《工業(yè)機(jī)器人離線編程與仿真一體化教程》課件-項(xiàng)目三 工業(yè)機(jī)器人涂膠任務(wù)編程與仿真

工業(yè)機(jī)器人離線編程與仿真一體化教程項(xiàng)目三工業(yè)機(jī)器人涂膠任務(wù)編程與仿真工業(yè)機(jī)器人涂膠任務(wù)編程與仿真任務(wù)1工業(yè)機(jī)器人涂膠工作任務(wù)簡(jiǎn)介任務(wù)2工業(yè)機(jī)器人涂膠仿真工作站的構(gòu)建任務(wù)3工業(yè)機(jī)器人涂膠運(yùn)動(dòng)軌跡程序創(chuàng)建任務(wù)4工業(yè)機(jī)器人涂膠工作仿真運(yùn)行與調(diào)試一、任務(wù)目標(biāo)①了解工業(yè)機(jī)器人涂膠作業(yè)的應(yīng)用場(chǎng)合；②掌握工業(yè)機(jī)器人涂膠工作任務(wù)要求以及具體任務(wù)內(nèi)容；二、學(xué)習(xí)內(nèi)容

在汽車制造工廠中，需要在總裝車間完成前、后風(fēng)擋玻璃的涂膠及裝配工序，而裝配品質(zhì)由涂膠質(zhì)量及安裝質(zhì)量共同決定，涂膠及裝配質(zhì)量直接影響整車的降噪、防漏水品質(zhì)，同時(shí)還影響用戶對(duì)整車的感覺，所以越來越多的總裝車間采用機(jī)器人完成涂膠及裝配工作，以保證涂膠和裝配品質(zhì)，如圖所示。二、學(xué)習(xí)內(nèi)容

本項(xiàng)目以工業(yè)機(jī)器人涂膠任務(wù)為例，通過離線編程的方式實(shí)現(xiàn)工業(yè)機(jī)器人涂膠任務(wù)的編程與調(diào)試。為了簡(jiǎn)化任務(wù)，涂膠工藝中部分步驟簡(jiǎn)化，默認(rèn)玻璃風(fēng)擋到位后，開始編程操作，膠槍由機(jī)器人I/O信號(hào)控制輸出和停止，不考慮膠槍其他參數(shù)設(shè)定，工業(yè)機(jī)器人涂膠工作站如圖3-2所示。三、任務(wù)總結(jié)本項(xiàng)目以工業(yè)機(jī)器人涂膠任務(wù)為例，通過離線編程的方式實(shí)現(xiàn)工業(yè)機(jī)器人涂膠任務(wù)的編程與調(diào)試。為了簡(jiǎn)化任務(wù)，涂膠工藝中部分步驟簡(jiǎn)化，默認(rèn)玻璃風(fēng)擋到位后，開始編程操作，膠槍由機(jī)器人I/O信號(hào)控制輸出和停止，不考慮膠槍其他參數(shù)設(shè)定。一、任務(wù)目標(biāo)①掌握創(chuàng)建空工作站解決方案的方法；②學(xué)會(huì)工業(yè)機(jī)器人模型的選擇和導(dǎo)入；③掌握機(jī)器人系統(tǒng)創(chuàng)建的方法；④掌握基本建模功能和測(cè)量功能；⑤學(xué)會(huì)導(dǎo)入外部模型；二、學(xué)習(xí)內(nèi)容2.1創(chuàng)建空工作站解決方案2.2工業(yè)機(jī)器人模型的選擇和導(dǎo)入2.3創(chuàng)建機(jī)器人系統(tǒng)創(chuàng)建機(jī)器人系統(tǒng)有三種方法：①?gòu)牟季?，該方法根?jù)創(chuàng)建好的機(jī)器人模型自動(dòng)匹配合適的機(jī)器人系統(tǒng)；②新建系統(tǒng)，該方法完全創(chuàng)建一個(gè)新的系統(tǒng)并添加到工作站中；③已有系統(tǒng)，將已創(chuàng)建好的系統(tǒng)添加到當(dāng)前工作站中；2.3創(chuàng)建機(jī)器人系統(tǒng)

本任務(wù)選擇第一種方法“從布局...”創(chuàng)建機(jī)器人系統(tǒng)，軟件會(huì)根據(jù)當(dāng)前創(chuàng)建的機(jī)器人模型自動(dòng)匹配創(chuàng)建合適的機(jī)器人系統(tǒng)。2.3創(chuàng)建機(jī)器人系統(tǒng)

若需要更改選項(xiàng)，點(diǎn)擊“選項(xiàng)...”按鈕，彈出更改選項(xiàng)菜單，設(shè)置完成后，點(diǎn)擊完成即可。2.4基本建模功能RobotStudio軟件提供了基本的建模功能，切換到建模功能選項(xiàng)卡，如圖3-12所示，借助選項(xiàng)卡下的創(chuàng)建功能組和CAD操作功能組，可以創(chuàng)建工作站所需要的模型。圖3-12建模功能選項(xiàng)卡界面2.4基本建模功能2.4基本建模功能

上述的模型創(chuàng)建方法只能進(jìn)行簡(jiǎn)單的模型創(chuàng)建，借助CAD操作功能組，可以完成較為復(fù)雜模型的創(chuàng)建。RobotStudio軟件支持的CAD操作主要有交叉、減去、結(jié)合、拉伸表面、拉伸曲線、從法線生成直線和修改曲線幾種2.5測(cè)量功能RobotStudio軟件提供的一系列的測(cè)量工具，可以方便的測(cè)量模型的尺寸、角度和位置等信息。序號(hào)類型功能說明1點(diǎn)到點(diǎn)測(cè)量圖形窗口中兩點(diǎn)間的距離。2角度通過在圖形窗口中選擇的三個(gè)點(diǎn)確定的角度。第一個(gè)點(diǎn)為聚點(diǎn)，然后在每行選擇一個(gè)點(diǎn)。3直徑直徑，其圓周使用在圖形窗口中選擇的三點(diǎn)來定義。4最短距離在圖形窗口中選擇的兩個(gè)對(duì)象之間的最近距離。2.6外部模型導(dǎo)入

使用RobotStudio進(jìn)行機(jī)器人的仿真驗(yàn)證時(shí)，如果需要使用精細(xì)的3D模型或仿真精度要求較高，用RobotStudio軟件建模難度較大時(shí)，可以通過第三方的建模軟件（如AutoCAD、UG、Pro/E、SolidWorks等）進(jìn)行建模，并通過軟件支持格式導(dǎo)入到RobotStudio軟件中來完成建模布局的工作。序號(hào)類型后綴名1ACIS文件*.sat;*.sab;*.asat;*.asab2IGES文件*.igs;*.iges3STEP文件*.stp;*.step;*.p214VDAFS文件*.vda;*.vdafs5ProE/Creo文件*.prt;*.asm6Inventor文件*.ipt;*.iam7CatiaV4文件*.model;*.exp;*.session8CatiaV5/V6文件*.catpart;*.catproduct;*.cgr;*.3dxml9SolidWorks文件*.sldpart;*.sldasm10JTOpen文件*.jt11Parasolid文件*.x_t;*.xmt_txt;*.x_b;*.xmt_bin12DXF/DWG文件*.dxf;*.dwg13NX文件*.prt;14SolidEdge文件*.par;*.psm;*.asm15VRML文件*.wrl16STL文件*.stl17COLLADA文件*.dae18OBJ文件*.obj193DS文件*.3ds20RSGFX文件*.rsgfx21LDraw文件*.ldr;*.ldraw;*.mpd三、任務(wù)總結(jié)一、任務(wù)目標(biāo)①掌握涂膠工件坐標(biāo)系創(chuàng)建方法；②掌握工業(yè)機(jī)器人虛擬輸出信號(hào)創(chuàng)建方法；③學(xué)會(huì)自動(dòng)創(chuàng)建機(jī)器人運(yùn)動(dòng)路徑；④掌握根據(jù)作業(yè)任務(wù)要求調(diào)整目標(biāo)點(diǎn)位置的方法；⑤學(xué)會(huì)插入邏輯指令；二、學(xué)習(xí)內(nèi)容3.1創(chuàng)建涂膠工件坐標(biāo)系

涂膠作業(yè)時(shí)，風(fēng)擋玻璃放置在工作臺(tái)上，為了準(zhǔn)確定位，一般工作臺(tái)設(shè)置有專門的定位裝置，為了作業(yè)方便，通常把工件坐標(biāo)系設(shè)置在固定的工作臺(tái)上。3.1創(chuàng)建涂膠工件坐標(biāo)系3.2創(chuàng)建機(jī)器人虛擬輸出信號(hào)

本項(xiàng)目要求膠槍的開啟和關(guān)閉由機(jī)器人的I/O信號(hào)控制，本小節(jié)將介紹創(chuàng)建虛擬輸出信號(hào)的方法3.2創(chuàng)建機(jī)器人虛擬輸出信號(hào)

項(xiàng)目序號(hào)參數(shù)名稱設(shè)置參數(shù)說明1信號(hào)類型數(shù)字輸出選擇創(chuàng)建信號(hào)類型2信號(hào)數(shù)量1創(chuàng)建信號(hào)的數(shù)量，可以同時(shí)創(chuàng)建多個(gè)信號(hào)3信號(hào)名稱DO設(shè)置創(chuàng)建信號(hào)的名稱4分配給設(shè)備無虛擬信號(hào)，這里選擇無設(shè)備5開始索引1信號(hào)起始索引號(hào)6步驟1多個(gè)信號(hào)之間間隔表3-12信號(hào)添加參數(shù)設(shè)置說明表3.3自動(dòng)路徑創(chuàng)建

信號(hào)設(shè)置完畢后，開始進(jìn)行離線編程。首先確保編程使用的工具和工件坐標(biāo)系正確，在基本功能選項(xiàng)卡下，設(shè)置工件坐標(biāo)為新創(chuàng)建的“Wobj_1”，工具為“MyTool”3.3自動(dòng)路徑創(chuàng)建3.3自動(dòng)路徑創(chuàng)建

項(xiàng)目序號(hào)選擇或輸入數(shù)值功能1最小距離設(shè)置兩生成點(diǎn)之間的最小距離。即小于該最小距離的點(diǎn)將被過濾掉。2公差設(shè)置生成點(diǎn)所允許的幾何描述的最大偏差。3最大半徑在將圓周視為直線前確定圓的半徑大小。即可將直線視為半徑無限大的圓。4線性為每個(gè)目標(biāo)生成線性移動(dòng)指令。5環(huán)形在描述圓弧的選定邊上生成環(huán)形移動(dòng)指令。6常量使用常量距離生成點(diǎn)。7最終偏移設(shè)置距離最后一個(gè)目標(biāo)的指定偏移。8起始偏移設(shè)置距離第一個(gè)目標(biāo)的指定偏移。9Approach（接近）在距離第一個(gè)目標(biāo)指定距離的位置，生成一個(gè)新目標(biāo)。10Depart（遠(yuǎn)離）在距離最后一個(gè)目標(biāo)指定距離的位置，生成一個(gè)新目標(biāo)。表3-13自動(dòng)路徑參數(shù)設(shè)置功能說明表3.4對(duì)準(zhǔn)目標(biāo)點(diǎn)方向自動(dòng)生成的程序中，各個(gè)目標(biāo)點(diǎn)位姿并不符合實(shí)際任務(wù)要求，這里需要進(jìn)行對(duì)準(zhǔn)目標(biāo)點(diǎn)方向操作，以便路徑優(yōu)化。3.4對(duì)準(zhǔn)目標(biāo)點(diǎn)方向3.5設(shè)定表面法線方向

擋風(fēng)玻璃是一個(gè)曲面結(jié)構(gòu)，涂膠作業(yè)時(shí)需要保證涂膠槍始終與擋風(fēng)玻璃面垂直，即處于表面法線方向3.6插入邏輯指令本項(xiàng)目中的膠槍由機(jī)器人I/O信號(hào)控制其輸出和停止，路徑程序自動(dòng)生成后還需要添加相應(yīng)的邏輯控制指令來實(shí)現(xiàn)膠槍的開啟和關(guān)閉控制。方法一3.6插入邏輯指令本項(xiàng)目中的膠槍由機(jī)器人I/O信號(hào)控制其輸出和停止，路徑程序自動(dòng)生成后還需要添加相應(yīng)的邏輯控制指令來實(shí)現(xiàn)膠槍的開啟和關(guān)閉控制。方法二三、任務(wù)總結(jié)一、任務(wù)目標(biāo)①掌握優(yōu)化涂膠路徑的方法；②學(xué)會(huì)涂膠作業(yè)的仿真運(yùn)行與調(diào)試；③學(xué)會(huì)創(chuàng)建碰撞監(jiān)控；④學(xué)會(huì)項(xiàng)目的打包與解包；二、學(xué)習(xí)內(nèi)容4.1涂膠程序優(yōu)化任務(wù)3中基本完成了涂膠任務(wù)的程序，不過整個(gè)程序還不夠完善，本任務(wù)將對(duì)程序進(jìn)一步的優(yōu)化。4.1涂膠程序優(yōu)化程序添加完成后，還需要根據(jù)作業(yè)任務(wù)對(duì)程序中各指令的參數(shù)進(jìn)行微調(diào)，主要涉及作業(yè)時(shí)的轉(zhuǎn)彎區(qū)半徑及速度PROCPath_10() MoveJTarget_240,v50,z1,MyTool\WObj:=Wobj_1; MoveLTarget_10,v50,fine,MyTool\WObj:=Wobj_1; WaitTime0.5; SetDO1; WaitTime0.5; MoveLTarget_20,v50,z1,MyTool\WObj:=Wobj_1; MoveLTarget_30,v50,z1,MyTool\WObj:=Wobj_1; MoveCTarget_40,Target_50,v50,z1,MyTool\WObj:=Wobj_1; MoveCTarget_60,Target_70,v50,z1,MyTool\WObj:=Wobj_1; MoveLTarget_80,v50,z1,MyTool\WObj:=Wobj_1;4.1涂膠程序優(yōu)化 MoveCTarget_90,Target_100,v50,z1,MyTool\WObj:=Wobj_1; MoveCTarget_110,Target_120,v50,z1,MyTool\WObj:=Wobj_1; MoveLTarget_130,v50,z1,MyTool\WObj:=Wobj_1; MoveCTarget_140,Target_150,v50,z1,MyTool\WObj:=Wobj_1; MoveCTarget_160,Target_170,v50,z1,MyTool\WObj:=Wobj_1; MoveLTarget_180,v50,z1,MyTool\WObj:=Wobj_1; MoveCTarget_190,Target_200,v50,z1,MyTool\WObj:=Wobj_1; MoveCTarget_210,Target_220,v50,fine,MyTool\WObj:=Wobj_1; WaitTime0.5; ResetDO1; WaitTime0.5; MoveLTarget_230,v50,z1,MyTool\WObj:=Wobj_1; MoveJTarget_240,v50,z1,MyTool\WObj:=Wobj_1; ENDPROC4.2涂膠程序仿真軸參數(shù)自動(dòng)配置完成后，即可進(jìn)行程序仿真調(diào)試。程序仿真前需要將所有的程序、參數(shù)設(shè)置等同步至RAPID，首次同步需要將所有的參數(shù)、數(shù)據(jù)及程序同步

4.2涂膠程序仿真

同步完成后，設(shè)置仿真進(jìn)入點(diǎn)，進(jìn)行仿真時(shí)，整個(gè)機(jī)器人程序?qū)⒃谔摂M控制器上運(yùn)行，此時(shí)可以通過“仿真控制”控件組來控制程序仿真的運(yùn)行。按鈕名稱作用播放/恢復(fù)開始和恢復(fù)仿真。?仿真開始后，暫停按鈕和停止按鈕即被啟用；?暫停仿真時(shí)，播放按鈕變?yōu)榛謴?fù)；?單擊恢復(fù)按鈕可繼續(xù)仿真；暫停/步驟暫停和步驟仿真。?單擊暫停按鈕，仿真暫停，暫停按鈕隨即變?yōu)椴襟E；?單擊恢復(fù)按鈕可繼續(xù)仿真；停止仿真開始后，單擊停止，整個(gè)仿真結(jié)束；重置將模擬重設(shè)為其初始狀態(tài)，如有需要可以自行設(shè)置初始狀態(tài)；表3-15“仿真控制”控件組按鈕功能說明表4.3創(chuàng)建碰撞監(jiān)控RobotStudio軟件還可以檢測(cè)和記錄工作站內(nèi)對(duì)象之間的碰撞。碰撞包含兩組對(duì)象，ObjectsA和ObjectsB，可以將對(duì)象放入其中以檢測(cè)兩組之間的碰撞。

4.3創(chuàng)建碰撞監(jiān)控選項(xiàng)功能描述啟動(dòng)啟用選中的碰撞檢測(cè)接近丟失設(shè)置接近丟失（差點(diǎn)撞上）的檢測(cè)范圍，即在此設(shè)置范圍內(nèi)顯示接近丟失顏色突出顯示碰撞選擇在兩個(gè)對(duì)象碰撞時(shí)必須突出顯示的碰撞對(duì)象（部件、物體或表面）。這也會(huì)在碰撞點(diǎn)或差點(diǎn)撞