第3篇 助跑 項目七 取放蓋板與自動鎖螺絲講解

職業(yè)教育“工程實踐創(chuàng)新項目”應(yīng)用課程系列教材“全國職業(yè)院校技能大賽”教學資源轉(zhuǎn)化成果機器人技術(shù)應(yīng)用項目教程第3篇——助跑項目七

取放蓋板與自動鎖螺絲目錄CONTENTS任務(wù)一、取蓋板任務(wù)二、放蓋板任務(wù)三、自動鎖螺絲任務(wù)一取蓋板目錄CONTENTS（1）熟悉RAPID程序運動指令例如：MoveAbsJ、MoveJ、MoveL等，這些指令都是機器人運動的基本指令，在本項目中也需要會熟練應(yīng)用。（2）雙吸盤工具的認識與安裝機器人取蓋板之前首先需要安裝吸盤工具。在項目六中，我們使用的是單吸盤工具，而在本項目中，由于蓋板相比異形芯片面積更大，因此我們采用的是雙吸盤工具?！救蝿?wù)準備】1.知識點準備

1.熟悉雙吸盤工具的使用。2.能利用示教編程實現(xiàn)工業(yè)機器人自動取蓋板?！救蝿?wù)目標】安裝吸盤工具的RAPID程序如下：2.技能點準備（1）熟悉使用大吸盤并預(yù)設(shè)安全點。3.設(shè)備準備

（1）PCB產(chǎn)品已安裝完畢。（2）在CHL-DS-01-A工作站蓋板原料區(qū)準備好蓋板。1.機器人定點，確定機器人取蓋板位置點首先在程序數(shù)據(jù)中新建點數(shù)據(jù)“gaiban”（數(shù)據(jù)類型選擇robtarget），操控示教器進入手動操縱模式，控制機器人完成取蓋板位置點的定點，定點完成點擊“修改位置”并存入點數(shù)據(jù)“gaiban”?！救蝿?wù)實施】任務(wù)描述：機器人首先安裝吸盤工具，然后運行到蓋板原料區(qū)蓋板所在位置，使用雙吸盤工具吸取蓋板，完成后機器人回到原點。一、取蓋板機器人吸取蓋板的動作與吸取異形芯片類似，具體步驟如下：（1）機器人運行至吸取蓋板過渡點位置；（2）機器人運行至吸取蓋板接近點位置，即進一步接近蓋板的位置；（3）機器人運行至吸取蓋板點位置；（4）控制雙吸盤吸真空信號打開；（5）機器人運行至吸取蓋板逃逸點位置；（6）機器人運行至吸取蓋板過渡點位置；（7）機器人回原點。2.編寫RAPID程序根據(jù)以上步驟，請同學們利用已學習的運動指令，完成取蓋板RAPID程序的編寫，并實現(xiàn)機器人吸取一塊蓋板后回到原點。3.練一練參考程序如下：（1）機器人DO（輸出）信號Vacunm_1是雙吸盤工具的吸真空信號，指令SetVacunm_1用于將該信號置位，實現(xiàn)吸真空，完成吸取蓋板。（2）為了簡化程序，我們是否可以考慮定義一個變量，每次機器人需要運動到某個點時，只需要給這個變量賦予新的點數(shù)據(jù)，RAPID程序提供賦值指令“:=”，可實現(xiàn)將該指令右側(cè)的值賦給左側(cè)的變量。4.新知識點例如：我們先定義一個變量VARrobtargetdian（變量數(shù)據(jù)類型是robtarget，變量名稱是dian），然后將機器人需要運動的位置用賦值指令賦給這個變量就行了。則吸取蓋板時的賦值指令如下：dian:=gaiban;練一練：編寫一個子程序，實現(xiàn)機器人運動到任何點位置。然后通過調(diào)用該子程序，重新編寫機器人吸取蓋板的程序。（3）通過調(diào)用子程序Yundong（），編寫吸取蓋板程序。

注意：調(diào)用子程序時，需使用調(diào)用例行程序指令ProcCall，并選擇需要調(diào)用的子程序?？梢园l(fā)現(xiàn)，在調(diào)用子程序Yundong（）之前，首先需要給變量dian賦值，這一點非常重要，請務(wù)必注意。1.用子程序來解決機器人運動到任意點的動作。2.編寫運動子程序的方法完成將蓋板原料區(qū)所有的蓋板吸取。【思考與練習】任務(wù)二放蓋板目錄CONTENTS1.知識點準備（1）熟悉RAPID程序運動指令及子程序的編寫本任務(wù)是取蓋板任務(wù)的延續(xù)，需要通過示教編程將吸取的蓋板放置到PCB板上，因此還需熟練應(yīng)用運動指令。2.技能點準備（1）熟悉使用大吸盤并預(yù)設(shè)安全點。（2）能夠完成蓋板的拾取。3.設(shè)備準備（1）將任務(wù)一的動作先完成，機器人將蓋板吸取完成并回到原點。【任務(wù)準備】1.熟悉子程序的調(diào)用。2.能利用示教編程實現(xiàn)工業(yè)機器人自動完成將蓋板放置到指定的PCB板上?！救蝿?wù)目標】任務(wù)簡介：機器人首先運行到需要放置蓋板的PCB板上，然后將蓋板從吸盤工具上分離并放置到PCB板上，再將吸盤工具放回工具架，完成后機器人回到原點。取蓋板與放蓋板實際上是一個連續(xù)的任務(wù)，為了簡化學習過程，我們分了兩個任務(wù)來講解，簡要流程為取蓋板、放蓋板和放置吸盤工具?！救蝿?wù)實施】（1）機器人定點，確定機器人放蓋板位置點首先在程序數(shù)據(jù)中新建點數(shù)據(jù)“fgb”（數(shù)據(jù)類型選擇robtarget），在機器人已到達圖所示位置的前提下操控示教器進入手動操縱模式，控制機器人完成放蓋板位置點的定點。PCB板可放置在工作站1-4號工位中任一工位上，定點時合理使用線性模式或單軸模式，定點完成點擊“修改位置”并存入點數(shù)據(jù)“fgb”。一、放置蓋板動作實現(xiàn)1.放置蓋板（2）編寫RAPID程序放置蓋板的程序步驟如下：1）機器人運行至放置蓋板過渡點位置；2）機器人運行至放置蓋板接近點位置；3）機器人運行至放置蓋板點位置；4）控制雙吸盤吸真空信號關(guān)閉，以使蓋板從雙吸盤工具脫離并放置到PCB板上；5）機器人運行至放置蓋板逃逸點位置；6）機器人回原點。（3）練一練按照上述步驟，請同學們自行編寫程序并在手動模式下進行調(diào)試，實現(xiàn)機器人放置一塊蓋板到1號工位PCB板上并回到原點的任務(wù)。提示：機器人運動到放置蓋板位置我們可以直接調(diào)用任務(wù)一中定義的子程序Yundong（）。參考程序如下：（4）新知識點指令ResetVacunm_1用于將雙吸盤吸真空信號Vacunm_1復(fù)位，從而將蓋板與雙吸盤工具分離并放置到PCB板上。

蓋板放置完畢后，根據(jù)PCB板制作工序，下一步應(yīng)進行PCB板的鎖螺絲，因此需要更換機器人快換工具為鎖螺絲工具，從而首先需要將吸盤工具放回到工具架。由于放置吸盤的位置和吸取吸盤的位置是同一個（均為“xipan”），所以無需重復(fù)進行機器人定點，可直接編寫RAPID程序?qū)崿F(xiàn)將吸盤工具放回。二、放置吸盤工具放置吸盤工具的程序步驟如下：（1）機器人運行至放置吸盤工具過渡點位置；（2）機器人運行至放置吸盤工具接近點位置；（3）機器人運行至放置吸盤工具位置；（4）控制快換工具信號置位，實現(xiàn)吸盤工具與機器人法蘭端分離；（5）機器人運行至放置吸盤工具逃逸點位置；（6）機器人回原點。1.編寫RAPID程序按照上述步驟，請同學們自行編寫程序并在手動模式下進行調(diào)試，實現(xiàn)機器人將吸盤工具放回的任務(wù)。顯然，我們可以繼續(xù)調(diào)用子程序Yundong（）。2.練一練參考程序如下：1.完成了任務(wù)一和任務(wù)二的學習后，可以嘗試將兩個任務(wù)連起來運行。2.通過調(diào)用例行程序Yundong（）、GET_Gaiban（）、PUT_Gaiban（）和PUT_Xipan（），編寫RAPID程序并調(diào)試程序，實現(xiàn)將蓋板區(qū)的蓋板吸取并放到工位上的PCB板上。3.將A03和A06兩塊PCB板分別安裝在1號工位和3號工位上，編寫RAPID程序控制機器人從蓋板原料區(qū)吸取兩塊蓋板，分別安裝到A03和A06兩塊PCB板上，安裝完畢后將吸盤工具放回工具架，機器人回原點?！舅伎寂c練習】任務(wù)三自動鎖螺絲目錄CONTENTS（1）熟悉鎖螺絲機CHL-DS-01-A工作站配備的鎖螺絲機由螺絲送料單元和帶扭矩的電動起子組成?！救蝿?wù)準備】1.知識點準備

1.熟悉鎖螺絲機的工作原理和使用方法。2.能利用示教編程實現(xiàn)工業(yè)機器人給PCB板自動鎖螺絲。3.掌握一維數(shù)組的應(yīng)用，掌握FOR循環(huán)指令的應(yīng)用?！救蝿?wù)目標】（2）鎖螺絲機信號及扭力控制機器人連接上鎖螺絲機快換工具后，當進入鎖螺絲狀態(tài)時，機器人會分配輸出信號啟動電動起子開始工作，當電動起子達到設(shè)置的扭矩后，電動起子停止工作，同時輸出結(jié)束的信號反饋給機器人進行處理。機器人收到電動起子的結(jié)束信號且軌跡下降到預(yù)設(shè)位置后，機器人連同電動起子抬起，鎖螺絲流程完成。（3）鎖螺絲工序涉及的機器人IO信號鎖螺絲過程中涉及到的機器人IO信號如下表：

信號類型信號名稱功能描述DIScrew_Arrive螺絲到位DItorque扭矩檢知DOScrew_BVac吹螺絲DOScrew_Hit打螺絲2.技能點準備（1）能夠手動發(fā)送信號吐螺絲并讓螺絲機轉(zhuǎn)動起來。（2）能夠準確預(yù)設(shè)打螺絲點。3．設(shè)備準備（1）PCB產(chǎn)品及蓋板已經(jīng)準備就緒。（2）鎖螺絲機、電動起子正確放置在對應(yīng)的工具架上，準備就緒。任務(wù)描述：機器人首先自動安裝鎖螺絲工具，然后運行至需要鎖螺絲的PCB板上進行自動鎖螺絲，完成后機器人將鎖螺絲工具放回工具架。【任務(wù)實施】一、安裝鎖螺絲工具1.機器人定點，確定鎖螺絲工具位置點。在程序數(shù)據(jù)中新建點數(shù)據(jù)“gun”，操控示教器進入手動操縱模式，控制機器人完成鎖螺絲工具位置的定點，定點完成點擊“修改位置”并存入點數(shù)據(jù)“gun”，我們可以在“程序數(shù)據(jù)”中單擊“robtarget”，找到剛剛新建的點“gun”。安裝鎖螺絲工具的程序流程與安裝吸盤工具的類似，程序流程圖如圖所示，具體程序可根據(jù)流程圖并參考安裝吸盤工具程序編寫。2.編寫RAPID程序其中部分流程如圖所示。3.練一練按照上述步驟，請同學們自行編寫程序并在手動模式下進行調(diào)試，實現(xiàn)機器人將安裝鎖螺絲工具的任務(wù)。參考程序如下：機器人安裝鎖螺絲工具后即可開始對PCB板進行鎖螺絲工序，CHL-DS-01-A工作站共有4個PCB板安裝工位，即最多可以對4塊PCB板進行鎖螺絲，每塊PCB板有4個螺絲，故最多需要安裝16個螺絲。下面我們以安裝一塊PCB板為例，介紹如何編寫程序完成自動鎖螺絲。二、機器人自動鎖螺絲1.數(shù)組數(shù)組是RAPID程序中一種特殊的數(shù)據(jù)類型，與C語言等高級語言中的數(shù)組類似，RAPID程序中的數(shù)組也是相同數(shù)據(jù)類型的多個數(shù)據(jù)按一定順序排列的組合，類似于數(shù)學中的集合。由于每塊PCB板有四個鎖螺絲的點位置需要確定，4塊PCB板則共有16個點位置，如果在程序中定義16個點數(shù)據(jù)，利用數(shù)組來進行多個點數(shù)據(jù)的定義，定義過程如下：（1）首先在示教器中打開“程序數(shù)據(jù)”，選擇“robtarget”；（2）點擊“顯示數(shù)據(jù)”，會看到當前已定義的所有“robtarget”類型數(shù)據(jù)，點擊“新建”，進入新建數(shù)據(jù)界面，名稱定義為“slswz”，存儲類型為“變量”，維數(shù)選擇“1”（即建立一維數(shù)組）；最后單擊{1}右側(cè)的…按鈕，進入定義數(shù)組大小界面，點擊數(shù)字“1”將其改成“4”。單擊“確定”，回到定義數(shù)組界面，再單擊“確定”，可看到剛剛定義的一維數(shù)組“slswz”已經(jīng)建立完成，如圖所示。（3）單擊新建的數(shù)組，可看到該數(shù)組有四個組件{1}、{2}、{3}、{4}，默認的值都是一樣的。操控示教器進入手動操縱模式，控制機器人完成一塊PCB板上四個鎖螺絲位置的定點。2.機器人定點，確定PCB板上四個鎖螺絲的位置點FOR重復(fù)執(zhí)行判斷指令是RAPID程序中用于一個或多個指令需要重復(fù)執(zhí)行數(shù)次的一條循環(huán)指令“DO”后面是需要重復(fù)執(zhí)行的指令，圖中是調(diào)用了例行程序Routine2。3.FOR重復(fù)執(zhí)行判斷指令機器人安裝螺絲過渡點位置機器人安裝螺絲位置應(yīng)用以上介紹的循環(huán)指令和數(shù)組，一塊PCB板自動鎖螺絲的程序流程圖如圖，具體程序可根據(jù)流程圖自行編寫。4.編寫RAPID程序按照上述步驟，請同學們自行編寫程序并在手動模式下進行調(diào)試，實現(xiàn)機器人對一塊PCB板自動鎖螺絲的任務(wù)。5.練一練參考程序如下：指令“WaitDItorque,1”用于等待螺絲機扭矩檢知信號變?yōu)?，此時打螺絲流程可以通過復(fù)位打螺絲信號來結(jié)束。6．新知識點自動鎖螺絲完成后，機器人即可將鎖螺絲工具放回工具架，從而完成全部任務(wù)。由于放置工具與安裝工具是同一個位置（均為“gun”），所以無需重復(fù)進行機器人定點，可直接編寫RAPID程序?qū)崿F(xiàn)將鎖螺絲工具放回，放回時同樣需注意應(yīng)使機器人運行至安全位置“safe”，以防止機器人與安裝工位發(fā)生碰撞。三、放置鎖螺絲工具放置鎖螺絲工具流程與放置吸盤工具流程類似，具體步驟如下。（1）機器人運行至安全位置；（2）機器人運行至放置鎖螺絲工具過渡點位置；（3）機器人運行至放置鎖螺絲工具接近點位置；（4）機器人運行至放置鎖螺絲工具位置；（5）控制快換工具信號置位，實現(xiàn)鎖螺絲工具與機器人法蘭端分離；（6）機器人運行至放置鎖螺絲工具逃逸點位置；（7）機器人運行至安全位置；（8）機器人回原點。1.編寫RAPID程序按照上述步驟，請同學們自行編