工业机器人离线编程与仿真一体化教程教学课件全书电子讲义.ppt

,工业机器人离线编程与仿真一体化教程,项目一 工业机器人离线编程基础,工业机器人离线编程基础,任务,1,工业机器人编程仿真技术简介,任务,2,常见工业机器人离线编程软件,任务,3,认识,RoboStudio,软件,任务,4 RobotStudio,下载与安装,一、任务目标,了解工业机器人编程技术；,了解工业机器人离线编程技术；,了解工业机器人仿真技术；,二、学习内容,工业机器人编程方法,示教编程,机器人语言,编程,离线编程,工业机器人常用编程方法,1.,示教编程,示教编程是一项成熟的技术，它是目前大多数工业机器人的编程方式。采用这种方法时，程序编制是在机器人现场进行的。示教编程也称为在线示教编程。,2.,机器人语言编程,机器人语言编程是指采用专用的机器人语言来描述机器人的运动轨迹。目前应用于工业中的机器人语言是动作级和对象级语言。,3.,离线编程,离线编程是在专门的软件环境下，用专用或通用程序在离线情况下进行机器人轨迹规划编程的一种方法。离线编程程序通过支持软件的解释或编译产生目标程序代码，最后生成机器人路径规划数据。一些离线编程系统带有仿真功能，可以在不接触实际机器人机器工作环境的情况下，在三维软件中提供一个和机器人进行交互作用的虚拟环境。在为您的机器人编程时，离线编程可与建立机器人应用系统同时进行。,工业机器人离线编程与在线示教编程的比较,工业机器人离线编程与在线示教编程各自具有自身的特点，,如下,表,所示。,示教编程,离线编程,需要实际机器人系统和工作环境,编程时机器人停止工作,在实际系统上试验程序,编程的质量取决于编程者的经验,难以实现复杂的机器人运行轨迹,需要机器人系统和工作环境的图形模型,编程时不影响机器人工作,通过仿真试验程序,可用,CAD,方法进行最佳轨迹规划,可实现复杂运行轨迹的编程,工业机器人离线编程与在线示教编程的比较,通过对比可见：,1,减少机器人不工作时间。,当对机器人下一个任务进行编程时，机器人仍可在生产线上工作，变成不占用机器人的工作时间。,2,使用范围广,。,离线编程系统可对机器人的各种工作对象进行编程。,3,便于和,CAD/CAM,系统结合，,做,CAD/CAM/Robotics,一体化。,4,可使用高级计算机编程语言对复杂任务进行编程。,5,离线编程系统便于修改机器人程序。,6,使编程者远离危险的编程环境。,工业机器人离线编程系统的组成,离线编程系统是当前机器人实际应用的一个必要手段，也是开发和研究任务级规划方式的有力工具。离线编程系统主要由用户接口、机器人系统三维几何构型，运动学计算、轨迹规划、三维图形动态仿真、通信接口和误差校正等部分组成，其相互关系如图所示。,工业机器人离线编程系统的组成,1.,用户接口,工业机器人一般提供两个用户接口，一个用于,示教编程,，另一个用于,语言编程,。示教编程可以用示教器直接编制机器人程序。语言编程则是用机器人语言编制程序，使机器人完成给定的任务。,2.,机器人系统的三维几何构型,离线编程系统中的一个基本功能是利用图形描述对机器人和工作单元进行仿真，这就要求对工作单元中的机器人所有的卡具、零件和刀具等进行三维实体几何构型。目前用于机器人系统三维几何构型的主要有以下三种方法：结构的立体几何表示、扫描变换表示、边界表示。,3,运动学计算,运动学计算就是利用运动学方法在给出机器人运动参数和关节变量的情况下，计算出机器人的末端位姿；或者是在给定末端位姿的情况下计算出机器人的关节变量值。,4,轨迹规划,在离线编程系统中，除需要对机器人的静态位置进行运动学计算之外，还需要对机器人的空间运动轨迹进行仿真。,5,三维图形动态仿真,机器人动态仿真是离线编程系统的重要组成部分，它能逼真地模拟机器人的实际工作过程，为编程者提供直观的可视图形，进而可以检验编程的正确性和合理性。,6,通信接口,在离线编程系统中，通信接口起着连接软件系统和机器人控制柜的桥梁作用。,7,误差校正,离线编程系统中的仿真模型和实际的机器人模型之间存在误差。产生误差的原因主要是由于机器人本身结构上的误差、工作空间内难以准确确定物体（机器人、工件等）的相对位置和离线编程系统的数字精度等。,工业机器人离线编程系统的应用,工业自动化市场竞争压力日益加剧。,客户在生产中要求更高的效率以降低价格提高质量。若让机器人编程在新产品生产之前话费时间检测或试运行是行不通的，因为这要停止现有的生产以对新的或修改的部件进行重新编程。冒险制造刀具和固定装置而不首先验证到达距离及工作区域已不再是首选方法。现代生产厂家在设计阶段就会对新部件的可制造性进行检查。,在产品制造的同时对机器人系统进行编程，可提早开始产品生产，缩短上市时间。,离线编程在实际机器人安装前通过可视化及确认解决方案和布局来降低风险，并通过创建更加精确的路径来获得更高的部件质量。,早期的机器人只具有简单的动作功能，采用固定的程序进行控制，动作适应性较差。随着机器人技术的发展及对机器人功能要求的提高，需要一台机器人通过相应的程序完成各种工作，并具有较好的通用性。,三、任务总结,工业机器人离线编程的应用,日益广泛。,一、任务目标,认识常见的工业机器人离线编程软件；,熟悉工业机器人离线编程软件的应用；,常用离线编程软件,专用型,软件,通用型软件,二、学习内容,RoboGuide,是发那科机器人公司提供的一个离线编程工具，它是围绕一个离线的三维世界进行模拟，在这个三维世界中模拟现实中的机器人和周边设备的布局，通过其中的,TP,示教，进一步来模拟它的运动轨迹。,FANUC R,oboGuide,MotoSim EG,具有离线编程功能,，,可以在,PC,上机器人路径、速度和其他参数（工具中心点、用户帧、,I/O,监视器）。用户可以移动虚拟机器人，输入数据来编制机器人程序，并且将其下载到机器人控制器。,YASKAWA MotoSimEG,KUKA SimPro,专为库卡机器人离线编程而开发。通过与,KUKA.OfficeLite,实时对接，该产品实现了虚拟的库卡控制、周期时间分析和机器人程序的生成。,KUKA.Sim Pro,是,KRSim,的改进版本。,KUKA SimPro,RobotMaster,软件,几乎支持市场上绝大多数机器人品牌（,KUKA,，,ABB,，,Fanuc,，,Motoman,，,Staubli,、,MITSUBISHI,、,DENSO,、,Panasonic,）,功能：,Robotmaster,在,Mastercam,中无缝集成了机器人编程、仿真和代码生成功能，提高了机器人编程速度,www.robotmaster-软件操作自由，功能完善，支持多台机器人仿真。,缺点,：需要,操作者对机器人有较为深厚的理解，策略智能化程度与,Robotmaster,有较大差距。,https:/www.rolling-结,工业机器人离线编程的应用日益广泛，根据自身需求选择相应的工业机器人和离线编程软件。,一、任务目标,认识,RoboStudio,软件；,熟悉,RoboStudio,软件的常用功能；,RobotStudio,软件,RobotStudio,是瑞士,ABB,公司配套的软件，是机器人本体商中软件做的最好的一款。,RobotStudio,支持机器人的整个生命周期，使用图形化编程、编辑和调试机器人系统来创建机器人的运行，并模拟优化现有的机器人程序。,二、学习内容,RobotStudio,软件,主要功能,说明,CAD,导入,包,括,IGES,、,STEP,、,VRML,、,VDAFS,、,ACIS,及,CATIA,等,AutoPath,功能,自动生成跟踪加工曲线所需要的机器人位置（路径）,程序编辑器,生成机器人程序,，,在,Windows,环境中离线开发或维护机器人程序,。,路径优化,如果程序包含接近奇异点的机器人动作，,RobotStudio,可自动检测出来并发出报警，从而防止机器人在实际运行中发生这种现象,；,可以对,TCP,速度、加速度、奇异点或轴线等进行优化，缩短周期时间,可达性分析,通过,Autoreach,可自动进行可到达性分析,虚拟示教,通过,虚拟,示教器示教,碰撞检测,碰撞检测功能可避免设备碰撞造成的严重损失,RobotStudio,软件将这些功能分布在了七个功能选项卡中，通过功能选项卡来实现工业机器人的离线编程与仿真。具体功能选项卡如下：,文件功能选项卡,基本功能选项卡,建模功能选项卡,仿真功能选项卡,控制器功能选项卡,RAPID,功能选项卡,Add-Ins,功能选项卡,一、任务目标,掌握,RobotStudio,软件下载方法；,学会安装,RobotStudio,软件；,掌握,RobotStudio,软件的授权管理；,RobotStudio,软件的获得主要有如下两种方式：购买,ABB,机器人，随机赠送软件安装光盘；登录,ABB,官网下载软件安装包。,官网下载软件方法和步骤：,进入,ABB,公司官方网站：,to RobotStudio Overview,下载,RobotStudio,二、学习内容,检查确认电脑配置是否符合安装需求，表展示的是安装该软件计算机最低配置要求；,硬件,要求,CPU,Inter i5,或以上,内存,4GB,硬盘,20GB,显卡,独立显卡，显存,2GB,以上,操作系统,Windows7,以上,检查电脑用户名是否包含中文，如含有中文，修改用户名，再进行安装；,确认电脑是否联网，没有联网，请连接网络，否则会导致安装失败；,对软件安装包进行解压操作,；,双击解压包里的,setup.exe,，；,1,、,关于,RobotStudio,的授权,基本版：提供所选的,RobotStudio,功能，如配置，编程和运行虚拟控制器。还可以通过以太网对实际控制器进行编程，配置和监控等在线操作。,高级版：提供,RobotStudio,所有的离线编程功能和多机器人仿真功能。高级版中包含基本版中的所有功能。要使用高级版需进行激活。,RobotStudio,的授权购买可以与,ABB,公司进行联系购买。针对学校使用,RobotStudio,软件用于教学用途的话，是有特殊优惠政策，,详情请发邮件到school,进行查询。,2,、,RobotStudio,激活授权的操作,单机许可证只能激活一台电脑的,RobotStudio,软件,。,网络许可证可在一个局域网内建立一台网络许可证服务器，给局域网内的,RobotStudio,客户端进行授权许可，客户端的数量与由网络许可证所决定。,在激活之前，请将电脑连接互联网。因为,RobotStudio,可以通过互联网进行激活，这样操作会便捷很多。,在授权激活后，如果电脑系统出现问题并重新安装,RobotStudio,的话，将会造成授权失效。,2,、,RobotStudio,激活授权的操作,2,、,RobotStudio,激活授权的操作,2,、,RobotStudio,激活授权的操作,三、任务总结,为了,确保,RobotStudio,能够正确,的授权，,请注意以下的事项,：,1,、,在激活之前，请将电脑连接互联网。因为,RobotStudio,可以通过互联网进行激活，这样操作会便捷,很多,。,2,、,在,授权激活后，如果电脑系统出现问题并重新安装,RobotStudio,的话，将会造成授权失效。,延时符,谢,谢,观,赏,2,0,2,0,工业机器人离线编程与仿真一体化教程,项目二 工业机器人循迹任务编程与仿真,工业机器人循迹任务编程与仿真,任务,1,工业机器人循迹任务简介,任务,2,工业机器人循迹仿真工作站的构建,任务,3,工业机器人工件坐标系的创建,任务,4,工业机器人手动运动轨迹程序创建,任务,5,工业机器人仿真运行,一、任务目标,了解工业机器人循迹任务要求以及具体任务内容；,二、学习内容,循迹任务是指装有训练工具的,IRB 120,工业机器人，沿着工作台模型边缘遍历一圈，具体工作任务如图,2-1,所示。机器人从,O,点出发，沿着模型边缘依次通过,A,点、,B,点、,C,点、,D,点，最后再由,A,点回到,O,点。本项目主要涉及知识点有仿真工作站搭建、工件坐标系创建、手动运动轨迹程序创建与机器人运动仿真运行与调试。,三、任务总结,循迹任务是指装有训练工具的,IRB 120,工业机器人，沿着工作台模型边缘遍历一圈,。,一、任务目标,掌握创建工作站和机器人控制器解决方案的方法；,学会导入机器人周边模型；,掌握训练工具安装方法；,学会利用,Freehand,工具操作周边模型；,二、学习内容,2.1,创建工作站和机器人控制器解决方案,2.2,导入机器人周边模型,2.2,导入机器人周边模型,依次选择基本功能选项卡下的,“,导入模型库,”,，具体操作如图,2-6,所示；,图,2-6,选择,“,导入模型库,”,2.2,导入机器人周边模型,点击,“,设备,”,，在弹出菜单中选择,“Training Objects”,下的“,myTool,”工具，单击后导入工具模型，具体操作如图,2-7,所示；,图,2-7,导入,“,myTool,”,工具,2.2,导入机器人周边模型,再次点击,“,设备,”,，在弹出菜单中选择,“Training Objects”,下的“,propeller table,”工作台，单击后导入工作台模型，具体操作如图,2-8,所示。,图,2-8,导入,“,propeller table,”,工作台,2.2,导入机器人周边模型,图,2-9,导完成的机器人周边模型图片,2.3,安装训练工具,训练工具“,myTool,”模型导入后，将自动放置在坐标原点，为了使用，需要将它安装到机器人第六轴的工具安装法兰上，具体操作方法有两种：,工具安方法一,工具安装方法二,2.3,安装训练工具,图,2-11,“,更新位置,”,确认界面 图,2-12,工具安装完成截图,2.4,显示机器人工作区域,在摆放工作台模型前，需要明确机器人的工作范围，在,RobotStudio,软件中，可以使用图形显示机器人的工作区域，以便进行模型的布局。,工作空间显示选择,显示机器人工作区域菜单,2.4,显示机器人工作区域,2D,轮廓显示图 ,3D,体积显示图,2.5,利用,Freehand,工具操作周边模型,利用,Freehand,工具可以方便快捷的完成“,propeller table,”的布置，该工具位于基本或建模功能选项卡下，具体如图,2-15,所示。,图,2-15 Freehand,工具栏,2.5,利用,Freehand,工具操作周边模型,表,2-1 Freehand,工具功能列表,三、任务总结,工业机器人循迹仿真工作站的构建,包括创建工作站和机器人控制器解决方案、,导入机器人周边模型,、,安装训练工具,、利用,Freehand,工具操作周边模型等。,一、任务目标,认识工件坐标系；,掌握工业机器人手动操作方法；,掌握创建工件坐标系方法；,一、任务目标,认识工件坐标系；,掌握工业机器人手动操作方法；,掌握创建工件坐标系方法；,二、学习内容,3.1,认识工件坐标系,工件坐标对应工件，它定义的是工件相对于大地坐标的位置。一个机器人可以有若干工件坐标系，或者表示不同工件，或者表示同工件在不同位置的若干副本。机器人进行编程时就是在工件坐标中创建目标和路径，设置工件坐标系能带来如下优点：,重新定位工作站中的工件时，只需更改工件坐标的位置，所有路径将随之更新，不需要重新编辑路径。,允许操作随外部轴或传送导轨移动的工件，因为整个工件可连同其路径一起移动。,3.1,认识工件坐标系,图,2-17,工件坐标变换示意图,1,图,2-18,工件坐标变换示意图,2,3.2,工业机器人手动操作,手动关节操作,手动线性操作 手动重定位操作,利用,Freehand,工具中的手动关节、手动线性、手动重定位和多个机器人手动操作可以很方便的调节机器人本体的运动,3.3,创建工件坐标系,在,RobotStudio,软件中创建工件坐标系方法有两种,：,第一种是利用虚拟示教器创建（和现场编程类似），在软件环境中可以结合,Freehand,工具，使用“,3,点法”快速的完成工件坐标的创建,；,第二种方法是利用,RobotStudio,软件菜单创建，该方法直接利用软件菜单中的创建工件坐标选项完成工件坐标的创建,；,三、任务总结,一、任务目标,学会创建空路径；,掌握创建目标点的方法；,学会示教指令；,二、学习内容,4.1,创建空路径,模型搭建好后，需要进行运动轨迹程序的创建，本任务主要使用手动运动轨迹创建方法完成工业机器人循迹任务轨迹程序的创建。,图,2-31,空路径创建完成示意图,空路径创建完成后，会在左侧路径和目标点选项下，生成一个名为,“Path_10”,空路径,如图,2-31,所示。,4.2,创建目标点,空路径创建好之后，需要进行目标点的添加，目标点就是机器人中间经过的各个关键点，它的创建方法有两种：一种是目标点创建目标；一种是直接示教创建目标点。,目标点创建目标 示教目标点创建目标,4.3,示教指令,选中目标点，机器人将自动跳转至目标点当前位置，点击示教指令，即可完成示教，具体操作步骤如图,2-36,所示。具体的示教指令参数设置可以在操作空间的左下角进行选择，如图,2-37,所示,。,图,2-36,示教指令 图,2-37,指令参数设置界面,步骤,运动指令,速度,转弯区半径,工具,工件坐标,1,MoveJ,V100,Z50,MyTool,Wobj_1,2,MoveJ,V50,Z5,MyTool,Wobj_1,3,MoveL,V50,Z5,MyTool,Wobj_1,4,MoveL,V50,Z5,MyTool,Wobj_1,5,MoveL,V50,Z5,MyTool,Wobj_1,6,MoveL,V50,Z5,MyTool,Wobj_1,7,MoveJ,V100,Z50,MyTool,Wobj_1,表,2-2,各步骤运动指令参数列表,三、任务总结,一、任务目标,掌握自动配置轴参数的方法；,学会机器人手动运行调试；,学会自动仿真运行；,掌握,RAPID,程序保存的方法；,二、学习内容,5.1,自动配置轴参数,机器人到达目标点，需要多个关节轴配合运动，因此要为这些运动的关节轴进行参数配置。,5.2,手动运行调试,自动配置轴参数完成后，可以手动运行，查看机器人运行效果，并根据运行情况对程序进行相应调试。,5.3,自动仿真运行,程序经手动调试完成后，可以进行自动仿真运行，具体操作步骤如下：,5.3,自动仿真运行,5.3,自动仿真运行,5.4 RAPID,程序保存,RobotStudio,软件的,RAPID,功能选项卡提供了用于创建、编辑和管理,RAPID,程序的工具和功能，具体操作界面如图,2-47,所示。,延时符,谢,谢,观,赏,2,0,2,0,工业机器人离线编程与仿真一体化教程,项目三 工业机器人涂胶任务编程与仿真,工业机器人涂胶任务编程与仿真,任务,1,工业机器人涂胶工作任务简介,任务,2,工业机器人涂胶仿真工作站的构建,任务,3,工业机器人涂胶运动轨迹程序创建,任务,4,工业机器人涂胶工作仿真运行与调试,一、任务目标,了解工业机器人涂胶作业的应用场合；,掌握工业机器人涂胶工作任务要求以及具体任务内容；,二、学习内容,在汽车制造工厂中，需要在总装车间完成前、后风挡玻璃的涂胶及装配工序，而装配品质由涂胶质量及安装质量共同决定，涂胶及装配质量直接影响整车的降噪、防漏水品质，同时还影响用户对整车的感觉，所以越来越多的总装车间采用机器人完成涂胶及装配工作，以保证涂胶和装配品质，如图所示。,二、学习内容,本项目以工业机器人涂胶任务为例，通过离线编程的方式实现工业机器人涂胶任务的编程与调试。为了简化任务，涂胶工艺中部分步骤简化，默认玻璃风挡到位后，开始编程操作，胶枪由机器人,I/O,信号控制输出和停止，不考虑胶枪其他参数设定，工业机器人涂胶工作站如图,3-2,所示。,三、任务总结,本项目以工业机器人涂胶任务为例，通过离线编程的方式实现工业机器人涂胶任务的编程与调试。为了简化任务，涂胶工艺中部分步骤简化，默认玻璃风挡到位后，开始编程操作，胶枪由机器人,I/O,信号控制输出和停止，不考虑胶枪其他参数设定,。,一、任务目标,掌握创建空工作站解决方案的方法；,学会工业机器人模型的选择和导入；,掌握机器人系统创建的方法；,掌握基本建模功能和测量功能；,学会导入外部模型；,二、学习内容,2.1,创建空工作站解决方案,2.2,工业机器人模型的选择和导入,2.3,创建机器人系统,创建机器人系统有三种方法：,从布局，该方法根据创建好的机器人模型自动匹配合适的机器人系统；,新建系统，该方法完全创建一个新的系统并添加到工作站中；,已有系统，将已创建好的系统添加到当前工作站中；,2.3,创建机器人系统,本任务选择第一种方法,“,从布局,.”,创建机器人系统，软件会根据当前创建的机器人模型自动匹配创建合适的机器人系统。,2.3,创建机器人系统,若需要更改选项，点击“选项,.,”按钮，弹出更改选项菜单，设置完成后，点击完成即可。,2.4,基本建模功能,RobotStudio,软件提供了基本的建模功能，切换到建模功能选项卡，如图,3-12,所示，借助选项卡下的创建功能组和,CAD,操作功能组，可以创建工作站所需要的模型。,图,3-12,建模功能选项卡界面,2.4,基本建模功能,2.4,基本建模功能,上述的模型创建方法只能进行简单的模型创建，借助,CAD,操作功能组，可以完成较为复杂模型的创建。,RobotStudio,软件支持的,CAD,操作主要有交叉、减去、结合、拉伸表面、拉伸曲线、从法线生成直线和修改曲线几种,2.5,测量功能,RobotStudio,软件提供的一系列的测量工具，可以方便的测量模型的尺寸、角度和位置等信息。,序号,类型,功能说明,1,点到点,测量图形窗口中两点间的距离。,2,角度,通过在图形窗口中选择的三个点确定的角度。第一个点为聚点，然后在每行选择一个点。,3,直径,直径，其圆周使用在图形窗口中选择的三点来定义。,4,最短距离,在图形窗口中选择的两个对象之间的最近距离。,2.6,外部模型导入,使用,RobotStudio,进行机器人的仿真验证时，如果需要使用精细的,3D,模型或仿真精度要求较高，用,RobotStudio,软件建模难度较大时，可以通过第三方的建模软件（如,AutoCAD,、,UG,、,Pro/E,、,SolidWorks,等）进行建模，并通过软件支持格式导入到,RobotStudio,软件中来完成建模布局的工作。,序号,类型,后缀名,1,ACIS,文件,*.sat;*.sab;*.asat;*.asab,2,IGES,文件,*.igs;*.iges,3,STEP,文件,*.stp;*.step;*.p21,4,VDAFS,文件,*.vda;*.vdafs,5,ProE/Creo,文件,*.prt;*.asm,6,Inventor,文件,*.ipt;*.iam,7,Catia V4,文件,*.model;*.exp;*.session,8,Catia V5/V6,文件,*.catpart;*.catproduct;*.cgr;*.3dxml,9,SolidWorks,文件,*.sldpart;*.sldasm,10,JT Open,文件,*.jt,11,Parasolid,文件,*.x_t;*.xmt_txt;*.x_b;*.xmt_bin,12,DXF/DWG,文件,*.dxf;*.dwg,13,NX,文件,*.prt;,14,Solid Edge,文件,*.par;*.psm;*.asm,15,VRML,文件,*.wrl,16,STL,文件,*.stl,17,COLLADA,文件,*.dae,18,OBJ,文件,*.obj,19,3DS,文件,*.3ds,20,RSGFX,文件,*.rsgfx,21,LDraw,文件,*.ldr;*.ldraw;*.mpd,三、任务总结,一、任务目标,掌握涂胶工件坐标系创建方法；,掌握工业机器人虚拟输出信号创建方法；,学会自动创建机器人运动路径；,掌握根据作业任务要求调整目标点位置的方法；,学会插入逻辑指令；,二、学习内容,3.1,创建涂胶工件坐标系,涂胶作业时，风挡玻璃放置在工作台上，为了准确定位，一般工作台设置有专门的定位装置，为了作业方便，通常把工件坐标系设置在固定的工作台上。,3.1,创建涂胶工件坐标系,3.2,创建机器人虚拟输出信号,本项目要求胶枪的开启和关闭由机器人的,I/O,信号控制，本小节将介绍创建虚拟输出信号的方法,3.2,创建机器人虚拟输出信号,项目,序号,参数名称,设置参数,说明,1,信号类型,数字输出,选择创建信号类型,2,信号数量,1,创建信号的数量，可以同时创建多个信号,3,信号名称,DO,设置创建信号的名称,4,分配给设备,无,虚拟信号，这里选择无设备,5,开始索引,1,信号起始索引号,6,步骤,1,多个信号之间间隔,表,3-12,信号添加参数设置说明表,3.3,自动路径创建,信号设置完毕后，开始进行离线编程。首先确保编程使用的工具和工件坐标系正确，在基本功能选项卡下，设置工件坐标为新创建的“,Wobj_1,”，工具为“,MyTool,”,3.3,自动路径创建,3.3,自动路径创建,项目,序号,选择或输入数值,功能,1,最小距离,设置两生成点之间的最小距离。即小于该最小距离的点将被过滤掉。,2,公差,设置生成点所允许的几何描述的最大偏差。,3,最大半径,在将圆周视为直线前确定圆的半径大小。即可将直线视为半径无限大的圆。,4,线性,为每个目标生成线性移动指令。,5,环形,在描述圆弧的选定边上生成环形移动指令。,6,常量,使用常量距离生成点。,7,最终偏移,设置距离最后一个目标的指定偏移。,8,起始偏移,设置距离第一个目标的指定偏移。,9,Approach,（接近）,在距离第一个目标指定距离的位置，生成一个新目标。,10,Depart,（远离）,在距离最后一个目标指定距离的位置，生成一个新目标。,表,3-13,自动路径参数设置功能说明表,3.4,对准目标点方向,自动生成的程序中，各个目标点位姿并不符合实际任务要求，这里需要进行对准目标点方向操作，以便路径优化。,3.4,对准目标点方向,3.5,设定表面法线方向,挡风玻璃是一个曲面结构，涂胶作业时需要保证涂胶枪始终与挡风玻璃面垂直，即处于表面法线方向,3.6,插入逻辑指令,本项目中的胶枪由机器人,I/O,信号控制其输出和停止，路径程序自动生成后还需要添加相应的逻辑控制指令来实现胶枪的开启和关闭控制。,方法,一,3.6,插入逻辑指令,本项目中的胶枪由机器人,I/O,信号控制其输出和停止，路径程序自动生成后还需要添加相应的逻辑控制指令来实现胶枪的开启和关闭控制。,方法二,三、任务总结,一、任务目标,掌握优化涂胶路径的方法；,学会涂胶作业的仿真运行与调试；,学会创建碰撞监控；,学会项目的打包与解包；,二、学习内容,4.1,涂胶程序优化,任务,3,中基本完成了涂胶任务的程序，不过整个程序还不够完善，本任务将对程序进一步的优化。,4.1,涂胶程序优化,程序添加完成后，还需要根据作业任务对程序中各指令的参数进行微调，主要涉及作业时的转弯区半径及速度,PROC Path_10(),MoveJ Target_240,v50,z1,MyToolWObj:=Wobj_1;,MoveL Target_10,v50,fine,MyToolWObj:=Wobj_1;,WaitTime 0.5;,Set DO1;,WaitTime 0.5;,MoveL Target_20,v50,z1,MyToolWObj:=Wobj_1;,MoveL Target_30,v50,z1,MyToolWObj:=Wobj_1;,MoveC Target_40,Target_50,v50,z1,MyToolWObj:=Wobj_1;,MoveC Target_60,Target_70,v50,z1,MyToolWObj:=Wobj_1;,MoveL Target_80,v50,z1,MyToolWObj:=Wobj_1;,4.1,涂胶程序优化,MoveC Target_90,Target_100,v50,z1,MyToolWObj:=Wobj_1;,MoveC Target_110,Target_120,v50,z1,MyToolWObj:=Wobj_1;,MoveL Target_130,v50,z1,MyToolWObj:=Wobj_1;,MoveC Target_140,Target_150,v50,z1,MyToolWObj:=Wobj_1;,MoveC Target_160,Target_170,v50,z1,MyToolWObj:=Wobj_1;,MoveL Target_180,v50,z1,MyToolWObj:=Wobj_1;,MoveC Target_190,Target_200,v50,z1,MyToolWObj:=Wobj_1;,MoveC Target_210,Target_220,v50,fine,MyToolWObj:=Wobj_1;,WaitTime 0.5;,Reset DO1;,WaitTime 0.5;,MoveL Target_230,v50,z1,MyToolWObj:=Wobj_1;,MoveJ Target_240,v50,z1,MyToolWObj:=Wobj_1;,ENDPROC,4.2,涂胶程序仿真,轴参数自动配置完成后，即可进行程序仿真调试。程序仿真前需要将所有的程序、参数设置等同步至,RAPID,，首次同步需要将所有的参数、数据及程序同步,4.2,涂胶程序仿真,同步完成后，设置仿真进入点,，,进行仿真时，整个机器人程序将在虚拟控制器上运行，此时可以通过,“,仿真控制,”,控件组来控制程序仿真的运行。,按钮名称,作用,播放,/,恢复,开始和恢复仿真。,仿真开始后，暂停按钮和停止按钮即被启用；,暂停仿真时，播放按钮变为恢复；,单击恢复按钮可继续仿真；,暂停,/,步骤,暂停和步骤仿真。,单击暂停按钮，仿真暂停，暂停按钮随即变为步骤；,单击恢复按钮可继续仿真；,停止,仿真开始后，单击停止，整个仿真结束；,重置,将模拟重设为其初始状态，如有需要可以自行设置初始状态；,表,3-15,“,仿真控制,”,控件组按钮功能说明表,4.3,创建碰撞监控,RobotStudio,软件还可以检测和记录工作站内对象之间的碰撞。碰撞包含两组对象，,ObjectsA,和,ObjectsB,，可以将对象放入其中以检测两组之间的碰撞。,4.3,创建碰撞监控,选项,功能描述,启动,启用选中的碰撞检测,接近丢失,设置接近丢失（差点撞上）的检测范围，即在此设置范围内显示接近丢失颜色,突出显示碰撞,选择在两个对象碰撞时必须突出显示的碰撞对象（部件、物体或表面）。这也会在碰撞点或差点撞上时创建一个临时标记。,碰撞颜色,设置碰撞时显示的颜色。,接近丢失颜色,设置接近丢失时显示的颜色。,在碰撞点显示标记,在碰撞点或接近丢失（差点撞上）时显示标记。,检测不可见对象之间的碰撞,即使对象不可见，也要检测碰撞。,表,3-16,修改碰撞设置参数功能说明,4.3,创建碰撞监控,启动仿真，在设定的,ObjectsA,（,MyTool,）和,ObjectsB,（,1400,风挡）接近丢失,50mm,范围内显示黄色，如图,3-80,所示，当胶枪碰到风挡玻璃后，随即碰撞检测颜色变成红色，同时在碰撞点显示标记，如图,3-81,所示。,图,3-80,接近丢失显示 图,3-81,碰撞检测显示,4.4,项目打包与解包,项目完成后，如若需要拷贝到其他电脑上运行，需要注意的是，不能单纯的拷贝解决方案文件，应当拷贝完整的数据文件，如图,3-82,所示。有的时候即使拷贝了完整的项目数据，也会因为调用了其他文件夹里的库文件之类的情况，导致项目文件不能正常显示运行。,4.4,项目打包与解包,4.4,项目打包与解包,4.4,项目打包与解包,4.4,项目打包与解包,4.4,项目打包与解包,三、任务总结,延时符,谢,谢,观,赏,2,0,2,0,工业机器人离线编程与仿真一体化教程,项目四 工业机器人激光切割任务编程与仿真,工业机器人激光切割任务编程与仿真,任务,1,工业机器人激光切割工作任务简介,任务,2,工业机器人激光切割仿真工作站的构建,任务,3,工业机器人激光切割运动轨迹程序创建,任务,4,工业机器人激光切割仿真运行与调试,一、任务目标,了解激光切割的工作原理；,熟悉工业机器人激光切割作业的应用场合；,掌握工业机器人激光切割工作任务要求；,二、学习内容,所谓激光切割就是将激光束照射到工件表面时释放的能量来使工件融化并蒸发，以达到切割和雕刻的目的，具有精度高，切割快速，不局限于切割图案限制，自动排版节省材料，切口平滑，加工成本低等特点，正在逐渐改进或取代于传统的金属切割工艺设备。利用机器人的柔性结合激光切割的优势，机器人激光切割逐渐在规模生产及异形结构切割领域崭露头角，越来越多的被应用。,二、学习内容,本项目的工作任务设定为装有激光切割器的工业机器人在,20,毫米钢板上切割“中国智造,”,四个汉字，实现工业机器人复杂轨迹离线编程。默认钢板工件经传感器检测到位后，工业机器人开始切割作业，激光切割器的开启与关闭由工业机器人输出信号控制，完成切割任务后，工业机器人自行回到初始位置,。,三、任务总结,本项目的工作任务设定为装有激光切割器的工业机器人在,20,毫米钢板上切割“中国智造,”,四个汉字，实现工业机器人复杂轨迹离线编程。为了便于任务实施，,工艺做了部分简化。,一、任务目标,学会创建空工作站；,学会导入激光器模型；,掌握激光器工具的创建方法；,学会完善仿真工作站；,二、学习内容,2.1,创建空工作站,二、学习内容,2.1,创建空工作站,2.2,导入激光器模型,参考激光器实物尺寸，由第三方建模软件创建激光器模型，并通过,RobotStudio,软件将其导入。,2.3,创建激光器工具,导入后的激光器不能直接使用，它只是一个工具模型，并不具备工具的属性,。,设定工具的本地原点：要想创建的工具能够与机器人法兰盘坐标系,Tool0,重合，需要正确设定工具的本地原点，即工具安装法兰中心点位于大地坐标系原点。,2.3,创建激光器工具,在工具末端创建工具坐标系框架：为了在工具的末端自动生成工具坐标系，需要提前创建好坐标系框架,。,2.3,创建激光器工具,创建工具：本地原点设置完成，框架创建好后就可以开始激光器工具的创建,。,2.4,完善仿真工作站,根据工业机器人激光切割工作站要求，依次导入机器人模型、工作台模型、工件模型,并按工作任务要求进行空间布局，搭建好的激光切割工作站如图,4-20,所示。,2.4,完善仿真工作站,模型搭建好后，需要进行机器人系统的创建，需要注意的是，此项目创建过程中需要更改选项，将“,Industrial Networks,”中的“,709-1 DeviceNet Master/Slave,”勾选上，因为本项目需要创建机器人硬件信号，具体设置如图,4-21,所示。,三、任务总结,一、任务目标,学会创建切割工件坐标系；,学会创建机器人真实信号；,掌握调整激光器位置的方法；,掌握自动路径的创建方法；,学会完善机器人程序；,二、学习内容,3.1,创建切割工件坐标系,文字切割作业时，钢板工件放置在工作台上，为了准确定位，工作台设置了专门的定位装置，为了作业方便，通常把工件坐标系设置在固定的工作台上。,图,4-22,创建框架参数设置 图,4-23,创建完成的工件坐标系,3.2,创建机器人真实输出信号,本项目中激光切割器的开启和关闭由机器人的,I/O,信号控制，本小节介绍创建机器人真实信号的方法,。,3.2,创建机器人真实输出信号,3.2,创建机器人真实输出信号,3.3,调整激光器位置,激光器切割钢板作业时要求激光火焰始终与钢板垂直，为了便于位置示教与路径生成，我们可以手动将激光器的位置调整与钢板工具垂直,3.3,调整激光器位置,3.4,创建自动路径,本项目中切割钢板任务涉及机器人复杂轨迹的编程，为了