工业机器人典型工作站应用.pptx

第第6 6章章 工业机器人典型工作站应用工业机器人典型工作站应用2020/2/28主要内容主要内容主要内容主要内容弧焊工业机器人在汽车生产中的应用弧焊工业机器人在汽车生产中的应用弧焊工业机器人在汽车生产中的应用弧焊工业机器人在汽车生产中的应用搬运工业机器人在生产线中的应用搬运工业机器人在生产线中的应用搬运工业机器人在生产线中的应用搬运工业机器人在生产线中的应用码垛工业机器人应用码垛工业机器人应用码垛工业机器人应用码垛工业机器人应用并联工业机器人在分拣生产中的应用并联工业机器人在分拣生产中的应用并联工业机器人在分拣生产中的应用并联工业机器人在分拣生产中的应用1 12 23 34 4【学习目标】【学习目标】1.知识目标知识目标l了解几种工业机器人工作站的基本组成。了解几种工业机器人工作站的基本组成。l掌握工业机器人工作站的建立与配置方法。掌握工业机器人工作站的建立与配置方法。l掌握工业机器人目标点示教的方法与技巧。掌握工业机器人目标点示教的方法与技巧。l掌握工业机器人的程序指令应用掌握工业机器人的程序指令应用。l掌握机器人工作站的基本调试方法掌握机器人工作站的基本调试方法。2.技能目标技能目标l能够进行工作站需求能够进行工作站需求I/O配置。配置。l能够进行程序数据创建。能够进行程序数据创建。l能够进行目标点示教。能够进行目标点示教。l能够进行工作站程序编写与调试能够进行工作站程序编写与调试3.情感目标情感目标l认真细心，规范操作。认真细心，规范操作。l勤恳学习，合作互助。勤恳学习，合作互助。任务任务1 搬运工业机器人在生产线中的应用搬运工业机器人在生产线中的应用【任务描述】【任务描述】采用机器人搬运可大幅提高生产效率，节省劳动力成本，提高定位精度并降低搬运采用机器人搬运可大幅提高生产效率，节省劳动力成本，提高定位精度并降低搬运过程中的产品损坏率。搬运机器人具有通用性强、工作稳定的优点，且操作简便、功能丰过程中的产品损坏率。搬运机器人具有通用性强、工作稳定的优点，且操作简便、功能丰富，同时逐渐向第三代智能机器人发展，其主要优点有：富，同时逐渐向第三代智能机器人发展，其主要优点有：动作稳定和提高搬运准确性；动作稳定和提高搬运准确性；改善工人劳作条件，摆脱有毒、有害环境；改善工人劳作条件，摆脱有毒、有害环境；柔性高、适应性强，可实现多形状、不规则物料搬运；柔性高、适应性强，可实现多形状、不规则物料搬运；定位准确，保证批量一致性。定位准确，保证批量一致性。ABB搬运机器人有许多成熟的解决方案，在诸多领域均有广泛的应用，涉及物流输搬运机器人有许多成熟的解决方案，在诸多领域均有广泛的应用，涉及物流输送、周转、仓储等。送、周转、仓储等。ABB推出的一款迄今为止最小的多用途工业机器人推出的一款迄今为止最小的多用途工业机器人紧凑、敏捷、紧凑、敏捷、轻量的六轴轻量的六轴IRB120，仅重，仅重25kg，荷重，荷重3kg（垂直腕为（垂直腕为4kg），工作范围达），工作范围达580mm。任务任务1 搬运工业机器人在生产线中的应用搬运工业机器人在生产线中的应用【知识储备】【知识储备】一、机器人通信一、机器人通信I/O板设置板设置 ABB标准标准I/O板挂在板挂在DeviceNet总线上，常用型号有总线上，常用型号有DSQC651和和DSQC652。DSQC651板主要提供板主要提供8个数字输入信号、个数字输入信号、8个数字输出信号和个数字输出信号和2个模拟输出信号的处理；个模拟输出信号的处理；DSQC652板主要提供板主要提供16个数字输入信号和个数字输入信号和16个数字输出信号的处理。在系统中配置标准个数字输出信号的处理。在系统中配置标准I/O板卡，至少需要设置以下参数，详见下表板卡，至少需要设置以下参数，详见下表6-1所示。所示。参数名称设定值说明Nameboard10设定I/O板在系统中的名字，10代表I/O板在DeviceNet总线上的地址是10，方便在系统中识别Type of Unitd651设定I/O板的类型Connected to BusDeviceNet1设定I/O板连接的总线DeviceNet Address10设定I/O板在总线中的地址表表6-1 配置通信板配置通信板DSQC651任务任务1 搬运工业机器人在生产线中的应用搬运工业机器人在生产线中的应用【知识储备】【知识储备】二、搬运机器人数字二、搬运机器人数字I/O设置设置 在在I/O单元上创建一个数字单元上创建一个数字I/O信号，至少需要设置信号，至少需要设置I/O信号的名称及类型、信号的名称及类型、I/O信号所信号所在的在的I/O模板单元以及模板单元以及I/O信号所占用的单元地址。例如可以将数字输入信号信号所占用的单元地址。例如可以将数字输入信号di1设置为如下设置为如下表表6-2所示所示表表6-2 di1数字输入信号设置数字输入信号设置参数名称设定值说明Namedi1设定数字输入信号的名字Type of SignalDigital Input设定信号的类型Assigned to Unitboard10设定信号所在的I/O模块Unit Mapping0设定信号所占用的地址任务任务1 搬运工业机器人在生产线中的应用搬运工业机器人在生产线中的应用【知识储备】【知识储备】三、机器人控制系统三、机器人控制系统I/O信号功能设定信号功能设定 系统输入：将数字输入信号与搬运工作站机器人系统的控制信号关联起来，即可以系统输入：将数字输入信号与搬运工作站机器人系统的控制信号关联起来，即可以通过输入信号的变化对系统进行控制，例如，轴伺服电机上电、程序的启动等。通过输入信号的变化对系统进行控制，例如，轴伺服电机上电、程序的启动等。系统输出：机器人系统的状态信号也可以与数字输出信号关联起来，将系统的状态变化传系统输出：机器人系统的状态信号也可以与数字输出信号关联起来，将系统的状态变化传递给外围设备以用作控制信号。例如，系统运行模式、程序执行错误等。递给外围设备以用作控制信号。例如，系统运行模式、程序执行错误等。表表6-4 系统系统I/O信号功能设定信号功能设定TypeSignal NameActionStatusArgument1注释System Inputdi03_StartStartContinuous程序启动System Inputdi04_StopStop无程序停止System Inputdi05_StartAtMainStartMainContinuous从主程序启动System Inputdi06_EstopResetResetEstop无急停状态恢复System Inputdi07_MotorOnMotorOn无电动机上电System Outputdo33_AutoOnAuto On无自动状态输出任务任务1 搬运工业机器人在生产线中的应用搬运工业机器人在生产线中的应用【知识储备】【知识储备】四、检测四、检测HOME点模板点模板 在实训任务中，每个程序都有检测在实训任务中，每个程序都有检测Home点的例行程序点的例行程序rCheckHomePos，以及比较，以及比较机器人当前位置和给定位置是否相同的功能程序机器人当前位置和给定位置是否相同的功能程序CurrentPos，其程序内容如下，在后续，其程序内容如下，在后续的代码中不再重复。的代码中不再重复。程序：程序：rCheckHomePos、CurrentPos程序功能：检查原点程序，如机器人不在原点位置则返回原点程序功能：检查原点程序，如机器人不在原点位置则返回原点PROC rCheckHomePos()!检测是否在检测是否在Home点程序点程序VAR robtarget pActualPos;!定义一个目标点数据定义一个目标点数据pActualPosIF NOT CurrentPos(pHome,tGripper)THEN任务任务1 搬运工业机器人在生产线中的应用搬运工业机器人在生产线中的应用【知识储备】【知识储备】四、检测四、检测HOME点模板点模板 在实训任务中，每个程序都有检测在实训任务中，每个程序都有检测Home点的例行程序点的例行程序rCheckHomePos，以及比较，以及比较机器人当前位置和给定位置是否相同的功能程序机器人当前位置和给定位置是否相同的功能程序CurrentPos，其程序内容如下，在后续，其程序内容如下，在后续的代码中不再重复。的代码中不再重复。程序：程序：rCheckHomePos、CurrentPos程序功能：检查原点程序，如机器人不在原点位置则返回原点程序功能：检查原点程序，如机器人不在原点位置则返回原点PROC rCheckHomePos()!检测是否在检测是否在Home点程序点程序VAR robtarget pActualPos;!定义一个目标点数据定义一个目标点数据pActualPosIF NOT CurrentPos(pHome,tGripper)THEN任务任务1 搬运工业机器人在生产线中的应用搬运工业机器人在生产线中的应用【拓展与提高】【拓展与提高】一、搬运机器人的分类及特点一、搬运机器人的分类及特点 从结构形式上看，搬运机器人可分为龙门式搬运机器人、悬臂式搬运机器人、侧壁从结构形式上看，搬运机器人可分为龙门式搬运机器人、悬臂式搬运机器人、侧壁式搬运机器人、摆臂式搬运机器人和关节式搬运机器人，如图式搬运机器人、摆臂式搬运机器人和关节式搬运机器人，如图6-2所示。所示。龙门式搬运机器人其坐标系主要由龙门式搬运机器人其坐标系主要由 X 轴、轴、Y 轴和轴和 Z 轴组成。轴组成。悬臂式搬运机器人其坐标系主要由悬臂式搬运机器人其坐标系主要由X轴、轴、Y轴和轴和Z轴组成。轴组成。侧壁式搬运机器人其坐标系主要由侧壁式搬运机器人其坐标系主要由X轴、轴、Y 轴和轴和Z轴组成。轴组成。摆臂式搬运机器人其坐标系主要由摆臂式搬运机器人其坐标系主要由X 轴、轴、Y轴和轴和Z轴组成。轴组成。关节式搬运机器人是当今工业产业中常见的机型之一，其拥有关节式搬运机器人是当今工业产业中常见的机型之一，其拥有56个轴，行为动作类似个轴，行为动作类似于人的手臂，具有结构紧凑、占地空间小、相对工作空间大、自由度高等特点，适合于几于人的手臂，具有结构紧凑、占地空间小、相对工作空间大、自由度高等特点，适合于几乎任何轨迹或角度的工作。图乎任何轨迹或角度的工作。图63所示是所示是ABB IRB460机器人从物流传输线中搬运整体物机器人从物流传输线中搬运整体物料带。料带。任务任务1 搬运工业机器人在生产线中的应用搬运工业机器人在生产线中的应用【拓展与提高】【拓展与提高】二、关节式搬运机器人工作站组成二、关节式搬运机器人工作站组成 以关节式搬运机器人为例，其工作站主要有机器人本体、控制系统、搬运系统（气以关节式搬运机器人为例，其工作站主要有机器人本体、控制系统、搬运系统（气体发生装置、真空发生装置和手爪等）和安全保护装置组成，如图体发生装置、真空发生装置和手爪等）和安全保护装置组成，如图6-4所示。所示。【实践操作】【实践操作】一、解包工作站一、解包工作站 找到工作站打包文件找到工作站打包文件SituationalTeaching_Carry.rspag，如图，如图6-5所示，按照以下所示，按照以下步骤进行解压的操作。步骤进行解压的操作。二、配置二、配置I/O单元单元 在示教器中，选中控制面板在示教器中，选中控制面板配置系统参数配置系统参数Unit 新建新建I/O通信板通信板board10，并根，并根据要求配置据要求配置I/O单元的参数配置好的页面如图单元的参数，配置好的页面如图6-8所示。所示。任务任务1 搬运工业机器人在生产线中的应用搬运工业机器人在生产线中的应用【实践操作】【实践操作】三、配置三、配置I/O信号信号 在机器人示教器中，根据工作站要求的参数逐一新建在机器人示教器中，根据工作站要求的参数逐一新建I/O信号，并加以配置。信号，并加以配置。四、配置系统输入四、配置系统输入/输出输出 在示教器中，根据以下工作站要求的参数配置系统输入在示教器中，根据以下工作站要求的参数配置系统输入/输出信号，以输出信号，以di07_MotorOn为例，点击控制面板为例，点击控制面板配置系统参数配置系统参数Signal Input添加信号添加信号di07_MotorOn设置设置Action为为Motor On，如图，如图6-10所示，这样当所示，这样当di07_MotorOn信号置信号置1时，机器人电机开启。其余系统输入输出参数设置在此不再一一演示。时，机器人电机开启。其余系统输入输出参数设置在此不再一一演示。五、创建并设置工具数据五、创建并设置工具数据 在示教器中设定工具数据，采用在示教器中设定工具数据，采用6点法对工具坐标系数据进行标定，产生的工具数据点法对工具坐标系数据进行标定，产生的工具数据tGripper的详细参数见下表。在示教器中，程序数据界面，新建工具坐标系，按照表的详细参数见下表。在示教器中，程序数据界面，新建工具坐标系，按照表6-5所示的要求设置工具参数，如图所示的要求设置工具参数，如图6-11所示。所示。任务任务1 搬运工业机器人在生产线中的应用搬运工业机器人在生产线中的应用【实践操作】【实践操作】六、创建工件坐标系数据六、创建工件坐标系数据 本工作站中，设置两种工件坐标系本工作站中，设置两种工件坐标系WobjCNV和和WobjBuffer，工件坐标系均采用用户，工件坐标系均采用用户三点法标定。在示教器中，根据图所示位置设定工件坐标系数据。示意图如图三点法标定。在示教器中，根据图所示位置设定工件坐标系数据。示意图如图6-13所示。所示。建立过程为程序数据建立过程为程序数据Wobjdata新建工件坐标系，并设置参数。新建工件坐标系，并设置参数。七、创建载荷数据七、创建载荷数据 在虚拟示教器中，根据工作站的要求以下的参数设定载荷数据在虚拟示教器中，根据工作站的要求以下的参数设定载荷数据LoadFull参数。参数。八、示教目标点八、示教目标点 采用在线示教方式为机器人输入搬运作业程序。在本工作站中，需要示教太阳能薄采用在线示教方式为机器人输入搬运作业程序。在本工作站中，需要示教太阳能薄板拾取点板拾取点pPick，示教操作方法见前面项目介绍；示教太阳能薄板放置基准点，示教操作方法见前面项目介绍；示教太阳能薄板放置基准点pPlaceBase；示教工业机器人工作程序起始点；示教工业机器人工作程序起始点pHome点也即工作原点。拾取点位置如图点也即工作原点。拾取点位置如图6-15所示，太阳能薄板放置基准点位置如图所示，太阳能薄板放置基准点位置如图6-16所示，机器人工作原点如图所示，机器人工作原点如图6-17所示。所示。任务任务1 搬运工业机器人在生产线中的应用搬运工业机器人在生产线中的应用【实践操作】【实践操作】九、程序设计九、程序设计 在本工作站中，导入程序模板，在程序中修改相应的位置点数据，编程实现搬运动在本工作站中，导入程序模板，在程序中修改相应的位置点数据，编程实现搬运动作。要实现的动作为工业机器人在流水线上拾取太阳能薄板工件，将其搬运至存储盒中，作。要实现的动作为工业机器人在流水线上拾取太阳能薄板工件，将其搬运至存储盒中，以便周转至下一工位进行等待处理。在熟悉了此以便周转至下一工位进行等待处理。在熟悉了此RAPID程序后，可以根据实际的需要在此程序后，可以根据实际的需要在此程序的基础上做适用性的修改，以满足实际逻辑与动作的控制。程序的基础上做适用性的修改，以满足实际逻辑与动作的控制。1.数据定义程序数据定义程序 以下程序的作用为数据定义，既包括需要示教的目标点的位置信息，也包括运动速以下程序的作用为数据定义，既包括需要示教的目标点的位置信息，也包括运动速度数据信息、工具坐标系数据信息以及工件坐标数据信息。度数据信息、工具坐标系数据信息以及工件坐标数据信息2.机器人搬运工作主程序机器人搬运工作主程序PROC Main()!主程序主程序rInitialize;!调用初始化程序调用初始化程序任务任务1 搬运工业机器人在生产线中的应用搬运工业机器人在生产线中的应用【实践操作】【实践操作】九、程序设计九、程序设计WHILE TRUE DO !利用利用WHILE循环将初始化程序隔开循环将初始化程序隔开rPickPanel;!调用拾取程序调用拾取程序rPlaceInBuffer;!调用放置程序调用放置程序Waittime 0.3;!循环等待时间，防止不满足机器人动作情况下程序扫描过快，造成循环等待时间，防止不满足机器人动作情况下程序扫描过快，造成CPU过负荷过负荷END WHILEENDPROC任务任务1 搬运工业机器人在生产线中的应用搬运工业机器人在生产线中的应用【实践操作】【实践操作】九、程序设计九、程序设计3.初始化程序初始化程序 主要使工业机器人回到工作前初始位置，将计数器恢复。主要使工业机器人回到工作前初始位置，将计数器恢复。4.拾取程序拾取程序 完成从流水线上拾取薄板操作。完成从流水线上拾取薄板操作。5.放置物体程序放置物体程序6.计算位置信息程序计算位置信息程序 主要功能是根据已摆放的信息按照一定规则顺序摆放太阳能薄板，共四种情况选择。主要功能是根据已摆放的信息按照一定规则顺序摆放太阳能薄板，共四种情况选择。7.初始位置示教程序初始位置示教程序8.归零程序归零程序 辅助程序将机器人各周围归零辅助程序将机器人各周围归零。任务任务2 码垛工业机器人应用码垛工业机器人应用【任务描述】【任务描述】码垛指将形状基本一致的产品按一定的要求堆叠起来。码垛机器人的功能是把料袋码垛指将形状基本一致的产品按一定的要求堆叠起来。码垛机器人的功能是把料袋或者料箱一层一层码到托盘上。本设备用于化工、饮料、食品、啤酒、塑料等自动生产企或者料箱一层一层码到托盘上。本设备用于化工、饮料、食品、啤酒、塑料等自动生产企业，对纸箱、袋装、罐装、啤酒箱等各种形状的包装都适应。业，对纸箱、袋装、罐装、啤酒箱等各种形状的包装都适应。ABB公司推出全球最快码垛公司推出全球最快码垛机器人机器人IRB-460，操作节拍可到达每小时，操作节拍可到达每小时2190次，运行速度比常规机器人提升次，运行速度比常规机器人提升15%，作业，作业覆盖范围达到覆盖范围达到2.4米，占地面积比一般码垛机器人节省米，占地面积比一般码垛机器人节省20%。本次工作任务选择。本次工作任务选择IRB460工工业机器人对通过传输线输送来的纸箱进行左右两个输出工位码垛操作，如图业机器人对通过传输线输送来的纸箱进行左右两个输出工位码垛操作，如图618所示。所示。纸箱长纸箱长600mm，宽，宽250mm，高，高400mm。码垛机器人除了完成搬运任务外，还要将工件。码垛机器人除了完成搬运任务外，还要将工件有规律地摆放在托盘上。有规律地摆放在托盘上。任务任务2 码垛工业机器人应用码垛工业机器人应用【知识储备】【知识储备】一、码垛机器人末端工具一、码垛机器人末端工具 常见码垛机器人的末端执行器有常见码垛机器人的末端执行器有 吸附式、夹板式、抓取式、组合式。其结构如图吸附式、夹板式、抓取式、组合式。其结构如图6-20所示。所示。吸附式：在码垛中吸附式末端执行器主要为吸附式：在码垛中吸附式末端执行器主要为 气吸附气吸附。广泛应用于医药、食品、烟酒等。广泛应用于医药、食品、烟酒等行业。行业。夹板式：夹板式手爪是码垛过程中最常用的一类手爪，常见的有夹板式：夹板式手爪是码垛过程中最常用的一类手爪，常见的有 单板式单板式 和和 双板式双板式，主要用于整箱或规则盒码垛，夹板式手爪加持力度较吸附式手爪大，并且两侧板光滑不会主要用于整箱或规则盒码垛，夹板式手爪加持力度较吸附式手爪大，并且两侧板光滑不会损伤码垛产品外观质量，单板式与双板式的侧板一般都会有可旋转爪钩。损伤码垛产品外观质量，单板式与双板式的侧板一般都会有可旋转爪钩。抓取式：抓取式手爪是一种可灵活适应不同形状和内含物的包装袋。抓取式：抓取式手爪是一种可灵活适应不同形状和内含物的包装袋。组合式：组合式是通过组合获得各单组手爪优势的一种手爪，灵活性较大，各单组手组合式：组合式是通过组合获得各单组手爪优势的一种手爪，灵活性较大，各单组手爪之间既可单独使用又可配合使用，可同时满足多个工位的码垛。爪之间既可单独使用又可配合使用，可同时满足多个工位的码垛。任务任务2 码垛工业机器人应用码垛工业机器人应用【知识储备】【知识储备】二、码垛位置的算法二、码垛位置的算法 在本次任务中以第一层码垛为例，在本次任务中以第一层码垛为例，IRB460机器人首先将工件从输送线位置搬运至位机器人首先将工件从输送线位置搬运至位置置1,需要对抓取点和位置需要对抓取点和位置1这两个位置点进行示教。这两个位置点进行示教。1层层5个工件摆放位置如图个工件摆放位置如图6-21-a）图）图所示，第一层即需要示教所示，第一层即需要示教5个点，如果码垛个点，如果码垛10层那么就需要示教层那么就需要示教50个点。那么，是否可以个点。那么，是否可以找出其中规律以减少目标位置示教点呢？经过对比可以发现，位置找出其中规律以减少目标位置示教点呢？经过对比可以发现，位置2是在位置是在位置1的基础上，的基础上，在在X正方向偏移了正方向偏移了1个纸箱的宽度，也就是个纸箱的宽度，也就是250mm；位置点；位置点3同样偏移了同样偏移了250mm。因此，。因此，有了位置有了位置1，位置，位置2和位置和位置3的位置信息数据就能通过运算得到。同样，对位置点的位置信息数据就能通过运算得到。同样，对位置点4进行示进行示教后，位置教后，位置5也能得到，位置也能得到，位置5是在位置是在位置4的基础在的基础在X正方向偏移纸箱的长度，即正方向偏移纸箱的长度，即600mm，如图如图621-a所示。第二层码垛只需对位置所示。第二层码垛只需对位置6和位置和位置9进行示教。其余位置点通过运算也可进行示教。其余位置点通过运算也可以得到，如图以得到，如图621-b图所示。图所示。任务任务2 码垛工业机器人应用码垛工业机器人应用【知识储备】【知识储备】二、码垛位置的算法二、码垛位置的算法a）第一层摆放位置）第一层摆放位置b）第）第二二层摆放位置层摆放位置图图6-21 摆放示意图摆放示意图任务任务2 码垛工业机器人应用码垛工业机器人应用【知识储备】【知识储备】三、数组的应用三、数组的应用 对于一些常见的码垛垛型对于一些常见的码垛垛型,可以利用数组来存放各个摆放位置数据，在放置程序中直可以利用数组来存放各个摆放位置数据，在放置程序中直接调用该数据即可。接调用该数据即可。什么是数组？在定义程序数据时，可以将同种类型、同种用途的数值存放在同一个什么是数组？在定义程序数据时，可以将同种类型、同种用途的数值存放在同一个数据中。当调用该数据时需要写明索引号来制订调用的是该数据中的哪个数值，这就是数数据中。当调用该数据时需要写明索引号来制订调用的是该数据中的哪个数值，这就是数组。在组。在RAPID程序中，可以定义一维数组、二维数组和三维数组。程序中，可以定义一维数组、二维数组和三维数组。四、动作触发指令四、动作触发指令 TriggL：在线性运动过程中，在指定位置准确的触发事件，如置位输出信号、激活：在线性运动过程中，在指定位置准确的触发事件，如置位输出信号、激活中断等。可以定义多种类型的触发事件，如中断等。可以定义多种类型的触发事件，如TriggI/O（触发信号）、（触发信号）、TriggEquip（触发装（触发装置动作）、置动作）、TriggInt（触发中断）等。（触发中断）等。任务任务2 码垛工业机器人应用码垛工业机器人应用【知识储备】【知识储备】五、中断程序五、中断程序 在程序执行过程中，如果发生需要紧急处理的情况，这是就要中断当前程序的执行，在程序执行过程中，如果发生需要紧急处理的情况，这是就要中断当前程序的执行，马上跳转到专门的程序中对紧急情况进行相应处理，处理结束后返回中断的地方继续往下马上跳转到专门的程序中对紧急情况进行相应处理，处理结束后返回中断的地方继续往下执行程序。专门用来处理紧急情况的程序称作中断程序（执行程序。专门用来处理紧急情况的程序称作中断程序（TRAP）。六、复杂程序数据赋值六、复杂程序数据赋值 多数类型的程序数据均是组合型数据，即里面包含了多项数值或字符串。可以对其中多数类型的程序数据均是组合型数据，即里面包含了多项数值或字符串。可以对其中的任何一项参数进行赋值。的任何一项参数进行赋值。七、轴配置监控指令七、轴配置监控指令 ConfL:指定机器人在线性运动及圆弧运动过程中是否严格遵循程序中已设定的轴配指定机器人在线性运动及圆弧运动过程中是否严格遵循程序中已设定的轴配置参数。在默认情况下，轴配置监控是打开的，当关闭轴配置监控后，机器人在运动过程置参数。在默认情况下，轴配置监控是打开的，当关闭轴配置监控后，机器人在运动过程中采取最接近当前轴配置数据的配置到达指定目标点。中采取最接近当前轴配置数据的配置到达指定目标点。任务任务2 码垛工业机器人应用码垛工业机器人应用【知识储备】【知识储备】八、码垛节拍优化技巧八、码垛节拍优化技巧在码垛过程中，最为关注的是每一个运行周期节拍。在码垛程序中，通常可以在以下在码垛过程中，最为关注的是每一个运行周期节拍。在码垛程序中，通常可以在以下6个个方面进行节拍的优化。方面进行节拍的优化。在机器人运行轨迹中，经常会有一些中间过渡点，即在该位置机器人不会具体触发事在机器人运行轨迹中，经常会有一些中间过渡点，即在该位置机器人不会具体触发事件，如拾取正上方位置点、放置正上方位置点、为绕开障碍物而设置的一些位置点。件，如拾取正上方位置点、放置正上方位置点、为绕开障碍物而设置的一些位置点。善于运用善于运用Trigg触发指令，即要求机器人在准确的位置触发事件。触发指令，即要求机器人在准确的位置触发事件。程序中尽量少使用程序中尽量少使用Waittime固定等待时间指令，可在夹具上面添设反馈信号，利用固定等待时间指令，可在夹具上面添设反馈信号，利用WaitDI指令，当等待到条件满足则立即执行。指令，当等待到条件满足则立即执行。在某些运行轨迹中，若机器人的运行速度设置过大，则容易触发过载报警。在整体满在某些运行轨迹中，若机器人的运行速度设置过大，则容易触发过载报警。在整体满足机器人载荷能力要求的前提下，此种情况多是由于未正确设置夹具重量和重心偏移以及足机器人载荷能力要求的前提下，此种情况多是由于未正确设置夹具重量和重心偏移以及产品重量和重心偏移所致。产品重量和重心偏移所致。任务任务2 码垛工业机器人应用码垛工业机器人应用【知识储备】【知识储备】八、码垛节拍优化技巧八、码垛节拍优化技巧 在运行轨迹中，通常会添加一些中间过渡点以保证机器人能够绕开障碍物。在运行轨迹中，通常会添加一些中间过渡点以保证机器人能够绕开障碍物。整个机器人码垛系统要合理布局，使取件点与放件点尽可能靠近。整个机器人码垛系统要合理布局，使取件点与放件点尽可能靠近。【拓展与提高】【拓展与提高】码垛机器人具有作业高效、码垛稳定等优点，解放工人繁重体力劳动，已在各个行码垛机器人具有作业高效、码垛稳定等优点，解放工人繁重体力劳动，已在各个行业的包装物流线中发挥强大作用。其主要优点有：业的包装物流线中发挥强大作用。其主要优点有：占地面积少，动作范围大，减少厂源浪费。占地面积少，动作范围大，减少厂源浪费。能耗低，降低运行成本。能耗低，降低运行成本。提高生产效率，解放繁重体力劳动，实现提高生产效率，解放繁重体力劳动，实现“无人无人”或或“少人少人”码垛。码垛。改善工人劳作条件，摆脱有毒、有害环境。改善工人劳作条件，摆脱有毒、有害环境。柔性高、适应性强，可实现不同物料码垛。柔性高、适应性强，可实现不同物料码垛。定位准确，稳定性高。定位准确，稳定性高。任务任务2 码垛工业机器人应用码垛工业机器人应用【实践操作】【实践操作】一、解包工作站一、解包工作站 找到工作站打包文件找到工作站打包文件PalletizeStn.rspag，如图，如图6-27所示，按照以下步骤进行解压的所示，按照以下步骤进行解压的操作。操作。二、二、IO 板配置和信号创建板配置和信号创建 在本工作站中，需要用到的数字输入信号有传送带工件到位信号、真空反馈信号等。在本工作站中，需要用到的数字输入信号有传送带工件到位信号、真空反馈信号等。此外，还需要设置系统输入、输出，如此外，还需要设置系统输入、输出，如“启动启动”、“停止停止”、“急停复位急停复位”、“打开真空打开真空”等。在等。在虚拟示教器中，要根据所需信号选配虚拟示教器中，要根据所需信号选配IO通信方式。由于信号数量较少，因此可以通过通信方式。由于信号数量较少，因此可以通过ABB标准标准IO板来进行通信，可以选取板来进行通信，可以选取DSQC652。数字信号。数字信号16进进16出，没有模拟输出。出，没有模拟输出。ABB 标准标准IO板是下挂在板是下挂在DeviceNet总线上面的，配置比较简单。单元信号配置见表总线上面的，配置比较简单。单元信号配置见表67和和表表68所示。所示。任务任务2 码垛工业机器人应用码垛工业机器人应用【实践操作】【实践操作】三、创建任务数据三、创建任务数据1工具数据的创建工具数据的创建 在示教器中，建立工具坐标系在示教器中，建立工具坐标系tGrip，参数设置如下图，参数设置如下图6-33所示。对码垛机器人而言，所示。对码垛机器人而言，以末端执行器不同而设置在不同位置，就吸附式而言其以末端执行器不同而设置在不同位置，就吸附式而言其TCP 一般设在法兰中心线与吸盘一般设在法兰中心线与吸盘所在平面交点的连线上并延伸一段距离，距离的长短依据吸附物料高度确定；夹板式和抓所在平面交点的连线上并延伸一段距离，距离的长短依据吸附物料高度确定；夹板式和抓取式的取式的 TCP 一般设在法兰中心线与手爪前端面交点处；而组合式一般设在法兰中心线与手爪前端面交点处；而组合式 TCP 设定点需依据起主设定点需依据起主要作用的单组手爪确定。工作站工具吸盘如图要作用的单组手爪确定。工作站工具吸盘如图6-34所示。所示。2.工件坐标数据的设定工件坐标数据的设定 本应用中，工件坐标系均采用用户三点法创建。在虚拟示教器中，根据图本应用中，工件坐标系均采用用户三点法创建。在虚拟示教器中，根据图635所示所示的位置设定工件坐标系。如果要完成左右两个托盘的码垛，就要对左右托盘的码垛建立两的位置设定工件坐标系。如果要完成左右两个托盘的码垛，就要对左右托盘的码垛建立两个工件坐标系。个工件坐标系。任务任务2 码垛工业机器人应用码垛工业机器人应用【实践操作】【实践操作】三、创建任务数据三、创建任务数据3.创建载荷数据创建载荷数据 在虚拟示教器中，根据以下参数设定载荷数据在虚拟示教器中，根据以下参数设定载荷数据LoadFull：载荷高度：载荷高度250mm、长度、长度600mm、宽度、宽度400mm。设置方法参考任务一搬运应用。有效的负载数据需根据实际的重。设置方法参考任务一搬运应用。有效的负载数据需根据实际的重量以及抓件的重心进行设定，这样能让机器人运行起来更加平稳。量以及抓件的重心进行设定，这样能让机器人运行起来更加平稳。IRB460码垛机器人没码垛机器人没有重心检测功能，参数数值见表有重心检测功能，参数数值见表6-9所示，示教器设置界面如图所示，示教器设置界面如图6-36所示。所示。4.创建示教目标点创建示教目标点 在本任务工作站中在本任务工作站中,单侧摆放即需要示教原点单侧摆放即需要示教原点pHome、抓取点、抓取点pPick1、右侧旋转、右侧旋转90点点 pBase1_90和右侧不旋转点和右侧不旋转点pBase1_0等等4个目标点，分别如图个目标点，分别如图637、图、图638、图、图639和图和图640所示。左侧摆放示教过程同右侧，示教示意图不再列出。所示。左侧摆放示教过程同右侧，示教示意图不再列出。任务任务2 码垛工业机器人应用码垛工业机器人应用【实践操作】【实践操作】三、创建任务数据三、创建任务数据5.机器人任务程序设计机器人任务程序设计(1)机器人程序框架搭建机器人程序框架搭建 下面以一层的码垛为例说明码垛的过程，程序流程图如图下面以一层的码垛为例说明码垛的过程，程序流程图如图641所示。在执行初始化所示。在执行初始化程序后，检测托盘是否放满。若托盘不满，则继续抓取工件。根据码垛要求放置的位置放程序后，检测托盘是否放满。若托盘不满，则继续抓取工件。根据码垛要求放置的位置放置工件。码垛计数不满的继续延时循环运行，计数满后就程序结束。置工件。码垛计数不满的继续延时循环运行，计数满后就程序结束。(2)机器人程序设计机器人程序设计 手动示教目标点程序手动示教目标点程序 在程序中新建一个在程序中新建一个 rModify 的子程序用于手动示教目标点，根据前面分析，需要示的子程序用于手动示教目标点，根据前面分析，需要示教的目标点主要有四个，即：初始点，抓取点，右侧放置点教的目标点主要有四个，即：初始点，抓取点，右侧放置点pPlaceBase0，放置旋转点，放置旋转点pPlaceBase90。任务任务2 码垛工业机器人应用码垛工业机器人应用【实践操作】【实践操作】三、创建任务数据三、创建任务数据5.机器人任务程序设计机器人任务程序设计(2)机器人程序设计机器人程序设计 主程序设计主程序设计 首选执行初始化程序，等待物块到位信号和传送带完毕信号后，执行目标物体抓取首选执行初始化程序，等待物块到位信号和传送带完毕信号后，执行目标物体抓取程序目标物体放置程序。程序目标物体放置程序。初始化子程序设计初始化子程序设计 首先复位真空信号，读取当前机器人目标点位置数据，指定工具坐标为首先复位真空信号，读取当前机器人目标点位置数据，指定工具坐标为tGrip，工具，工具终端移动至初始原点即终端移动至初始原点即pHome点，初始化计数值和码垛满载布尔量，中断初始化，连接点，初始化计数值和码垛满载布尔量，中断初始化，连接中断符与中断程序中断符与中断程序tPallet1。任务任务2 码垛工业机器人应用码垛工业机器人应用【实践操作】【实践操作】三、创建任务数据三、创建任务数据5.机器人任务程序设计机器人任务程序设计(2)机器人程序设计机器人程序设计 抓取子程序设计抓取子程序设计 在传送带工件坐标系中建立抓取子程序在传送带工件坐标系中建立抓取子程序 rpick1，子程序功能为机器人手爪移动至抓，子程序功能为机器人手爪移动至抓取点上方取点上方400mm 处。等待工件到位处。等待工件到位,然后移动至抓取点。打开真空，待接收到满载信号后然后移动至抓取点。打开真空，待接收到满载信号后,移动至抓取点上方移动至抓取点上方 300mm 处。处。放置子程序放置子程序 调用子程序调用子程序rPosition1计算放置位置点，移动至放置位置点上方计算放置位置点，移动至放置位置点上方400mm后低速移动后低速移动至放置位置点。关闭真空，放置工件后延时至放置位置点。关闭真空，放置工件后延时0.3s，回到位置点上方，回到位置点上方400mm处，将当前码处，将当前码垛工件数加垛工件数加1，如达到最大码垛数则完成码垛。，如达到最大码垛数则完成码垛。任务任务2 码垛工业机器人应用码垛工业机器人应用【实践操作】【实践操作】三、创建任务数据三、创建任务数据5.机器人任务程序设计机器人任务程序设计(2)机器人程序设计机器人程序设计 计算放置点程序设计计算放置点程序设计 rPosition 计算放置的位置点。计算放置的位置点。中断程序中断程序 设置计数值，失效中断数据，执行写屏指令。设置计数值，失效中断数据，执行写屏指令。位置点示教程序设计位置点示教程序设计 rModify 用于位置点示教。用于位置点示教。任务任务3 弧焊工业机器人在汽车生产中的应用弧焊工业机器人在汽车生产中的应用【任务描述】【任务描述】使用机器人完成一项焊接任务只需要操作者对它进行一次示教，随后机器人即可精使用机器人完成一项焊接任务只需要操作者对它进行一次示教，随后机器人即可精确地再现示教的每一步操作。如