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BASICKNOWLEDGEOFINDUSTRIALROBOT工業(yè)機(jī)器人編程應(yīng)用

01應(yīng)用編程的基本步驟工業(yè)機(jī)器人基礎(chǔ)軌跡程序設(shè)計(jì)工業(yè)機(jī)器人機(jī)床上下料程序設(shè)計(jì)020403工業(yè)機(jī)器人搬運(yùn)碼垛程序設(shè)計(jì)CONTENTS目錄01應(yīng)用編程的基本步驟一、應(yīng)用編程基本步驟從本質(zhì)上講,工業(yè)機(jī)器人在工業(yè)中的應(yīng)用可總結(jié)為兩個(gè)典型:軌跡編程和搬運(yùn)編程。只要掌握這兩種典型應(yīng)用的調(diào)試方法就可以應(yīng)對(duì)千變?nèi)f化的現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用調(diào)試。工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用編程歸根結(jié)底是機(jī)器人與其外圍設(shè)備交互的過(guò)程,如右圖所示,8個(gè)步驟分別對(duì)應(yīng)機(jī)器人程序編寫的前、中、后三個(gè)階段。02工業(yè)機(jī)器人基礎(chǔ)軌跡程序設(shè)計(jì)二、工業(yè)機(jī)器人基礎(chǔ)軌跡程序設(shè)計(jì)常見的程序編程方法有兩種——示教編程方法和離線編程方法。示教編程方法是由操作者控制機(jī)器人運(yùn)動(dòng),記錄機(jī)器人作業(yè)的目標(biāo)點(diǎn),并插入所需的機(jī)器人指令和函數(shù)來(lái)完成程序的編寫。離線編程方法是操作者不對(duì)實(shí)際作業(yè)的機(jī)器人直接進(jìn)行示教,而是在離線編程軟件中進(jìn)行編程和仿真,并生成示教數(shù)據(jù),通過(guò)計(jì)算機(jī)間接對(duì)機(jī)器人進(jìn)行示教。由于示教編程方式使用性強(qiáng),操作簡(jiǎn)單,因此大部分機(jī)器人都常用這種方法。二、工業(yè)機(jī)器人基礎(chǔ)軌跡程序設(shè)計(jì)軌跡編程工作站由優(yōu)質(zhì)鋁材加工制造,表面陽(yáng)極氧化處理、通過(guò)在平面、曲面上蝕刻不同圖形規(guī)則的圖案(平行四邊形、五角星、橢圓、風(fēng)車圖案、凹字形圖案等多種不同軌跡圖案)。且該模型配有TCP示教輔助裝置(圖右上角),可通過(guò)焊槍描繪圖形,訓(xùn)練對(duì)機(jī)器人基本點(diǎn)的示教。還可以通過(guò)TCP輔助裝置訓(xùn)練創(chuàng)建機(jī)器人工具坐標(biāo)。二、工業(yè)機(jī)器人基礎(chǔ)軌跡程序設(shè)計(jì)二、工業(yè)機(jī)器人基礎(chǔ)軌跡程序設(shè)計(jì)

PROCmain()rIntiAll;!初始化程序WHILETRUEDO!死循環(huán)Path_20;Path_30;Path_40;Path_50;Path_60;Path_70;WaitTime5;!等待5sENDWHILEENDPROCPROCrIntiAll()!初始化程序MoveAbsJPhome\NoEOffs,v50,fine,tool0;!回原點(diǎn)。ENDPROC主程序main()中調(diào)用的子程Path_20~Path_70分別對(duì)應(yīng)圖5-5中(a)~(f)軌跡圖案,以下給出初始化子程序以及圖案(a)~(f)的程序。二、工業(yè)機(jī)器人基礎(chǔ)軌跡程序設(shè)計(jì)PROCPath_20()!風(fēng)車圖案軌跡程序MoveJoffs(p10,0,0,50),v100,fine,tool1\WObj:=wobj0;!運(yùn)行至第一個(gè)目標(biāo)點(diǎn)正上

方50mm處,

其中tool1是新建的工具坐標(biāo)(焊槍)MoveLp10,v200,fine,tool1\WObj:=wobj0;MoveLp20,v200,fine,tool1\WObj:=wobj0;MoveCp30,p10,v200,fine,tool1\WObj:=wobj0;!三點(diǎn)確定一條圓弧,p20為當(dāng)前

位置,所以應(yīng)該示教p30、p10兩個(gè)目標(biāo)點(diǎn)MoveLp40,v200,fine,tool1\WObj:=wobj0;MoveCp50,p10,v200,fine,tool1\WObj:=wobj0;MoveLp60,v200,fine,tool1\WObj:=wobj0;MoveCp70,p10,v200,fine,tool1\WObj:=wobj0;MoveLp80,v200,fine,tool1\WObj:=wobj0;MoveCp90,p10,v200,fine,tool1\WObj:=wobj0;MoveLoffs(p10,0,0,50),v100,fine,tool1\WObj:=wobj0;!走完軌跡回安全點(diǎn)ENDPROC二、工業(yè)機(jī)器人基礎(chǔ)軌跡程序設(shè)計(jì)PROCPath_30()!橢圓圖案軌跡程序MoveJoffs(p100,0,0,50),v100,fine,tool1\WObj:=wobj0;!運(yùn)行至第一個(gè)目標(biāo)

點(diǎn)正上方MoveLp100,v200,fine,tool1\WObj:=wobj0;MoveCp110,p120,v200,fine,tool1\WObj:=wobj0;MoveCp130,p100,v200,fine,tool1\WObj:=wobj0;MoveLoffs(p100,0,0,50),v100,fine,tool1\WObj:=wobj0;!注意一個(gè)MoveC

指令不能繪制一個(gè)完整的圓ENDPROC二、工業(yè)機(jī)器人基礎(chǔ)軌跡程序設(shè)計(jì)PROCPath_40()!平行四邊形圖案軌跡程序MoveLoffs(p140,0,0,50),v100,fine,tool1\WObj:=wobj0;!運(yùn)行至第一個(gè)目標(biāo)點(diǎn)正上方MoveLp140,v200,fine,tool1\WObj:=wobj0;MoveLp150,v200,fine,tool1\WObj:=wobj0;MoveLp160,v200,fine,tool1\WObj:=wobj0;MoveLp170,v200,fine,tool1\WObj:=wobj0;MoveLp140,v200,fine,tool1\WObj:=wobj0;MoveLoffs(p140,0,0,50),v100,fine,tool1\WObj:=wobj0;ENDPROC二、工業(yè)機(jī)器人基礎(chǔ)軌跡程序設(shè)計(jì)PROCPath_50()!五角星圖案軌跡程序MoveLoffs(p180,0,0,50),v100,fine,tool1\WObj:=wobj0;!運(yùn)行至第一個(gè)目標(biāo)點(diǎn)正上方MoveLp180,v200,fine,tool1\WObj:=wobj0;MoveLp190,v200,fine,tool1\WObj:=wobj0;MoveLp200,v200,fine,tool1\WObj:=wobj0;MoveLp210,v200,fine,tool1\WObj:=wobj0;MoveLp220,v200,fine,tool1\WObj:=wobj0;MoveLp230,v200,fine,tool1\WObj:=wobj0;MoveLp240,v200,fine,tool1\WObj:=wobj0;MoveLp250,v200,fine,tool1\WObj:=wobj0;MoveLp260,v200,fine,tool1\WObj:=wobj0;MoveLp270,v200,fine,tool1\WObj:=wobj0;MoveLp180,v200,fine,tool1\WObj:=wobj0;MoveLoffs(p180,0,0,50),v100,fine,tool1\WObj:=wobj0;ENDPROC二、工業(yè)機(jī)器人基礎(chǔ)軌跡程序設(shè)計(jì)PROCPath_60()!凹字形圖案軌跡程序MoveJoffs(p280,0,0,50),v100,fine,tool1\WObj:=wobj0;!運(yùn)行至第一個(gè)目標(biāo)點(diǎn)正上方MoveLp280,v200,fine,tool1\WObj:=wobj0;MoveCp290,p300,v200,fine,tool1\WObj:=wobj0;!注意區(qū)分直線和曲線MoveLp310,v200,fine,tool1\WObj:=wobj0;MoveCp320,p330,v200,fine,tool1\WObj:=wobj0;MoveLp340,v200,fine,tool1\WObj:=wobj0;MoveCp350,p360,v200,fine,tool1\WObj:=wobj0;MoveLp370,v200,fine,tool1\WObj:=wobj0;MoveCp380,p390,v200,fine,tool1\WObj:=wobj0;MoveLp280,v200,fine,tool1\WObj:=wobj0;MoveJoffs(p280,0,0,50),v100,fine,tool1\WObj:=wobj0;ENDPROC二、工業(yè)機(jī)器人基礎(chǔ)軌跡程序設(shè)計(jì)PROCPath_70()!楓葉圖案軌跡程序MoveJoffs(p400,0,0,50),v100,fine,tool1\WObj:=wobj0;MoveLp400,v200,fine,tool1\WObj:=wobj0;MoveCp410,p420,v200,fine,tool1\WObj:=wobj0;!注意楓葉圖案軌跡處于訓(xùn)練模型的曲面上。MoveCp430,p440,v200,fine,tool1\WObj:=wobj0;MoveLp450,v200,fine,tool1\WObj:=wobj0;MoveCp460,p470,v200,fine,tool1\WObj:=wobj0;MoveCp480,p490,v200,fine,tool1\WObj:=wobj0;MoveLp400,v200,fine,tool1\WObj:=wobj0;MoveLoffs(p400,0,0,50),v100,fine,tool1\WObj:=wobj0;!走完軌跡回安全點(diǎn)MoveAbsJPhome\NoEOffs,v50,fine,tool0;!執(zhí)行完所有程序后回到程序的初始位置ENDPROC03工業(yè)機(jī)器人搬運(yùn)碼垛程序設(shè)計(jì)三、工業(yè)機(jī)器人搬運(yùn)碼垛程序設(shè)計(jì)搬運(yùn)工作臺(tái)底板外形尺寸560×400×8mm,兩塊底板座分別有四組不同形狀的工件組成,有圓形、正方形、六邊形等,如圖5-7所示。機(jī)器人末端采用真空吸盤對(duì)不同形狀物料進(jìn)行點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的搬運(yùn)操作。3.1搬運(yùn)工作站三、工業(yè)機(jī)器人搬運(yùn)碼垛程序設(shè)計(jì)搬運(yùn)程序主要由計(jì)算程序、取料程序、放料程序組成,主程序main由兩個(gè)FOR循環(huán)嵌套構(gòu)成,分別對(duì)行和列進(jìn)行循環(huán)操作。3.1搬運(yùn)工作站三、工業(yè)機(jī)器人搬運(yùn)碼垛程序設(shè)計(jì)PROCmain()L1:=1;!列變量初始化H1:=0;!行變量初始化ResetDO8;!吸盤初始化MoveAbsJPhome\NoEOffs,v300,z0,tool1;FORiFROM1TO4DO!列循環(huán),用于循環(huán)搬運(yùn)每列不同工件Lcount;!列計(jì)算子程序H1:=0;FORjFROM0TO3DO!行循環(huán),用于循環(huán)搬運(yùn)每行同一種工件Pick;Place;IncrH1;!行自增ENDFORIncrL1;!列自增ENDFORMoveAbsJPhome\NoEOffs,v300,z0,tool1;!搬運(yùn)完成回初始位置ENDPROC方法一:三、工業(yè)機(jī)器人搬運(yùn)碼垛程序設(shè)計(jì)PROCLcount()!列計(jì)算子程序TESTL1CASE1:Place10:=Place20;Pick10:=Pick20;!Place20、Pick20分別為示教的放料目標(biāo)點(diǎn)和取料目標(biāo)點(diǎn)CASE2:Place10:=Offs(Place20,0,-53,0);Pick10:=Offs(Pick20,0,-53,0);!對(duì)示教的Place20、Pick20點(diǎn)進(jìn)行列偏移,以下說(shuō)明同上CASE3:Place10:=Offs(Place20,0,-53*2,0);Pick10:=Offs(Pick20,0,-53*2,0);CASE4:Place10:=Offs(Place20,0,-53*3,0);Pick10:=Offs(Pick20,0,-53*3,0);ENDTESTENDPROC三、工業(yè)機(jī)器人搬運(yùn)碼垛程序設(shè)計(jì)PROCPick()!MoveJoffs(Pick10,H1*(-53),0,40),v100,z0,tool1;!抓取目標(biāo)點(diǎn)正上方過(guò)渡點(diǎn)MoveLOffs(Pick10,H1*(-53),0,0),v20,fine,tool1;!慢速移至抓取目標(biāo)點(diǎn)SetDO8;WaitTime1;MoveLoffs(Pick10,H1*(-53),0,40),v100,z0,tool1;ENDPROCPROCPlace()MoveJoffs(Place10,-H1*53,0,40),v100,z0,tool1;MoveLOffs(Place10,-H1*53,0,2),v20,fine,tool1;!注意放料時(shí)Z方向要留間隙ResetDO8;WaitTime1;MoveLoffs(Place10,-H1*53,0,40),v100,z0,tool1;ENDPROC三、工業(yè)機(jī)器人搬運(yùn)碼垛程序設(shè)計(jì)PROCmain()MoveAbsJPhome\NoEOffs,v200,z50,tool0;FORiFROM0TO3DOFORjFROM0TO3DOMoveJoffs(Pick20,-j*53,-i*53,40),v100,z0,tool1;!注意Z0和fine的區(qū)別MoveLoffs(Pick20,-j*53,-i*53,0),v20,fine,tool1;SetDO8;WaitTime1;MoveLoffs(Pick20,-j*53,-i*53,40),v20,z0,tool1;MoveJoffs(Place20,-j*53,-i*53,40),v100,z0,tool1;MoveLoffs(Place20,-j*53,-i*53,2),v20,fine,tool1;ResetDO8;WaitTime1;MoveLoffs(Place20,-j*53,-i*53,40),v20,z0,tool1;ENDFORENDFORMoveAbsJPhome\NoEOffs,v200,z50,tool1;ENDPROC方法二:三、工業(yè)機(jī)器人搬運(yùn)碼垛程序設(shè)計(jì)碼垛工作臺(tái)由供料單元、傳送帶、檢測(cè)傳感器、三相異步電機(jī)、物料碼放區(qū)等組成,如下圖所示。工作時(shí)控制系統(tǒng)控制供料單元進(jìn)行供料、推料至輸送帶,待物料輸送至輸送線末端時(shí)機(jī)器人進(jìn)行物料分揀碼垛工作。3.2碼垛工作站三、工業(yè)機(jī)器人搬運(yùn)碼垛程序設(shè)計(jì)

PLC程序設(shè)計(jì)流程如圖所示,供料單元在送料時(shí)遵循先頂料后推料,復(fù)位時(shí)正好相反,PLC通過(guò)控制變頻器來(lái)控制電機(jī)的起動(dòng),當(dāng)工件傳送到末端時(shí)電機(jī)停止,機(jī)器人再抓取工件至碼放區(qū)進(jìn)行碼垛。如此循環(huán),直到機(jī)器人搬完所有工件。3.2.1PLC程序編寫三、工業(yè)機(jī)器人搬運(yùn)碼垛程序設(shè)計(jì)3.2.1PLC程序編寫三、工業(yè)機(jī)器人搬運(yùn)碼垛程序設(shè)計(jì)3.2.1PLC程序編寫三、工業(yè)機(jī)器人搬運(yùn)碼垛程序設(shè)計(jì)3.2.2機(jī)器人程序編寫三、工業(yè)機(jī)器人搬運(yùn)碼垛程序設(shè)計(jì)3.2.2機(jī)器人程序編寫PROCmain()ResetDO8;MoveAbsJPhome\NoEOffs,v300,z0,tool1;FORzFROM0TO1DO!層循環(huán)FORyFROM0TO5DO!列循環(huán)FORxFROM0TO1DO!行循環(huán)pick;place;

ENDFORENDFORENDFORMoveAbsJPhome\NoEOffs,v300,z0,tool1;ENDPROCPROCpick()MoveJpick1,v200,fine,tool1;!抓取準(zhǔn)備位置WaitDIDI6_Robot_start,1;MoveLpick11,v50,fine,tool1;!抓取位置正上方MoveLpick21,v20,fine,tool1;!慢速下降到抓取位置SetDO8;WaitTime1;MoveLpick11,v50,fine,tool1;ENDPROC三、工業(yè)機(jī)器人搬運(yùn)碼垛程序設(shè)計(jì)3.2.2機(jī)器人程序編寫PROCplace()MoveLplace1,v100,z0,tool1;MoveLOffs(place10,(x*45.5)+5,(y*(-25))-5,(z*15.5)+5),v50,fine,tool1;!place10位放料示教點(diǎn),注意5mm的偏移是考慮到機(jī)器人直接放料時(shí)難免會(huì)有偏差,預(yù)留5mm的間隙是為了進(jìn)行二次定位,消除放料偏差MoveLoffs(place10,x*45.5,-y*25,z*15.5),v10,fine,tool1;ResetDO8;WaitTime1;MoveLoffs(place10,x*45.5,-y*25,(z*15.5)+15),v10,fine,tool1;MoveLplace1,v100,z0,tool1;ENDPROC04工業(yè)機(jī)器人機(jī)床上下料程序設(shè)計(jì)四、工業(yè)機(jī)器人機(jī)床上下料程序設(shè)計(jì)機(jī)床上下料工作站由ABBIRB1410機(jī)器人、供料機(jī)構(gòu)、雙工位三爪卡盤(模擬機(jī)床上下料)、3×3立體庫(kù)、機(jī)器人雙手爪夾具等組成,如下圖所示。機(jī)器人按照機(jī)床的不同工藝要求、加工時(shí)間和周期的不同,進(jìn)行有效的協(xié)調(diào)。該套件引入機(jī)器人典型的上下料工作任務(wù),可對(duì)機(jī)器人系統(tǒng),PLC控制系統(tǒng)、傳感器、氣缸等集成控制進(jìn)行學(xué)習(xí),同時(shí)該套件采用雙爪工具,在上料的同時(shí)進(jìn)行下料工作,提高了工作效率,保證加工的工作節(jié)拍。4.1上下料工作站通過(guò)PLC程序控制落料機(jī)構(gòu)進(jìn)行工件毛坯供料。出料位檢測(cè)傳感器檢測(cè)到有供料工件推出時(shí),機(jī)器人手抓移至檢料平臺(tái)將待加工工件抓取至模擬機(jī)床的氣動(dòng)三爪卡盤進(jìn)行上下料工作,模擬加工完成后放至立體庫(kù)。如此循環(huán),直至機(jī)器人將所有加工完成工件放至立體庫(kù)。具體控制流程如右圖所示。4.2PLC程序編寫四、工業(yè)機(jī)器人機(jī)床上下料程序設(shè)計(jì)4.2PLC程序編寫四、工業(yè)機(jī)器人機(jī)床上下料程序設(shè)計(jì)4.2PLC程序編寫四、工業(yè)機(jī)器人機(jī)床上下料程序設(shè)計(jì)4.2PLC程序編寫四、工業(yè)機(jī)器人機(jī)床上下料程序設(shè)計(jì)按下起動(dòng)按鈕后,頂料氣缸頂住上層工件,SC3落料檢測(cè)傳感器檢測(cè)到工件后延時(shí)0.5s,推料氣缸推出下層工件,此時(shí)SC4出料位檢測(cè)傳感器檢測(cè)到工件,并發(fā)送信號(hào)給機(jī)器人進(jìn)行取料。以此同時(shí),推料氣缸推出工件0.1s后復(fù)位,推料氣缸復(fù)位后頂料氣缸再?gòu)?fù)位,從而讓上層工件繼續(xù)掉落。程序循環(huán)執(zhí)行,直至機(jī)器人完成所有工件的抓取動(dòng)作。4.3機(jī)器人程序編寫四、工業(yè)機(jī)器人機(jī)床上下料程序設(shè)計(jì)4.3機(jī)器人程序編寫四、工業(yè)機(jī)器人機(jī)床上下料程序設(shè)計(jì)PROCmain()!主程序

rIntiAll; FORiFROM1TO5DO Pick;!機(jī)器人取料程序

SL;!機(jī)器人模擬機(jī)床上料程序

XL;!機(jī)器人模擬機(jī)床下料程序

Ruku;!工件入庫(kù)程序

ENDFORENDPROCPROCrIntiAll()!初始化程序

Resetdo2; Resetdo1; Resetdo7; Resetdo9; py:=0;ENDPROC4.3機(jī)器人程序編寫四、工業(yè)機(jī)器人機(jī)床上下料程序設(shè)計(jì)PROCPick()WaitDIDI6,1;!等待出料位有料

MoveAbsJPhome,v200,z50,tool1; MoveJoffs(p10,-100,0,100),v100,fine,tool1; MoveLoffs(p10,0,0,100),v100,fine,tool1; MoveLp10,v20,fine,tool1; WaitTime1; Setdo9;!機(jī)器人右側(cè)夾爪

WaitTime1; MoveLoffs(p10,0,0,100),v50,fine,tool1; MoveLoffs(p10,-100,0,100),v50,fine,tool1; WaitTime1;WaitDIDI6,1;!等待出料位有料MoveJoffs(p20,-100,0,100),v100,fine,tool1; MoveLoffs(p20,0,0,100),v100,fine,tool1; MoveLp20,v20,fine,tool1; WaitTime1; Setdo7;!機(jī)器人左側(cè)夾爪

WaitTime1; MoveLoffs(p20,0,0,100),v50,fine,tool1; MoveLoffs(p20,-100,0,100),v50,fine,tool1; MoveAbsJPhome,v200,z50,tool1;ENDPROC!完成雙手爪取料4.3機(jī)器人程序編寫四、工業(yè)機(jī)器人機(jī)床上下料程序設(shè)計(jì)PROCSL()!上料程序

MoveAbsJPhome,v200,z50,tool1; IFdo7=1THEN!如果左夾爪有料,則給左側(cè)三爪卡盤上料

MoveJoffs(p30,0,-100,100),v100,z50,tool1; MoveLoffs(p30,0,-100,0),v100,fine,tool1; MoveLp30,v20,fine,tool1; WaitTime1; Setdo1;!機(jī)器人左側(cè)三爪卡盤加緊

WaitTime0.5; Resetdo7; WaitTime1; MoveLoffs(p30,0,-100,0),v100,fine,tool1; MoveJoffs(p30,0,-100,100),v100,z50,tool1; ENDIF IFdo9=1THEN!如果右夾爪有料,則給右側(cè)三爪卡盤上料

MoveJoffs(p40,0,100,100),v100,z50,tool1; MoveLoffs(p40,0,100,0),v100,fine,tool1; MoveLp40,v20,fine,tool1; WaitTime1; Setdo2; WaitTime0.5; Resetdo9; WaitTime1; MoveLoffs(p40,0,100,0),v100,fine,tool1; MoveJoffs(p40,0,100,100),v100,z50,tool1; ENDIF MoveAbsJPhome,v200,z50,tool1;ENDPROC4.3機(jī)器人程序編寫四、工業(yè)機(jī)器人機(jī)床上下料程序設(shè)計(jì) PROCXL()!下料程序

MoveAbsJPhome,v200,z50,tool1; IFdo1=1THEN!左側(cè)三爪卡盤下料

MoveJoffs(p30,0,-100,100),v100,z50,tool0; MoveLoffs(p30,0,-100,0),v100,fine,tool0; MoveLp30,v20,fine,tool0; WaitTime1; Setdo7; WaitTime0.5; Resetdo1; WaitTime1; MoveLoffs(p30,0,-100,0),v100,fine,tool1; MoveJoffs(p30,0,-100,100),v100,z50,tool1; ENDIF IFdo2=1THEN!右側(cè)三爪卡盤下料

MoveJoffs(p40,0,100,100),v100,z50,tool1; MoveLoffs(p40,0,100,0),v100,fine,tool1; MoveLp40,v20,fine,tool1; WaitTime1; Setdo9; WaitTime0.5; Resetdo2; WaitTime1; MoveLoffs(p40,0,100,0),v100,fine,tool1; MoveJoffs(p40,0,100,100),v100,z50,tool1; ENDIF MoveAbsJPhome,v200,z50,tool0;ENDPROC4.3機(jī)器人程序編寫四、工業(yè)機(jī)器人機(jī)床上下料程序設(shè)計(jì)PROCruku() MoveAbsJPhome,v200,fine,tool0; IFpy<3THEN!料庫(kù)前兩行放料

IFdo7=1THEN MoveJoffs(f10,-100,-py*63,0),v100,fine,tool1; MoveLoffs(f10,0,-py*63,0),v20,fine,tool1; WaitTime2; Resetdo7; WaitTime1; MoveLoffs(f10,-100,-py*63,0),v20,

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