產(chǎn)品搬運(yùn)作業(yè)工業(yè)機(jī)器人 (1)

大 連 民 族 學(xué) 院 機(jī) 械 專 業(yè) 綜 合 課 程 設(shè) 計(jì) 說 明 書 產(chǎn)品搬運(yùn)作業(yè)工業(yè)機(jī)器人學(xué) 院（系）：機(jī)電工程學(xué)院專 業(yè)：機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其制動(dòng)化學(xué) 生 姓 名：王晨勇學(xué) 號(hào)：2013022222指 導(dǎo) 教 師：馮長(zhǎng)建完 成 日 期：2016年11月27日大連民族學(xué)院目 錄1設(shè)計(jì)內(nèi)容11.1 搬運(yùn)作業(yè)工業(yè)機(jī)器人11.2 機(jī)器人I/O通信設(shè)置11,3搬運(yùn)類工具坐標(biāo)系、 有效載荷設(shè)置11.4常用運(yùn)動(dòng)指令使用11.5常用信號(hào)設(shè)置指令運(yùn)用11.6偏移函數(shù)Offs運(yùn)用12工作站描述12.1玻璃輸送鏈12.2吸盤工具13知識(shí)儲(chǔ)備23.1I/O板卡設(shè)置23.2 常用運(yùn)動(dòng)指令23.3常用I/O控制指令43.4常用邏輯控制指令43.5注釋行“！53.6 Offs偏移功能63.7 CRobT功能63.8 常用寫屏指令63.9 功能程序FUNG64任務(wù)實(shí)施84.1工作站解包84.2創(chuàng)建備份并執(zhí)行I啟動(dòng)114.3配置I/O單元114.4配置I/O信號(hào)114.5配置系統(tǒng)輸入/輸出124.7 創(chuàng)建工件坐標(biāo)系數(shù)據(jù)134. 8 創(chuàng)建載荷數(shù)據(jù)134.9程序注解141設(shè)計(jì)內(nèi)容1.1 搬運(yùn)作業(yè)工業(yè)機(jī)器人1.2 機(jī)器人I/O通信設(shè)置1,3搬運(yùn)類工具坐標(biāo)系、 有效載荷設(shè)置1.4常用運(yùn)動(dòng)指令使用1.5常用信號(hào)設(shè)置指令運(yùn)用1.6偏移函數(shù)Offs運(yùn)用2工作站描述工業(yè)機(jī)器人在搬運(yùn)領(lǐng)域中有著廣泛的應(yīng)用， 可以代替人力完成大量重復(fù)性工作， 小到電子零部件， 大到汽車車身， 均可使用機(jī)器人進(jìn)行搬運(yùn)處理， 降低勞動(dòng)強(qiáng)度， 特別適合一些物料數(shù)量多或者重量大或者體積大的搬運(yùn)場(chǎng)合。人本工作站以玻璃搬運(yùn)為例，利用ABB公司的IRB6700機(jī)器人將玻璃從生產(chǎn)線土搬運(yùn)至立式清洗機(jī)上， 以便完成后續(xù)的玻璃清洗工作， 如圖2-1所示。圖2.1玻璃搬運(yùn)工作站布局2.1玻璃輸送鏈此輸送鏈對(duì)接玻璃生產(chǎn)線前端生產(chǎn)設(shè)備，將玻璃傳送至輸送鏈末端，并且在末端設(shè)置有傳感器，檢測(cè)玻璃是否到位， 到位后將信號(hào)傳送至機(jī)器人系統(tǒng)，則機(jī)器人進(jìn)行下一步玻璃拾取處理， 如圖2-2所示。 圖2.2玻璃搬運(yùn)工作站布局2.2吸盤工具機(jī)器人末端法蘭盤裝有吸盤工具， 利用真空發(fā)生器產(chǎn)生真空， 對(duì)玻璃進(jìn)行拾取處理。機(jī)器人利用輸出信號(hào)控制真空的產(chǎn)生與關(guān)閉， 從而實(shí)現(xiàn)玻璃的拾取與釋放， 如圖2-3所示。 圖2.3吸盤工具3知識(shí)儲(chǔ)備3.1I/O板卡設(shè)置ABB標(biāo)準(zhǔn)1/0板卡下掛在Device Net總線上面， 常用型號(hào)有DSQC651 ( 8個(gè)數(shù)字輸入， 8個(gè)數(shù)字輸出， 2個(gè)模擬輸出） , DSQC652 ( 16個(gè)數(shù)字輸入， 16個(gè)數(shù)字輸出）， 如圖3.1.、 圖3.2所示。 圖3.1 DSQC65 圖3.2 DSQC652 系統(tǒng)輸入：將數(shù)字輸入信號(hào)與機(jī)器人系統(tǒng)的控制信號(hào)關(guān)聯(lián)起來， 就可以通過輸入信號(hào)對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行控制（例如， 電動(dòng)機(jī)上電、程序啟動(dòng)等）。系統(tǒng)輸出：機(jī)器人系統(tǒng)的狀態(tài)信號(hào)也可以與數(shù)字輸出信號(hào)關(guān)聯(lián)起來， 將系統(tǒng)的狀態(tài)輸出給外圍設(shè)備作控制之用（例如， 系統(tǒng)運(yùn)行模式、 程序執(zhí)行錯(cuò)誤等）。3.2 常用運(yùn)動(dòng)指令 Movel： 線性運(yùn)動(dòng)指令 將機(jī)器人TCP沿直線運(yùn)動(dòng)主給定目標(biāo)點(diǎn)， 適用于對(duì)路徑精度要求高的場(chǎng)合， 如切割、 涂膠等。例如：MoveL p20, v!OOO, z50, tool I WObj:= wo均I;如圖3.3所示， 機(jī)器人TCP從當(dāng)前位置plO處運(yùn)動(dòng)至p20處， 運(yùn)動(dòng)軌跡為直線。 圖3.3MoveJ： 關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)指令將機(jī)器人TCP快速移動(dòng)至給定目標(biāo)點(diǎn)，運(yùn)行軌Ji!：不一定是直線。例如：MoveJp20, vI 000, z50, tool I WObj := wobj 1;如圖3.4所示， 機(jī)器人TCP從當(dāng)前位置plO 處運(yùn)動(dòng)至 p20 處， 運(yùn)動(dòng)軌跡不一定為直線。 圖3.4 MoveC：因弧運(yùn)動(dòng)指令 將機(jī)器人TCP沿圓弧運(yùn)動(dòng)至給定口標(biāo)點(diǎn)。 例如： MoveCp20, p30,vI 000, z50, tool I WObj:=wobjl;如圖3.5所示，機(jī)器人當(dāng)前位置plO作為圓弧的起點(diǎn)， p20是圓弧上的一點(diǎn)， p30 作為圓弧的終點(diǎn)。 圖3.5MoveAbsj：絕對(duì)運(yùn)動(dòng)指令將機(jī)器人各關(guān)節(jié)軸運(yùn)動(dòng)至給定位置。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;關(guān)節(jié)目標(biāo)點(diǎn)數(shù)據(jù)中各關(guān)節(jié)軸為零度。MoveAbsjjposlO,vlOOO, z50, tool! WObj:=wobjl;則機(jī)器人運(yùn)行至各關(guān)節(jié)軸零度位置。3.3常用I/O控制指令Set：將數(shù)字輸出信號(hào)置為1例如：SetDoi將數(shù)字輸出信號(hào)Doi置為l。Reset（！）： 將數(shù)字輸出信號(hào)置為0例如：ResetDoi;將數(shù)字輸出信號(hào)Doi貴為0。WaitDI：等待一個(gè)輸入信號(hào)狀態(tài)為設(shè)定值例如：WaitDIOil J等待數(shù)字輸入信號(hào)Oil為l，之后才執(zhí)行下面的指令。3.4常用邏輯控制指令I(lǐng)F： 滿足不同條件， 執(zhí)行對(duì)應(yīng)程序例如：IF reg I 5 THENSet dol,ENDIF如果reg15條件滿足，則執(zhí)行Set Doi指令。FOR：根據(jù)指定的次數(shù)，重復(fù)執(zhí)行對(duì)應(yīng)程序例如：FOR i FROM I TO 10 DOroutine I;ENDFOR重復(fù)執(zhí)行10次routine I里的程序。WHILE： 如果條件滿足， 則重復(fù)執(zhí)行對(duì)應(yīng)程序例如：WHILE reg! reg2 DOreg I := reg I + I;ENDWHILE如果變量reg I reg2條件一直成立， 則重復(fù)執(zhí)行regl加l，直至reg! nMin AND nCount nMax;ENDFVNCPROCrTest()IF bCompare (5, I O)THEN.ENDIFENDPORC上述例子中，定義了一個(gè)用于比較數(shù)值大小的布爾量型功能程序， 在調(diào)用此功能時(shí)需要輸入比較下限值和上限值， 如果數(shù)據(jù)nCount在上下限值范圍之內(nèi)， 則返回為TRUE， 否則為FALSE。4任務(wù)實(shí)施4.1工作站解包4.2創(chuàng)建備份并執(zhí)行I啟動(dòng)現(xiàn)有工作站中己包含創(chuàng)建好的參數(shù)以及RAPID程序。 從零開始練習(xí)建立工作站的配置工作， 需要先將此系統(tǒng)做一備份，之后執(zhí)行I啟動(dòng)，將機(jī)器人系統(tǒng)恢復(fù)到出廠初始狀態(tài)。4.3配置I/O單元在虛擬示教器中，根據(jù)以下的參數(shù)配置I/O單元。4.4配置I/O信號(hào)在虛擬示教器中，根據(jù)以下的參數(shù)配置I/O信號(hào)。4.5配置系統(tǒng)輸入/輸出在虛擬示教器中，根據(jù)以下的參數(shù)配置系統(tǒng)輸入輸出信號(hào)。4.6創(chuàng)建工具數(shù)據(jù)在虛擬示教器中，根據(jù)以下的參數(shù)設(shè)定工具數(shù)據(jù)tGripper。 示例如圖 4.1所示。 圖4.14.7 創(chuàng)建工件坐標(biāo)系數(shù)據(jù)本工作站中，工件坐標(biāo)系均采用用戶三點(diǎn)法創(chuàng)建。在虛擬示教器中， 根據(jù)圖4.2、 圖4.3所示位置設(shè)定工件坐標(biāo)。工件坐標(biāo)系WojCNV設(shè)置如圖4.2所示。工件坐標(biāo)系WobjBuffer設(shè)置如圖4.3所示。 圖4.2 圖4.34. 8 創(chuàng)建載荷數(shù)據(jù)在虛擬示教器中，根據(jù)以下的參數(shù)設(shè)定載荷數(shù)據(jù)LoadFull。 示例如4.4所示。 圖4.44.9程序注解本工作站要實(shí)現(xiàn)的動(dòng)作是機(jī)器人在流水線上拾取太陽能薄板工件， 將其搬運(yùn)至?xí)捍婧兄校?以便周轉(zhuǎn)至下一工位進(jìn)行處理。在熟悉了此RAPID 程序后， 可以根據(jù)實(shí)際的需要在此程序的基礎(chǔ)上做適用性的修改， 以滿足實(shí)際邏輯與動(dòng)作的控制。以下是實(shí)現(xiàn)機(jī)器人邏輯和動(dòng)作控制的RAPID程序：MOUDLEMainMoudleCONST robtargetpPick：0,0,0,0,9E9,9E9,9E9,9E9,9E9,9E9;CONST robtarget pHome ：0,0,0，9E9,9E9,9E9,9E9,9E9,9E9; CONST robtarget pPlaceBase ：1,0,- l ,0,9E9,9E9,9E9,9E9,9E9,9E9;需要示教的目標(biāo)點(diǎn)數(shù)據(jù)，抓取點(diǎn)pPick、 HOME點(diǎn)pHome、 放晉基準(zhǔn)點(diǎn)pPlaceBase PERS wobjdata WobjCNY:=FALSE,TRUE，”，456.216,-2058.49 ,-233 .373,1,0,0,0,0,0,0, 1,0,0,0;定義輸送帶工件坐標(biāo)系w。同CNVPERS wobjdata WobjBuffer:=FALSE,TRUE，”，421.764，門02.39,-233.373,1,0,0,0,0,0,0,1,0,0,0;工件坐標(biāo)系WobjBufferPERS tooldata tGripper:=TRUE,0,0,115,1,0,0,0, l ,0,0, 100, 1,0,0，0,0,0;定義工具坐標(biāo)系數(shù)據(jù)tGripperPERS loaddata LoadFull:=0.5,0,0,3,1,0,0坷，0,0,0.1;定義有效載荷數(shù)據(jù)LoadFullPERSrobtargetpPlace;放置目標(biāo)點(diǎn)， 類型為PERS， 在程序中被賦F不同的數(shù)，以實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)1-V:放置CONSTjointtargetjposHome:=0,0,0,0,0,0,9E+09,9E+09,9E+09,9E+09,9E+09,9E十09;關(guān)節(jié)目標(biāo)點(diǎn)數(shù)據(jù)， 各關(guān)節(jié)軸度數(shù)為0， 民機(jī)器人問到l各關(guān)節(jié)軸機(jī)械刻度零位CONSTspeeddatavLoadMax:=3000,300,5000, 1000;CONSTspeeddatavLoadMin:=S00,200,5000, I 000;CON