《工業(yè)機(jī)器人離線仿真》課件-2 碼垛仿真工作站

碼垛仿真工作站工業(yè)機(jī)器人離線仿真01仿真邏輯設(shè)計(jì)02程序編寫03Smart組件運(yùn)用04仿真調(diào)試學(xué)習(xí)內(nèi)容仿真邏輯設(shè)計(jì)1學(xué)習(xí)重點(diǎn)學(xué)習(xí)難點(diǎn)1.smart子組件的運(yùn)用碼垛任務(wù)的規(guī)劃及編程實(shí)現(xiàn)2.基本指令運(yùn)用解壓工作站壓縮包基于此次碼垛任務(wù)，在工作站中已經(jīng)為大家創(chuàng)建xipan工具坐標(biāo)系MyNewTool，在該工具坐標(biāo)系及默認(rèn)工件坐標(biāo)系下為大家示教了機(jī)器人的3個(gè)目標(biāo)點(diǎn)，即抓取點(diǎn)pick、第一個(gè)工件的放置點(diǎn)put。機(jī)器人末端執(zhí)行器吸盤工具已安裝在機(jī)器人上。為了實(shí)現(xiàn)仿真功能，設(shè)計(jì)仿真邏輯，可以創(chuàng)建兩個(gè)smart組件，傳送帶smart用來(lái)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)生工件并傳送至線尾，吸盤smart組件用來(lái)實(shí)現(xiàn)吸取工件和放置工件。在傳送帶線尾設(shè)置一個(gè)傳感器，用于檢測(cè)工件是否到位，當(dāng)工件到達(dá)線尾，機(jī)器人開(kāi)始動(dòng)作。配置機(jī)器人I/O信號(hào)添加1個(gè)數(shù)字量輸出信號(hào)do_xipan,用以控制吸盤的吸取狀態(tài)添加1個(gè)數(shù)字量輸入信號(hào)di_boxinpos，用以控制機(jī)器人是否執(zhí)行吸取動(dòng)作1.在【控制器】選項(xiàng)卡中，展開(kāi)【配置】選項(xiàng)，點(diǎn)擊I/OSystem2.右鍵點(diǎn)擊【Signal】，新建信號(hào)。彈出對(duì)話框中，輸入信號(hào)名稱，選擇信號(hào)類型及指派信號(hào)所屬設(shè)備。配置機(jī)器人I/O信號(hào)3.完成后，點(diǎn)擊【確定】，提示重啟控制器。在這里可以將所有信號(hào)都配置完成后再重啟。在【控制器】選項(xiàng)卡下，展開(kāi)【重啟】，點(diǎn)擊【重啟動(dòng)（熱啟動(dòng)）】等待重啟完成。配置機(jī)器人I/O信號(hào)程序編寫2碼垛規(guī)劃在本次任務(wù)中，碼垛作業(yè)的工件尺寸為400x300x150mm，一次作業(yè)流程共碼垛4層，每層放置7個(gè)物料，基于單雙層的碼垛方案進(jìn)行放置，具體放置位置及方向。如圖所示：?jiǎn)螖?shù)層擺放規(guī)律一致，雙數(shù)層擺放規(guī)律一致。定義變量工件放置點(diǎn)在不斷變化，通過(guò)for循環(huán)可以計(jì)算出放置點(diǎn)相對(duì)于第一個(gè)工件放置點(diǎn)的偏移值。奇數(shù)層的擺放規(guī)則相同，偶數(shù)層的擺放規(guī)則相同，在每一層中，第1-3個(gè)工件呈現(xiàn)一種擺放規(guī)律，4-7個(gè)工件呈現(xiàn)一種擺放規(guī)律，且工件旋轉(zhuǎn)90度。定義cs表示當(dāng)前搬運(yùn)工件的層數(shù)定義bh表示當(dāng)前搬運(yùn)工件的編號(hào)定義xz用于記錄每次放置點(diǎn)繞Z軸旋轉(zhuǎn)角度定義x,y,z用于記錄每次放置點(diǎn)相對(duì)第一個(gè)工件放置點(diǎn)put的x,y,z軸方向偏移值。程序聲明如下：偏移量計(jì)算以i表示循環(huán)次數(shù)，i起始值為1。計(jì)算出層數(shù)cs:=（i-1）div7+1(求商)計(jì)算出編號(hào)bh:=(i-1)mod7+1（求余）z:=(cs-1)*150通過(guò)規(guī)律計(jì)算出其他偏移值如下：偏移值奇數(shù)層1、2、3奇數(shù)層4、5、6、7偶數(shù)層1、2、3偶數(shù)層4、5、6、7x-400*(bh-1)50-300(bh-4)-800+400*(bh-1)-850+300*(bh-4)y035040050xz090090TEST指令以下實(shí)例介紹指令TEST用法：TESTaCASE1,2,3：routine1;CASE4:routine2;DEFAULT:Stop;ENDTEST根據(jù)a的值，執(zhí)行不同的指令。如果該值為1、2或3時(shí)，則執(zhí)行routine1。如果該值為4，則執(zhí)行routine2。否則，停止執(zhí)行。程序編寫PROCmain()Resetdo_xipan;

復(fù)位洗盤信號(hào)MoveAbsJhome,v1000,fine,MyNewTool;

機(jī)器人運(yùn)動(dòng)至安全點(diǎn)FORiFROM1TO28DOFor循環(huán)頭，i從1至28cs:=(i-1)DIV7+1;

計(jì)算工件所在層數(shù)bh:=(i-1)MOD7+1;

計(jì)算工件所在該層的第幾個(gè)（編號(hào)）z:=(cs-1)*150;

根據(jù)層數(shù)計(jì)算出Z軸上偏移值IFcsMOD2=1THEN

判斷如果是單數(shù)層TESTbh

根據(jù)編號(hào)的值CASE1,2,3:

如果該值為1，2，3x:=-400*(bh-1);

計(jì)算X方向上的偏移量y:=0;Y軸方向上偏移量xz:=0;

繞Z軸旋轉(zhuǎn)角度

程序編寫

CASE4,5,6,7:

如果該值為4，5，6，7

x:=50-300*(bh-4);

計(jì)算X方向上的偏移量

y:=350;Y軸方向上偏移量

xz:=90;

繞Z軸旋轉(zhuǎn)角度

DEFAULT:

否則

ENDTESTTEST語(yǔ)句結(jié)束

ELSEIFcsMOD2=0THEN

否則判斷如果是偶數(shù)層TESTbh

根據(jù)編號(hào)的值CASE1,2,3:

如果該值為1，2，3x:=-800+400*(bh-1);

計(jì)算X方向上的偏移量y:=400;Y軸方向上偏移量xz:=0;

繞Z軸旋轉(zhuǎn)角度

程序編寫CASE4,5,6,7:

如果該值為4，5，6，7x:=-850+300*(bh-4);

計(jì)算X方向上的偏移量y:=50;Y軸方向上偏移量xz:=90;

繞Z軸旋轉(zhuǎn)角度DEFAULT:

否則ENDTESTTEST語(yǔ)句結(jié)束ENDIFIF語(yǔ)句結(jié)束MoveJoffs(pick,0,0,300),v800,fine,MyNewTool;機(jī)器人運(yùn)動(dòng)至抓取點(diǎn)上方WaitDIdo_boxinpos,1;

等待工件到位信號(hào)為1MoveLpick,v800,fine,MyNewTool;

運(yùn)動(dòng)至抓取點(diǎn)WaitTime0.5;

延時(shí)0.5Ssetdo_xipan;

設(shè)置洗盤信號(hào)為1WaitTime0.5;

延時(shí)0.5S程序編寫MoveLoffs(pick,0,0,300),v800,fine,MyNewTool;

運(yùn)動(dòng)至抓取點(diǎn)MoveJRelTool(put,x,y,z+200\rz:=xz),v800,fine,MyNewTool;運(yùn)動(dòng)至放置點(diǎn)上方MoveLRelTool(put,x,y,z\rz:=xz),v800,fine,MyNewTool;

運(yùn)動(dòng)至放置點(diǎn)WaitTime0.5;

延時(shí)0.5s

Resetdo_xipan;

設(shè)置吸盤信號(hào)為0

WaitTime0.5;

延時(shí)0.5sMoveLRelTool(put,x,y,z+200\rz:=xz),v800,fine,MyNewTool;運(yùn)動(dòng)至放置點(diǎn)上方ENDFORFor循環(huán)結(jié)束MoveAbsJhome,v1000,fine,MyNewTool\WObj:=wobj0;

回安全點(diǎn)ENDPROC

程序結(jié)束Smart組件運(yùn)用3smart組件工件產(chǎn)生傳送停止在【建?！窟x項(xiàng)卡下，點(diǎn)擊【Smart組件】新建一個(gè)Smart組件。右鍵點(diǎn)擊【重命名】修改名稱為工件產(chǎn)生傳送停止。工件產(chǎn)生傳送停止smart工件產(chǎn)生傳送停止smart在該Smart組件下，可以添加組件實(shí)現(xiàn)豐富的功能。也可以在【設(shè)計(jì)】頁(yè)面下完成屬性和信號(hào)的連接。工件產(chǎn)生傳送停止smart為了能夠產(chǎn)生工件，在【動(dòng)作】選項(xiàng)中，添加第一個(gè)子組件【source】，該組件實(shí)現(xiàn)復(fù)制一個(gè)圖形組件。工件產(chǎn)生傳送停止smartSource通過(guò)端點(diǎn)捕捉，捕捉工件的本地原點(diǎn)產(chǎn)生工件傳送并停止smart在仿真時(shí)，需要通過(guò)信號(hào)輸入讓source組件不斷產(chǎn)生新工件，這時(shí)候可以在【信號(hào)和屬性】選項(xiàng)下，添加【Timer】組件在仿真時(shí)，在指定的距離間隔脈沖輸出一個(gè)數(shù)據(jù)信號(hào)屬性:StartTime-第一個(gè)脈沖之前的時(shí)間Interval-脈沖寬度Repeat-指定信號(hào)脈沖是重復(fù)還是單次CurrentTime-輸出當(dāng)前時(shí)間輸入:Active-設(shè)定為high(1)時(shí)，激活計(jì)時(shí)器Reset-設(shè)定為high(1)時(shí)，復(fù)位當(dāng)前計(jì)時(shí)輸出:Output-變成high(1)然后變成low(0)在指定的間隔距離Timer產(chǎn)生工件傳送并停止smart難點(diǎn)：1.在這里第一個(gè)脈沖之前的時(shí)間可以設(shè)置為0.1S，如果設(shè)置為0秒，第一個(gè)脈沖會(huì)在設(shè)置的脈沖寬度9S后才產(chǎn)生。2.點(diǎn)擊【Active】可以人為激活計(jì)時(shí)器，在這里設(shè)置為激活狀態(tài)。添加完成后，點(diǎn)擊設(shè)計(jì)，連接這兩個(gè)smart組件的信號(hào)，這樣就實(shí)現(xiàn)了每間隔固定時(shí)間會(huì)產(chǎn)生一個(gè)復(fù)制品的仿真效果。產(chǎn)生工件傳送并停止smart工件產(chǎn)生傳送停止smart完成到這一步后，我們可以仿真調(diào)試看看，是否能不斷的產(chǎn)生新工件。在仿真前，保存仿真狀態(tài)。點(diǎn)擊播放，查看左側(cè)是否有復(fù)制品產(chǎn)生以及位置是否正確。工件產(chǎn)生傳送停止smart在仿真過(guò)程中，需要產(chǎn)生的復(fù)制品沿著傳送帶移動(dòng)。產(chǎn)生的復(fù)制品不斷的在增加，這需要多個(gè)smart組件共同實(shí)現(xiàn)該效果。在【本體】選項(xiàng)下添加【LinearMover】組件，該組件實(shí)現(xiàn)指定對(duì)象沿某一方向運(yùn)動(dòng)。在【其他】選項(xiàng)下添加【Queue】組件，該組件可以將多個(gè)對(duì)象編成一個(gè)組，進(jìn)行統(tǒng)一的操作。工件產(chǎn)生傳送停止smart屬性:Object-移動(dòng)的對(duì)象Direction-對(duì)象移動(dòng)方向Speed-對(duì)象移動(dòng)速度Reference-參考的坐標(biāo)系ReferenceObject-參考對(duì)象輸入:Execute-設(shè)定為high(1)時(shí)，移動(dòng)對(duì)象LinearMover工件產(chǎn)生傳送停止smartQueue屬性:Back-設(shè)置進(jìn)入隊(duì)列的對(duì)象Front-在隊(duì)列的第一個(gè)對(duì)象NumberOfObjects-隊(duì)列中對(duì)象的數(shù)量輸入:Enqueue-添加后面的對(duì)象到隊(duì)列中Dequeue-將隊(duì)列中第一個(gè)對(duì)象從隊(duì)列中移除Clear-清空隊(duì)列Delete-刪除隊(duì)列和工作站中第一個(gè)對(duì)象DeleteAll-清除隊(duì)列和刪除所有工作站的對(duì)象工件產(chǎn)生傳送停止smart難點(diǎn)：1.LinearMover中移動(dòng)的對(duì)象應(yīng)為Queue。不能指定為某一復(fù)制品。原因在于傳送帶上移動(dòng)的對(duì)象是不斷變化的。2.LinearMover的輸入信號(hào)Execute設(shè)置為1。這樣只要隊(duì)列中有對(duì)象，就會(huì)移動(dòng)。不需要額外給輸入信號(hào)。3.Queue中不需要做設(shè)置，需要通過(guò)屬性連接。添加完成后，點(diǎn)擊設(shè)計(jì)，進(jìn)行相應(yīng)的信號(hào)和屬性連接。工件產(chǎn)生傳送停止smart完成到這一步后，我們可以仿真調(diào)試看看，是否能不斷的產(chǎn)生新工件，并沿著傳送帶移動(dòng)。工件產(chǎn)生傳送停止smart沿著傳送帶移動(dòng)的對(duì)象到達(dá)傳送帶末端后要停止運(yùn)動(dòng)，【Queue】組件具有將隊(duì)列中的第一個(gè)對(duì)象從隊(duì)列里移出的功能，移出后，隊(duì)列里的第一個(gè)對(duì)象就不再移動(dòng)了。這里可以添加一個(gè)傳感器用于檢測(cè)對(duì)象移動(dòng)到傳送帶末端。工件產(chǎn)生傳送停止smartPlaneSensor屬性:Origin-平面的原點(diǎn)Axis1-平面的軸1方向Axis2-平面的軸2方向SensedPart-傳感器檢測(cè)到的對(duì)象輸入:Active-設(shè)定為high(1)時(shí)，激活傳感器輸出:SensorOut-當(dāng)對(duì)象與平面相交時(shí)變成high(1)工件產(chǎn)生傳送停止smart難點(diǎn)：1.平面?zhèn)鞲衅鞯奈恢迷O(shè)置。平面是由原點(diǎn)、兩條軸線確定一個(gè)平面的。傳感器平面應(yīng)該設(shè)置為豎直的，且傳感器應(yīng)在能檢測(cè)到物體的前提下，越小越好。2.傳感器應(yīng)一直為激活狀態(tài)，即Active保持為1工件產(chǎn)生傳送停止smart添加平面?zhèn)鞲衅魍瓿珊?，進(jìn)入【設(shè)計(jì)】頁(yè)面，繼續(xù)補(bǔ)齊信號(hào)和屬性的連接。完成后可以啟動(dòng)仿真，查看是否能完整的實(shí)現(xiàn)第一個(gè)功能-產(chǎn)生工件傳送并停止。工件產(chǎn)生傳送停止smart當(dāng)平面?zhèn)鞲衅鳈z測(cè)到工件后，機(jī)器人才能開(kāi)始吸取工件。所以需要將傳感器檢測(cè)到工件的信號(hào)傳遞給機(jī)器人。這就需要為整個(gè)smart添加一個(gè)輸出信號(hào)。點(diǎn)擊【輸出】，新建一個(gè)數(shù)字量輸出信號(hào)。工件產(chǎn)生傳送停止smart信號(hào)新增完成后，將傳感器輸出信號(hào)連接至該信號(hào)。工件產(chǎn)生傳送停止smart在【仿真】頁(yè)面下，點(diǎn)擊【工作站邏輯】后，點(diǎn)擊【設(shè)計(jì)】。點(diǎn)擊機(jī)器人控制器展開(kāi)項(xiàng)，將信號(hào)添加進(jìn)來(lái)。工件產(chǎn)生傳送停止smart將smart組件的輸出信號(hào)與機(jī)器人的輸入信號(hào)連接起來(lái)，實(shí)現(xiàn)傳感器檢測(cè)到工件的信號(hào)與機(jī)器人輸入信號(hào)的傳遞。產(chǎn)生工件傳送并停止smart3.工件移動(dòng)到傳送帶末端不停止，檢查平面?zhèn)鞲衅魇欠窦せ顮顟B(tài)，傳感器是否檢測(cè)到了其他物體。2.產(chǎn)生的工件不沿傳送帶移動(dòng)，檢查L(zhǎng)inerMover中移動(dòng)的對(duì)象是否設(shè)置為Queue。1.不能產(chǎn)生新工件，檢查source組件中復(fù)制的對(duì)象是否設(shè)置了?？赡艹霈F(xiàn)的問(wèn)題：smart組件吸盤吸取工件吸盤smart需要用到的子組件：安裝子組件、拆除子組件、線傳感器子組件、邏輯非子組件子組件之間屬性和信號(hào)連接如下：吸盤smart安裝一個(gè)對(duì)象屬性:Parent-安裝的父對(duì)象Flange-機(jī)械裝置或工具數(shù)據(jù)安裝到Child-安裝對(duì)象Mount-移動(dòng)對(duì)象到其父對(duì)象Offset-當(dāng)進(jìn)行安裝時(shí)，位置與安裝的父對(duì)象相對(duì)應(yīng)的偏移Orientation-當(dāng)進(jìn)行安裝時(shí)，方向與安裝的父對(duì)象相對(duì)應(yīng)的角度輸入:Execute-設(shè)定為high(1)時(shí)，執(zhí)行安裝輸出:Executed-當(dāng)安裝完成，變成high(1)Attacher吸盤smart拆除一個(gè)已安裝對(duì)象屬性:Child-已安裝的對(duì)象KeepPosition-如果是false,已安裝對(duì)象回到原始的位置。輸入