工業(yè)機(jī)器人綜合實(shí)訓(xùn) 課件 項(xiàng)目8 工業(yè)機(jī)器人搬運(yùn)工作

工業(yè)機(jī)器人技術(shù)綜合實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目8工業(yè)機(jī)器人搬運(yùn)工作任務(wù)一工業(yè)機(jī)器人搬運(yùn)任務(wù)的準(zhǔn)備搬運(yùn)工作站定義01搬運(yùn)夾具選用原則02配置I/O參數(shù)03搬運(yùn)硬件認(rèn)知04安裝吸盤式夾具05夾具氣路和電路安裝06建立坐標(biāo)系0701搬運(yùn)工作站定義搬運(yùn)工作站定義搬運(yùn)是指改變物料的空間位置的活動(dòng)，在同一地域范圍內(nèi)(如工廠、倉(cāng)庫(kù)等)以改變物料的存放、支撐狀態(tài)的活動(dòng)我們把它稱為裝卸，在特定場(chǎng)合單稱“搬運(yùn)”也包含了“裝卸搬運(yùn)”的完整含義。一般的，在生產(chǎn)領(lǐng)域中常將這一整體活動(dòng)稱做“物料搬運(yùn)”。工業(yè)機(jī)械手是近幾十年發(fā)展起來的一種高科技自動(dòng)化生產(chǎn)設(shè)備。機(jī)器人的分類方法有多種,按其應(yīng)用可分為:工業(yè)機(jī)器人、軍用機(jī)器人、農(nóng)業(yè)機(jī)器人、服務(wù)機(jī)器人、水下機(jī)器人、空間機(jī)器人和娛樂機(jī)器人。搬運(yùn)機(jī)器人的是工業(yè)機(jī)器人的一個(gè)重要分支，給搬運(yùn)機(jī)器人安裝不同類型的末端執(zhí)行器，可以完成不同形態(tài)和狀態(tài)的工件搬運(yùn)工作，整個(gè)搬運(yùn)系統(tǒng)則構(gòu)成了工業(yè)機(jī)器人搬運(yùn)工作站。工業(yè)機(jī)器人搬運(yùn)工作站是可以進(jìn)行自動(dòng)化搬運(yùn)作業(yè)的工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)。最早的機(jī)器人搬運(yùn)工作站是于1960年美國(guó)使用Versatran和Unimate兩種機(jī)器人首次用于搬運(yùn)作業(yè)。工業(yè)機(jī)器人搬運(yùn)工作站的特點(diǎn)是可通過編程來完成各種預(yù)期的作業(yè)任務(wù)，在構(gòu)造和性能上兼有人和機(jī)器各自的優(yōu)點(diǎn)，尤其體現(xiàn)了智能性和適應(yīng)性。機(jī)械手作業(yè)的準(zhǔn)確性和各種環(huán)境中完成作業(yè)的能力，在國(guó)民經(jīng)濟(jì)各領(lǐng)域有著廣闊的發(fā)展前景。02搬運(yùn)夾具選用原則搬運(yùn)夾具選用原則機(jī)器人搬運(yùn)的動(dòng)作分解為抓取工具、移動(dòng)工件、放置工件等，具體說就是操作工業(yè)機(jī)器人吸盤移動(dòng)到物料上方，然后抓取物料，然后運(yùn)行到目標(biāo)位置的上方，放下物料。真空是指氣體壓強(qiáng)低于大氣壓強(qiáng)的一種狀態(tài)，而不是完全沒有空氣的“真空“。處于真空狀態(tài)下的氣體比處于大氣壓下的氣體稀薄。真空吸附是利用真空系統(tǒng)與大氣壓力差形成的力實(shí)現(xiàn)物料抓取，對(duì)具有光滑表面的物體，特別是不適合夾緊的物體，例如塑料薄膜，易碎玻璃制品等，可以使用真空吸附來完成各種任務(wù)。真空系統(tǒng)一般由真空發(fā)生器、吸盤、真空閥及輔助元件組成。真空發(fā)生器是利用正壓氣源產(chǎn)生負(fù)壓的一種新型、高效、清潔、經(jīng)濟(jì)、小型的真空元器件。吸盤是真空設(shè)備執(zhí)行器件之一，通常由橡膠材料與金屬骨架壓制而成，具有較大的扯斷力。真空閥是指工作壓力低于標(biāo)準(zhǔn)大氣壓的閥門。真空閥是在真空系統(tǒng)中，用來改變氣流方向，調(diào)節(jié)氣流量大小，切斷或接通管路的真空系統(tǒng)元件。03配置I/O參數(shù)配置I/O參數(shù)示教器界面單擊“主菜單”→“控制面板”→“配置”,進(jìn)入“I/O配置”，進(jìn)入配置I/O信號(hào)。采用標(biāo)配的ABB標(biāo)準(zhǔn)DSQC652配置I/O板,在DeviceNetDevice中設(shè)置此I/O單元的相關(guān)參數(shù),并在Signal中配置具體的I/O信號(hào)參數(shù)。圖表8-1DSQC652通訊設(shè)置表參數(shù)名稱設(shè)定值說明NameD652設(shè)定I/O板在系統(tǒng)中的名字DeviceType652設(shè)定I/O板的類型Address10設(shè)定I/O板在總線中的地址NameTypeofsignalAssignedTOUnetUnitMappingI/O信號(hào)注解Di_QDDigitalInputD6520啟動(dòng)搬運(yùn)操作信號(hào)Do_XPDigitalOutputD6520吸盤動(dòng)作信號(hào)圖表8-2DSQC652I/O配置表04搬運(yùn)硬件認(rèn)知搬運(yùn)硬件認(rèn)知1.搬運(yùn)盤搬運(yùn)硬件分為物料盛放板、搬運(yùn)盤、長(zhǎng)方形物料和正方形物料。如圖1所示。機(jī)器人用吸嘴將長(zhǎng)方形物料和正方形物料從物料盛放板整齊的放置到搬運(yùn)盤中。圖圖8-2搬運(yùn)盤的結(jié)構(gòu)2.安裝搬運(yùn)盤用螺絲將把搬運(yùn)盤安裝至機(jī)器人運(yùn)行平臺(tái)上，具體方向如圖8-2所示。05安裝吸盤式夾具安裝吸盤式夾具首先把夾具與機(jī)器人的連接法蘭安裝至機(jī)器人六軸法蘭盤上，然后把吸盤夾具安裝至連接法蘭上。圖圖8-3夾具安裝完成圖06夾具氣路和電路安裝夾具氣路和電路安裝第一步：把吸盤夾具彈簧氣管與機(jī)器人四軸集成氣路接口連接。第二步：把真空發(fā)生器、機(jī)器人一軸集成氣路接口、電磁閥之間用合適的氣管連接好,并用扎帶固定。第三步：把電磁閥的電路與集成信號(hào)接線端子盒正確連接。01020307建立坐標(biāo)系建立坐標(biāo)系1.設(shè)定吸盤工具坐標(biāo)系相對(duì)于tool0來說沿著其Z軸正方向偏移83mm,沿著其X軸正方向偏移83mm,工具質(zhì)量mass=1kg，新建吸盤工具坐標(biāo)系的方向沿用tool0方向。2.創(chuàng)建工件坐標(biāo)系根據(jù)3點(diǎn)法,依次移動(dòng)機(jī)器人至X1、X2、Y1點(diǎn)并記錄,則可自動(dòng)生成工件坐標(biāo)系統(tǒng)WobJ1。圖圖8-3夾具安裝完成圖感謝您的聆聽工業(yè)機(jī)器人技術(shù)綜合實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目8工業(yè)機(jī)器人搬運(yùn)工作任務(wù)二工業(yè)機(jī)器人搬運(yùn)程序的編制軸配置監(jiān)控指令ConfL01循環(huán)指令While02Test指令03編制程序思路04編制主程序05編制抓取程序06編制放置程序07編制位置處理程序0801軸配置監(jiān)控指令ConfL軸配置監(jiān)控指令ConfL軸配置監(jiān)控指令ConfL的作用是工業(yè)機(jī)器人在線性運(yùn)動(dòng)及圓弧運(yùn)動(dòng)過程中是否嚴(yán)格遵循程序中設(shè)定的軸配置參數(shù)。默認(rèn)情況下，軸配置監(jiān)控是打開的，關(guān)閉后,機(jī)器人以最接近當(dāng)前軸配置數(shù)據(jù)的配置到達(dá)指定目標(biāo)點(diǎn)。例如：目標(biāo)點(diǎn)PO中,[1,0,1,0]是此目標(biāo)點(diǎn)的軸配置數(shù)據(jù),代碼如下：CONSTROBTARGETP0PROCLIZI()ConfL\Off;MoveLP0,v600,fine,tool0;ENDPROC執(zhí)行結(jié)果:機(jī)器人自動(dòng)匹配一組最接近當(dāng)前各關(guān)節(jié)軸姿態(tài)的軸配置數(shù)據(jù),移動(dòng)至目標(biāo)點(diǎn)P0，軸配置數(shù)據(jù)不一定為程序中指定的[1,0,1,0]。02循環(huán)指令While循環(huán)指令WhileWhile指令通過判斷相應(yīng)條件，如果符合判斷條件執(zhí)行循環(huán)內(nèi)指令，直至判斷條件不滿足才跳出循環(huán)，繼續(xù)執(zhí)行循環(huán)以后指令。如果條件為TRUE值，則執(zhí)行WHILE塊中的指令。如果條件為FALSE值，則不執(zhí)行WHILE塊中的指令，且程序控制立即轉(zhuǎn)移至WHILE塊后的指令。WHILE塊后的指令WHILE<EXP>DO <SMT>ENDWHILE其中<EXP>是循環(huán)判斷條件<SMT>是待執(zhí)行指令WHILEreg1<reg2DO … reg1:=reg1+1;ENDWHILE當(dāng)判斷條件始終是真值時(shí)，While指令存在死循環(huán)。例如下面一段程序PROCmain() rCSH; WHILETRUEDO <SMT> ENDWHILEENDPROC03Test指令Test指令A(yù)BB工業(yè)機(jī)器人Test指令語法結(jié)構(gòu)：TEST<EXP>CASE<testvalue>;<SMT>CASE<testvalue>;<SMT>CASE<testvalue>;<SMT>DEFAULT;ENDTEST其中<EXP>是需要計(jì)算的變量值<testvalue>是計(jì)算后對(duì)應(yīng)值<SMT>是語句體程序執(zhí)行過程為（1）將測(cè)試數(shù)據(jù)與第一個(gè)CASE條件中的測(cè)試值進(jìn)行比較。如果對(duì)比真實(shí)，則執(zhí)行相關(guān)指令。此后，通過ENDTEST后的指令，繼續(xù)程序執(zhí)行。（2）如果未滿足第一個(gè)CASE條件，則對(duì)其他CASE條件進(jìn)行測(cè)試等。如果未滿足任何條件，則執(zhí)行與DEFAULT相關(guān)的指令（如果存在）。例如下面的程序：MOVDULEMAINMODULEPROCMain()TESTREGCASE1,2;FH1;CASE3;FH2;DEFAULT;TPWRITE”EEROR”;STOP;ENDTESTENDPROCENDMODULE根據(jù)REG的值，執(zhí)行不同的指令。如果該值為1或2時(shí)，則執(zhí)行FH1。如果該值為3，則執(zhí)行FH2，否則，打印出錯(cuò)誤消息“EEROR”，并停止執(zhí)行。04編制程序思路編制程序思路搬運(yùn)工作站程序由主程序(main)、初始化程序(CSH)、抓取程序(ZQ)、放置程序(FZ)、位置處理程序(WZ)和搬運(yùn)計(jì)數(shù)值處理子程序(JS)組成。其中,拾取工件子程序和放置工件子程序在拾取和放置時(shí)調(diào)用位置處理子程序的拾取和放置位置結(jié)果,放置工件子程序還調(diào)用搬運(yùn)計(jì)數(shù)值處理子程序,實(shí)現(xiàn)工件搬運(yùn)計(jì)數(shù)和判斷搬運(yùn)是否完成。位置示教子程序用于拾取基準(zhǔn)點(diǎn)和放置基準(zhǔn)點(diǎn)的示教,不被任何程序調(diào)用。程序中,還建立了ZQ_X、ZQ_Y、FZ_X、FZ_Y這四個(gè)用于工件拾取、放置位置偏移量的變量。05編制主程序編制主程序表8-6主程序程序內(nèi)容說明PROCMAIN()主程序CSH；調(diào)用初始化程序，用于復(fù)位WhileTrueDO；利用死循環(huán)，將初始化程序與機(jī)器人程序隔離WaitDIDi_QD,1；等待啟動(dòng)信號(hào)ZQ；調(diào)用抓取程序FZ；調(diào)用放置程序EndWhile結(jié)束循環(huán)EndPROC結(jié)束主程序06編制抓取程序編制抓取程序表8-7抓取程序程序內(nèi)容說明PROCZQ()抓取程序WZ；調(diào)用計(jì)算抓取的位置MoveJOffs(Pzq,0,0,50),v800,z50,Tool1\Wobj:=WobJ1；夾具運(yùn)動(dòng)到抓取位置上方50mmMoveLPzq,v100,fine,Tool1\Wobj:=WobJ1；夾具運(yùn)動(dòng)到抓取的位置SetDo_XP；啟動(dòng)吸盤動(dòng)作Waittime0.5；延時(shí)0.5sMoveLOffs(Pzq,0,0,50),v500,fine,Tool1\Wobj:=WobJ1；精加工路徑夾具運(yùn)動(dòng)到抓取位置上方50mmEndPROC結(jié)束抓取程序07編制放置程序編制放置程序表8-8放置程序程序內(nèi)容說明PROCFZ()抓取程序MoveJOffs(Pfz,0,0,50),v800,z50,Tool1\Wobj:=WobJ1；夾具運(yùn)動(dòng)到放置位置上方50mmMoveLPzq,v100,fine,Tool1\Wobj:=WobJ1；夾具運(yùn)動(dòng)到抓取的位置ReSetDo_Grip；釋放吸盤動(dòng)作Waittime0.5；延時(shí)0.5sMoveLOffs(Pzq,0,0,50),v500,fine,Tool1\Wobj:=WobJ1；精加工路徑夾具運(yùn)動(dòng)到放置位置上方50mmJS；調(diào)用計(jì)數(shù)程序EndPROC結(jié)束放置程序08編制位置處理程序編制位置處理程序表8-8放置程序程序內(nèi)容說明PROCWZ()位置處理程序TestJSQ；指引計(jì)數(shù)器CASE1;；當(dāng)JSQ為1時(shí)，執(zhí)行下列程序Pzq:=Offs(zqwz,0,0,0)；位置數(shù)據(jù)信息賦值給PzqPfz:=Offs(fzwz,0,0,0)；位置數(shù)據(jù)信息賦值給PfzCASE2；從第2次抓取到第n次抓取編程方法類似……CASEn……CASEn+1；最后一次賦值Pzq:=Offs(zqwz_2,FZ_X,FZ_Y,0)；Pfz:=Offs(fzwz_2,ZQ_X,ZQ_Y,0)；Default；EndTest結(jié)束選擇性執(zhí)行程序EndPROC