机械专业综合课程设计说明书--产品搬运作业工业机器人
机 械 专 业 综 合 课 程 设 计 说 明 书 产品搬运作业工业机器人学 院（系）：机电工程学院专 业：机械设计制造及其制动化目 录1设计内容11.1 搬运作业工业机器人11.2 机器人I/O通信设置11,3搬运类工具坐标系、 有效载荷设置11.4常用运动指令使用11.5常用信号设置指令运用11.6偏移函数Offs运用12工作站描述12.1玻璃输送链12.2吸盘工具13知识储备23.1I/O板卡设置23.2 常用运动指令23.3常用I/O控制指令43.4常用逻辑控制指令43.5注释行“！53.6 Offs偏移功能63.7 CRobT功能63.8 常用写屏指令63.9 功能程序FUNG64任务实施84.1工作站解包84.2创建备份并执行I启动114.3配置I/O单元114.4配置I/O信号114.5配置系统输入/输出124.7 创建工件坐标系数据134. 8 创建载荷数据134.9程序注解141设计内容1.1 搬运作业工业机器人1.2 机器人I/O通信设置1,3搬运类工具坐标系、 有效载荷设置1.4常用运动指令使用1.5常用信号设置指令运用1.6偏移函数Offs运用2工作站描述工业机器人在搬运领域中有着广泛的应用， 可以代替人力完成大量重复性工作， 小到电子零部件， 大到汽车车身， 均可使用机器人进行搬运处理， 降低劳动强度， 特别适合一些物料数量多或者重量大或者体积大的搬运场合。人本工作站以玻璃搬运为例，利用ABB公司的IRB6700机器人将玻璃从生产线土搬运至立式清洗机上， 以便完成后续的玻璃清洗工作， 如图2-1所示。图2.1玻璃搬运工作站布局2.1玻璃输送链此输送链对接玻璃生产线前端生产设备，将玻璃传送至输送链末端，并且在末端设置有传感器，检测玻璃是否到位， 到位后将信号传送至机器人系统，则机器人进行下一步玻璃拾取处理， 如图2-2所示。 图2.2玻璃搬运工作站布局2.2吸盘工具机器人末端法兰盘装有吸盘工具， 利用真空发生器产生真空， 对玻璃进行拾取处理。机器人利用输出信号控制真空的产生与关闭， 从而实现玻璃的拾取与释放， 如图2-3所示。 图2.3吸盘工具3知识储备3.1I/O板卡设置ABB标准1/0板卡下挂在Device Net总线上面， 常用型号有DSQC651 ( 8个数字输入， 8个数字输出， 2个模拟输出） , DSQC652 ( 16个数字输入， 16个数字输出）， 如图3.1.、 图3.2所示。 图3.1 DSQC65 图3.2 DSQC652 系统输入：将数字输入信号与机器人系统的控制信号关联起来， 就可以通过输入信号对系统进行控制（例如， 电动机上电、程序启动等）。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， 将系统的状态输出给外围设备作控制之用（例如， 系统运行模式、 程序执行错误等）。3.2 常用运动指令 Movel： 线性运动指令 将机器人TCP沿直线运动主给定目标点， 适用于对路径精度要求高的场合， 如切割、 涂胶等。例如：MoveL p20, v!OOO, z50, tool I WObj:= wo均I;如图3.3所示， 机器人TCP从当前位置plO处运动至p20处， 运动轨迹为直线。 图3.3MoveJ： 关节运动指令将机器人TCP快速移动至给定目标点，运行轨Ji!：不一定是直线。例如：MoveJp20, vI 000, z50, tool I WObj := wobj 1;如图3.4所示， 机器人TCP从当前位置plO 处运动至 p20 处， 运动轨迹不一定为直线。 图3.4 MoveC：因弧运动指令 将机器人TCP沿圆弧运动至给定口标点。 例如： MoveCp20, p30,vI 000, z50, tool I WObj:=wobjl;如图3.5所示，机器人当前位置plO作为圆弧的起点， p20是圆弧上的一点， p30 作为圆弧的终点。 图3.5MoveAbsj：绝对运动指令将机器人各关节轴运动至给定位置。例如：PERS jointarget jpos I 0:= 0,0,0,0,0,0,9E+09, 9E+09,9E+09,9E+09,9E+09,9E+09;关节目标点数据中各关节轴为零度。MoveAbsjjposlO,vlOOO, z50, tool! WObj:=wobjl;则机器人运行至各关节轴零度位置。3.3常用I/O控制指令Set：将数字输出信号置为1例如：SetDoi·将数字输出信号Doi置为l。Reset（！）： 将数字输出信号置为0例如：ResetDoi;将数字输出信号Doi贵为0。WaitDI：等待一个输入信号状态为设定值例如：WaitDIOil J·等待数字输入信号Oil为l，之后才执行下面的指令。3.4常用逻辑控制指令IF： 满足不同条件， 执行对应程序例如：IF reg I > 5 THENSet dol,ENDIF如果reg1>5条件满足，则执行Set Doi指令。FOR：根据指定的次数，重复执行对应程序例如：FOR i FROM I TO 10 DOroutine I;ENDFOR重复执行10次routine I里的程序。WHILE： 如果条件满足， 则重复执行对应程序例如：WHILE reg!< reg2 DOreg I := reg I + I;ENDWHILE如果变量reg I <reg2条件一直成立， 则重复执行regl加l，直至reg! <reg2条件不成立为止。TEST：根据指定变量的判断结果，执行对应程序例如：TESTreglCASElroutinel; CASE 2: routine2;DEFAULT:Stop;ENDTEST判断regl数值，若为1则执行routine I;若为2则执行routine2， 否则执行stop。3.5注释行“！”在语句前面加上“！”，则整行语句作为注释行， 不被程序执行。例如：!Goto the Pick Position;MoveL pPick, vl000, fine, toolI WO句： wobjl;3.6 Offs偏移功能以选定的目标点为基准，沿着选定工件坐标系的X、Y、Z轴方向偏移一定的距离。例如：MoveL Offs(plO, 0, 0, 10), vlOOO, z50, toolOWObj:=wobj 1;将机器人TCP移动至以plO为基准点，沿着wobjl的Z轴正方向偏移IOmm的位置。3.7 CRobT功能读取当前机器人目标点位置数据。例如：PERSrobtargetp I 0,p I 0 := CRobT(Tool:=tool 1 WObj :=wobj I);读取当前机器人II标点位背数圳，指定工具数据为tool I, 工具坐标系数据为wobjl（若不指定， 则默认工具数据为toolO， 默认工工件坐标系数据为wobjO）， 之后将读取的目标点数据赋值给p 10。3.8 常用写屏指令 例如：TPEr3se;TPWrite“The Robot is running！TPWrite“The Last CycleTime!S：”num:=nCycletime;假设上一次循环时间nCycleTime 为10s，则示教器上显示的内容为The Robot is running!The Last Cycle Time is: I 03.9 功能程序FUNG功能程序能够返回一个特定数据类型的值， 在其他程序中可以当做功能来调用。例如：PERSnumnCount;FVNC boo! bCompare (num nMin, num nMax) RETURN nCount>nMin AND nCount< nMax;ENDFVNCPROCrTest()IF bCompare (5, I O)THEN.ENDIFENDPORC上述例子中，定义了一个用于比较数值大小的布尔量型功能程序， 在调用此功能时需要输入比较下限值和上限值， 如果数据nCount在上下限值范围之内， 则返回为TRUE， 否则为FALSE。4任务实施4.1工作站解包4.2创建备份并执行I启动现有工作站中己包含创建好的参数以及RAPID程序。 从零开始练习建立工作站的配置工作， 需要先将此系统做一备份，之后执行I启动，将机器人系统恢复到出厂初始状态。4.3配置I/O单元在虚拟示教器中，根据以下的参数配置I/O单元。4.4配置I/O信号在虚拟示教器中，根据以下的参数配置I/O信号。4.5配置系统输入/输出在虚拟示教器中，根据以下的参数配置系统输入输出信号。4.6创建工具数据在虚拟示教器中，根据以下的参数设定工具数据tGripper。 示例如图 4.1所示。 图4.14.7 创建工件坐标系数据本工作站中，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4.2、 图4.3所示位置设定工件坐标。工件坐标系WojCNV设置如图4.2所示。工件坐标系WobjBuffer设置如图4.3所示。 图4.2 图4.34. 8 创建载荷数据在虚拟示教器中，根据以下的参数设定载荷数据LoadFull。 示例如4.4所示。 图4.44.9程序注解本工作站要实现的动作是机器人在流水线上拾取太阳能薄板工件， 将其搬运至暂存盒中
