2，將其重命名為“Word”，單擊“建?！薄霸O(shè)置建模范圍”，展開后按F2，對(duì)其重命名。圖5-5重命名“Word”零件5.3.1機(jī)器人寫字工作站仿真（4）在對(duì)象樹中，單擊選中“Word”，單擊“文件”→“導(dǎo)入/導(dǎo)出”→“導(dǎo)出JT”，彈出“導(dǎo)出JT”對(duì)話框，如圖5-6所示?！鞍ā敝锌晒催x“坐標(biāo)系”“位置”和“精確幾何體”（也可不選），單擊“導(dǎo)出”，在彈出的“查看日志”對(duì)話框中單擊“否”，則在系統(tǒng)根目錄中生成JT文件“Word.jt”。在系統(tǒng)根目錄中新建文件夾，并命名為“Word.cojt”，將導(dǎo)出的JT文件“Word.jt”剪切到該文件夾中。單擊菜單欄“建?！薄敖M件”→“定義組件類型”，彈出“瀏覽”對(duì)話框，更改文件路徑選中“Word.cojt”文件夾，單擊“確定”，彈出“定義組件類型”對(duì)話框，如圖5-7所示，在“類型”下拉列表中選擇“PartPrototype”，單擊“確定”。定義組件類型后，新建研究，單擊“建?！薄敖M件”→“插入組件”，彈出“插入組件”對(duì)話框，雙擊“Word.cojt”文件夾，即可以插入組件模型。圖5-6“導(dǎo)出JT”對(duì)話框

圖5-7“定義組件類型”對(duì)話框5.3.1機(jī)器人寫字工作站仿真（5）雙擊桌面PS圖標(biāo)，打開PS軟件，在歡迎界面，單擊“系統(tǒng)根目錄”輸入框右側(cè)的瀏覽按鈕，更改文件路徑，設(shè)置系統(tǒng)根目錄（如“C:\temp5”），單擊“新建研究”按鈕，在彈出的“新建研究”對(duì)話框中單擊“創(chuàng)建”，單擊“確定”，完成新建研究的創(chuàng)建。將隨書數(shù)據(jù)文件目錄“...\Chapter5Example\RobotWriting”下的“Robot.cojt”

“Table.cojt”

“Chang.cojt”

“Pentool.cojt”

“Momplate.cojt”“Word.cojt”復(fù)制到系統(tǒng)根目錄下。在PS軟件中，單擊菜單欄“建?！薄敖M件”→“插入組件”，彈出“插入組件”對(duì)話框，在系統(tǒng)根目錄下，按住Ctrl鍵，單擊選中IRB120機(jī)器人（Robot.cojt）、工作臺(tái)（Table.cojt）、快換裝置（Chang.cojt）、繪圖筆工具（Pentool.cojt）、母盤（Momplate.cojt）和繪圖模塊（Word.cojt）,單擊“打開”，完成組件的插入。注意：上述插入的組件，除繪圖模塊的類型為“零件”外，其他均為“資源”。5.3.1機(jī)器人寫字工作站仿真（6）插入組件后，繪圖模塊的位置不理想，需要調(diào)整其放置位置。在對(duì)象樹中單擊選中“Table”，單擊菜單欄“設(shè)置建模范圍”，在圖形查看器工具欄中，“選取意圖”修改為“自原點(diǎn)選取意圖”，“選取級(jí)別”修改為“實(shí)體選取級(jí)別”。單擊菜單欄“建?！薄安季帧薄皠?chuàng)建坐標(biāo)系”→“通過(guò)6個(gè)值創(chuàng)建坐標(biāo)系”，彈出“6值創(chuàng)建坐標(biāo)系”對(duì)話框。如圖5-8（a）所示，單擊選中前排左起第3個(gè)定位框，X、Y、Z相對(duì)方向均為0，單擊“確定”，創(chuàng)建坐標(biāo)系“fr1”。右擊坐標(biāo)系“fr1”，在彈出的菜單中單擊“放置操控器”，彈出“放置操控器”對(duì)話框，如圖5-8（b）所示，Z方向平移10。在對(duì)象樹中右鍵單擊“Word”，在彈出的菜單中單擊“重定位”，彈出“重定位”對(duì)話框，如圖5-8（c）所示?！皬淖鴺?biāo)系”單擊選中“自身”，“到坐標(biāo)系”單擊選中“fr1”，單擊“應(yīng)用”，單擊“關(guān)閉”。（a）創(chuàng)建坐標(biāo)系fr1

（b）平移坐標(biāo)系fr15.3.1機(jī)器人寫字工作站仿真（c）重定位繪圖模塊圖5-8調(diào)整繪圖模塊的位置5.3.1機(jī)器人寫字工作站仿真（7）在對(duì)象樹中，單擊“Robot”，單擊“設(shè)置建模范圍”，按照例3-4機(jī)器人定義的方法和步驟，對(duì)IRB120機(jī)器人進(jìn)行定義（創(chuàng)建連桿和關(guān)節(jié)、定義關(guān)節(jié)屬性、創(chuàng)建基準(zhǔn)坐標(biāo)系和TCP坐標(biāo)系、創(chuàng)建姿態(tài)），注意各個(gè)關(guān)節(jié)屬性中設(shè)置“上限”和“下限”，如表5-1所示。機(jī)器人定義完成后，在對(duì)象樹中，單擊“Robot”，單擊“結(jié)束建?！?。在機(jī)器人模型上任意位置單擊鼠標(biāo)右鍵，在彈出的工具列表中單擊“機(jī)器人調(diào)整”工具按鈕，彈出“機(jī)器人調(diào)整:Robot”對(duì)話框。按住鼠標(biāo)左鍵，沿著不同的軸拖動(dòng)，觀察機(jī)器人的姿態(tài)是否能夠做出相應(yīng)改變。表5-1ABBIRB120機(jī)器人各關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)范圍及最大運(yùn)動(dòng)速度關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)范圍/（°）最大運(yùn)動(dòng)速度/（°/s）關(guān)節(jié)１軸-165~+165250關(guān)節(jié)２軸-110~+110250關(guān)節(jié)３軸-90~+70250關(guān)節(jié)４軸-160~+160320關(guān)節(jié)５軸-120~+120320關(guān)節(jié)６軸-400~+4004205.3.1機(jī)器人寫字工作站仿真（8）在對(duì)象樹中，單擊“Momplate”，單擊“設(shè)置建模范圍”，按照例3-6母盤定義的方法和步驟，對(duì)母盤進(jìn)行設(shè)備定義。鼠標(biāo)右鍵單擊機(jī)器人本體，在彈出的菜單中單擊“安裝工具”，彈出“安裝工具-機(jī)器人Robot”對(duì)話框，如圖5-9所示，單擊“翻轉(zhuǎn)工具”，調(diào)整工具的姿態(tài)，將母盤工具安裝機(jī)器人上。圖5-9安裝母盤工具5.3.1機(jī)器人寫字工作站仿真（9）如果坐標(biāo)系不一致，母盤工具安裝后方向未能保持豎直，需調(diào)整姿態(tài)。右擊母盤工具，在彈出的菜單中單擊“放置操控器”，彈出“放置操控器”對(duì)話框，如圖5-10所示。將視圖調(diào)整為“Bright”，單擊展開“參考坐標(biāo)系”右側(cè)下拉列表框，單擊“圓心定坐標(biāo)系”，彈出“3點(diǎn)圓心定坐標(biāo)系”對(duì)話框，單擊母盤工具外側(cè)突出圓柱面的3個(gè)邊緣點(diǎn)，單擊“確定”（即參考坐標(biāo)系定于圓柱中心）。單擊“Rz”旋轉(zhuǎn)軸，輸入“-32”，按回車，單擊“關(guān)閉”，完成母盤工具姿態(tài)調(diào)整。圖5-10調(diào)整母盤工具的姿態(tài)5.3.1機(jī)器人寫字工作站仿真（10）在對(duì)象樹中，單擊選中“Pentool”，單擊“設(shè)置建模范圍”，在彈出的對(duì)話框中單擊“確定”。單擊菜單欄“建?！薄安季帧薄皠?chuàng)建坐標(biāo)系”→“通過(guò)6個(gè)值創(chuàng)建坐標(biāo)系”，彈出“6值創(chuàng)建坐標(biāo)系”對(duì)話框，如圖5-11所示。在圖形查看器工具欄中，“選取意圖”修改為“選取點(diǎn)選取意圖”，“選取級(jí)別”修改為“實(shí)體選取級(jí)別”。單擊繪圖筆工具筆尖，X、Y、Z相對(duì)方向?yàn)?、0、180，單擊“確定”，創(chuàng)建坐標(biāo)系“fr2”。圖5-11為繪圖筆工具創(chuàng)建坐標(biāo)系fr25.3.1機(jī)器人寫字工作站仿真（11）單擊菜單欄“建模”→“布局”→“創(chuàng)建坐標(biāo)系”→“通過(guò)6個(gè)值創(chuàng)建坐標(biāo)系”，彈出“6值創(chuàng)建坐標(biāo)系”對(duì)話框，如圖5-12所示。鼠標(biāo)移動(dòng)到繪圖筆上部圓柱體，在頂面圓心出現(xiàn)小圓圈后，單擊鼠標(biāo)左鍵，X、Y、Z相對(duì)方向?yàn)?、180、0，單擊“確定”，創(chuàng)建坐標(biāo)系，按F2重命名為“fr3”。圖5-12為繪圖筆工具創(chuàng)建坐標(biāo)系fr35.3.1機(jī)器人寫字工作站仿真（12）單擊菜單欄“操作”→“創(chuàng)建操作”→“新建操作”→“新建復(fù)合操作”，新建復(fù)合操作“CompOp”。單擊菜單欄“操作”→“創(chuàng)建操作”→“新建操作”→“新建拾放操作”，彈出“新建拾放操作”對(duì)話框，“拾取點(diǎn)”和“放置點(diǎn)”均選擇“fr3”，其他設(shè)置如圖5-13所示，單擊“確定”。在操作樹中，右擊拾放操作“Robot_PNP_Op”，在彈出的菜單中單擊“設(shè)置當(dāng)前操作”，將創(chuàng)建的拾放操作加入序列編輯器，單擊“正向播放仿真”按鈕，進(jìn)行仿真。圖5-13“新建拾放操作”對(duì)話框5.3.1機(jī)器人寫字工作站仿真（13）在操作樹中，單擊選中“拾取”，單擊圖形查看器工具欄中的“單個(gè)或多個(gè)位置操控”按鈕，彈出“位置操控”對(duì)話框，如圖5-14所示。單擊選中“跟隨模式”，單擊Rz旋轉(zhuǎn)軸，單擊調(diào)整箭頭到“-21”，單擊“關(guān)閉”，調(diào)整母盤與繪圖筆工具的接線盒對(duì)齊。

圖5-14“位置操控”對(duì)話框5.3.1機(jī)器人寫字工作站仿真（14）在操作樹中單擊選中“拾取”，單擊菜單欄“添加位置”→“在前面添加位置”，彈出“機(jī)器人調(diào)整：Robot”對(duì)話框，如圖5-15所示。單擊Z平移軸，輸入-50，單擊“關(guān)閉”，即在拾取點(diǎn)之前創(chuàng)建過(guò)渡點(diǎn)via。重復(fù)操作，在操作樹中單擊選中“拾取”，單擊菜單欄“添加位置”→“在后面添加位置”，彈出“機(jī)器人調(diào)整：Robot”對(duì)話框。單擊Z平移軸，輸入-50，單擊“關(guān)閉”，即在拾取點(diǎn)之后創(chuàng)建過(guò)渡點(diǎn)via1。重復(fù)操作，過(guò)渡點(diǎn)via1后添加過(guò)渡點(diǎn)via2，via2在Z方向比via1抬高150，以防止繪圖筆工具移動(dòng)時(shí)與快換裝置發(fā)生碰撞。圖5-15為拾取創(chuàng)建過(guò)渡點(diǎn)5.3.1機(jī)器人寫字工作站仿真（15）右擊機(jī)器人，在彈出的菜單中單擊“初始位置”，使機(jī)器人回到初始位置。在操作樹中單擊選中“放置”，單擊菜單欄“操作”→“添加位置”→“添加當(dāng)前位置”，則在“放置”后添加過(guò)渡位置，按F2，將該位置名字修改為“home”。在操作樹中右擊“放置”，在彈出的菜單中單擊“刪除”，或按Delete鍵，將該點(diǎn)刪除。在操作樹中單擊選中Robot_PNP_Op，按F2，將其名字修改為“拾取”。5.3.1機(jī)器人寫字工作站仿真（16）在操作樹中，單擊“ComOp”，單擊菜單欄“操作”→“創(chuàng)建操作”→“新建操作”→“新建拾放操作”，彈出“新建拾放操作”對(duì)話框，“名稱”修改為“放置”，“放置點(diǎn)”選擇“拾取”，其他設(shè)置與圖5-7一致，單擊“確定”。按住Ctrl，單擊“拾取”操作中的“via”“via1”“via2”和“home”，按“Ctrl+C”復(fù)制，在操作樹中單擊選中“放置”，按“Ctrl+V”粘貼。單擊“路徑編輯器”標(biāo)簽頁(yè)將其打開，如圖5-16所示，在操作樹中單擊“放置”，單擊“向編輯器添加操作”按鈕，將“放置”添加到路徑編輯器。在“路徑編輯器”中單擊選中“放置”點(diǎn)，單擊“下移”按鈕，將“放置”點(diǎn)移到過(guò)渡點(diǎn)“via”后。重復(fù)操作，將過(guò)渡點(diǎn)“via2”移動(dòng)到“via”前。圖5-16路徑編輯器5.3.1機(jī)器人寫字工作站仿真（17）將復(fù)合操作“ComOp”添加到序列編輯器，如圖5-17所示，按住Shift鍵，分別單擊選中“拾取”和“放置”（注意前后順序），單擊鏈接按鈕，單擊“正向播放仿真”按鈕，觀察仿真效果。圖5-17序列編輯器5.3.1機(jī)器人寫字工作站仿真【例5-2】在例5-1的基礎(chǔ)上，采用PS軟件進(jìn)行斜面“片”字的機(jī)器人寫字程序離線編程與仿真。操作步驟如下。（1）在對(duì)象樹中，單擊繪圖筆工具“Pentool”，單擊“設(shè)置建模范圍”，在彈出的對(duì)話框中單擊“確定”。單擊菜單欄“建模”→“運(yùn)動(dòng)學(xué)設(shè)備”→“工具定義”，彈出如圖5-18所示的對(duì)話框，提示是否繼續(xù)自動(dòng)創(chuàng)建默認(rèn)運(yùn)動(dòng)學(xué)和姿態(tài)，單擊“確定”，彈出“工具定義-Pentool”對(duì)話框。“工具類型”選擇“焊槍”，“TCP坐標(biāo)系”設(shè)為“fr2”，“基準(zhǔn)坐標(biāo)系”設(shè)為“fr3”，單擊“確定”，完成繪圖筆工具的定義。圖5-18定義繪圖筆工具5.3.1機(jī)器人寫字工作站仿真（2）在圖形窗口中，鼠標(biāo)右鍵單擊機(jī)器人的任意部分，在彈出的菜單中單擊“安裝工具”，彈出“安裝工具-機(jī)器人Robot”對(duì)話框，設(shè)置如圖5-19所示，單擊“應(yīng)用”，單擊“翻轉(zhuǎn)工具”，調(diào)整到合適姿態(tài)，單擊“關(guān)閉”，將繪圖筆工具安裝到機(jī)器人。圖5-19“安裝工具”對(duì)話框5.3.1機(jī)器人寫字工作站仿真（3）在圖形窗口右擊母盤工具，在彈出的菜單中單擊“放置操控器”，彈出“放置操控器”對(duì)話框，如圖5-20所示，“參考坐標(biāo)系”設(shè)為“TCPF”（母盤工具的TCP），“操控器初始位置”保持默認(rèn)的“參考坐標(biāo)系”，單擊“Rz”旋轉(zhuǎn)軸，輸入旋轉(zhuǎn)角度“-53”，按回車，單擊“關(guān)閉”，完成母盤工具的姿態(tài)調(diào)整。圖5-20“放置操控器”對(duì)話框5.3.1機(jī)器人寫字工作站仿真（4）在對(duì)象樹中，單擊繪圖模塊“Word”，單擊“設(shè)置建模范圍”，在彈出的對(duì)話框中單擊“確定”。在圖形窗口，右擊繪圖模塊，在彈出的菜單中單擊“僅顯示”。單擊菜單欄“建模”→“幾何體”→“由邊創(chuàng)建虛曲線”，彈出“創(chuàng)建虛虛線”對(duì)話框，如圖5-21所示?！皠?chuàng)建方法”選擇“間距、數(shù)量”，“與起點(diǎn)的距離”為0，“間距”為0，“曲線數(shù)”為1，逐次點(diǎn)選“片”字外沿曲線，單擊“確定”，完成曲線的創(chuàng)建。此時(shí)，在對(duì)象樹展開“Word”，可發(fā)現(xiàn)增加曲線“Curve”。圖5-21創(chuàng)建曲線5.3.1機(jī)器人寫字工作站仿真（5）在對(duì)象樹中單擊選中曲線“Curve”，單擊菜單欄“工藝”→“連續(xù)”→“由曲線創(chuàng)建連續(xù)制造特征”，彈出“由曲線創(chuàng)建連續(xù)制造特征”對(duì)話框，如圖5-22所示，“指派給零件”選擇“Word”繪圖模塊，單擊“確定”。單擊菜單欄“主頁(yè)”→“查看器”→“制造特征查看器”，彈出“制造特征查看器”，如圖5-23所示，可發(fā)現(xiàn)新建制造特征“Curve”。圖5-22“由曲線創(chuàng)建連續(xù)制造特征”對(duì)話框圖5-23制造特征查看器5.3.1機(jī)器人寫字工作站仿真（6）新建復(fù)合操作“CompOp1”，在操作樹中單擊選中“CompOp1”，單擊菜單欄“操作”→“新建操作”→“新建連續(xù)特征操作”，彈出“新建連續(xù)操作”對(duì)話框，如圖5-24所示。選擇“工具”為繪圖筆工具“Pentool”，在“制造特征查看器”中單擊“Curve”，將其加入，單擊“確定”，按F2將該操作的名稱改為“寫字”。圖5-24“新建連續(xù)操作”對(duì)話框5.3.1機(jī)器人寫字工作站仿真（7）單擊菜單欄“工藝”→“連續(xù)”→“投影連續(xù)制造特征”，彈出“投影連續(xù)制造特征”對(duì)話框，如圖5-25所示。單擊“項(xiàng)目”，單擊“關(guān)閉”，在操作樹中的“寫字”操作下，生成多個(gè)位置點(diǎn)，如圖5-26所示。圖5-26操作樹圖5-25“投影連續(xù)制造特征”對(duì)話框5.3.1機(jī)器人寫字工作站仿真（8）將“寫字”操作加入序列編輯器，播放仿真，可發(fā)現(xiàn)機(jī)器人雖然能夠?qū)懽?，但部分姿態(tài)不合理，需要進(jìn)行調(diào)整。在操作樹中單擊選中第一個(gè)操作點(diǎn)“Curve_ls1”，單擊“操作”→“添加位置”→“在前面添加位置”，彈出“機(jī)器人調(diào)整：Robot”對(duì)話框，如圖5-27所示，單擊平移“Z”軸，輸入“50”，按回車，單擊關(guān)閉，添加寫字開始前的過(guò)渡點(diǎn)“via”。圖5-27“機(jī)器人調(diào)整”對(duì)話框5.3.1機(jī)器人寫字工作站仿真（9）在操作樹中單擊選中第一個(gè)操作點(diǎn)“Curve_ls1”，單擊圖形查看器工具欄中的“單個(gè)或多個(gè)位置操控”按鈕，彈出“位置操控”對(duì)話框，如圖5-28所示。單擊選中“跟隨模式”，單擊“下一位置”按鈕，逐個(gè)查看每個(gè)點(diǎn)的姿態(tài)，對(duì)兩相鄰位置之間角度變化較大的位置，單擊Rz旋轉(zhuǎn)軸，單擊調(diào)整箭頭進(jìn)行姿態(tài)調(diào)整，實(shí)現(xiàn)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)的平滑性，調(diào)整完成后，單擊“關(guān)閉”。圖5-28“位置操控”對(duì)話框5.3.1機(jī)器人寫字工作站仿真（10）在操作樹中單擊選中最后一個(gè)操作點(diǎn)“Curve_ls79”，單擊“操作”→“添加位置”→“在后面添加位置”，彈出“機(jī)器人調(diào)整：Robot”對(duì)話框，單擊平移“Z”軸，輸入“50”，按回車，單擊關(guān)閉，添加寫字結(jié)束后的過(guò)渡點(diǎn)“via1”。將“寫字”操作加入系列編輯器，單擊“正向播放仿真”按鈕，觀察機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)效果。謝

謝LOGO5.4.1機(jī)器人碼垛工作站仿真LOGO5.4.1機(jī)器人碼垛工作站仿真

碼垛機(jī)器人作業(yè)靈活準(zhǔn)確、快速高效、穩(wěn)定性高，大大節(jié)省了勞動(dòng)力和空間，在碼垛行業(yè)有著相當(dāng)廣泛的應(yīng)用。

本任務(wù)以工業(yè)機(jī)器人碼垛工作站作為仿真對(duì)象，通過(guò)構(gòu)建機(jī)器人碼垛工作站模型，進(jìn)行IRB120機(jī)器人定義、平口手爪工具定義，設(shè)置工具坐標(biāo)系，利用PS軟件的物料流仿真功能，完成碼垛程序的仿真和優(yōu)化。5.4.1機(jī)器人碼垛工作站仿真

如圖5-29所示，本任務(wù)的機(jī)器人碼垛工作站主要由ABBIRB120機(jī)器人、母盤、平口手爪、快換裝置、傳輸線、工作臺(tái)和堆垛模塊組成。輸送線傳輸工件，機(jī)器人抓取工件，搬運(yùn)棋盤格上進(jìn)行碼垛。下面通過(guò)案例來(lái)說(shuō)明工業(yè)機(jī)器人碼垛工作站仿真的方法和流程。圖5-29工業(yè)機(jī)器人碼垛工作站【例5-3】采用PS軟件進(jìn)行工件的傳輸和機(jī)器人碼垛工作過(guò)程仿真，長(zhǎng)方形工件（60mm×30mm×12mm）實(shí)現(xiàn)前后共6個(gè)工件的上料，碼垛要求為3行、1列、2層。操作步驟如下。5.4.1機(jī)器人碼垛工作站仿真（1）雙擊桌面PS圖標(biāo)，打開PS軟件，在歡迎界面，單擊“系統(tǒng)根目錄”輸入框右側(cè)的瀏覽按鈕，更改文件路徑，設(shè)置系統(tǒng)根目錄（如“C:\temp5”），單擊“新建研究”按鈕，在彈出的“新建研究”對(duì)話框中單擊“創(chuàng)建”，單擊“確定”，完成新建研究的創(chuàng)建。將隨書數(shù)據(jù)文件目錄“...\Chapter5Example\RobotStacking”下的“Robot.cojt”

“Table.cojt”

“Conveyer.cojt”

“Gripperflat.cojt”

“Momplate.cojt”“Stack.cojt”復(fù)制到系統(tǒng)根目錄下。在PS軟件中，單擊菜單欄“建模”→“組件”→“插入組件”，彈出“插入組件”對(duì)話框，在系統(tǒng)根目錄下，按住Ctrl鍵，單擊選中IRB120機(jī)器人（Robot.cojt）、工作臺(tái)（Table.cojt）、傳輸線（Conveyer.cojt）、平口手爪工具（Gripperflat.cojt）、母盤（Momplate.cojt）和碼垛模塊（Stack.cojt）,單擊“打開”，完成上述組件的插入，構(gòu)建機(jī)器人碼垛工作站。注意：插入組件后，相機(jī)對(duì)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)仿真有遮擋，在對(duì)象樹中單擊選中“Conveyer.cojt”，單擊“設(shè)置建模范圍”，選擇相機(jī)及其連接件，將其隱藏，單擊“結(jié)束建?！?。5.4.1機(jī)器人碼垛工作站仿真（2）在對(duì)象樹中，單擊“Robot”，單擊“設(shè)置建模范圍”，按照例3-4機(jī)器人定義的方法和步驟，對(duì)IRB120機(jī)器人進(jìn)行定義。機(jī)器人定義完成后，在對(duì)象樹中，單擊“Robot”，單擊“結(jié)束建模”。在機(jī)器人模型上任意位置單擊鼠標(biāo)右鍵，在彈出的工具列表中單擊“機(jī)器人調(diào)整”工具按鈕，彈出“機(jī)器人調(diào)整:Robot”對(duì)話框。按住鼠標(biāo)左鍵，沿著不同的軸拖動(dòng)，觀察機(jī)器人的姿態(tài)是否能夠做出相應(yīng)改變。5.4.1機(jī)器人碼垛工作站仿真（3）在對(duì)象樹中，單擊“Momplate”，單擊“設(shè)置建模范圍”，按照例3-6母盤定義的方法和步驟，對(duì)母盤進(jìn)行設(shè)備定義和工具定義。鼠標(biāo)右鍵單擊機(jī)器人本體，在彈出的菜單中單擊“安裝工具”，彈出“安裝工具-機(jī)器人Robot”對(duì)話框，單擊選中母盤工具，單擊“翻轉(zhuǎn)工具”調(diào)整工具的姿態(tài)，將母盤工具安裝到機(jī)器人上。5.4.1機(jī)器人碼垛工作站仿真（4）在對(duì)象樹中，單擊“Gripper”，單擊“設(shè)置建模范圍”，按照例3-5平口手爪工具定義的方法和步驟，對(duì)其進(jìn)行設(shè)備定義和工具定義。鼠標(biāo)右鍵單擊機(jī)器人本體，在彈出的菜單中單擊“安裝工具”，彈出“安裝工具-機(jī)器人Robot”對(duì)話框，單擊選中平口手爪工具，單擊“翻轉(zhuǎn)工具”調(diào)整工具的姿態(tài)，將平口手爪工具安裝到機(jī)器人上。5.4.1機(jī)器人碼垛工作站仿真（5）單擊菜單欄“建?！薄安季帧薄皠?chuàng)建坐標(biāo)系”→“在2點(diǎn)之間創(chuàng)建坐標(biāo)系”，如圖5-30所示，在傳輸帶的起點(diǎn)和終點(diǎn)處創(chuàng)建坐標(biāo)系fr1和fr2。重復(fù)創(chuàng)建新坐標(biāo)系操作，如圖5-31所示，創(chuàng)建坐標(biāo)系fr3、fr4、fr5，在對(duì)象樹“坐標(biāo)系”文件夾下，按Ctrl鍵，選中上述坐標(biāo)系，按“Ctrl+C”復(fù)制，單擊“坐標(biāo)系”文件夾，按“Ctrl+V”粘貼，獲得坐標(biāo)系fr3_1、fr4_1、fr5_1。單擊選中坐標(biāo)系fr3_1，按“Alt+P”，彈出“放置操控器”對(duì)話框，單擊平移“Z”軸，輸入12，按回車，將坐標(biāo)系fr3_1抬高12mm。同樣操作，分別將坐標(biāo)系fr4_1和fr5_1沿Z方向抬高12mm。圖5-30創(chuàng)建坐標(biāo)系fr1和fr2圖5-31創(chuàng)建碼垛放置坐標(biāo)系5.4.1機(jī)器人碼垛工作站仿真（6）單擊菜單欄“建?！薄敖M件”→“插入組件”，在彈出的“打開”對(duì)話框中，雙擊“Rectangle.cojt”，插入長(zhǎng)方形工件（類型應(yīng)為“零件”）。在對(duì)象樹中，單擊選中“Rectangle”，按“Alt+R”，彈出“重定位”對(duì)話框，“從坐標(biāo)系”設(shè)為“自身”，“到坐標(biāo)系”設(shè)為“fr1”，將長(zhǎng)方形工件移動(dòng)到傳輸線的起點(diǎn)。5.4.1機(jī)器人碼垛工作站仿真（7）單擊菜單欄“操作”→“創(chuàng)建操作”→“新建操作”→“新建復(fù)合操作”，新建復(fù)合操作“CompOp”。在操作樹中單擊選中“CompOp”，單擊菜單欄“操作”→“創(chuàng)建操作”→“新建操作”→“新建非仿真操作”，“名稱”修改為“Start”，單擊“確定”。再次新建非仿真操作，“名稱”修改為“Createpart”，單擊“確定”。在操作樹中，右擊“Createpart”，在彈出的菜單中單擊“操作屬性”，彈出“操作屬性”對(duì)話框，如圖5-32所示。單擊“產(chǎn)品”選項(xiàng)，單擊“產(chǎn)品實(shí)例”，在對(duì)象樹中單擊“Rectangle”，將其添加到“產(chǎn)品實(shí)例”。圖5-32“屬性”對(duì)話框5.4.1機(jī)器人碼垛工作站仿真（8）在操作樹中選中“CompOp”，單擊“操作”→“創(chuàng)建操作”→“新建操作”→“新建對(duì)象流操作”，彈出“新建對(duì)象流操作”對(duì)話框，如圖5-33所示，“對(duì)象”選擇“Rectangle”，“起點(diǎn)”設(shè)為“fr1”,“終點(diǎn)”設(shè)為“fr2”,“持續(xù)時(shí)間”設(shè)為“5”，單擊“確定”。圖5-33新建對(duì)象流操作5.4.1機(jī)器人碼垛工作站仿真（9）在操作樹中單擊選中“CompOp”，單擊菜單欄“操作”→“創(chuàng)建操作”→“新建操作”→“新建拾放操作”，彈出“新建拾放操作”對(duì)話框，如圖5-34所示，“握爪”選擇“Gripper”，“拾取”設(shè)為“fr2”,“放置”設(shè)為“fr3”，單擊“確定”。圖5-34新建拾放操作5.4.1機(jī)器人碼垛工作站仿真（10）在操作樹中單擊選中“拾取”，單擊菜單欄“操作”→“添加位置”→“在前面添加位置”→“新建拾放操作”，彈出“機(jī)器人調(diào)整”對(duì)話框，如圖5-35所示，單擊平移“Z”軸，輸入“50”，單擊“確定”，添加過(guò)渡點(diǎn)via。重復(fù)添加位置操作，如圖5-36所示，在“拾取”后添加位置via（可通過(guò)復(fù)制、粘貼、在路徑編輯器中調(diào)整順序，或者通過(guò)添加位置后重命名來(lái)實(shí)現(xiàn)）。在“放置”前添加位置via1、via2，via1比“放置”位置Z軸方向高50，via2比via1位置Z軸方向高150。在“放置”位置后添加位置via2和home。注意：home為機(jī)器人初始位置，在圖形窗口右擊機(jī)器人，在彈出的菜單中單擊“初始位置”，待機(jī)器人回到初始位置后，單擊菜單欄“操作”→“添加位置”→“添加當(dāng)前位置”。

圖5-35“機(jī)器人調(diào)整”對(duì)話框圖5-36操作樹5.4.1機(jī)器人碼垛工作站仿真（11）單擊菜單欄“操作”→“創(chuàng)建操作”→“新建操作”→“新建非仿真操作”，“名稱”修改為“Time”，“持續(xù)時(shí)間”輸入“10000000”（最大時(shí)間），確保長(zhǎng)方形工件碼垛后不會(huì)消失。（12）在操作樹中單擊選中“CompOp”，單擊菜單欄“操作”→“創(chuàng)建操作”→“新建操作”→“新建拾放操作”，彈出“新建拾放操作”對(duì)話框，“握爪”選擇“Gripper”，“拾取”設(shè)為“fr2”,“放置”設(shè)為“fr4”，單擊“確定”，新建拾放操作“Robot_PNP_Op1”。再創(chuàng)建4個(gè)拾放操作，“拾放”均設(shè)為“fr2”，拾放操作“Robot_PNP_Op2”的“放置”設(shè)為“fr5”，拾放操作“Robot_PNP_Op3”的“放置”設(shè)為“fr5_1”，拾放操作“Robot_PNP_Op4”的“放置”設(shè)為“fr4_1”，拾放操作“Robot_PNP_Op5”的“放置”設(shè)為“fr3_1”。參考步驟（10）的方法，為各個(gè)拾放操作添加過(guò)渡點(diǎn)，如圖5-36所示。5.4.1機(jī)器人碼垛工作站仿真（13）保存研究，單擊菜單欄“主頁(yè)”→“研究”→“生產(chǎn)線仿真模式”，將仿真從“標(biāo)準(zhǔn)模式”切換為“生產(chǎn)線仿真模式”。在操作樹中右擊“Createpart”，在彈出的菜單中單擊“生成外觀”，將長(zhǎng)方形工件顯示出來(lái)。在圖形窗口空白處，右擊鼠標(biāo)右鍵，在彈出的菜單中單擊“選項(xiàng)”（或按F6），彈出“選項(xiàng)”對(duì)話框，如圖5-37所示，單擊“PLC”選項(xiàng)，在“仿真”中單擊“CEE（周期事件評(píng)估）”，單擊“確定”（或按回車鍵）。圖5-37選項(xiàng)面板5.4.1機(jī)器人碼垛工作站仿真（14）單擊菜單欄“主頁(yè)”→“查看器”→“物料流查看器”，打開“物料流查看器”，如圖5-38所示，在操作樹中，分別單擊“Createpart”“Flow”“Robot_PNP_Op”“Time”，按住鼠標(biāo)左鍵，拖動(dòng)到物料查看器。單擊“新建物料流連接”，按住鼠標(biāo)左鍵在不同方框拖動(dòng)，建立物料流連接。圖5-38物料流查看器5.4.1機(jī)器人碼垛工作站仿真（15）單擊菜單欄“主頁(yè)”→“查看器”→“信號(hào)查看器”，打開“信號(hào)查看器”，如圖5-39所示。在操作樹中單擊“Createpart”，單擊菜單欄“控件”→“操作信號(hào)”→“創(chuàng)建非仿真起始信號(hào)”，則在信號(hào)查看器中增加新信號(hào)“Createpart_start”。在操作樹中單擊“Flow”，單擊菜單欄“控件”→“操作信號(hào)”→“創(chuàng)建所有流起始信號(hào)”，則在信號(hào)查看器中增加新信號(hào)“Flow_start”。圖5-39信號(hào)查看器5.4.1機(jī)器人碼垛工作站仿真（16）單擊菜單欄“控件”→“資源”→“創(chuàng)建邏輯資源”，彈出“資源邏輯行為編輯器-LB”對(duì)話框。單擊“入口”選項(xiàng)，如圖5-40所示，添加布爾型變量“Createpart”，單擊其右側(cè)“連接的信號(hào)”列，單擊“創(chuàng)建信號(hào)”下拉列表框，單擊“Output”，自動(dòng)創(chuàng)建連接的信號(hào)“LB_Createpart”。繼續(xù)添加布爾型變量“EndCreatepart”，單擊其右側(cè)“連接的信號(hào)”列，在“信號(hào)查看器”中單擊“Createpart_end”，將其設(shè)為連接信號(hào)。單擊“出口”選項(xiàng)，如圖5-41所示，創(chuàng)建布爾型變量“Partcreate”，單擊其右側(cè)“連接的信號(hào)”列，在“信號(hào)查看器”中單擊“Createpart_start”，在“值表達(dá)式”中輸入“SR（Createpart，Endcreatepart）”，單擊“確定”。圖5-40創(chuàng)建入口信號(hào)及連接信號(hào)圖5-41創(chuàng)建出口變量及連接信號(hào)5.4.1機(jī)器人碼垛工作站仿真（17）單擊菜單欄“控件”→“調(diào)試”→“仿真面板”，打開仿真面板。在信號(hào)查看器中單擊選中“LB_Createpart”，在仿真面板中單擊“添加信號(hào)到查看器”，將信號(hào)LB_Createpart添加仿真面板中，如圖5-42所示，勾選“強(qiáng)制”。圖5-42仿真面板5.4.1機(jī)器人碼垛工作站仿真（18）操作加入序列編輯器，按Shift鍵或Ctrl鍵，單擊選中各個(gè)操作，單擊“鏈接”按鈕，如圖5-43所示，建立仿真順序。鼠標(biāo)左鍵雙擊“Start”后過(guò)渡標(biāo)志，彈出“過(guò)渡編輯器-Start”對(duì)話框，如圖5-44所示，單擊“編輯條件”，輸入“RE(LB_Createpart)”，單擊“確定”。圖5-43序列編輯器圖5-44過(guò)渡編輯器5.4.1機(jī)器人碼垛工作站仿真注意：建立鏈接的具體操作為按住Ctrl鍵，按順序單擊“Start”和“Createpart”，單擊“鏈接”按鈕；按住Ctrl鍵，按順序單擊“Createpart”和“Flow”，單擊“鏈接”按鈕；按住Ctrl鍵，按順序單擊“Flow”和“Robot_PNP_Op”，單擊“鏈接”按鈕；按住Ctrl鍵，按順序單擊“Robot_PNP_Op”和“Time”，單擊“鏈接”按鈕；按住Ctrl鍵，按順序單擊“Robot_PNP_Op”和“Robot_PNP_Op1”，單擊“鏈接”按鈕；按住Ctrl鍵，按順序單擊“Robot_PNP_Op1”和“Robot_PNP_Op2”，單擊“鏈接”按鈕；按住Ctrl鍵，按順序單擊“Robot_PNP_Op2”和“Robot_PNP_Op3”，單擊“鏈接”按鈕；按住Ctrl鍵，按順序單擊“Robot_PNP_Op3”和“Robot_PNP_Op4”，單擊“鏈接”按鈕；按住Ctrl鍵，按順序單擊“Robot_PNP_Op4”和“Robot_PNP_Op5”，單擊“鏈接”按鈕。5.4.1機(jī)器人碼垛工作站仿真（19）在序列編輯器中，單擊“正向播放仿真”按鈕，在“仿真面板”中，連續(xù)兩次單擊LB_Createpart信號(hào)右側(cè)“強(qiáng)制值”列的小方框，檢測(cè)到LB_Createpart上升沿信號(hào)后，長(zhǎng)方形工件開始在輸送線上傳輸，到達(dá)傳輸線終點(diǎn)后，機(jī)器人夾取工件，并將其放置在碼垛模塊上。當(dāng)長(zhǎng)方形工件被機(jī)器人拾取后，再次單擊兩次LB_Createpart信號(hào)右側(cè)“強(qiáng)制值”列的小方框，則產(chǎn)生新的長(zhǎng)方形工件，并開始輸送，重復(fù)上述操作，完成6個(gè)工件的產(chǎn)生、運(yùn)輸、搬運(yùn)和碼垛，如圖5-45所示。圖5-45機(jī)器碼垛仿真5.4.1機(jī)器人碼垛工作站仿真（20）在仿真的過(guò)程中，如果發(fā)現(xiàn)機(jī)器人的姿態(tài)不理想，可停止仿真，在操作樹中單擊選中需調(diào)整的點(diǎn)位，單擊圖形查看器工具欄中的“單個(gè)或多個(gè)位置操控”按鈕，彈出“位置操控”對(duì)話框。如圖5-46所示，單擊選中“跟隨模式”，通過(guò)旋轉(zhuǎn)或平移，調(diào)整機(jī)器人的位置和姿態(tài)，單擊“下一位置”按鈕，逐個(gè)查看每個(gè)點(diǎn)的姿態(tài)，直到所有的點(diǎn)位都符合要求為止。圖5-46通過(guò)位置操控調(diào)整機(jī)器人的位置和姿態(tài)謝

謝LOGOLOGO5.5.1機(jī)器人裝配工作站仿真5.5.1機(jī)器人裝配工作站仿真

工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的很多裝配勞動(dòng)已經(jīng)被機(jī)器人所代替，這一方面可以減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，另一方面可以大大提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，提高了裝配的精度。本任務(wù)主要通過(guò)工業(yè)機(jī)器人裝配案例，進(jìn)行IRB120機(jī)器人定義、吸盤工具定義、裝配夾具定義，設(shè)置工具坐標(biāo)系，安裝工具，利用PS軟件的離線編程功能，完成零件模型裝配的仿真。

如圖5-47所示，本任務(wù)的機(jī)器人寫字工作站主要由ABBIRB120機(jī)器人、平口手爪工具、吸盤工具、快換裝置、主盤、工作臺(tái)、立體倉(cāng)庫(kù)、輸送線、旋轉(zhuǎn)供料臺(tái)和變位機(jī)等組成。待裝配工件為1個(gè)電機(jī)外殼（黃色）和2個(gè)電機(jī)端蓋（黃色、紫色）的塑料模型。其中，外殼放在立體倉(cāng)庫(kù)上層，端蓋放在傳輸線上。5.5.1機(jī)器人裝配工作站仿真為方便調(diào)試，設(shè)計(jì)的裝配過(guò)程為兩部分：（1）機(jī)器人在快換裝置上安裝平口手爪工具，在立體倉(cāng)庫(kù)處拾取外殼工件，將其放置在變位機(jī)上，夾緊裝置將其固定，機(jī)器人返回快換裝置處，卸掉平口手爪工具；（2）夾緊裝置將外殼固定，輸送線將紫色端蓋輸送到相機(jī)正下方，進(jìn)行顏色識(shí)別，機(jī)器人在快換裝置上換裝吸盤工具，在傳輸線終點(diǎn)拾取紫色端蓋，將其放置在旋轉(zhuǎn)供料臺(tái)上，旋轉(zhuǎn)供料臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)一定角度；輸送線將黃色端蓋輸送到相機(jī)正下方，變位機(jī)傾斜一定角度，機(jī)器人拾取黃色端蓋，將其裝配到外殼。裝配完成后，變位機(jī)復(fù)位，機(jī)器人在快換裝置處卸掉吸盤工具，機(jī)器人回初始位。下面通過(guò)具體案例來(lái)說(shuō)明工業(yè)機(jī)器人裝配工作站的仿真方法和流程。5.5.1機(jī)器人裝配工作站仿真【例5-4】采用PS軟件進(jìn)行工業(yè)機(jī)器人裝配工作過(guò)程仿真，機(jī)器人換裝平口手爪工具，將外殼從立體倉(cāng)庫(kù)上層搬運(yùn)到變位機(jī)。操作步驟如下。圖5-47工業(yè)機(jī)器人裝配工作站5.5.1機(jī)器人裝配工作站仿真（1）打開PS軟件，新建標(biāo)準(zhǔn)模式研究，單擊菜單欄“建?！薄敖M件”→“插入組件”，彈出“插入組件”對(duì)話框，在系統(tǒng)根目錄下，按住Ctrl鍵，單擊選中IRB120機(jī)器人（Robot.cojt）、工作臺(tái)（Table.cojt）、傳輸線（Conveyer.cojt）、快換裝置（Chang.cojt）、吸盤工具（Suckertool.cojt）、平口手爪工具（Gripperflat.cojt）、母盤（Momplate.cojt）、立體倉(cāng)庫(kù)（Warehouse.cojt）、旋轉(zhuǎn)供料盤（Rotate.cojt）和變位機(jī)（Positioner.cojt），單擊“打開”，完成上述組件的插入，構(gòu)建工業(yè)機(jī)器人裝配工作站。通過(guò)“重定位”或“放置操控器”，將吸盤工具和平口手爪工具定位到快換裝置上。5.5.1機(jī)器人裝配工作站仿真（2）在對(duì)象樹中，單擊“Robot”，單擊“設(shè)置建模范圍”，按照例3-4機(jī)器人定義的方法和步驟，對(duì)IRB120機(jī)器人進(jìn)行定義。機(jī)器人定義完成后，在對(duì)象樹中，單擊“Robot”，單擊“結(jié)束建?！?。在機(jī)器人模型上任意位置單擊鼠標(biāo)右鍵，在彈出的工具列表中單擊“機(jī)器人調(diào)整”工具按鈕，彈出“機(jī)器人調(diào)整:Robot”對(duì)話框。按住鼠標(biāo)左鍵，沿著不同的軸拖動(dòng)，觀察機(jī)器人的姿態(tài)是否能夠做出相應(yīng)改變。（3）在對(duì)象樹中單擊“Momplate”，單擊“設(shè)置建模范圍”，按照例3-6母盤定義的方法和步驟，對(duì)母盤進(jìn)行設(shè)備定義和工具定義。鼠標(biāo)右鍵單擊機(jī)器人本體，在彈出的菜單中單擊“安裝工具”，彈出“安裝工具-機(jī)器人Robot”對(duì)話框，單擊選中母盤工具，單擊“翻轉(zhuǎn)工具”調(diào)整工具的姿態(tài)，將母盤工具安裝到機(jī)器人上。（4）在對(duì)象樹中單擊“Gripper”，單擊“設(shè)置建模范圍”，按照例3-5平口手爪工具定義的方法和步驟，對(duì)其進(jìn)行設(shè)備定義和工具定義。5.5.1機(jī)器人裝配工作站仿真（5）在對(duì)象樹中單擊吸盤工具“Suckertool”，單擊“設(shè)置建模范圍”。單擊“建?！薄安季帧薄皠?chuàng)建坐標(biāo)系”→“通過(guò)6值創(chuàng)建坐標(biāo)系”，創(chuàng)建如圖5-48（a）所示的兩個(gè)坐標(biāo)系fr1base和fr2tcp。在對(duì)象樹中單擊選中“Suckertool”，單擊“建?！薄斑\(yùn)動(dòng)學(xué)設(shè)備”→“工具定義”，如工具未定義過(guò)，彈出“工具定義”對(duì)話框，如圖5-48（b）所示，單擊“確定”，彈出“工具定義-Suckertool”對(duì)話框，如圖5-48（c）所示?！肮ぞ哳愋汀边x擇“握爪”，“TCP坐標(biāo)系”設(shè)為“fr2tcp”，“基準(zhǔn)坐標(biāo)系”設(shè)為“fr1base”，“抓握實(shí)體”選擇下部黑色真空吸盤，“偏置”為1，單擊“確定”，完成吸盤工具的定義。（a）創(chuàng)建坐標(biāo)系（b）自動(dòng)創(chuàng)建運(yùn)動(dòng)學(xué)和姿態(tài)

（c）“工具定義”對(duì)話框圖5-48定義吸盤工具5.5.1機(jī)器人裝配工作站仿真（6）在對(duì)象樹中單擊變位機(jī)“Positioner”，單擊“設(shè)置建模范圍”。單擊“建?！薄斑\(yùn)動(dòng)學(xué)設(shè)備”→“運(yùn)動(dòng)學(xué)編輯器”，彈出“運(yùn)動(dòng)學(xué)編輯器-Positioner”對(duì)話框，如圖5-49所示。創(chuàng)建“Base”“l(fā)nk1”“l(fā)nk2”三個(gè)連桿，其中“Base”連桿包括所有固定零件，“l(fā)nk1”連桿包括抓手、平板、氣缸、聯(lián)軸器和旋轉(zhuǎn)軸等運(yùn)動(dòng)零件，“l(fā)nk2”連桿為推桿。在“Base”和“l(fā)nk1”連桿之間創(chuàng)建旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)“j1”,旋轉(zhuǎn)軸為轉(zhuǎn)軸。在“l(fā)nk1”和“l(fā)nk2”連桿之間創(chuàng)建移動(dòng)關(guān)節(jié)“j2”,方向推桿為運(yùn)動(dòng)方向。圖5-49定義變位機(jī)的運(yùn)動(dòng)學(xué)5.5.1機(jī)器人裝配工作站仿真（6）單擊“打開姿態(tài)編輯器”按鈕，彈出“姿態(tài)編輯器”對(duì)話框，單擊“新建”，創(chuàng)建“CLOSE”和“ROTATE”兩個(gè)姿態(tài)，如圖5-50所示，其中“ROTATE”姿態(tài)“j1”值為-15，“j2”值為45，“CLOSE”姿態(tài)“j1”值為0，“j2”值為45，“HOME”姿態(tài)保持默認(rèn)，即“j1”和“j2”值均為0。圖5-50定義變位機(jī)的姿態(tài)5.5.1機(jī)器人裝配工作站仿真（7）在對(duì)象樹中單擊旋轉(zhuǎn)供料盤“Rotate”，單擊“設(shè)置建模范圍”。單擊“建模”→“運(yùn)動(dòng)學(xué)設(shè)備”→“運(yùn)動(dòng)學(xué)編輯器”，彈出“運(yùn)動(dòng)學(xué)編輯器-Rotate”對(duì)話框，如圖5-51所示。創(chuàng)建“l(fā)nk1”“l(fā)nk2”兩個(gè)連桿，其中“l(fā)nk1”連桿包括旋轉(zhuǎn)供料盤所有固定零件，“l(fā)nk2”連桿包括上部放料盤和旋轉(zhuǎn)軸等運(yùn)動(dòng)零件。在“l(fā)nk1”和“l(fā)nk2”連桿之間創(chuàng)建旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)“j1”,旋轉(zhuǎn)軸為轉(zhuǎn)軸。圖5-51定義旋轉(zhuǎn)供料盤的運(yùn)動(dòng)學(xué)5.5.1機(jī)器人裝配工作站仿真（7）在“運(yùn)動(dòng)學(xué)編輯器”中單擊“打開姿態(tài)編輯器”按鈕，彈出“姿態(tài)編輯器”對(duì)話框，如圖5-52所示，單擊“新建”，創(chuàng)建“Rotateone”姿態(tài)，“j1”值為60，“HOME”姿態(tài)保持默認(rèn)，“j1”值為0。圖5-52定義旋轉(zhuǎn)供料盤的姿態(tài)5.5.1機(jī)器人裝配工作站仿真（8）單擊菜單欄“建?！薄安季帧薄皠?chuàng)建坐標(biāo)系”，采用“通過(guò)6值創(chuàng)建坐標(biāo)系”“在圓心創(chuàng)建坐標(biāo)系”“在2點(diǎn)之間創(chuàng)建坐標(biāo)系”等方法，如圖5-53所示，分別在立體倉(cāng)庫(kù)上層、傳輸線起點(diǎn)上方、傳輸線終點(diǎn)上方、變位機(jī)夾爪、旋轉(zhuǎn)供料盤上方、平口手爪工具基準(zhǔn)點(diǎn)、吸盤工具基準(zhǔn)點(diǎn)、平口手爪TCP、吸盤工具TCP處，創(chuàng)建坐標(biāo)系fr1、fr2、fr3、fr4、fr5、fr6、fr7、fr8、fr9。單擊“建模”→“組件”→“插入組件”，彈出的“插入組件”對(duì)話框，雙擊“Shell.cojt”文件夾，將外殼零件插入。在對(duì)象樹中單擊選中“外殼”，按“Alt+R”，彈出“重定位”對(duì)話框，“從坐標(biāo)系”設(shè)為自身，“到坐標(biāo)系”為fr1，單擊“應(yīng)用”，單擊“關(guān)閉”。圖5-53建立坐標(biāo)系5.5.1機(jī)器人裝配工作站仿真（9）單擊菜單欄“操作”→“創(chuàng)建操作”→“新建操作”→“新建復(fù)合操作”，新建復(fù)合操作“CompOp”，單擊菜單欄“操作”→“創(chuàng)建操作”→“新建操作”→“新建拾放操作”，彈出“新建拾放操作對(duì)話框”，如圖5-54所示，“名稱”修改為“取平口手爪”，“握爪”選擇母盤“Momplate”，“拾取”點(diǎn)設(shè)為“fr6”（平口手爪工具基準(zhǔn)點(diǎn)處），單擊“確定”，創(chuàng)建“取平口手爪”拾取操作。圖5-54“新建拾放操作”對(duì)話框5.5.1機(jī)器人裝配工作站仿真（10）在圖形窗口中右擊機(jī)器人本體，在彈出的對(duì)話框中單擊“關(guān)節(jié)調(diào)整”，彈出“關(guān)節(jié)調(diào)整”對(duì)話框，如圖5-55所示，將“j1”關(guān)節(jié)值修改為-90，按回車，單擊“關(guān)閉”。在操作樹中單擊選中“拾取”點(diǎn)，單擊“操作”→“添加位置”→“添加當(dāng)前位置”，添加關(guān)鍵過(guò)渡點(diǎn)“via”。在圖形窗口中右擊機(jī)器人本體，在彈出的對(duì)話框中單擊“初始位置”，機(jī)器人回到“Home”位。圖5-55“關(guān)節(jié)調(diào)整”對(duì)話框5.5.1機(jī)器人裝配工作站仿真（11）在操作樹中單擊選中“CompOp”，打開“路徑編輯器”，單擊“向編輯器添加操作”，將“CompOp”添加到路徑編輯器，將“via”點(diǎn)移動(dòng)到“拾取”點(diǎn)前。在操作樹中單擊“拾取”點(diǎn)，單擊圖形查看器工具欄中的“單個(gè)或多個(gè)位置操控”按鈕，彈出“位置操控”對(duì)話框，如圖5-56所示，通過(guò)調(diào)整Ry、Rz，調(diào)整機(jī)器人姿態(tài)，單擊“關(guān)閉”。圖5-56“拾取”點(diǎn)位置操控5.5.1機(jī)器人裝配工作站仿真（12）在操作樹中單擊“拾取”點(diǎn)，單擊“操作”→“添加位置”→“在前面添加位置”，在彈出的“機(jī)器人調(diào)整-Robot”對(duì)話框中，單擊平移“Z”軸，輸入50，按回車，單擊“關(guān)閉”，在拾取點(diǎn)前添加過(guò)渡點(diǎn)“via1”。重復(fù)操作，在“via1”點(diǎn)前添加過(guò)渡點(diǎn)“via2”，其“Z”軸方向比“via1”點(diǎn)抬高150。如圖5-57所示，復(fù)制過(guò)渡點(diǎn)“via1”、“via2”，添加“home”點(diǎn)（機(jī)器人“Home”位）。圖5-57“取平口手爪”操作樹5.5.1機(jī)器人裝配工作站仿真（13）打開路徑編輯器，單擊“定制列”，打開“定制列”對(duì)話框，如圖5-58所示。打開“常規(guī)”，單擊選中左側(cè)的“離線編程命令”，單擊“添加到顯示的列”按鈕，將其添加到右側(cè)顯示列，單擊“確定”。打開路徑編輯器，可發(fā)現(xiàn)顯示的列中已包含“離線編程”，如圖5-59所示。單擊“拾取”行“MotionType”列，在下拉列表中單擊“LIN”，將運(yùn)動(dòng)類型改為線性運(yùn)動(dòng)，防止碰撞。圖5-58“定制列”對(duì)話框圖5-59路徑編輯器5.5.1機(jī)器人裝配工作站仿真（14）通過(guò)拾取操作，平口手爪工具雖然能跟機(jī)器人一起運(yùn)動(dòng)，但是機(jī)器人的工具坐標(biāo)系并未更新。在路徑編輯器中，單擊“拾取”行右側(cè)“離線編程”列，彈出如圖5-60所示的“離線編程命令”對(duì)話框，單擊“全部”，清除所有命令。依次單擊“添加”→“StandardCommands”

→“ToolHandling”

→“Mount”，彈出“Mount”對(duì)話框，如圖5-61所示?！肮ぞ摺边x擇平口手爪工具“Gripper”（對(duì)象樹點(diǎn)選），“新TCPF”選擇平口手爪工具的TCP點(diǎn)，單擊“確定”，單擊“Close”，完成平口手爪工具安裝。圖5-60“離線編程命令”對(duì)話框圖5-61“Mount”對(duì)話框5.5.1機(jī)器人裝配工作站仿真（15）將“取平口手爪”操作添加到序列編輯器，單擊“正向播放”按鈕，觀察機(jī)器人運(yùn)動(dòng)仿真效果，機(jī)器人運(yùn)動(dòng)到仿真位置后停止。在操作樹中單擊選中“拾取”，單擊“操作”→“添加位置”→“在后面添加位置”，彈出“機(jī)器人調(diào)整-Robot”對(duì)話框，機(jī)器人的TCP點(diǎn)已經(jīng)更新為平口手爪的TCP點(diǎn)。單擊平移“Z軸”，輸入50，按回車，單擊“關(guān)閉”，在“拾取”點(diǎn)后添加過(guò)渡點(diǎn)“via3”。重復(fù)操作，在“via3”后添加過(guò)渡點(diǎn)“via4”，“via4”點(diǎn)比“via3”點(diǎn)在Z軸方向抬高70，在Y軸方向移動(dòng)150。在圖形窗口中右擊機(jī)器人本體，在彈出的對(duì)話框中單擊“初始位置”，機(jī)器人回到“Home”位。單擊“操作”→“添加位置”→“添加當(dāng)前位置”，在“via4”點(diǎn)后添加過(guò)渡點(diǎn)，按F2，修改名字為“home”。5.5.1機(jī)器人裝配工作站仿真（16）在序列編輯器中，單擊“將仿真跳轉(zhuǎn)至起點(diǎn)”。在操作樹中，單擊選中平口手爪工具“Gripper”，按“Alt+R”，彈出“重定位”對(duì)話框，“從坐標(biāo)系”設(shè)為“fr4tcp”（平口手爪工具的TCP），“到坐標(biāo)系”設(shè)為“fr8”，單擊“應(yīng)用”，單擊“關(guān)閉”。此時(shí)，機(jī)器的TCP還未復(fù)位，鼠標(biāo)右鍵單擊機(jī)器人本體，在彈出的菜單中單擊“安裝工具”，彈出“安裝工具-機(jī)器人Robot”對(duì)話框，單擊選中母盤工具，將母盤工具安裝到機(jī)器人上，機(jī)器的TCP回到母盤上。在序列編輯器中，單擊“正向播放”按鈕，觀察機(jī)器人運(yùn)動(dòng)仿真效果，如有位置點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)姿態(tài)不理想，在操作樹單擊該點(diǎn)，單擊圖形查看器工具欄中的“單個(gè)或多個(gè)位置操控”按鈕，打開“位置操控”進(jìn)行調(diào)整，直到滿意為之。5.5.1機(jī)器人裝配工作站仿真（17）在操作樹中單擊選中“CompOp”，單擊菜單欄“操作”→“創(chuàng)建操作”→“新建操作”→“新建拾放操作”，彈出“新建拾放操作對(duì)話框”，“名稱”修改為“拾放外殼”，“握爪”選擇平口手爪工具“Gripper”，“拾取”點(diǎn)設(shè)為“fr1”，“放置”點(diǎn)設(shè)為“fr4”，單擊“確定”，創(chuàng)建“拾放外殼”操作。5.5.1機(jī)器人裝配工作站仿真（18）將“CompOp”操作添加到序列編輯器，單擊“正向播放”按鈕，觀察機(jī)器人運(yùn)動(dòng)仿真效果，機(jī)器人運(yùn)動(dòng)到“home”位置后停止。在操作樹中單擊選中“拾放外殼”下的“拾取1”點(diǎn)，單擊圖形查看器工具欄中的“單個(gè)或多個(gè)位置操控”按鈕，打開“位置操控”，如圖5-62所示，單擊選中旋轉(zhuǎn)軸“Rx”，調(diào)整機(jī)器人的姿態(tài)，單擊選中平移軸“Y”或“Z”，調(diào)整夾持的位置，單擊“關(guān)閉”。圖5-62拾取外殼“位置操控”對(duì)話框5.5.1機(jī)器人裝配工作站仿真（18）在操作樹中單擊選中“拾取1”，單擊“操作”→“添加位置”→“在前面添加位置”，彈出“機(jī)器人調(diào)整-Robot”對(duì)話框。單擊平移“Z軸”，輸入100，按回車，單擊“關(guān)閉”，在“拾取點(diǎn)1”前添加過(guò)渡點(diǎn)“via5”。選中“via5”，按“Ctrl+C”“Ctrl+V”，復(fù)制并粘貼該點(diǎn)位，按F2，將其重命名為“via6”，在路徑編輯器中，將“via6”點(diǎn)移動(dòng)到“拾取1”點(diǎn)之后。在圖形窗口中右擊機(jī)器人本體，在彈出的對(duì)話框中單擊“初始位置”，機(jī)器人回到“Home”位。在對(duì)象樹中單擊選中“via6”，單擊“操作”→“添加位置”→“添加當(dāng)前位置”，在“via6”點(diǎn)后添加過(guò)渡點(diǎn)，按F2，修改名字為“home”。圖5-62拾取外殼“位置操控”對(duì)話框5.5.1機(jī)器人裝配工作站仿真（19）在操作樹中單擊選中“拾放外殼”下的“放置”點(diǎn)，單擊圖形查看器工具欄中的“單個(gè)或多個(gè)位置操控”按鈕，打開“位置操控”，如圖5-63所示，單擊旋轉(zhuǎn)軸調(diào)整機(jī)器人姿態(tài)，單擊選中平移軸調(diào)整放置的位置，單擊“關(guān)閉”。圖5-63放置外殼“位置操控”對(duì)話框5.5.1機(jī)器人裝配工作站仿真

（19）在操作樹中單擊選中“放置”，單擊“操作”→“添加位置”→“在前面添加位置”，彈出“機(jī)器人調(diào)整-Robot”對(duì)話框。單擊平移“Y軸”，輸入-100，按回車，單擊“關(guān)閉”，在“放置”點(diǎn)前添加過(guò)渡點(diǎn)“via7”。單擊選中“via7”，按“Ctrl+C”“Ctrl+V”，復(fù)制并粘貼該點(diǎn)位，按F2，將其重命名為“via8”。在圖形窗口中右擊機(jī)器人本體，在彈出的對(duì)話框中單擊“初始位置”，機(jī)器人回到“Home”位。在對(duì)象樹中單擊選中“via8”，單擊“操作”→“添加位置”→“添加當(dāng)前位置”，在“via8”點(diǎn)后添加過(guò)渡點(diǎn)，按F2，修改名字為“home”。5.5.1機(jī)器人裝配工作站仿真（20）在操作樹中單擊選中“CompOp”，單擊菜單欄“操作”→“創(chuàng)建操作”→“新建操作”→“新建設(shè)備操作”，彈出“新建設(shè)備操作對(duì)話框”，如圖5-64所示，“名稱”修改為“夾緊外殼”，“設(shè)備”選擇變位機(jī)“Positioner”，“從姿態(tài)”為默認(rèn)的“（當(dāng)前姿態(tài)）”，“到姿態(tài)”設(shè)為“CLOSE”，“持續(xù)時(shí)間”修改為2秒，單擊“確定”，創(chuàng)建“夾緊外殼”操作。在序列編輯器中，右擊“夾緊外殼”操作，在彈出的菜單中單擊“附加事件”，彈出“附加個(gè)對(duì)象（夾緊外殼）”對(duì)話框，“要附加的對(duì)象”選擇“外殼”，“到對(duì)象”選擇變位機(jī)Positioner的“l(fā)nk1”，在“任務(wù)開始后”的“0”秒開始，單擊“確定”。圖5-64“新建設(shè)備操作”對(duì)話框5.5.1機(jī)器人裝配工作站仿真（21）在序列編輯器中，單擊“將仿真跳轉(zhuǎn)至起點(diǎn)”。將“CompOp”操作添加到序列編輯器。在序列編輯器中，按住Ctrl，依次選中“取平口手爪”“拾放外殼”和“夾緊外殼”，單擊“鏈接”按鈕，將上述三個(gè)操作鏈接，單擊“正向播放仿真”，觀察仿真效果，單擊“將仿真跳轉(zhuǎn)至起點(diǎn)”，退出仿真。（22）在操作樹中單擊選中“CompOp”，單擊菜單欄“操作”→“創(chuàng)建操作”→“新建操作”→“新建拾放操作”，彈出“新建拾放操作對(duì)話框”，如圖5-65所示，“名稱”修改為“放平口手爪”，“握爪”選擇平口手爪“Gripper”，“放置”設(shè)為“fr8”，單擊“確定”，創(chuàng)建“放平口手爪”操作。圖5-65“新建拾放操作”對(duì)話框5.5.1機(jī)器人裝配工作站仿真（23）將“CompOp”操作添加到序列編輯器。在序列編輯器中，按住Ctrl，依次選中“取平口手爪”“拾放外殼”“夾緊外殼”和“放平口手爪”，單擊“鏈接”按鈕，將上述四個(gè)操作鏈接，單擊“正向播放仿真”，觀察機(jī)器人運(yùn)動(dòng)到fr8后停止。（24）在操作樹中單擊選中“放平口手爪”下的“放置1”點(diǎn)，單擊“操作”→“添加位置”→“在前面添加位置”，彈出“機(jī)器人調(diào)整-Robot”對(duì)話框。單擊平移“Z軸”，輸入50，按回車，單擊“關(guān)閉”，在“放置1”點(diǎn)前添加過(guò)渡點(diǎn)“via9”。重復(fù)操作，在“via9”前添加位置“via10”，單擊平移“Z軸”，輸入150，按回車，單擊平移“X軸”，輸入-200，按回車，單擊“關(guān)閉”。5.5.1機(jī)器人裝配工作站仿真（25）在路徑編輯器中，單擊“放置1”行右側(cè)“離線編程”列，彈出“離線編程命令”對(duì)話框，單擊“全部”，清除所有命令。依次單擊“添加”→“StandardCommands”→

“ToolHandling”→

“UnMount”，彈出“UnMount”對(duì)話框。“工具”選擇平口手爪工具“Gripper”（對(duì)象樹點(diǎn)選），“新TCPF”選擇“fr4tcp”（平口手爪工具的TCP點(diǎn)），單擊“確定”，單擊“Close”，完成平口手爪工具卸載。單擊選中“via10”，按“Ctrl+C”“Ctrl+V”，復(fù)制并粘貼該點(diǎn)位，按F2，將其重命名為“via11”。在圖形窗口中右擊機(jī)器人本體，在彈出的對(duì)話框中單擊“初始位置”，機(jī)器人回到“Home”位。在對(duì)象樹中單擊選中“via11”，單擊“操作”→“添加位置”→“添加當(dāng)前位置”，在“via11”點(diǎn)后添加過(guò)渡點(diǎn)，按F2，修改名字為“home”。在路徑編輯器中，單擊“via11”右側(cè)“離線編程”，彈出“default-via11”對(duì)話框，依次單擊“添加”→“StandardCommands”→“ToolHandling”

→“Mount”，彈出“Mount”對(duì)話框，“工具”選擇母盤“Momplate”，“新TCPF”選擇“fr1tcp”（母盤TCP），單擊“確定”，單擊“Close”。（26）在序列編輯器中，單擊“將仿真跳轉(zhuǎn)至起點(diǎn)”。在序列編輯器中，單擊“正向播放仿真”按鈕，觀察機(jī)器人運(yùn)動(dòng)仿真的效果。至此，完成了本案例的機(jī)器人取放電機(jī)外殼模型的運(yùn)動(dòng)仿真。5.5.1機(jī)器人裝配工作站仿真【例5-5】在例5-4的基礎(chǔ)上，繼續(xù)采用PS軟件進(jìn)行工業(yè)機(jī)器人裝配工作過(guò)程仿真，機(jī)器人換裝吸盤工具，將端蓋從輸送線上拾取、搬運(yùn)、裝配到外殼上。操作步驟如下。（1）單擊“建?！薄敖M件”→“插入組件”，彈出的“插入組件”對(duì)話框，雙擊“cover.cojt”文件夾，將端蓋零件插入。在對(duì)象樹中單擊選中“端蓋”，按“Alt+R”，彈出“重定位”對(duì)話框，“從坐標(biāo)系”設(shè)為自身，“到坐標(biāo)系”為fr2，單擊“應(yīng)用”，單擊“關(guān)閉”。5.5.1機(jī)器人裝配工作站仿真（2）在操作樹中單擊選中“CompOp”，單擊菜單欄“操作”→“創(chuàng)建操作”→“新建操作”→“新建對(duì)象流操作”，彈出“新建對(duì)象流操作對(duì)話框”，如圖5-66所示，“名稱”修改為“輸送紫色端蓋”，“對(duì)象”選擇“端蓋”（對(duì)象樹中點(diǎn)選），“起點(diǎn)”設(shè)為“fr2”，“終點(diǎn)”設(shè)為“fr3”，“持續(xù)時(shí)間”為3秒，單擊“確定”，創(chuàng)建對(duì)象流操作。在操作樹中右擊“輸送紫色端蓋”，在彈出的菜單中單擊“設(shè)為當(dāng)前操作”。在序列編輯器中，右擊“輸送紫色端蓋”操作，在彈出的菜單中單擊“突顯事件”，彈出“突顯事件”對(duì)話框?！巴伙@顏色”設(shè)為紫色，“要突顯的對(duì)象”選擇“端蓋”（對(duì)象樹中點(diǎn)選），保持模式“任務(wù)開始后”的“0”秒，單擊“確定”。5.5.1機(jī)器人裝配工作站仿真（3）在操作樹中單擊選中“CompOp”，單擊菜單欄“操作”→“創(chuàng)建操作”→“新建操作”→“新建拾放操作”，彈出“新建拾放操作對(duì)話框”，如圖5-67所示，“名稱”修改為“取吸盤工具”，“握爪”選擇母盤“Momplate”，“拾取”點(diǎn)設(shè)為“fr7”（吸盤工具基準(zhǔn)點(diǎn)處），單擊“確定”，創(chuàng)建“取吸盤工具”操作。圖5-66“新建對(duì)象流操作”對(duì)話框5.5.1機(jī)器人裝配工作站仿真（4）在路徑編輯器中，單擊“拾取2”行右側(cè)“離線編程”列，彈出“離線編程命令”對(duì)話框，單擊“全部”，清除所有命令。依次單擊“添加”→“StandardCommands”→

“ToolHandling”→“Mount”，彈出“Mount”對(duì)話框?！肮ぞ摺边x擇平口手爪工具“Suckertool”（對(duì)象樹點(diǎn)選），“新TCPF”選擇“fr2tcp”（吸盤工具的TCP點(diǎn)），單擊“確定”，單擊“Close”，完成吸盤工具安裝。圖5-67“新建拾放操作”對(duì)話框5.5.1機(jī)器人裝配工作站仿真（5）在操作樹中單擊選中“取吸盤工具”下的“拾取2”點(diǎn)，單擊圖形查看器工具欄中的“單個(gè)或多個(gè)位置操控”按鈕，打開“位置操控”，單擊旋轉(zhuǎn)軸“Rz”，調(diào)整機(jī)器人轉(zhuǎn)180度，使母盤和吸盤工具的接線盒對(duì)齊，單擊“關(guān)閉”。單擊“操作”→“添加位置”→“在前面添加位置”，彈出“機(jī)器人調(diào)整-Robot”對(duì)話框。單擊平移