搬運案例規(guī)劃

搬運案例規(guī)劃一、典型工作任務(wù)工業(yè)機器人程序總體規(guī)劃二、搬運輪轂工藝單元組成與功能三、搬運輪轂工藝流程規(guī)劃四、搬運輪轂程序規(guī)劃五、運動路徑及點位規(guī)劃六、I/O信號規(guī)劃1/25一典型工作任務(wù)工業(yè)機器人程序總體規(guī)劃工業(yè)機器人的編程一般采用模塊化方式，即將不同功能需求的數(shù)據(jù)或程序放到不同的程序模塊中。將工業(yè)機器人程序劃分為4個程序模塊，包括主程序模塊、應(yīng)用程序模塊、變量定義模塊和點位定義模塊。工業(yè)機器人程序規(guī)劃示意圖如圖所示。工業(yè)機器人程序主程序模塊應(yīng)用程序模塊搬運輪轂流程程序裝配車標流程程序變量定義模塊點位定義模塊2/25一典型工作任務(wù)工業(yè)機器人程序總體規(guī)劃主程序模塊包括初始化程序Initialize和主程序Main，初始化程序用于信號的復(fù)位、變量的賦初值以及工業(yè)機器人初始位姿的調(diào)整、工業(yè)機器人整體運行速度的把控。典型工作任務(wù)工藝程序共用同一個初始化程序以及主程序，編程時需要根據(jù)不同的初始化需求在初始化程序中添加新的初始化內(nèi)容；主程序只有一個，用于整個流程的組織和串聯(lián)，并作為自動運行程序的入口。主程序模塊InitializeMain3/25一典型工作任務(wù)工業(yè)機器人程序總體規(guī)劃應(yīng)用程序模塊應(yīng)用程序模塊包含了工業(yè)機器人實現(xiàn)典型工作任務(wù)的工藝流程程序，即搬運輪轂流程程序PCarryHub和裝配車標流程程序Passemble等，工業(yè)機器人作為整個工藝流程的控制端，可以控制周邊設(shè)備配合其完成相應(yīng)的工藝流程?？紤]到典型工作任務(wù)的工藝流程之間具有相關(guān)性，部分子程序需要相互調(diào)用，因此典型工作任務(wù)流程程序下面的所有子程序都存放在應(yīng)用程序模塊下面；當使用不同的流程程序時，調(diào)用相關(guān)的子程序即可。點位變量定義模塊用于聲明并保存工業(yè)機器人的空間軌跡點位，便于后續(xù)程序中的點位調(diào)用。變量定義模塊定義了程序中使用到的變量。4/25二搬運輪轂工藝單元組成與功能工業(yè)機器人搬運輪轂工藝中使用的單元有工具單元、執(zhí)行單元、倉儲單元、總控單元、壓裝單元，通過使用這些單元可以實現(xiàn)工業(yè)機器人將倉儲單元的輪轂搬運到壓裝單元的上料位置。搬運輪轂工藝單元工具單元執(zhí)行單元倉儲單元壓裝單元5/25二搬運輪轂工藝單元組成與功能執(zhí)行單元組成與功能執(zhí)行單元由工業(yè)機器人和伺服滑臺組成，通過伺服滑臺擴展工業(yè)機器人運動范圍，使工業(yè)機器人往返于單元之間，伺服滑臺有效行程為0～760mm，移動的速度范圍為0～25mm/s。伺服滑臺帶有正、負極限限位傳感器和原點傳感器（此處按照功能命名，按照原理劃分均為光電傳感器），限位傳感器的位置可以根據(jù)需要自行調(diào)節(jié)。原點傳感器用于伺服軸回原點時的定位檢測，該原點傳感器的位置也可以自行調(diào)節(jié)，此處將原點傳感器的位置設(shè)置為工業(yè)機器人在導(dǎo)軌上處于0mm的位置（以執(zhí)行單元標尺為參照）。6/25二搬運輪轂工藝單元組成與功能執(zhí)行單元組成與功能執(zhí)行單元組成如下圖所示（示意）。工業(yè)機器人執(zhí)行單元伺服滑臺負極限傳感器原點傳感器正極限傳感器7/25二搬運輪轂工藝單元組成與功能工具單元組成與功能工具單元的工具架上放置了7種不同類型的快換工具，每個工具都有相應(yīng)的工具編號，工業(yè)機器人搬運輪轂工藝中需要用到1號夾爪工具。

12345678/25二搬運輪轂工藝單元組成與功能壓裝單元組成與功能壓裝包括車標架、壓車標氣缸、壓車標壓頭、安放輪轂工裝、壓力傳感器、滑臺、行程開關(guān)、壓力顯示儀。壓裝單元有4個工位，輪轂上料工位、壓車標工位、壓輪胎工位、輪轂下料工位，其中輪轂上料工位和輪轂下料工位處于同一個空間位置，滑臺可隨傳送帶移動到不同的工位上，在工業(yè)機器人搬運輪轂工藝中，工業(yè)機器人取完輪轂后將輪轂放置到安放輪轂工裝上。9/25二搬運輪轂工藝單元組成與功能壓裝單元組成與功能壓裝單元的組成如圖所示。壓車標氣缸壓輪胎工位壓車標工位壓車標壓頭壓力顯示儀行程開關(guān)安放輪轂工裝滑臺壓力傳感器輪轂上、下料工位車標架10/25三搬運輪轂工藝流程規(guī)劃倉儲單元的六個料倉處均放有正面朝上的輪轂，如圖所示。11/25三搬運輪轂工藝流程規(guī)劃工業(yè)機器人搬運輪轂的工藝流程如下圖所示。通過觸摸屏指定倉儲單元某個料倉彈出。工業(yè)機器人選用1號夾爪工具取出輪轂。壓裝單元滑臺移動到輪轂上料工位。工業(yè)機器人將輪轂放到壓裝單元安放輪轂工裝上，最后將工具放回工具架。12/25四搬運輪轂程序規(guī)劃工業(yè)機器人搬運輪轂流程程序規(guī)劃如圖所示。搬運輪轂流程程序PCarryHub取工具MGetTool伺服滑臺移動FRobotSlide取輪轂MGetHub壓裝單元滑臺移動FHubSlide壓裝單元上料MPutToPressUnit放工具MPutTool13/25四搬運輪轂程序規(guī)劃指令說明MGetTool取工具程序該程序為帶參數(shù)的例行程序，改變工具參數(shù)號（工具參數(shù)號對應(yīng)工具架上工具的編號順序）后，工業(yè)機器人取工具架上對應(yīng)工具編號的工具。FRobotSlide伺服滑臺移動程序該程序為帶參數(shù)的例行程序,輸入位置和移動速度參數(shù)后，可以控制伺服滑臺以設(shè)定的速度在導(dǎo)軌上移動到指定位置。MGetHub取料倉輪轂程序工業(yè)機器人接收到觸摸屏上選擇的對應(yīng)料倉已彈出信號之后，沿著滑臺移動至此料倉位置處，取出該輪轂。表1

搬運輪轂流程程序PCarryHub子程序功能表（1）搬運輪轂流程程序PCarryHub包含的各個子程序的功能見表1和表2。14/25四搬運輪轂程序規(guī)劃指令說明FHubSlide壓裝單元滑臺移動程序該程序為帶參數(shù)的例行程序，參數(shù)對應(yīng)不同工位。改變參數(shù)號后運行程序，可以控制壓裝單元滑臺移動到輪轂上下料工位、壓車標工位。MPutToPressUnit壓裝單元上料程序該程序的功能是工業(yè)機器人將料倉中已取出的輪轂放置到壓裝單元的上料工位上。MPutTool放工具程序該子程序為帶參數(shù)的例行程序，改變工具參數(shù)號（工具參數(shù)號對應(yīng)工具架上工具的編號順序），工業(yè)機器人可以將工具放回到工具架對應(yīng)工具編號的位置上。表2

搬運輪轂流程程序PCarryHub子程序功能表（2）接上頁15/25五運動路徑及點位規(guī)劃路徑規(guī)劃1.工業(yè)機器人以工作原點Home的姿態(tài)隨滑臺運動到拾取工具單元位置附近，然后進行1號夾爪工具（可取正面朝上的輪轂）的裝載。2.工業(yè)機器人隨滑臺移動到倉儲單元位置附近，調(diào)整姿態(tài)到HomeRight或HomeLeft(位置由彈出倉位決定)，取出彈出料倉中的輪轂零件。3.工業(yè)機器人隨滑臺移動到壓裝單元位置附近，調(diào)整姿態(tài)到HomeLeft，將輪轂零件放置到壓裝單元的上料工位處。4.工業(yè)機器人隨滑臺移動到工具單元位置附近，調(diào)整姿態(tài)到工作原點Home,將1號夾爪工具放回到工具架上。16/25五運動路徑及點位規(guī)劃點位、坐標系及變量規(guī)劃工業(yè)機器人搬運程序中的空間軌跡點位、坐標系及變量見表3、表4和表5。名稱功能描述工業(yè)機器人空間軌跡點Home工業(yè)機器人工作原點安全姿態(tài)（其中一軸、二軸、三軸、四軸、六軸均為0度，五軸為90度）HomeLeft工業(yè)機器人工作原點左側(cè)安全姿態(tài)（其中二軸、三軸、四軸、六軸均為0度，一軸和五軸為90度）HomeRight工業(yè)機器人工作原點右側(cè)安全姿態(tài)（其中二軸、三軸、四軸、六軸均為0度，一軸為-90度，五軸為90度）Area0600R取、放工具過渡點位Area0100R取、放1號和4號料倉輪轂過渡點位表3

工業(yè)機器人搬運輪轂零件軌跡點位(1)17/25五運動路徑及點位規(guī)劃名稱功能描述工業(yè)機器人空間軌跡點Area0101R取、放2號和5號料倉輪轂過渡點位Area0102R取、放3號和6號料倉輪轂過渡點位ToolPoint{7}一維數(shù)組，用于存放工業(yè)機器人取、放7個工具的點位數(shù)據(jù)StorageHubPoint{6}一維數(shù)組，用于存放工業(yè)機器人取、放倉儲單元六個倉位處輪轂的點位數(shù)據(jù)Area0301W壓裝單元上料工位表4工業(yè)機器人搬運輪轂零件軌跡點位(2)接上頁18/25五運動路徑及點位規(guī)劃名稱功能描述工具坐標系tool0默認TCP（法蘭盤中心）變量NumPosition用于存儲伺服滑臺位置的中間變量QuickChangeMotion定義觸發(fā)數(shù)據(jù)，對應(yīng)使快換裝置主端口鋼珠縮回表5工業(yè)機器人搬運輪轂零件坐標系、變量接上頁19/25六I/O信號規(guī)劃工業(yè)機器人搬運案例程序的信號規(guī)劃見表6~表11。信號名稱I/O地址功能說明對應(yīng)硬件PLC地址FrPDigServoArrive15伺服滑臺運動到位的反饋信號，當信號值為1時，表示伺服滑臺移動到指定距離位置；當信號為0時，表示伺服滑臺尚未移動到指定距離位置。PLC3板載數(shù)字量輸出Q0.4FrPDigStorage1Out～FrPDigStorage6Out0～5料倉彈出反饋信號，信號值為1時，分別表示告知工業(yè)機器人倉儲單元的1～6號料倉已經(jīng)彈出到位?？偪貑卧狿LC1遠程I/O模塊No.5FR2108輸出信號Q16.0～Q16.5表6工業(yè)機器人搬運程序I/O信號(1)20/25六I/O信號規(guī)劃信號名稱I/O地址功能說明對應(yīng)硬件PLC地址FrPDigStepArrive10壓裝單元滑臺運動到位反饋信號，信號值為1時，表示壓裝單元滑臺運動到位；滑臺運動到位的反饋信號；當信號為0時，表示滑臺尚未移動到指定距離位置?？偪貑卧狿LC1遠程I/O模塊No.6FR2108輸出信號Q17.2ToPAnaVelocity32-47控制伺服滑臺運動速度信號，該信號值用于指定伺服滑臺的運動速度值。PLC3板載模擬量輸入信號IW64表7工業(yè)機器人搬運程序I/O信號(2)接上頁21/25六I/O信號規(guī)劃信號名稱I/O地址功能說明對應(yīng)硬件PLC地址ToTDigQuickChange0控制工具快換裝置動作，當信號值為1時，控制工具快換裝置主端口鋼珠縮回；當信號值為0時，控制工具快換裝置主端口鋼珠彈出?？鞊Q裝置-ToTDigGrip2控制夾爪類工具動作，當信號值為1時，控制夾爪工具閉合；當信號值為0時，控制夾爪工具張開。夾爪類工具-表8

工業(yè)機器人搬運程序I/O信號(3)接上頁22/25六I/O信號規(guī)劃信號名稱I/O地址功能說明對應(yīng)硬件PLC地址ToPDigHome8控制伺服滑臺回原點信號，信號值為1時，通過PLC3間接控制滑臺回原點。PLC3SM1221數(shù)字量輸入模塊I9.0ToPDigServoMode11伺服滑自動/手動模式切換信號，信號值為1時為自動模式，可通過給定工業(yè)機器人運動參數(shù)控制伺服滑臺移動；值為0時為手動模式，可實現(xiàn)手動點動控制伺服滑臺移動。I9.3表9

工業(yè)機器人搬運程序I/O信號(4)接上頁23/25六I/O信號規(guī)劃信號名稱I/O地址功能說明對應(yīng)硬件PLC地址ToPDigHubSlide121控制壓裝單元滑臺移動到上料工位信號，信號值為1時觸發(fā)PLC1間接控制壓裝單元滑臺移動到上下料工位。執(zhí)行單元PLC1遠程I/O模塊No.3FR1108數(shù)字量輸入模塊I18.5ToPDigHubSlide222控制壓裝單元滑臺移動到壓車標工位信號，信號值為1時觸發(fā)PLC1間接控制壓裝單元滑臺移動到壓車標工位。I18.6表10工業(yè)機器人搬運程序I/O信號(5)接上頁24/25六I/O信號規(guī)劃信號名稱I/O地址功能說明對應(yīng)硬件PLC地址ToPDigFinishHub13料倉取/放料完成信號，信號值為1時觸發(fā)PLC1間接控制對應(yīng)料倉縮回。執(zhí)行單元PLC1遠程I/O模塊No.2FR1108數(shù)字量輸入模塊I17