《工業(yè)機器人離線編程與仿真一體化教程》課件-項目四 工業(yè)機器人激光切割任務(wù)編程與仿真

工業(yè)機器人離線編程與仿真一體化教程項目四工業(yè)機器人激光切割任務(wù)編程與仿真工業(yè)機器人激光切割任務(wù)編程與仿真任務(wù)1工業(yè)機器人激光切割工作任務(wù)簡介任務(wù)2工業(yè)機器人激光切割仿真工作站的構(gòu)建任務(wù)3工業(yè)機器人激光切割運動軌跡程序創(chuàng)建任務(wù)4工業(yè)機器人激光切割仿真運行與調(diào)試一、任務(wù)目標(biāo)①了解激光切割的工作原理；②熟悉工業(yè)機器人激光切割作業(yè)的應(yīng)用場合；③掌握工業(yè)機器人激光切割工作任務(wù)要求；二、學(xué)習(xí)內(nèi)容所謂激光切割就是將激光束照射到工件表面時釋放的能量來使工件融化并蒸發(fā)，以達(dá)到切割和雕刻的目的，具有精度高，切割快速，不局限于切割圖案限制，自動排版節(jié)省材料，切口平滑，加工成本低等特點，正在逐漸改進(jìn)或取代于傳統(tǒng)的金屬切割工藝設(shè)備。利用機器人的柔性結(jié)合激光切割的優(yōu)勢，機器人激光切割逐漸在規(guī)模生產(chǎn)及異形結(jié)構(gòu)切割領(lǐng)域嶄露頭角，越來越多的被應(yīng)用。二、學(xué)習(xí)內(nèi)容

本項目的工作任務(wù)設(shè)定為裝有激光切割器的工業(yè)機器人在20毫米鋼板上切割“中國智造”四個漢字，實現(xiàn)工業(yè)機器人復(fù)雜軌跡離線編程。默認(rèn)鋼板工件經(jīng)傳感器檢測到位后，工業(yè)機器人開始切割作業(yè)，激光切割器的開啟與關(guān)閉由工業(yè)機器人輸出信號控制，完成切割任務(wù)后，工業(yè)機器人自行回到初始位置。三、任務(wù)總結(jié)本項目的工作任務(wù)設(shè)定為裝有激光切割器的工業(yè)機器人在20毫米鋼板上切割“中國智造”四個漢字，實現(xiàn)工業(yè)機器人復(fù)雜軌跡離線編程。為了便于任務(wù)實施，工藝做了部分簡化。一、任務(wù)目標(biāo)①學(xué)會創(chuàng)建空工作站；②學(xué)會導(dǎo)入激光器模型；③掌握激光器工具的創(chuàng)建方法；④學(xué)會完善仿真工作站；二、學(xué)習(xí)內(nèi)容2.1創(chuàng)建空工作站二、學(xué)習(xí)內(nèi)容2.1創(chuàng)建空工作站2.2導(dǎo)入激光器模型參考激光器實物尺寸，由第三方建模軟件創(chuàng)建激光器模型，并通過RobotStudio軟件將其導(dǎo)入。2.3創(chuàng)建激光器工具導(dǎo)入后的激光器不能直接使用，它只是一個工具模型，并不具備工具的屬性。⑴設(shè)定工具的本地原點：要想創(chuàng)建的工具能夠與機器人法蘭盤坐標(biāo)系Tool0重合，需要正確設(shè)定工具的本地原點，即工具安裝法蘭中心點位于大地坐標(biāo)系原點。2.3創(chuàng)建激光器工具⑵在工具末端創(chuàng)建工具坐標(biāo)系框架：為了在工具的末端自動生成工具坐標(biāo)系，需要提前創(chuàng)建好坐標(biāo)系框架。2.3創(chuàng)建激光器工具⑶創(chuàng)建工具：本地原點設(shè)置完成，框架創(chuàng)建好后就可以開始激光器工具的創(chuàng)建。2.4完善仿真工作站根據(jù)工業(yè)機器人激光切割工作站要求，依次導(dǎo)入機器人模型、工作臺模型、工件模型,并按工作任務(wù)要求進(jìn)行空間布局，搭建好的激光切割工作站如圖4-20所示。2.4完善仿真工作站

模型搭建好后，需要進(jìn)行機器人系統(tǒng)的創(chuàng)建，需要注意的是，此項目創(chuàng)建過程中需要更改選項，將“IndustrialNetworks”中的“709-1DeviceNetMaster/Slave”勾選上，因為本項目需要創(chuàng)建機器人硬件信號，具體設(shè)置如圖4-21所示。三、任務(wù)總結(jié)一、任務(wù)目標(biāo)①學(xué)會創(chuàng)建切割工件坐標(biāo)系；②學(xué)會創(chuàng)建機器人真實信號；③掌握調(diào)整激光器位置的方法；④掌握自動路徑的創(chuàng)建方法；⑤學(xué)會完善機器人程序；二、學(xué)習(xí)內(nèi)容3.1創(chuàng)建切割工件坐標(biāo)系

文字切割作業(yè)時，鋼板工件放置在工作臺上，為了準(zhǔn)確定位，工作臺設(shè)置了專門的定位裝置，為了作業(yè)方便，通常把工件坐標(biāo)系設(shè)置在固定的工作臺上。圖4-22創(chuàng)建框架參數(shù)設(shè)置圖4-23創(chuàng)建完成的工件坐標(biāo)系3.2創(chuàng)建機器人真實輸出信號

本項目中激光切割器的開啟和關(guān)閉由機器人的I/O信號控制，本小節(jié)介紹創(chuàng)建機器人真實信號的方法。3.2創(chuàng)建機器人真實輸出信號3.2創(chuàng)建機器人真實輸出信號3.3調(diào)整激光器位置

激光器切割鋼板作業(yè)時要求激光火焰始終與鋼板垂直，為了便于位置示教與路徑生成，我們可以手動將激光器的位置調(diào)整與鋼板工具垂直3.3調(diào)整激光器位置3.4創(chuàng)建自動路徑

本項目中切割鋼板任務(wù)涉及機器人復(fù)雜軌跡的編程，為了后續(xù)軌跡生成的便利，可以提前創(chuàng)建好路徑軌跡。3.4創(chuàng)建自動路徑3.4創(chuàng)建自動路徑3.4創(chuàng)建自動路徑3.5完善機器人程序

根據(jù)工業(yè)機器人激光切割工作任務(wù)要求，添加機器人主程序、中間過渡點、邏輯指令及各運動指令參數(shù)設(shè)置，進(jìn)一步完善機器人程序，完成的“中”字切割程序如下：三、任務(wù)總結(jié)一、任務(wù)目標(biāo)①掌握手動軌跡優(yōu)化的方法；②學(xué)會I/O信號仿真與分析；③學(xué)會啟用TCP跟蹤功能；④學(xué)會仿真動畫輸出；二、學(xué)習(xí)內(nèi)容4.1手動軌跡優(yōu)化

自動生成的程序中，各個目標(biāo)點位姿并不符合實際任務(wù)要求，這里需要進(jìn)行對準(zhǔn)目標(biāo)點方向操作，以便路徑優(yōu)化。4.1手動軌跡優(yōu)化4.1手動軌跡優(yōu)化4.2創(chuàng)建目標(biāo)點空路徑創(chuàng)建好之后，需要進(jìn)行目標(biāo)點的添加，目標(biāo)點就是機器人中間經(jīng)過的各個關(guān)鍵點，它的創(chuàng)建方法有兩種：一種是目標(biāo)點創(chuàng)建目標(biāo)；一種是直接示教創(chuàng)建目標(biāo)點。

①目標(biāo)點創(chuàng)建目標(biāo)②示教目標(biāo)點創(chuàng)建目標(biāo)4.2I/O信號仿真與分析仿真功能選項卡下的I/O仿真器可以用于機器人仿真時I/O信號狀態(tài)監(jiān)控，便于程序的仿真調(diào)試

4.2I/O信號仿真與分析當(dāng)需要對特定信號進(jìn)行分析時，RobotStudio軟件還提供了信號分析器

4.3啟用TCP跟蹤功能TCP跟蹤功能用于在仿真期間通過畫一條跟蹤TCP的彩線而目測機器人的關(guān)鍵運動。

選項功能說明啟用TCP跟蹤選中此復(fù)選框可對選定機器人的

TCP路徑啟動跟蹤。在模擬開始時清除軌跡選擇此復(fù)選框可在仿真開始時清除當(dāng)前軌跡。基礎(chǔ)色選擇此復(fù)選框可啟用顯示跟蹤軌跡的顏色。要更改顏色，單擊后方彩色框。信號顏色選擇此復(fù)選框可在仿真時隨信號變化改變軌跡顏色。清除TCP軌跡單擊此按鈕可從圖形窗口中刪除當(dāng)前跟蹤表4-5TCP跟蹤設(shè)置說明4.3啟用TCP跟蹤功能TCP跟蹤功能用于在仿真期間通過畫一條跟蹤TCP的彩線而目測機器人的關(guān)鍵運動。

4.4仿真動畫輸出

有時候由于模型和路徑評估需要，往往要在沒有安裝Ro