《機器人技術(shù)應用項目教程》（第二版）課件 4-項目八 PCB產(chǎn)品安裝與入庫 任務一 PLC產(chǎn)品取放蓋板；任務二 PLC產(chǎn)品自動鎖螺絲；任務三 PLC產(chǎn)品入庫

第四篇

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編：蔣正炎項目七異形芯片分揀與安裝項目八PCB產(chǎn)品安裝與入庫項目九PCB產(chǎn)品生產(chǎn)效率與優(yōu)化項目十工業(yè)機器人安全與維護第四篇

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思政小故事——航天航空類

寓教于樂航天科普

——“天宮課堂”第二課2022年3月23日，“天宮課堂”第二課開講，“太空教師”翟志剛、王亞平、葉光富在中國空間站再次為廣大青少年帶來一堂精彩的太空科普課。在約45分鐘的授課中，神舟十三號飛行乘組航天員相互配合，生動演示微重力環(huán)境下太空“冰雪”實驗、液橋演示實驗、水油分離實驗、太空拋物實驗，講解實驗現(xiàn)象背后的科學原理，展示部分空間科學設施，介紹在空間站的工作生活情況。項目八PCB產(chǎn)品安裝與入庫【項目描述】根據(jù)3C行業(yè)對電子產(chǎn)品的制作要求，一般在完成PCB上芯片的安裝后，需要安裝蓋板并在PCB四角安裝鎖緊螺釘，然后根據(jù)產(chǎn)品的檢測結(jié)果（成品或廢品）將PCB產(chǎn)品放入正確的區(qū)域，即入庫。本項目主要介紹PCB產(chǎn)品蓋板安裝、螺釘安裝以及產(chǎn)品入庫功能，以及通過觸摸屏和PLC編程實現(xiàn)定制PCB產(chǎn)品安裝與入庫功能。任務一PLC產(chǎn)品取放蓋板【任務要求】通過本任務，在完成異形芯片分揀與安裝的基礎上，能通過示教編程控制工業(yè)機器人利用雙吸盤工具完成從CHL-DS-01型工作站的蓋板原料區(qū)取蓋板并安裝到指定PCB產(chǎn)品上?！救蝿漳繕恕?.掌握雙吸盤工具的使用及子程序的編寫與應用。2.能通過示教編程實現(xiàn)工業(yè)機器人自動取蓋板。3.會通過示教編程實現(xiàn)工業(yè)機器人自動放蓋板。

任務一PLC產(chǎn)品取放蓋板任務準備：一、知識點準備1.運動指令的應用例如：MoveAbsJ、MoveJ、MoveL等，這些指令都是工業(yè)機器人的基本運動指令，在本項目中也需要會熟練應用。2.雙吸盤工具的認識與安裝機器人取放蓋板之前首先需要安裝吸盤工具。在項目七中，使用了單吸盤工具吸取異形芯片；而在本項目中，由于蓋板相比異形芯片面積更大，因此改用雙吸盤工具，如圖4-26中方框所示。注意在吸取蓋板時旋轉(zhuǎn)機器人J6軸以切換到雙吸盤工具。任務一PLC產(chǎn)品取放蓋板任務準備：安裝雙吸盤工具的程序與前續(xù)項目中安裝其它工具的程序類似，請在課前自行編寫，并完成以下空格處填空（假設吸盤工具點位名稱為xipan）。PROCGET_Xipan()MoveAbsJHome\NoEOffs,v1000,fine,tool0;______HandChange_Start;MoveJOffs(xipan,0,0,150),v1000,z50,tool0;MoveLOffs(xipan,0,0,50),v200,z50,tool0;MoveL___________________;WaitTime0.5;______HandChange_Start;WaitTime0.5;MoveLOffs(xipan,0,0,50),v50,z50,tool0;MoveLOffs(xipan,0,0,150),v200,z50,tool0;MoveAbsJHome\NoEOffs,v1000,fine,tool0;ENDPROC任務一PLC產(chǎn)品取放蓋板任務準備：3.雙吸盤信號的應用工業(yè)機器人機器人DO（輸出）信號Vacunm_1是雙吸盤工具的吸真空信號，指令SetVacunm_1可用于實現(xiàn)雙吸盤吸取蓋板，指令ResetVacunm_1可用于實現(xiàn)雙吸盤釋放蓋板。二、技能點準備1.熟練使用雙吸盤工具并預設安全點。2.熟悉工業(yè)機器人示教點位操作。3.熟悉工業(yè)機器人示教器編程與調(diào)試。任務一PLC產(chǎn)品取放蓋板任務準備：三、設備準備1.PCB產(chǎn)品異形芯片已安裝完畢,工業(yè)機器人安裝吸盤工具后回到工作原點，如圖所示。2.在CHL-DS-01型工作站蓋板原料區(qū)準備好蓋板，如圖所示。3.將已完成異形芯片裝配的PCB產(chǎn)品（例如：A03產(chǎn)品）放置在需要安裝蓋板的工位（例如：一號工位）上，如圖所示?！救蝿諏嵤咳蝿彰枋觯汗I(yè)機器人自動安裝吸盤工具后，首先運行到蓋板原料區(qū)蓋板所在位置，使用雙吸盤工具吸取蓋板，完成后機器人回到原點；然后機器人運行到需要放置蓋板的PCB板上，將蓋板從吸盤工具上分離并放置到PCB板上；最后將吸盤工具放回工具架，完成后機器人回到工作原點。一、取蓋板1.示教操作，確定取蓋板點位置首先在程序數(shù)據(jù)中新建robtarget型常量（CONST）數(shù)據(jù)“gaiban”，操控示教器進入手動操縱模式，控制工業(yè)機器人完成取蓋板位置點位的示教，確認位置正確后單擊示教器“修改位置”，從而將該點位數(shù)據(jù)存入“gaiban”。任務一PLC產(chǎn)品取放蓋板【任務實施】2.編寫機器人程序，實現(xiàn)取蓋板功能（1）機器人運動路徑機器人取蓋板的運動路徑與吸取異形芯片類似，具體步驟如下：① 機器人運行至取蓋板過渡點位置，如圖所示；② 機器人運行至取蓋板接近點位置，即進一步接近蓋板的位置；③ 機器人運行至取蓋板點位置，如圖所示；④ 控制雙吸盤吸真空信號打開；⑤ 機器人運行至取蓋板逃逸點位置，如圖所示；⑥ 機器人運行至取蓋板過渡點位置；⑦ 機器人回工作原點。任務一PLC產(chǎn)品取放蓋板【任務實施】（2）根據(jù)以上運動路徑，請利用已學習的運動指令，完成取蓋板程序的編寫，實現(xiàn)工業(yè)機器人在蓋板原料區(qū)吸取一塊蓋板后回到原點的操作。參考程序如下：PROCGET_Gaiban()MoveJOffs(gaiban,0,0,130),v1000,z50,tool0；MoveLOffs(gaiban,0,0,50),v200,z50,tool0；MoveLgaiban,v20,fine,tool0；WaitTime0.5;SetVacunm_1;WaitTime0.5;MoveLOffs(gaiban,0,0,50),v200,z50,tool0；MoveLOffs(gaiban,0,0,130),v1000,z50,tool0；MoveAbsJHome\NoEOffs,v1000,fine,tool0;ENDPROC任務一PLC產(chǎn)品取放蓋板【任務實施】3.程序優(yōu)化考慮到CHL-DS-01型工作站相關(guān)工作任務中也會出現(xiàn)類似取蓋板功能的程序段（例如：吸取/釋放異形芯片），是否可以考慮編寫一個例行程序，通過調(diào)用不同的參數(shù)，同時實現(xiàn)這些類似功能呢？（1）帶參數(shù)例行程序的編寫①定義一個變量VARrobtargetdian（變量數(shù)據(jù)類型是robtarget，變量名稱是dian），然后將機器人實際需要到達的位置用賦值指令賦給這個變量。例如,取蓋板時的賦值指令如下：dian:=gaiban;任務一PLC產(chǎn)品取放蓋板【任務實施】②創(chuàng)建一個例行程序，包括3個num型參數(shù)：參數(shù)a用于確定過渡點Z方向的偏移距離；參數(shù)b用于確定當前對DO信號置位還是復位；參數(shù)c用于確定當前DO信號是雙吸盤信號還是單吸盤信號（即當前是處理異形芯片還是處理蓋板）。該例行程序可以實現(xiàn)機器人運動到指定位置，吸取/釋放異形芯片或蓋板，并且可以根據(jù)實際情況指定過渡點的高低，參考程序如下。PROCx_f(numa,numb,numc)MoveJOffs(dian,0,0,a),v1000,z50,tool0;MoveLOffs(dian,0,0,30),v200,z50,tool0;MoveLdian,v20,fine,tool0;WaitTime0.5;任務一PLC產(chǎn)品取放蓋板【任務實施】IFb=1THEN IFc=1THEN SetVacunm_1; ELSE SetVacunm_2; ENDIFELSE IFc=1THEN ResetVacunm_1; ELSE ResetVacunm_2; ENDIF ENDIFWaitTime0.5;MoveLOffs(dian,0,0,30),v200,z50,tool0; MoveLOffs(dian,0,0,a),v1000,z50,tool0;ENDPROC任務一PLC產(chǎn)品取放蓋板【任務實施】（2）通過調(diào)用帶參數(shù)的例行程序x_f，改寫取蓋板程序。注意：調(diào)用時需使用調(diào)用例行程序指令ProcCall，并選擇需要調(diào)用的程序，如圖所示；選擇調(diào)用例行程序x_f后，還需要選擇調(diào)用時的3個實際參數(shù)，分別設置a、b、c為130（過渡點位置）、1（置位）、1（雙吸盤信號），如圖所示。任務一PLC產(chǎn)品取放蓋板【任務實施】改寫后的取蓋板參考程序如下。PROCGET_Gaiban()dian:=gaiban;x_f130,1,1;MoveAbsJHome\NoEOffs,v1000,fine,tool0;ENDPROC二、放蓋板1.示教操作，確定放蓋板點位置首先在程序數(shù)據(jù)中新建robtarget型常量（CONST）數(shù)據(jù)“fgb”，在機器人已到達圖4-35所示位置的前提下操控示教器進入手動操縱模式，控制工業(yè)機器人完成放蓋板位置點位的示教，需要安裝蓋板的PCB產(chǎn)品根據(jù)需求放置在指定工位上，示教時合理使用線性模式或單軸模式，確認位置正確后單擊示教器“修改位置”，并將該點位數(shù)據(jù)存入“fgb”。任務一PLC產(chǎn)品取放蓋板【任務實施】2.編寫機器人程序，實現(xiàn)放蓋板功能（1）機器人運動路徑①機器人運行至放置蓋板過渡點位置，如圖4-36所示；②機器人運行至放置蓋板接近點位置；③機器人運行至放置蓋板點位置，如圖4-37所示；④控制雙吸盤吸真空信號關(guān)閉，以使蓋板從雙吸盤工具脫離并放置到PCB上；⑤機器人運行至放置蓋板逃逸點位置，如圖4-38所示；⑥機器人回工作原點。任務一PLC產(chǎn)品取放蓋板【任務實施】（2）根據(jù)以上運動路徑，請自行編寫程序，實現(xiàn)機器人放置一塊蓋板到一號工位PCB上的任務。在取蓋板任務中，通過編寫帶參數(shù)的例行程序x_f改寫了程序；因此在放蓋板任務中，同樣可以直接調(diào)用該例行程序，注意調(diào)用時3個參數(shù)的設置，建議分別設置a、b、c為100（過渡點位置）、2（復位）、1（雙吸盤信號）。參考程序如下。PROCPUT_Gaiban()dian:=fgb;x_f100,2,1;MoveAbsJHome\NoEOffs,v1000,fine,tool0;ENDPROC任務一PLC產(chǎn)品取放蓋板【任務實施】3.編寫機器人程序，實現(xiàn)卸載吸盤工具功能蓋板安裝完畢后，根據(jù)產(chǎn)品制作工序，下一步應進行產(chǎn)品的鎖螺釘，因此需要更換機器人快換工具為鎖螺釘工具，從而首先需要將吸盤工具卸載放回到對應工具架。由于卸載吸盤工具與安裝吸盤工具的點位是同一個（均為“xipan”），因此無需重復進行示教操作，直接編寫程序并進行調(diào)試即可。任務一PLC產(chǎn)品取放蓋板【任務實施】（1）機器人運動路徑①機器人運行至卸載吸盤工具過渡點位置，如圖所示；②機器人運行至卸載工具接近點位置；③機器人運行至卸載吸盤工具位置，如圖所示；④置位快換工具信號，實現(xiàn)吸盤工具與機器人法蘭端分離；⑤機器人運行至卸載吸盤工具逃逸點位置，如圖所示；⑥機器人回工作原點。任務一PLC產(chǎn)品取放蓋板【任務實施】（2）根據(jù)以上運動路徑，請自行編寫程序，實現(xiàn)機器人卸載吸盤工具的任務。參考程序如下。PROCPUT_Xipan()MoveJOffs(xipan,0,0,150),v1000,z50,tool0;MoveLOffs(xipan,0,0,50),v200,z50,tool0;MoveLxipan,v20,fine,tool0;WaitTime0.5SetHandChange_Start;WaitTime0.5;MoveLOffs(xipan,0,0,50),v200,z50,tool0；MoveLOffs(xipan,0,0,150),v1000,z50,tool0;MoveAbsJHome\NoEOffs,v1000,fine,tool0;ENDPROC任務一PLC產(chǎn)品取放蓋板【任務實施】（3）程序優(yōu)化通過對比安裝吸盤工具程序GET_Xipan()與卸載吸盤工具程序PUT_Xipan()，可以發(fā)現(xiàn)兩個例行程序大部分都相同，能否編寫一個帶參數(shù)的例行程序，可以實現(xiàn)安裝/卸載工具的功能呢？① 帶參數(shù)例行程序的編寫創(chuàng)建一個例行程序，包括1個robtarget型參數(shù)和1個num型參數(shù)，robtarget型參數(shù)a用于確定當前安裝/卸載的工具是哪種（吸盤工具/夾爪工具/涂膠工具/鎖螺釘工具），num參數(shù)b用于確定當前是安裝還是卸載工具，該例行程序可以實現(xiàn)運行到指定工具對應的工具架，完成安裝或卸載該工具。參考程序如下。任務一PLC產(chǎn)品取放蓋板【任務實施】PROCtool_get_put(robtargeta,numb)MoveJOffs(a,0,0,150),v1000,z50,tool0;MoveLOffs(a,0,0,50),v200,z50,tool0;MoveLa,v20,fine,tool0;WaitTime0.5;IFb=1THEN ResetHandChange_Start;ELSE SetHandChange_Start; ENDIFWaitTime0.5; MoveLOffs(a,0,0,50),v200,z50,tool0; MoveLOffs(a,0,0,150),v1000,z50,tool0;ENDPROC任務一PLC產(chǎn)品取放蓋板【任務實施】② 通過調(diào)用帶參數(shù)的例行程序tool_get_put，實現(xiàn)吸盤工具的安裝/卸載。例如：設置參數(shù)a為xipan，參數(shù)b為1，則實現(xiàn)吸盤工具的安裝，參考程序如下。tool_get_putxipan,1;設置參數(shù)a為xipan，參數(shù)b為2，則實現(xiàn)吸盤工具的卸載。參考程序如下。tool_get_putxipan,2;三、安裝吸盤工具、取放蓋板、卸載吸盤工具連續(xù)運行在main程序中通過先后調(diào)用以下例行程序：tool_get_put、GET_Gaiban、PUT_Gaiban、tool_get_put，實現(xiàn)安裝吸盤工具、取蓋板、放蓋板、卸載吸盤工具4個任務的連續(xù)運行，通過多次調(diào)試測試程序的穩(wěn)定性，重點關(guān)注：機器人示教的點位是否準確？動作是否順暢？在生產(chǎn)實踐中，每天工業(yè)機器人都要重復運行相同的程序無數(shù)次，為了保證生產(chǎn)質(zhì)量，必須在調(diào)試階段多進行連續(xù)運行測試，并排除存在的問題。連續(xù)運行的參考程序如下。任務一PLC產(chǎn)品取放蓋板【任務實施】PROCmain()MoveAbsJHome\NoEOffs,v1000,z50,tool0;tool_get_putxipan,1;GET_Gaiban;PUT_Gaiban;tool_get_putxipan,2;MoveAbsJHome\NoEOffs,v1000,z50,tool0;ENDPROC任務一PLC產(chǎn)品取放蓋板

【思考與練習】1.將A03和A06兩塊PCB分別安裝在一號工位和三號工位上，請通過示教編程控制機器人從蓋板原料區(qū)先后吸取兩塊蓋板，分別安裝到A03和A06兩塊PCB上，安裝完畢后將吸盤工具卸載到吸盤工具架，機器人回工作原點。2.將A04、A05、A06、A03四塊PCB分別安裝在一號工位-四號工位上，請通過示教編程控制機器人從蓋板原料區(qū)先后吸取四塊蓋板，分別安裝到四塊PCB上，安裝完畢后將吸盤工具卸載到吸盤工具架，機器人回工作原點。任務一PLC產(chǎn)品取放蓋板致

謝第四篇

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編：蔣正炎副主編：張

俊、嵇朋朋、舒曉春2024年9月項目七異形芯片分揀與安裝項目八PCB產(chǎn)品安裝與入庫項目九PCB產(chǎn)品生產(chǎn)效率與優(yōu)化項目十工業(yè)機器人安全與維護第四篇

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思政小故事——航天航空類

寓教于樂航天科普

——“天宮課堂”第二課2022年3月23日，“天宮課堂”第二課開講，“太空教師”翟志剛、王亞平、葉光富在中國空間站再次為廣大青少年帶來一堂精彩的太空科普課。在約45分鐘的授課中，神舟十三號飛行乘組航天員相互配合，生動演示微重力環(huán)境下太空“冰雪”實驗、液橋演示實驗、水油分離實驗、太空拋物實驗，講解實驗現(xiàn)象背后的科學原理，展示部分空間科學設施，介紹在空間站的工作生活情況。項目八PCB產(chǎn)品安裝與入庫【項目描述】根據(jù)3C行業(yè)對電子產(chǎn)品的制作要求，一般在完成PCB上芯片的安裝后，需要安裝蓋板并在PCB四角安裝鎖緊螺釘，然后根據(jù)產(chǎn)品的檢測結(jié)果（成品或廢品）將PCB產(chǎn)品放入正確的區(qū)域，即入庫。本項目主要介紹PCB產(chǎn)品蓋板安裝、螺釘安裝以及產(chǎn)品入庫功能，以及通過觸摸屏和PLC編程實現(xiàn)定制PCB產(chǎn)品安裝與入庫功能。任務二PLC產(chǎn)品自動鎖螺絲【任務要求】通過本任務，在完成PCB產(chǎn)品取放蓋板的基礎上，能通過示教編程控制工業(yè)機器人利用鎖螺釘工具完成從CHL-DS-01型工作站的螺釘送料單元吸取螺釘并安裝到指定PCB四個角上的螺絲孔中，要求螺釘必須鎖緊。【任務目標】1.掌握鎖螺釘機的工作原理和使用方法。2.能利用示教編程實現(xiàn)工業(yè)機器人給PCB自動鎖螺絲。3.會應用數(shù)組和循環(huán)指令編寫程序。

任務二PLC產(chǎn)品自動鎖螺絲任務準備：一、知識點準備1.鎖螺釘機結(jié)構(gòu)CHL-DS-01型工作站配備的鎖螺釘機由螺釘送料單元和帶扭矩的電動起子組成，如圖所示。任務二PLC產(chǎn)品自動鎖螺絲任務準備：該鎖螺釘機通過送料系統(tǒng)、分配系統(tǒng)、鎖付系統(tǒng)三部分完成螺釘鎖付，所有動作完成均由設備本身控制。送料系統(tǒng)采用渦輪方式上料，將螺釘排序到振動導軌上，并輸送到螺釘分配系統(tǒng)，通過分配系統(tǒng)分配螺釘并通過氣管壓力將螺釘送到鎖嘴，由鎖付系統(tǒng)（即電動起子）將螺釘鎖入產(chǎn)品。2.鎖螺釘機工作過程工業(yè)機器人通過快換系統(tǒng)安裝鎖螺釘機工具后，當進入鎖螺釘狀態(tài)時，機器人會分配輸出信號，啟動電動起子開始工作，當電動起子達到設置的扭矩后，電動起子停止工作，同時輸出結(jié)束的信號反饋給機器人進行處理。機器人收到電動起子的結(jié)束信號且軌跡下降到預設位置后，機器人連同電動起子抬起，鎖螺釘流程完成。任務二PLC產(chǎn)品自動鎖螺絲任務準備：3.鎖螺釘過程相關(guān)機器人I/O信號鎖螺釘過程中相關(guān)的機器人I/O信號見表4-4，其中輸入信號torque用于反饋扭矩達到設定值，即螺釘已經(jīng)鎖緊；輸出信號Screw_Hit用于控制電動起子開啟打螺釘功能；輸出信號Vacunm_1為雙吸盤信號與吸螺釘信號共用，本任務中用于從螺釘送料單元吸取1顆螺釘。任務二PLC產(chǎn)品自動鎖螺絲任務準備：二、技能點準備1.能手動發(fā)送信號控制螺釘送料單元運轉(zhuǎn)并輸出螺釘。2.能通過示教操作準確預設打螺釘點。3.了解數(shù)組與循環(huán)指令的作用。三、設備準備1.需要鎖螺釘?shù)腜CB產(chǎn)品（已安裝蓋板）已安裝在指定工位上。2.確認螺釘送料單元內(nèi)螺絲數(shù)量足夠，然后按下開關(guān)開啟螺釘送料單元，如圖所示。3.電動起子正確放置在對應的工具架上，準備就緒。4.工業(yè)機器人末端法蘭無工具，回到工作原點?！救蝿諏嵤咳蝿彰枋觯汗I(yè)機器人首先自動安裝鎖螺釘工具（電動起子），然后運行至螺釘送料單元吸取螺釘，再運行至需要鎖螺釘?shù)腜CB上按要求進行自動鎖螺釘，完成后機器人將鎖螺釘工具放回工具架。一、安裝鎖螺釘工具1.示教操作，確定鎖螺釘工具位置點在程序數(shù)據(jù)中新建robtarget型常量（CONST）數(shù)據(jù)“gun”，操控示教器進入手動操縱模式，控制工業(yè)機器人完成鎖螺釘工具位置點位的示教，確認位置正確后單擊示教器“修改位置”，并將該點位數(shù)據(jù)存入“gun”。需要注意的是，由于鎖螺釘工具在CHL-DS-01型工作站各單元布局中所處位置距離機器人工作原點較遠，導致機器人如果直接從工作原點運行到該位置很容易與PCB裝配檢測工位發(fā)生碰撞，所以有必要在運行路徑中增加一個安全位置，并按照上述方法進行示教操作，可將該安全位置點命名為“safe”。任務二PLC產(chǎn)品自動鎖螺絲【任務實施】2.編寫機器人程序，實現(xiàn)安裝鎖螺釘工具功能（1）機器人運動路徑安裝鎖螺釘工具的運動路徑與安裝吸盤工具的類似，運動路徑流程圖如圖所示，其中部分流程如圖所示。任務二PLC產(chǎn)品自動鎖螺絲【任務實施】（2）根據(jù)任務一學習過的調(diào)用帶參數(shù)例行程序的方法，請自行編寫程序，實現(xiàn)機器人安裝鎖螺釘工具的任務,其中鎖螺釘工具位置點為“gun”。參考程序如下。PROCGET_Gun()MoveLsafe,v500,z50,tool0;tool_get_putgun,1;MoveLsafe,v500,fine,tool0;ENDPROC二、自動鎖螺釘機器人安裝鎖螺釘工具后即可開始對PCB產(chǎn)品進行鎖螺釘工序，CHL-DS-01型工作站共有4個裝配檢測工位，即最多可以對4套PCB產(chǎn)品進行鎖螺釘，每塊PCB最多可安裝4個螺釘（每塊PCB有4個螺絲孔），故最多可安裝16個螺釘?，F(xiàn)以1套PCB產(chǎn)品為例，介紹如何編寫程序完成自動鎖螺釘。任務二PLC產(chǎn)品自動鎖螺絲【任務實施】1.吸螺釘位置和鎖螺釘位置的示教（1）吸螺釘位置示教在程序數(shù)據(jù)中新建robtarget型常量（CONST）數(shù)據(jù)“xld”，操控示教器進入手動操縱模式，控制工業(yè)機器人完成螺釘送料單元上吸螺釘位置點位的示教，如圖所示，確認位置正確后單擊示教器“修改位置”，并將該點位數(shù)據(jù)存入“xld”。任務二PLC產(chǎn)品自動鎖螺絲【任務實施】（2）應用數(shù)組完成鎖螺釘位置示教數(shù)組是RAPID語言中一種特殊的數(shù)據(jù)類型，與C語言等高級語言中的數(shù)組類似，RAPID語言中的數(shù)組也是一種將相同數(shù)據(jù)類型的多個數(shù)據(jù)按一定順序排列的組合，類似于數(shù)學中的集合。由于每塊PCB有4個鎖螺釘點位需要確定，如果在程序中定義4個robtarget型數(shù)據(jù)，顯得有些麻煩，使用一維數(shù)組保存這4個鎖螺釘點位相對來說更方便，定義過程如下。任務二PLC產(chǎn)品自動鎖螺絲【任務實施】①在示教器中打開“程序數(shù)據(jù)”界面，選擇“robtarget”選項，單擊“新建”按鈕進入“定義數(shù)據(jù)”界面，數(shù)組的名稱定義為“sld”，存儲類型為“變量”，維數(shù)選擇“1”（即建立一維數(shù)組），如圖所示。單擊“{1}”右側(cè)的“…”按鈕，進入“定義數(shù)組大小”界面，點擊數(shù)字“1”，將其改成“4”，如圖所示。單擊“確定”按鈕，回到“定義數(shù)據(jù)”界面，再單擊“確定”按鈕，可看到新定義的一維數(shù)組“sld”已經(jīng)完成新建，如圖所示。任務二PLC產(chǎn)品自動鎖螺絲【任務實施】②單擊新建的數(shù)組，可看到該數(shù)組有四個組件“{1}”、“{2}”、“{3}”、“{4}”，默認的值都是一樣的，如圖4-54所示。操控示教器進入手動操縱模式，控制機器人完成一塊PCB上的4個鎖螺釘位置點位的示教，當確定第1個鎖螺釘點位置正確后點，選擇如圖4-53界面中數(shù)組的第1個組件，單擊示教器“修改位置”，并將該點位數(shù)據(jù)存入“sld{1}”，以此類推將第2-4個鎖螺釘點位數(shù)據(jù)分別存入“sld{2}”~“sld{4}”。注意：如果需要完成4個PCB產(chǎn)品共16個鎖螺釘點位的示教，則可以新建一個二維數(shù)組sld{4,4}，例如：sld{1,1}為一號工位PCB的第1個鎖螺釘點位，sld{4,4}為四號工位PCB的第4個鎖螺釘點位。任務二PLC產(chǎn)品自動鎖螺絲【任務實施】2.編寫機器人程序，實現(xiàn)安裝鎖螺釘工具功能（1）機器人運動路徑①吸螺釘運動路徑機器人首先運行至吸螺釘位置過渡點，然后到達吸螺釘位置xld，置位吸螺釘信號Vacunm_1，再次運行至吸螺釘位置過渡點，最后到達安全位置safe。②鎖螺釘運動路徑鎖螺釘運動路徑流程圖如圖所示，其中部分流程如圖所示。任務二PLC產(chǎn)品自動鎖螺絲【任務實施】（2）根據(jù)以上運動路徑，完成程序編寫①吸螺釘程序通過調(diào)用任務一介紹的帶參數(shù)例行程序x_f可實現(xiàn)吸螺釘功能，設置參數(shù)a、b、c分別為100、1、1,即吸螺釘位置過渡點Z方向偏移值為100mm，置位吸螺釘信號Vacunm_1。參考程序如下。PROCGET_Ld()dian:=xld;x_f100,1,1;MoveLsafe,v500,fine,tool0;ENDPROC任務二PLC產(chǎn)品自動鎖螺絲【任務實施】②鎖螺釘程序由于每塊PCB需要鎖4個螺釘，而每次鎖螺釘?shù)倪\動路徑幾乎是相同的（區(qū)別只是鎖螺釘?shù)狞c位不同），因此可以應用FOR或WHILE指令編寫程序，實現(xiàn)4次循環(huán)自動鎖螺釘，本任務以FOR指令為例介紹程序的編寫。重復執(zhí)行判斷指令FOR是RAPID語言中用于使一個或多個指令重復執(zhí)行數(shù)次的一條循環(huán)指令，其指令格式如圖4-58所示，其中“DO”后面是需要重復執(zhí)行的指令，圖4-58所示程序的含義是重復執(zhí)行5次例行程序Routine2。任務二PLC產(chǎn)品自動鎖螺絲【任務實施】應用FOR指令，通過循環(huán)變量i的變化，從數(shù)組sld{4}中調(diào)用當前鎖螺釘?shù)奈恢胹ld{i}，結(jié)合圖4-55鎖螺釘運動路徑流程，請自行完成循環(huán)吸螺釘與鎖螺釘程序的編寫。參考程序如下，其中GOTO指令用于實現(xiàn)程序跳轉(zhuǎn)功能，可將程序執(zhí)行轉(zhuǎn)移到當前程序內(nèi)的標簽處，標簽可通過LABEL指令添加，GOTO和LABEL指令一般組合使用。參考程序中，當扭矩檢知信號torque為0時，局部變量j的值加1，程序跳轉(zhuǎn)到標簽aaa處，鎖螺釘工具繼續(xù)往下運行1mm，直到扭矩檢知信號torque為1時，程序不再跳轉(zhuǎn)，繼續(xù)往下執(zhí)行，此時螺釘已鎖緊。任務二PLC產(chǎn)品自動鎖螺絲【任務實施】PROCScrew()VARnumj;FORiFROM1TO4DO GET_Ld;MoveLOffs(sld{i},0,0,70),v200,fine,tool0; ResetScrew_BVac; ResetScrew_Hit; WaitTime0.5; SetScrew_BVac; WaitTime0.5; SetScrew_Hit; WaitTime0.3;任務二PLC產(chǎn)品自動鎖螺絲【任務實施】aaa: MoveLOffs(sld{i},0,0,-j),v10,fine,tool0; IFtorque=0THENj:=j+1;GOTOaaa;ENDIF ResetScrew_Hit; ResetScrew_BVac; MoveLOffs(sld{i},0,0,70),v100,z50,tool0;MoveLsafe,v500,fine,tool0;ENDFORENDPROC任務二PLC產(chǎn)品自動鎖螺絲【任務實施】三、卸載鎖螺釘工具自動鎖螺釘完成后，機器人即可將鎖螺釘工具卸載并放回工具架，從而完成全部任務。由于卸載工具與安裝工具是同一個位置（均為“gun”），所以無需重復進行示教操作，直接編寫程序?qū)崿F(xiàn)將鎖螺螺釘卸載即可，卸載時同樣需注意應使機器人運行至安全位置“safe”，以防止機器人與裝配檢測工位發(fā)生碰撞。通過調(diào)用帶參數(shù)例行程序tool_get_put，設置兩個參數(shù)a、b分別為gun、2，即實現(xiàn)卸載鎖螺絲工具。參考程序如下。PROCPUT_Gun()MoveLsafe,v500,z50,tool0;tool_get_putgun,2;MoveLsafe,v500,fine,tool0;ENDPROC任務二PLC產(chǎn)品自動鎖螺絲【任務實施】四、安裝鎖螺釘工具、1塊PCB自動鎖螺釘、卸載鎖螺釘工具連續(xù)運行在main程序中通過先后調(diào)用以下例行程序：GET_GUN、Screw、PUT_GUN，實現(xiàn)機器人安裝鎖螺釘工具、自動對1塊PCB完成鎖螺釘、卸載鎖螺釘工具的完整任務，并通過多次調(diào)試程序測試其穩(wěn)定性。參考主程序如下。PROCmain()MoveAbsJHome\NoEOffs,v1000,fine,tool0;GET_GUN;Screw;PUT_GUN;MoveAbsJHome\NoEOffs,v1000,fine,tool0;ENDPROC任務二PLC產(chǎn)品自動鎖螺絲

【思考與練習】1.通過創(chuàng)建二維數(shù)組sld{4,4}，并使用兩個FOR指令（外循環(huán)為4個工位，內(nèi)循環(huán)為每個PCB共4個鎖螺釘點位），編寫程序?qū)崿F(xiàn)對4個PCB共16個螺絲孔的自動鎖螺釘。2.將A03、A04、A05和A06四塊PCB分別安裝在二號工位、三號工位、一號工位和四號工位上，編寫程序?qū)崿F(xiàn)以下功能：機器人自動安裝鎖螺絲工具、對4塊PCB進行自動鎖螺釘（要求A03對角鎖2顆螺釘，A04鎖3顆螺釘，A05和A06鎖4顆螺釘）、自動卸載鎖螺絲工具、機器人回工作原點。任務二PLC產(chǎn)品自動鎖螺絲致

謝第四篇

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主

編：蔣正炎副主編：張

俊、嵇朋朋、舒曉春2024年9月項目七異形芯片分揀與安裝項目八PCB產(chǎn)品安裝與入庫項目九PCB產(chǎn)品生產(chǎn)效率與優(yōu)化項目十工業(yè)機器人安全與維護第四篇

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思政小故事——航天航空類

寓教于樂航天科普

——“天宮課堂”第二課2022年3月23日，“天宮課堂”第二課開講，“太空教師”翟志剛、王亞平、葉光富在中國空間站再次為廣大青少年帶來一堂精彩的太空科普課。在約45分鐘的授課中，神舟十三號飛行乘組航天員相互配合，生動演示微重力環(huán)境下太空“冰雪”實驗、液橋演示實驗、水油分離實驗、太空拋物實驗，講解實驗現(xiàn)象背后的科學原理，展示部分空間科學設施，介紹在空間站的工作生活情況。項目八PCB產(chǎn)品安裝與入庫【項目描述】根據(jù)3C行業(yè)對電子產(chǎn)品的制作要求，一般在完成PCB上芯片的安裝后，需要安裝蓋板并在PCB四角安裝鎖緊螺釘，然后根據(jù)產(chǎn)品的檢測結(jié)果（成品或廢品）將PCB產(chǎn)品放入正確的區(qū)域，即入庫。本項目主要介紹PCB產(chǎn)品蓋板安裝、螺釘安裝以及產(chǎn)品入庫功能，以及通過觸摸屏和PLC編程實現(xiàn)定制PCB產(chǎn)品安裝與入庫功能。任務三PLC產(chǎn)品入庫【任務要求】產(chǎn)品入庫是CHL-DS-01型工作站PCB產(chǎn)品生產(chǎn)流程的最后一個環(huán)節(jié)，通過本任務，在完成PCB自動鎖螺釘?shù)幕A上，能通過編程控制工業(yè)機器人給PLC發(fā)出檢測信號，PLC接收到信號后通過編寫PLC程序完成PCB產(chǎn)品的質(zhì)量檢測，檢測完成后PLC向機器人反饋檢測完成和檢測結(jié)果信號，如果反饋結(jié)果信號為“OK”則機器人通過示教編程實現(xiàn)將產(chǎn)品轉(zhuǎn)移到成品區(qū)；否則，將產(chǎn)品轉(zhuǎn)移到廢品區(qū)?！救蝿漳繕恕?.掌握機器人與PLC的I/O通信。2.能通過示教編程實現(xiàn)成品的入庫。3.會通過示教編程實現(xiàn)廢品的入庫。

任務三PLC產(chǎn)品入庫任務準備：一、知識點準備1.成品區(qū)與廢品區(qū)CHL-DS-01型工作站設置了成品區(qū)與廢品區(qū)兩個區(qū)域分別用于存放經(jīng)過質(zhì)量檢測后的PCB成品和廢品，如圖所示。任務三PLC產(chǎn)品入庫任務準備：2.PLC檢測工序相關(guān)機器人I/O信號PLC檢測工序相關(guān)的機器人I/O信號見表，其中機器人輸入信號“Area_1_detection_finish”（對應PLC輸出信號Q12.0）用于反饋一號工位PCB檢測完成，以此類推，輸入信號“Area_4_detection_finish”（對應PLC輸出信號Q12.3）用于反饋四號工位PCB檢測完成，輸入信號“Result”（對應PLC輸出信號Q12.7）用于反饋PCB檢測結(jié)果。任務三PLC產(chǎn)品入庫任務準備：3.產(chǎn)品檢測與入庫完成PCB產(chǎn)品的4個螺釘鎖緊動作后，機器人給PLC發(fā)出信號，對產(chǎn)品進行檢測，并等待PLC反饋檢測完成信號。4個工位對應的檢測完成信號分別如表所示。隨后，機器人對PLC反饋的“Result”信號進行判斷。當Result=1時，檢測結(jié)果為“OK”，說明產(chǎn)品合格；當Result=0時，檢測結(jié)果為“NG”，說明產(chǎn)品不合格。檢測結(jié)果為OK的產(chǎn)品，將被放置到成品區(qū)；檢測結(jié)果為NG的產(chǎn)品，將被放置到廢品區(qū)。任務三PLC產(chǎn)品入庫任務準備：二、技能點準備1.能通過I/O方式完成PLC和機器人之間通信。2.能通過示教操作準確預設成品和廢品存放區(qū)域。三、設備準備1.PCB產(chǎn)品的蓋板安裝、鎖螺釘?shù)裙ぷ饕呀?jīng)完成。2.PLC檢測程序已給定（參考第2篇項目二任務二）?！救蝿諏嵤咳蝿彰枋觯汗I(yè)機器人首先發(fā)出檢測信號給PLC，PLC收到信號后開始對指定工位（以一號工位為例）PCB進行質(zhì)量檢測，檢測完成后發(fā)出檢測完成信號和檢測結(jié)果信號給機器人，機器人根據(jù)檢測結(jié)果信號判斷入庫區(qū)域，如結(jié)果為“OK”則將產(chǎn)品放入成品區(qū)，如結(jié)果為“NG”則將產(chǎn)品放入廢品區(qū)。一、工業(yè)機器人與PLC的I/O通信1.信號選擇（1）機器人給PLC發(fā)送檢測信號根據(jù)CHL-DS-01型工作站I/O信號分配，可選擇機器人輸出信號Putfinish_Affirm（對應PLC輸入信號I3.2）作為檢測信號，即通過置位該信號告知PLC可以開始執(zhí)行PCB檢測程序。任務三PLC產(chǎn)品入庫【任務實施】（2）PLC給機器人發(fā)送檢測完成信號和檢測結(jié)果信號本任務對一號工位產(chǎn)品進行檢測，因此可選擇機器人輸入信號Area_1_detection_finish（對應PLC輸出信號Q12.0）作為一號工位檢測完成信號，即通過置位Q12.0告知機器人一號工位產(chǎn)品已檢測完成。PLC檢測的結(jié)果可選擇其輸出信號Q12.7（對應機器人輸入信號Result）向機器人進行反饋，例如：復位Q12.7告知機器人該產(chǎn)品為廢品，置位Q12.7告知機器人該產(chǎn)品為成品。2.編寫通信程序，完成PCB產(chǎn)品入庫流程（1）機器人程序根據(jù)以上分析，機器人程序流程圖如圖所示。任務三PLC產(chǎn)品入庫【任務實施】新建兩個例行程序Put_OK和Put_NG，分別用于實現(xiàn)成品入庫和廢品入庫，在產(chǎn)品入庫程序Put_Pcb中根據(jù)反饋信號Result的值分別調(diào)用這兩個例行程序，參考程序如下。PROCPut_Pcb()SetDOPutFinish_Affirm,1;WaitTime0.3;WaitDIArea_1_detection_finish,1;WaitTime0.5;IFResult=1THEN Put_OK;ELSE Put_NG;ENDIFENDPROC任務三PLC產(chǎn)品入庫【任務實施】（2）PLC程序PLC端收到I3.2為1后，開始執(zhí)行產(chǎn)品檢測程序，檢測完畢置位Q12.0，同時根據(jù)檢測結(jié)果置位或復位Q12.7（OK為1，NG為0）。假設一號工位產(chǎn)品檢測結(jié)果為NG，PLC參考程序如下。① I3.2為1時，調(diào)用PCB檢測子程序SBR_0。任務三PLC產(chǎn)品入庫【任務實施】② 子程序SBR_0：一號工位推動氣缸縮回，縮回到位后一號工位升降氣缸下降，下降到位后檢測LED指示燈閃爍，3s后升降氣缸上升，上升到位后推動氣缸伸出，伸出到位后