机械专业综合课程设计说明书--糕点包装作业工业机器人离线编程与虚拟仿真.docx

机 械 专 业 综 合 课 程 设 计 说 明 书糕点包装作业工业机器人离线编程与虚拟仿真学 院（系）： 机电工程学院 专 业： 机械132 目录设计任务书 3一、输送链机器人工作站构成 1二、输送链跟踪原理及组成部分 2三、编码器选型说明 23.1转弯＊径的选取 23.2 SeamData 33.3 WeaveData 3四、输送链跟踪板卡DSQC377介绍及接线说明 34.1 “ArcLStart" 34.2 “ArcL" 44.3 “ArcLEnd 44.4 “ArcCStart" 54.6 “ArcCEnd" 6五、编码器正方向校准 6六、输送链跟踪相关指令 76.1解压并初始化 76.2 I/O配置 96.3程序模板导入 116.4坐标系标定 196.5示教目标点 21七、录制机器人作业虚拟仿真视屏 24参考文献 24糕点包装作业工业机器人离线编程与虚拟仿真设计内容1、输送链机器人工作站构成2、输送链跟踪原理及组成部分3、编码器选型说明4、输送链跟踪板卡DSQC377介绍及接线说明5、编码器正方向校准6、输送链跟踪相关指令7、录制机器人作业虚拟仿真视频一.输送链机器人工作站构成为了便于仓储与物流， 小件产品通常需要装入定制的包装箱中， 并且按照 定的规则进行摆放， 工业机器人凭借精准的位置精度、 高效的产能、 稳定的运行系统等优势在装箱应用领域有着非常广泛的应用， 尤其是在电子、 食品、 药品等行业。

本工作站承接第3童工作站内容，产品经过之前的！RB 360分拣系统装人产品盒，再经过封装后，通过流水线进入装箱系统，利用ABB公司的IRB 260机器人将封装后的产品盒装人指定的纸箱中， 以便流向下 道包装工序， 如图4-1所示 I ）产品盒输送链 此输送链对接之前IRB360分拣系统的产品盒输送链，将产品盒传送至输送链末端， 并且 在 末端设置有传感器， 检测是否 到位， 至t J位后将信号传送至机器人系统，贝lj机器人进行下 步产品盒拾取处理， 如图4-2所示 4.3 二.输送链跟踪原理及组成部分1.复杂程序数据值多数类型的程序数据均是组合型数据， 即里面包含了多项数值或字符串 可以对其中的任何一项参数进行赋值例如常见的目标点数据robtarget p I 0 :=((0,0,0],[ I ,0,0,0],[0,0,0,0],[9E9,9E9,9E9,9E9,9E9,9E9]]; PERS robtarg巳l p20 :=[(I 00儿0],(0,0,I ,OJ,( 1,0, I坷，［9E9,9E9,9E9,9E9,9E9,9E9]];目标点数据里面包含了囚组数据，依次为TCP位置数据trans: [0,0，町、TCP姿态数据rot: [ 1,0,0,0］、轴配置数据robconf (1,0,1,0J、 外部轴数据extax (9凹，9E9,9E9,9E9,9E9,9E坷，可以分别对该数据的各项数值或者数值组进行操作， 如PERS p I O.trans.x:=p20.trans.x+50, p I O.trans.y:=p20.trans.y-50; p I O.trans.z:=p20.trans.z+ I 00; p I O.rot:=p20.rot; p I O.robconf:=p20.robconf; PERS robtarget PI 0 ·=[( 150,-50, I 00],[0,0, I ,OJ,[ 1,0, I ,0],[9E9, 9E9,9E9, 9E9,9E9,9E9]]; 2.转弯＊径的选取在机器人运行轨迹过程中， 经常会有－些中间过渡点 ， 即在该位置机器人不会具体触发事件， 例如拾取正上方位置点、 放置正上方位置点、 绕开障碍物而设置的一些位置点 ， 在运动至这些位置点时应将转弯半径设置得相 应大→些， 这样可以减少机器人在转角时的速度衰减， 可使机器人运行轨迹更加圆滑， 可有效提升机器人节拍，但是转弯半典l"'l.3.2 析径不是越大越好， 需要根据当前运动指令实际运行的距离设置， 设置的转变半径数值不可大于运动指令运行的距离， 否则会出现 “转弯路径故障” 等警告。

3. Waittime 等待固定的时间Waittime 0.3 机器人运行 到该指令时，插针会在此处等待0.3s三. 编码器选型说明在机器人应用过程中，机器人运行速度是我们比较关注的一个焦点， 因为其直接影响机器人的生产效率1. 速度数据Speed Data 例如I PERS speeddata speed I:=[ I 00,2000,5000, I 000], 第l个参数为v_tcp 机器人线性运行速度，单位为mm/s;第2个参数为v ori 机器人重定位速度， 即姿态旋转速度，单位为（/s, 第3个参数为vle ax 外轴线性移动速度，例如导轨，单位为mm/s,第4个参数为v reax: 外轴关节旋转速度，例如变位机， 单位为（/s, 在机器人运行过程中， 无外轴情况下，速度数据中的前2个参数起作用，并且两者相互制约，保证机器人TCP移动至目标位置肘，TCP的姿态也恰好旋转到位，所以在调整速度数据时需要同时考虑2个参数每条运动指令中都需要指定速度数据，此外也可以通过速度指令对整体运行进行速度设置2. 速度设置指令V例如 Ve!Set 60,2000, 第l个参数 速度百分比，其针对的是各个运动指令中的速度数据，第2个参数 线速度最高限值， 即机器人运行线速度不能超过2000mm/s。

此条指令运行之后，机器人所有的运动指令均会受其影响，直至下一条Ve IS et指令执行，此速度设置与示教器端速度百分比设置并不冲突， 两者相互叠加，例如示教器端机器人运行速度百分比为50%; Ve!Set设置的百分比为50%，贝IJ机器人实际运行速度为两者的叠加， 即25%另外，在运动过程中单凭一昧地加大减小有时并不能明显改变机器人运行速度， 因为机器人在运动过程中涉及加减速3. 加速度设置指令Ace Set 机器人加速度默认为最大值、 最大坡度值，通过Ace Set可以减小加速度第l个参数 加速度最大值百分比，第2个参数 加速度坡度值两个数值对加速度的影响可参考图4-7所示程序如下MoveJ p Pre Pick, v Empty Max, z50, t Gnpper, Move L p Pick, v Empty Min, fine, t Gripper; Set do Gripper, Move J p Pre Place , v Load Max , z50, t Gnpper, Move L p Place , v Load Min，日ne, t Gripper; Reset do Gripper; 在机 器人TCP 运动至 p Pre Pick和 p Pre Pacel 点位的运动指令中 写 入转弯半径 z50,这样机器人可在此两点处以半径为50mm的轨迹圆滑过渡， 速度衰减较小， 但在p Pickp Place点位处需要置位夹具动作， 所以一般情况下使用fine， 即完全到达该目标点处再控制夹具动作。

四. 输送链跟踪板卡DSQC377介绍及接线说明1. Wait DI 等待数字输入信号达到指定状态， 并可设置最大等待时间以及超时标识Wait DI di II \Max Time:=3\Time Flag:=bool i等待数字输入信号di l变为l ，最大等待时间为3s，若超时贝ljbool I被赋值为TRUE， 程序继续执行下一条指令，若不设最大等待时间，贝lj指令一直等待直至信号变为指定数值类似的指令有Wait GI、 Wait AI、 Wait DO、 Wait GO、 Wait AO等2. Wait Unti I 等待条件成立， 并可设置最大等待时间以及超时标识Wait Until reg I =5\Max Time:=3\Time Flag:=bool I; 等待数值型数据regl变为5，最大等待时间为3s，若超时贝IJ bool l被赋值为TRUE,程序继续执行下 条指令；若不设最大等待时间，则指令一直等待直至条件成主Wait Until di I= I \Max Time:=3\Time Flag:=bool 1. CRobt T 读取当前机器人TCP位置数据。

例如PERS robtarget p 1 0, pl O CRob T(\Tool:=tooll \WObj:=wobj O); 读取当前机器人 TCP位置数据， 指定工具数据为tool ， 工件坐标系数据为 wobj O（若不指定，贝lj默认工具数据为too IO， 默认工件坐标系数据为wobj O）， 之后将读取的目标点数据赋值给pl OCA口b T i卖取当前位置自能4.3.S 工业机器人口2. CJoint T i卖取当前机器人各关节轴位置数据 例如PERS jointtarget j Ii卖取当前机器人各关节轴位置数据，之后将读取的数据赋值给关节型目标点数据j 因为除法运算结果为整数为l， 余数为2o除法运算结果取整数VAR reg 1 :=0; 2. DIV: 例如．70 五.编码器正方向校准 I ）工具坐标系t Vacuum： 沿着默认工具坐标系tool O的Z轴正方向偏移200mm；工具本身负载Skg， 重心沿着tool O的Z轴正方向偏移l20mm， 如图4-18所示在真实应用中， 工具本身负载可通 过机器人系统中的自动测算载荷的系统 例 行程序 Load I den ti fy 进行测算， 测算方法可参考链接中的申级教学视频申的相关内容。

2）有效载荷数据Load Full：可在手动操作画面中的有效载荷中查看到，机器人所拾取的产品盒的负载信息， 当前产品盒本身重量为5kg， 重心相对于t Vacuum来说沿着其轴正方向偏移了l Omm， 如图4-19所示， 真实应用过程中有效载荷也可通过Loadldentify进行测算，此外， 还设置了Load Empty， 作为空负载数据使用 拾取产品盒目标位置，位于产品盒输送链末端，t Vacuum， 工件坐标系Wobj O在本工作站的 输送链末端放置了一个用于示教位置的产品盒， 其默认为 “隐藏” ，可以在软件“基本”菜单左侧的“布局”窗口中找到“产品盒示教”，右击设为“可见将机器人移至拾取位置示教完成后， 可将此产品盒直接安装到吸盘工具上， 模拟真实应用过程中的真空拾取效果右击 “产品盒示教” ， 单击 “安装歪否更新位置， 单击 “N ， 如图4-23所示 选择“吸盘工具”， 弹出的对话框询问是 3) p Place H：装箱前高度位置。