初級(jí)教程-機(jī)器人搬運(yùn)打螺絲工作站教材

1、工業(yè)機(jī)器人最佳實(shí)踐三菱機(jī)器人搬運(yùn)打螺絲工作站廣東特斯拉機(jī)器人科技有限公司電話mail:denfotesla-網(wǎng)址：http:/www.robot-地址：廣州市白云區(qū)北太路民營(yíng)科技園白云電氣科技大廈7樓52目錄項(xiàng)目一 工業(yè)機(jī)器人裝配工作站現(xiàn)場(chǎng)編程1任務(wù)一 認(rèn)識(shí)裝配工作站2一、工業(yè)機(jī)器人基本知識(shí)2二、三菱RV-7F-D機(jī)器人2任務(wù)二 啟動(dòng)停止機(jī)器人4一、工業(yè)機(jī)器人的使用注意事項(xiàng)4二、機(jī)器人的啟動(dòng)和停止41. 主電源的接通42. 外部緊急停止的連接53. CR751控制器64. 示教單元的安裝6任務(wù)三 認(rèn)識(shí)示教編程器8一、機(jī)器人作業(yè)示教方法81.示教再現(xiàn)方法82.離線編程

2、方法83.基于虛擬現(xiàn)實(shí)的方法8二、三菱RV-7F示教編程器91.各主要功能鍵的用途92.管理、編輯畫(huà)面的操作10任務(wù)四 模擬仿真工作站10一、SolidWorks插入機(jī)器人模型11二、將其它工作站模型導(dǎo)入SolidWorks中141. 機(jī)器人末端執(zhí)行器142. 爪手的設(shè)計(jì)153. 爪手模型導(dǎo)入并且組裝154. 整個(gè)工作站的模型導(dǎo)入185. RT toolbox2與solidworks連接20三、RT ToolBox2在線編寫(xiě)程序211. 點(diǎn)位示教212. RT ToolBox2編程243. 三菱機(jī)器人常用指令介紹26任務(wù)五 搭建機(jī)器人工作站32一、電氣元件的準(zhǔn)備32二、輸入輸出的并行接口的接線

3、32三、加工工件的準(zhǔn)備34四、RT ToolBox2簡(jiǎn)介35五、點(diǎn)位的示教，實(shí)現(xiàn)整個(gè)工作站內(nèi)容39任務(wù)六 組態(tài)王遠(yuǎn)程控制機(jī)器人40一、PLC簡(jiǎn)介401.基本構(gòu)成402.工作原理41二、用三菱PLC控制三菱機(jī)器人的啟動(dòng)42三、用組態(tài)王控制PLC，控制機(jī)器人啟停441.組態(tài)王簡(jiǎn)介442.PLC控制機(jī)器人啟停程序453.組態(tài)控制機(jī)器人啟停46項(xiàng)目一 工業(yè)機(jī)器人裝配工作站現(xiàn)場(chǎng)編程本項(xiàng)目以工業(yè)機(jī)器人搬運(yùn)打螺絲工作站為例，系統(tǒng)地介紹了工業(yè)機(jī)器人工作站的基本構(gòu)成，機(jī)器人操作注意事項(xiàng)、機(jī)器人手動(dòng)操作方法及坐標(biāo)系等概念，使學(xué)生能正確地操作機(jī)器人，并對(duì)機(jī)器人進(jìn)行簡(jiǎn)單的示教。學(xué)習(xí)目標(biāo)：熟悉工業(yè)機(jī)器人的基本應(yīng)用熟悉工

4、業(yè)機(jī)器人裝配工作站的基本構(gòu)成熟悉三菱機(jī)器人示教器的機(jī)構(gòu)、操作界面及按鍵功能熟悉工業(yè)機(jī)器人坐標(biāo)系的相關(guān)知識(shí)熟悉機(jī)器人安全操作的相關(guān)知識(shí)能力目標(biāo)：能根據(jù)裝配對(duì)象選擇相應(yīng)型號(hào)機(jī)器人能根據(jù)示教要求，選擇相應(yīng)坐標(biāo)系能手動(dòng)操作機(jī)器人，使機(jī)器人快速準(zhǔn)確到達(dá)目標(biāo)點(diǎn)能對(duì)機(jī)器人進(jìn)行基本的示教工作任務(wù)：任務(wù)一 認(rèn)識(shí)裝配工作站任務(wù)二 啟動(dòng)停止機(jī)器人任務(wù)三 認(rèn)識(shí)示教編程器任務(wù)四 模擬仿真的實(shí)現(xiàn)任務(wù)五 機(jī)器人工作站內(nèi)容實(shí)現(xiàn)任務(wù)六 用PLC和組態(tài)王控制機(jī)器人的自動(dòng)啟動(dòng)任務(wù)一 認(rèn)識(shí)裝配工作站一、工業(yè)機(jī)器人基本知識(shí)工業(yè)機(jī)器人由主體、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)和控制系統(tǒng)三個(gè)基本部分組成。主體即機(jī)座和執(zhí)行機(jī)構(gòu)，包括臂部、腕部和手部，有的機(jī)器人還有行

5、走機(jī)構(gòu)。大多數(shù)工業(yè)機(jī)器人有36個(gè)運(yùn)動(dòng)自由度，其中腕部通常有13個(gè)運(yùn)動(dòng)自由度；驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)包括動(dòng)力裝置和傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，用以使執(zhí)行機(jī)構(gòu)產(chǎn)生相應(yīng)的動(dòng)作；控制系統(tǒng)是按照輸入的程序?qū)︱?qū)動(dòng)系統(tǒng)和執(zhí)行機(jī)構(gòu)發(fā)出指令信號(hào)，并進(jìn)行控制。工業(yè)機(jī)器人按臂部的運(yùn)動(dòng)形式分為四種。直角坐標(biāo)型的臂部可沿三個(gè)直角坐標(biāo)移動(dòng)；圓柱坐標(biāo)型的臂部可作升降、回轉(zhuǎn)和伸縮動(dòng)作；球坐標(biāo)型的臂部能回轉(zhuǎn)、俯仰和伸縮；關(guān)節(jié)型的臂部有多個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)節(jié)。二、三菱RV-7F-D機(jī)器人圖1-1 機(jī)器人本體圖和各部件說(shuō)明位置重復(fù)精度±0.02mm可搬運(yùn)重量7Kg本體重量66Kg最大動(dòng)作范圍半徑713.4mm圖1-2 負(fù)載中心位置機(jī)器人的可搬運(yùn)重量一般僅以重量表

6、示，但即使是相同的工具、工件重量，偏心嚴(yán)重的負(fù)載也受到限制?？砂徇\(yùn)重量根據(jù)機(jī)器人的動(dòng)作速度及動(dòng)作姿勢(shì)而將受到極大的影響。即使是上圖允許范圍內(nèi)，也可能發(fā)生過(guò)負(fù)載及電流報(bào)警。此時(shí)，需要對(duì)加速度時(shí)間設(shè)置，動(dòng)作設(shè)置，動(dòng)作姿勢(shì)進(jìn)行更改。課后思考：1. 根據(jù)自己理解，簡(jiǎn)述工業(yè)機(jī)器人的定義2. 通過(guò)網(wǎng)絡(luò)查詢工業(yè)機(jī)器人相關(guān)知識(shí)，列舉機(jī)器人典型廠家及工業(yè)機(jī)器人的典型應(yīng)用任務(wù)二 啟動(dòng)停止機(jī)器人工業(yè)機(jī)器人是在生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)使用的設(shè)備，在工作過(guò)程中需要遵守各項(xiàng)安全操作事項(xiàng)，才能確保其順利進(jìn)行。知識(shí)準(zhǔn)備：一、工業(yè)機(jī)器人的使用注意事項(xiàng)注意事項(xiàng)工業(yè)機(jī)器人在空間動(dòng)作，其動(dòng)作領(lǐng)域的空間成為危險(xiǎn)場(chǎng)所，有可能發(fā)生意外的事故。因此，機(jī)器人

7、的安全管理者及從事安裝、操作、保養(yǎng)的人員在操作機(jī)器人或者工業(yè)機(jī)器人運(yùn)行期間要保持安全第一，在確保自己自身的安全及相關(guān)人員及其他人員的安全后進(jìn)行操作。操作人員在使用三菱機(jī)器人時(shí)需要注意一下事項(xiàng)：1） 避免在工業(yè)機(jī)器人工作場(chǎng)所周?chē)龀鑫ｋU(xiǎn)行為，接觸機(jī)器人或周邊機(jī)械有可能造成人員傷害。2） 在工廠內(nèi)，為了確保安全，請(qǐng)嚴(yán)格遵守“嚴(yán)禁煙火”、“高電壓”、“危險(xiǎn)”、“無(wú)關(guān)人員禁止入內(nèi)”此類(lèi)標(biāo)志。由于火災(zāi)、觸電、接觸有可能發(fā)生人員傷害。3） 不要強(qiáng)制搬動(dòng)、懸吊、騎坐在機(jī)器人上，以免發(fā)生人員傷害或者設(shè)別損壞。4） 絕對(duì)不要倚靠在工業(yè)機(jī)器人或者其他控制柜上，不要隨意按動(dòng)開(kāi)關(guān)或者按鈕，否則發(fā)生意想不到的動(dòng)作，造成

8、人員傷害或者設(shè)備損壞。 圖2-1 禁止依靠機(jī)器人5） 通電中，禁止未受培訓(xùn)的人員觸摸機(jī)器人控制柜和示教編程器。機(jī)器人會(huì)發(fā)生意想不到的動(dòng)作，有可能導(dǎo)致人員傷害或者設(shè)備損壞。二、機(jī)器人的啟動(dòng)和停止1. 主電源的接通電源電纜的連接步驟：1） 應(yīng)準(zhǔn)備漏電斷路器（帶端子蓋板）、一次側(cè)電源連接用電纜及二次側(cè)電源連接用電纜（二者均為AWG#14(2mm 2 ) 以上）、一次側(cè)電源接地用電纜（AWG#12（3.5mm）以上）；2） 確認(rèn)一次側(cè)電源符合電源規(guī)格；3） 切斷一次側(cè)電源，確認(rèn)漏電斷路器的電源開(kāi)關(guān)變?yōu)?OFF 狀態(tài)；4） 將二次側(cè)電源連接用電纜連接到漏電斷路器的二次側(cè)端子（下側(cè)的端子）上，將另一側(cè)連接

9、到同包裝內(nèi)附帶的電源連接用連接器 ACIN 連接器的 1 號(hào)和 3 號(hào)針上。建議通過(guò)壓鉚進(jìn)行連接；5） 將該連接器連接到控制器前面的 ACIN 連接器上；6） 將一次側(cè)電源接地用電纜連接到控制器箱體的 PE 端子 （M4 螺栓）上；7） 將一次側(cè)電源連接用電纜連接到漏電斷路器的一次側(cè)端子（上側(cè)的端子）上。2. 外部緊急停止的連接出廠時(shí)外部緊急停止輸入、門(mén)開(kāi)關(guān)輸入及可用設(shè)備的端子都處于開(kāi)放（觸點(diǎn)未連接）狀態(tài)。用戶不許準(zhǔn)備外部緊急停止、門(mén)開(kāi)關(guān)、可用設(shè)備等，在連接的狀態(tài)下使用機(jī)器人，連接步驟如下：1） 應(yīng)準(zhǔn)備緊急停止開(kāi)關(guān)、門(mén)開(kāi)關(guān)及可用設(shè)備2） 將各開(kāi)關(guān)的觸點(diǎn)連接到如下所示的針上a) 外部緊急停止開(kāi)關(guān)

10、-CNUSR1連接器的“2-27之間”與“7-32之間”b) 門(mén)開(kāi)關(guān)-CNUSR1連接器的“4-29之間”與“7-32之間”門(mén)開(kāi)關(guān)的功能：本功能是指，對(duì)安裝在安全柵欄的門(mén)等上的開(kāi)關(guān)的狀態(tài)進(jìn)行獲取，該門(mén)被打開(kāi)時(shí)進(jìn)行伺服 OFF 使機(jī)器人停止動(dòng)作c) 可用設(shè)備- CNUSR1連接器的“5-30之間”與“10-35之間”。圖2-2 外部緊急停止的連接在機(jī)器人安裝時(shí)，剛開(kāi)始沒(méi)有特殊的安全門(mén)、急停開(kāi)關(guān)安裝需求時(shí)，應(yīng)按照提示說(shuō)明將上圖的幾個(gè)信號(hào)互相短接，才能啟動(dòng)機(jī)器人。3. CR751控制器圖2-3 控制器結(jié)構(gòu)<1>ACIN連接器.AC電源（單相，AC200V）輸入用（附帶插座外殼、端子）&l

11、t;2>PE端子.接地用（Ml螺栓2處）<3>IWR指示燈.控制電源ON指示燈顯示<4>電機(jī)電源連接用連接器.AMP1、AMP2：電機(jī)電源用，BRK：電機(jī)制動(dòng)闡用<5>電機(jī)信號(hào)連接用連接器.CN2：電機(jī)信號(hào)用<6>示教單元連接用連接器(TB) .R33TB連接專(zhuān)用（未連接示教單元時(shí)安裝虛擬插頭）<7>過(guò)濾器蓋板.空氣過(guò)濾器、電池安裝兩用。<8>CNUSR連接器.機(jī)器人專(zhuān)用輸入輸出連接用（附帶插頭連接器）(CNUSRU CNUSR2)<9>接地端子.至選購(gòu)件卡的連接電纜接地用端子（M3螺栓-上下2處）<

12、;10>充電指示燈(CHARGE).用于確認(rèn)拆卸蓋板時(shí)的安全時(shí)機(jī)（防止觸電）的指示燈。（通?？蛻魺o(wú)需拆卸蓋板）當(dāng)機(jī)器人的伺服0N使得控制器內(nèi)的電源電路板上積累電能時(shí)，本指示燈亮燈（紅色）關(guān)閉控制電源后經(jīng)過(guò)一定時(shí)間（幾分鐘左右）后熄滅。<11>USB連接用連接器(USB).USB連接用。<12>LAN 連接器(LAN) .LAN 連接用。<13>Ext0PT連接器(ExtOPT) .附加軸連接用。<14>RI0連接器(RIO) .擴(kuò)展并行輸入輸出連接用。<15>選購(gòu)件插槽.選購(gòu)件農(nóng)安裝川插槽。（未使用時(shí)安裝蓋板）4. 示教單元的安

13、裝示教單元的拆裝應(yīng)在機(jī)器人控制器的控制電源為OFF的狀況下進(jìn)行，如果在控制電源 ON 狀態(tài)下進(jìn)行示教單元的拆裝，將發(fā)生緊急停止報(bào)警。圖2-4 示教單元的安裝接通主電源和示教器后，示教編程器的畫(huà)面開(kāi)始顯示開(kāi)始啟動(dòng)的畫(huà)面，如果還有報(bào)警，會(huì)有報(bào)警音提示。一切正常的話，示教器就可以正?？刂茩C(jī)器人啟動(dòng)了。任務(wù)三 認(rèn)識(shí)示教編程器工業(yè)機(jī)器人一般由機(jī)器人本體“機(jī)器人”、機(jī)器人控制柜和示教編程器所構(gòu)成。機(jī)器人的基本操作一般是通過(guò)示教編程器完成的。本任務(wù)以RV-7F-D為例，介紹示教編程器的構(gòu)成及基本操作。知識(shí)準(zhǔn)備：一、機(jī)器人作業(yè)示教方法現(xiàn)有的機(jī)器人示教系統(tǒng)可以分為以下三類(lèi)：1. 示教再現(xiàn)方法示教再現(xiàn)，也稱為直接

14、示教，就是我們通常所說(shuō)的手把手示教，由人直接搬動(dòng)機(jī)器人的手臂對(duì)機(jī)器人進(jìn)行示教。在這種示教中，為了示教方便以及獲取信息的快捷而準(zhǔn)確。操作者可以選擇不用坐標(biāo)系下示教。例如，可以選擇關(guān)節(jié)坐標(biāo)系、直角坐標(biāo)系以及工具坐標(biāo)系或者用戶坐標(biāo)系下進(jìn)行示教。示教再現(xiàn)是機(jī)器人普遍采用的編程方式，典型的示教過(guò)程是依靠操作員觀察機(jī)器人及其夾持工具相對(duì)于作業(yè)對(duì)象的為姿，通過(guò)對(duì)示教盒的操作，反復(fù)調(diào)整示教點(diǎn)處機(jī)器人的作業(yè)位姿、運(yùn)動(dòng)參數(shù)和工藝參數(shù)，然后將滿足作業(yè)要求的這些數(shù)據(jù)記錄下來(lái)，再轉(zhuǎn)入下一點(diǎn)的示教。2. 離線編程方法基于CAD/CAM的機(jī)器人離線編程示教，是利用計(jì)算機(jī)圖形學(xué)的成果，建立起機(jī)器人及其工作環(huán)境的模型，使用魔種

15、機(jī)器人編程語(yǔ)言，通過(guò)對(duì)圖形的操作和控制，離線計(jì)算和規(guī)劃出機(jī)器人的作業(yè)軌跡，然后對(duì)編程結(jié)果進(jìn)行三維圖形仿真，以檢驗(yàn)編程的正確性。最后確認(rèn)無(wú)誤后，生成機(jī)器人可執(zhí)行代碼下載到機(jī)器人控制器中，用以控制機(jī)器人作業(yè)。根據(jù)使用編程語(yǔ)言的層次不同，離線編程又可分為執(zhí)行級(jí)編程和任務(wù)級(jí)編程。3. 基于虛擬現(xiàn)實(shí)的方法隨著計(jì)算機(jī)學(xué)及相關(guān)學(xué)科的發(fā)展，特別是機(jī)器人遙操作、虛擬現(xiàn)實(shí)、傳感器信息處理等技術(shù)的進(jìn)步為準(zhǔn)確、安全、高效的機(jī)器人示教提供了新的思路，為用戶提供一種嶄新和諧的人機(jī)交互操作環(huán)境的虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的出現(xiàn)和應(yīng)用尤其吸引了眾多機(jī)器人與自動(dòng)化領(lǐng)域的學(xué)者的注意。這里，虛擬現(xiàn)實(shí)作為高端的人機(jī)接口，允許用戶通過(guò)聲、像、力以及

16、圖形等多種交互設(shè)備實(shí)時(shí)地與虛擬環(huán)境交互。根據(jù)用戶的指揮或動(dòng)作提示，示教或監(jiān)控機(jī)器人進(jìn)行復(fù)制的作業(yè)。利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)進(jìn)行機(jī)器人示教時(shí)機(jī)器人學(xué)中新興的研究方向。二、三菱RV-7F示教編程器1. 各主要功能鍵的用途圖3-1 示教器正反面圖1) EMG STOP開(kāi)關(guān)：功能就是進(jìn)行伺服OFF，使機(jī)器人立即停止2) TB ENABLE：對(duì)示教單元的按鍵操作的有效或無(wú)效進(jìn)行切換的開(kāi)關(guān)3) 有效開(kāi)關(guān)：當(dāng)開(kāi)關(guān)2為有效時(shí)，如果松開(kāi)開(kāi)關(guān)或強(qiáng)力按壓將進(jìn)行伺服OFF，動(dòng)作中的機(jī)器人將立即停止4) 顯示面板：顯示機(jī)器人的狀態(tài)及各菜單5) 狀態(tài)顯示燈：顯示示教單元及機(jī)器人的狀態(tài)6) F1F2F3F4鍵：執(zhí)行顯示面板的功能顯

17、示中顯示的功能7) FUNCTION鍵：在1個(gè)操作中，F(xiàn)1F2F3F4鍵中分配的功能有5個(gè)以上時(shí)，對(duì)功能顯示進(jìn)行切換8) STOP 鍵：使程序中斷，使機(jī)器人減速停止9) OVRD OVRD：改變機(jī)器人的速度手工變動(dòng)值。按壓OVRD鍵時(shí)手工變動(dòng)值將增加，按壓OVRD鍵時(shí)手工變動(dòng)值將減少10) JOG操作鍵：按照J(rèn)OG模式使機(jī)器人動(dòng)作。在輸入數(shù)值的時(shí)候，進(jìn)行各數(shù)值的輸入11) SERVO鍵：在輕按有效開(kāi)關(guān)的同時(shí)，如果按壓該鍵機(jī)器人將進(jìn)行伺服ON12) MONITOR鍵：按壓該鍵時(shí)，將進(jìn)入監(jiān)視模式，顯示監(jiān)視菜單13) JOG鍵：按壓該鍵時(shí)，將進(jìn)入JOG模式，顯示JOG密碼14) HAND鍵：按壓該鍵

18、時(shí)，將進(jìn)入抓手操作模式，顯示抓手操作畫(huà)面15) CHARACTER鍵：示教單元在進(jìn)行字符或數(shù)字輸入時(shí)，通過(guò)該鍵可以進(jìn)行數(shù)字輸入和字符輸入之間進(jìn)行切換16) RESET鍵：對(duì)報(bào)警顯示進(jìn)行接觸。在通過(guò)按壓該鍵同時(shí)按壓【EXE】鍵，將進(jìn)行程序復(fù)位17) /：將光標(biāo)向各個(gè)方向移動(dòng)18) CLEAR鍵：可進(jìn)行數(shù)字輸入或者字符輸入，通過(guò)按壓鍵可將光標(biāo)所在位置字符刪除1個(gè)字符19) EXE鍵：對(duì)輸入操作進(jìn)行確定。在直接執(zhí)行時(shí)，在持續(xù)按壓該鍵期間，機(jī)器人將進(jìn)行動(dòng)作20) 數(shù)字/文字鍵：可進(jìn)行數(shù)字輸入或者字符輸入時(shí)，按壓該鍵將顯示數(shù)字或者字符2. 管理、編輯畫(huà)面的操作開(kāi)啟機(jī)器人后，按菜單F1鍵進(jìn)入如下的主界面，

19、示教器上所有的功能，都可以同個(gè)這個(gè)畫(huà)面選擇進(jìn)入。各選項(xiàng)的主要功能分別如下：圖3-2 程序進(jìn)入主畫(huà)面管理/編輯：主要對(duì)機(jī)器人進(jìn)行編輯、點(diǎn)位的示教修改、新建程序、程序的復(fù)制、重命名、刪除、保護(hù)、關(guān)閉。運(yùn)行：主要是對(duì)編寫(xiě)好的程序進(jìn)行確認(rèn)、測(cè)試程序單步運(yùn)行、測(cè)試整個(gè)程序的運(yùn)行和自動(dòng)運(yùn)行。監(jiān)視：監(jiān)視輸入輸出IO參數(shù)，使用CC-Limk時(shí)輸入輸出寄存器的值，監(jiān)視程序里使用的變量值的監(jiān)視及值的設(shè)定，和顯示已經(jīng)發(fā)生的報(bào)警歷史。原點(diǎn)/制動(dòng)器：原點(diǎn)的修正、解除電機(jī)剎車(chē)功能。設(shè)定/初始化：將全部程序、參數(shù)、電池等信息初始化，顯示電源ON時(shí)間和電池的剩余時(shí)間，對(duì)系統(tǒng)時(shí)間進(jìn)行設(shè)定，顯示機(jī)器人CPU和示教單元版本。擴(kuò)展功

20、能：PLC直接、工件坐標(biāo)的設(shè)定、力覺(jué)設(shè)定。課后思考：1. 分別在不同的坐標(biāo)系下進(jìn)行機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)2. 示教一個(gè)工件坐標(biāo)任務(wù)四 模擬仿真工作站工業(yè)機(jī)器人搬運(yùn)打螺絲工作站，可以通過(guò)模擬仿真在SolidWorks中實(shí)現(xiàn)。知識(shí)準(zhǔn)備：一、SolidWorks插入機(jī)器人模型首先應(yīng)該在電腦中安裝SolidWorks軟件，然后安裝三菱機(jī)器人編程軟件RT ToolBox2，具體安裝步驟和軟件說(shuō)明已在前面有說(shuō)明，這里就不詳細(xì)介紹了。最后還需要在SolidWorks中安裝一個(gè)MELFA-Works插件，就可以在SolidWorks中導(dǎo)入一個(gè)機(jī)器人的模型，并且可以用三菱機(jī)器人編程軟件模擬編程。安裝完MELFA-Work

21、s插件后，依照以下步驟就可以在SolidWorks調(diào)出三菱機(jī)器人模型。步驟如圖4-1所示：圖4-1 插件目錄化教程點(diǎn)擊菜單中的MELFA-Works新建一個(gè)新的機(jī)器人，選擇RV-7F-D,點(diǎn)擊確定就在SolidWorks中將三菱機(jī)器人模型建立出來(lái)了。具體步驟如下：1） 新建SolidWorks工程。圖4-2 新建SolidWorks工程2） 點(diǎn)擊Robot setting按鈕，進(jìn)入設(shè)置界面圖4-3 進(jìn)入設(shè)置界面3） 選擇要設(shè)置的機(jī)器人型號(hào)，在RC1中雙擊操作。圖4-4 設(shè)置機(jī)器人型號(hào)4） 修改機(jī)械臂型號(hào)，將機(jī)器人類(lèi)型改為RV-7F-D。圖4-5 修改機(jī)器人型號(hào)5） 顯示機(jī)械臂，點(diǎn)擊Show r

22、obot，將機(jī)器人顯示出來(lái)。圖4-6 顯示機(jī)械臂6） 機(jī)器人顯示效果如下圖所示。圖4-7 顯示效果二、將其它工作站模型導(dǎo)入SolidWorks中1. 機(jī)器人末端執(zhí)行器工業(yè)機(jī)器人的末端執(zhí)行器也叫機(jī)器人手抓，它是裝在工業(yè)機(jī)器人手腕上直接抓握工件或執(zhí)行作業(yè)的部件。按夾持原理分，如下圖所示，一般分為機(jī)械類(lèi)、磁力類(lèi)和真空類(lèi)三種。機(jī)械類(lèi)手爪包括摩擦力夾持和吊鉤承重兩類(lèi)，前者是指有手指，后置是無(wú)指手爪。產(chǎn)生夾緊力的驅(qū)動(dòng)源可以有氣動(dòng)、液動(dòng)、電動(dòng)和電磁四種；磁力類(lèi)手爪主要是磁力吸盤(pán)，有電磁吸盤(pán)和永磁吸盤(pán)兩種；真空類(lèi)手爪是真空吸盤(pán)，根據(jù)形成真空的原理分為真空吸盤(pán)、氣流負(fù)壓吸盤(pán)和擠氣負(fù)壓吸盤(pán)三種。圖4-8 手爪按夾

23、持原理分類(lèi)末端執(zhí)行器設(shè)計(jì)和選用的要求：手抓設(shè)計(jì)和選用最主要的是滿足功能上的要求，具體來(lái)說(shuō)要下面幾個(gè)方面進(jìn)行考慮。1） 被抓握的對(duì)象物 手抓設(shè)計(jì)和選用首先要考慮的是什么樣的工件要被抓握。因此，必須充分了解工件的幾何形狀、機(jī)械特性。2） 物料的饋送器或存儲(chǔ)裝置 與機(jī)器人配合工作的零件饋送器或儲(chǔ)存裝置對(duì)手爪必需的最小和最大爪鉗之間的距離以及必需的夾緊了都有要求，同時(shí)，還應(yīng)了解其他可能的不確定的因素對(duì)手爪工作的影響。3） 手爪和機(jī)器人匹配 手爪一般用法蘭式機(jī)械接口與手腕相連接，手爪自重也增加了機(jī)械臂的載荷，這兩個(gè)問(wèn)題必須給予仔細(xì)考慮。手爪是可以更換的，手爪形式可以不同，但是與手腕的機(jī)械接口必須相同，這

24、就是接口匹配。手爪自重不能太大，機(jī)器人能抓取工件重量是機(jī)器人承載能力減去手爪重量。手爪子重要與機(jī)器人承載能力匹配。4） 環(huán)境條件 在作業(yè)區(qū)域內(nèi)的環(huán)境狀況很重要，比如高溫、水、油等環(huán)境會(huì)影響手爪工作。一個(gè)鍛壓機(jī)械手要從高溫爐取出紅熱的鍛件必須保證手爪的開(kāi)合，驅(qū)動(dòng)在高溫環(huán)境中均能正常工作2. 爪手的設(shè)計(jì)與機(jī)器人配合的吸盤(pán)需要有螺絲機(jī)、相機(jī)、大氣缸、小氣缸等配件，吸盤(pán)爪手設(shè)計(jì)如下圖所示：圖4-9夾具夾手示意圖3. 爪手模型導(dǎo)入并且組裝在新建的機(jī)器人模擬項(xiàng)目中將剛剛設(shè)計(jì)的吸盤(pán)爪手導(dǎo)入，并且組裝好。具體步驟如下：1） 導(dǎo)入吸盤(pán),點(diǎn)擊插入裝配體，找到<三菱機(jī)器人連接盤(pán)仿真>文件，導(dǎo)入<吸

25、盤(pán)_hand-1>2） 打開(kāi)Robot setting，雙擊RC1，點(diǎn)擊hand，選擇吸盤(pán)，吸盤(pán)將自動(dòng)安裝到機(jī)械臂上。圖4-10 Robot setting界面3） 選擇將要安裝的工具。選擇工具：只需用鼠標(biāo)點(diǎn)擊工具模型，工具會(huì)自動(dòng)安裝到機(jī)器人上。注意：工具名稱的格式要求為XX_hand-1(1可變)；此外，工具上法蘭面上需要設(shè)置坐標(biāo)。圖4-11 安裝工具4） 工具的法蘭面設(shè)置，只有正確設(shè)置才能被法蘭面識(shí)別。工具上法蘭面上需要設(shè)置坐標(biāo)，機(jī)器人才能識(shí)別。如果安裝到機(jī)器人上時(shí)工具方向不對(duì)，需要回到工具模型上修改坐標(biāo)方向（如下圖Orig所示），夾爪工具點(diǎn)需要設(shè)置坐標(biāo)，坐標(biāo)命名為Pick1，工具點(diǎn)

26、還與以后設(shè)置I/O控制信號(hào)有關(guān)（如下圖Pick1，Pick2所示）。圖4-12 法蘭面設(shè)置5） 抓爪工具也需要設(shè)置坐標(biāo)，命名為Pick，為后面設(shè)置控制I/O信號(hào)與其關(guān)聯(lián)。圖4-13 爪手的設(shè)置6） 為工件建立坐標(biāo)，使之與工具坐標(biāo)配合。使用時(shí)調(diào)整機(jī)器人，使工具點(diǎn)位置移到工件坐標(biāo)，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)識(shí)別，仿真時(shí)工件會(huì)隨機(jī)器人移動(dòng)。圖4-13 爪手的設(shè)置7） 對(duì)IO信號(hào)進(jìn)行設(shè)置。信號(hào)設(shè)置，Pick對(duì)應(yīng)工具坐標(biāo)，NO.是I/O口，與程序?qū)?yīng)，通過(guò)控制I/O口的開(kāi)閉可控制機(jī)器人抓取或者放下工件。圖4-14 對(duì)IO進(jìn)行設(shè)置注意：在機(jī)械臂與吸盤(pán)的配合中，工具名稱的格式要求為XX_hand-1(1可變),如吸盤(pán)_ha

27、nd-1；此外，工具（吸盤(pán)）上法蘭面上需要設(shè)置坐標(biāo)Pick1（P要大寫(xiě)）以便機(jī)器識(shí)別。4. 整個(gè)工作站的模型導(dǎo)入整個(gè)工作站設(shè)計(jì)在一個(gè)固定加工臺(tái)面上分為三個(gè)工作區(qū)：1） 上料區(qū)，包括兩個(gè)加工件（底座、上蓋）的放置和兩個(gè)工件固定盤(pán)；2） 加工區(qū)，一個(gè)氣缸和底座盤(pán)配合給加工工件定位，一個(gè)螺絲機(jī)將螺絲輸送到固定的點(diǎn)位。3） 下料區(qū)，有一個(gè)加工工件完放置的固定盤(pán)。在SolidWorks中裝配這些零部件的過(guò)程如下：1） 點(diǎn)擊插入零部件選擇工作臺(tái)，工件等導(dǎo)入至界面中。2） 選擇配合，將整個(gè)工作環(huán)境配合完成。詳細(xì)配合步驟：1） 將底座（桌子）與機(jī)械臂地面重合擺放。具體方式為：選擇桌子表面與機(jī)械臂底面，桌子表面

28、與機(jī)械臂底面重合配合圖4-15 桌子與機(jī)器人進(jìn)行配合2） 將機(jī)械臂調(diào)整到合適的位置。圖4-16 調(diào)節(jié)機(jī)器人至位置3） 將桌子在畫(huà)面中固定。右鍵桌子文件使其固定圖4-17 固定桌子4） 同理，將機(jī)械臂以及其他零部件固定到合適的位置。圖4-18 固定其它零部件5） 完成裝配過(guò)程后，效果圖如下：圖4-19 仿真工作站圖5. RT toolbox2與solidworks連接1） 在桌面打開(kāi)程序RT Toolbox2導(dǎo)入同名稱工程，切換為在線形態(tài)，同時(shí)在solidworks中點(diǎn)擊Virtual controller將電源和連接打開(kāi)。 圖4-20 通電、連接操作2） 連接成功后，打開(kāi)示教器，對(duì)機(jī)械臂的位置

29、進(jìn)行調(diào)試，坐標(biāo)選擇為XYZ的直角坐標(biāo)系，通過(guò)示教器上的XYZ、ABC按鈕可以移動(dòng)機(jī)械臂，使機(jī)械臂移動(dòng)到目的地。圖4-21 打開(kāi)示教器3） 在RT toolbox2的使用中，首先需要選定對(duì)應(yīng)的工程，其次需要對(duì)點(diǎn)進(jìn)行設(shè)定，通過(guò)虛擬示教器找到目標(biāo)點(diǎn)，并將點(diǎn)一一記下，就可以通過(guò)程序控制機(jī)器運(yùn)動(dòng)到對(duì)應(yīng)點(diǎn)上，達(dá)到模擬仿真的目的。4） 點(diǎn)的設(shè)定：將機(jī)械臂調(diào)整到目的位置后，在RT toolbox程序中，點(diǎn)擊追加，設(shè)定當(dāng)前點(diǎn)的名稱，點(diǎn)擊當(dāng)前位置讀取，就能記錄當(dāng)前點(diǎn)的信息，并能在程序中調(diào)用此點(diǎn)。5） 點(diǎn)的更改：如果設(shè)定好的店需要更改，只需選中想要更改的那個(gè)點(diǎn)，雙擊或者點(diǎn)擊變更，點(diǎn)擊當(dāng)前位置讀取，就能把當(dāng)前點(diǎn)的信息

30、更改。圖4-22 修改記錄當(dāng)前位置三、 RT ToolBox2在線編寫(xiě)程序1. 點(diǎn)位示教1） 示教原點(diǎn)，用示教器調(diào)整機(jī)器人使其處于中心位置后，設(shè)點(diǎn)為P0，即原點(diǎn)，RT ToolBox2中追加記錄。2） 用示教器將大夾具移到底座處，調(diào)整好位置，設(shè)點(diǎn)為P1，在 RT ToolBox2中追加記錄點(diǎn)。圖4-23 原點(diǎn)示教和P1點(diǎn)示教3） 示教P2點(diǎn)，為底座的位置，在RT ToolBox2中追加記錄。4） 將小夾具移到上蓋處，設(shè)點(diǎn)為P3，在 RT ToolBox2中追加記錄點(diǎn)。圖4-24 P2、 P3點(diǎn)示教5） 示教上蓋放置處，示教為P4點(diǎn)，在RT ToolBox2中追加記錄。6） 示教P5點(diǎn)，旋轉(zhuǎn)吸盤(pán)

31、裝置，示教相機(jī)拍照點(diǎn)，在RT ToolBox2中追加記錄。圖4-25 P4、P5點(diǎn)示教7） 示教P6點(diǎn)，為抓取螺絲位置。8） 將螺絲打進(jìn)所需加工的工件位置中，完成裝配動(dòng)作。圖4-26 P6點(diǎn)和打螺絲點(diǎn)示教9） 控制大夾具抓取加工完成的工件。10）將加工完成的工件抓取到指定的放料位置，完成下料動(dòng)作。圖4-27 完成下料動(dòng)作2. RT ToolBox2編程按照整個(gè)工作站的流程，三菱機(jī)器人編程如下：1) 速度的設(shè)定：ovrd 10（調(diào)試階段，設(shè)為低速）2) 設(shè)定主函數(shù)：*main程序初始化：M_Out(7)=0M_Out(8)=0M_Out(9)=0M_Out(10)=0M_Out(11)=03)

32、回原點(diǎn) ：mov p04) 移動(dòng)到第一個(gè)夾裝點(diǎn):mov p1,-100mvs p05) 控制IO，打開(kāi)第一個(gè)氣缸：m_out(7)=16) 移動(dòng)加工件到加工位：mvs p1,-100mov p2,-100mvs p2dly 0.57) 控制IO,關(guān)掉第一個(gè)氣缸，打開(kāi)緊固加工件氣缸：m_out(7)=0m_out(8)=1dly 0.58) 移動(dòng)到第二個(gè)夾裝點(diǎn)：mvs p2,-100mov p3,-100mvs p3m_out(9)=19) 放第二個(gè)工件：mvs p3,-100mov p4,-100mvs p4dly 0.510) 攝像頭定位：mov p4,-100mov p5dly 111)

33、取螺絲：mov p5,-100mov p6,-100mvs p6m_out(10)=112) 打螺絲：mov p6,-100mov p7,-100mov p7m_out(11)=1mov p7,8m_out(11)=0m_out(10)=013) 夾工件：mov p7,-100mov p2,-100mov p2m_out(7)=1m_out(8)=014) 下料：mov p2,-100mov p8,-100mvs p8m_out(7)=0程序編寫(xiě)完成后，點(diǎn)擊左上角的保存，編寫(xiě)的程序就可以寫(xiě)進(jìn)機(jī)器人中。點(diǎn)擊左上角保存，或者快捷鍵“Ctrl+S”，可以將程序?qū)戇M(jìn)機(jī)器人中。圖4-28 將程序?qū)戇M(jìn)機(jī)器

34、人中在SolidWorks中點(diǎn)擊START按鍵就可以實(shí)現(xiàn)整個(gè)工作站的模擬仿真了。圖4-29 開(kāi)始模擬仿真3. 三菱機(jī)器人常用指令介紹1) 關(guān)節(jié)插補(bǔ)運(yùn)動(dòng)在往指定的位置、各關(guān)節(jié)軸單位的插補(bǔ)移動(dòng)。（因?yàn)樵诟麝P(guān)節(jié)軸單位做插補(bǔ)，夾斷的軌跡不會(huì)變直線。）n 指令語(yǔ)指令語(yǔ)說(shuō)明Mov用關(guān)節(jié)插補(bǔ)往指定位置移動(dòng)。在Type無(wú)法指定插補(bǔ)形式。 而且，可以指定Wth、Wthlf的附隨句n 程序例機(jī)器人的動(dòng)作：程序的例子2) 直線插補(bǔ)運(yùn)動(dòng)將抓手尖端以直線插補(bǔ)移動(dòng)到已指定位置。n 指令語(yǔ)指令語(yǔ)說(shuō)明Mvs以直線插補(bǔ)往指定位置移動(dòng)，可以在Type指定插補(bǔ)形式。 而且，可以指定Wth、Wthlf的附隨句機(jī)器人的動(dòng)作：程序例3)

35、 圓弧插補(bǔ)運(yùn)動(dòng)以三次元圓弧插補(bǔ)，在3點(diǎn)指定的圓弧上移動(dòng)?，F(xiàn)在位置從圓弧開(kāi)始起點(diǎn)偏離的情況下，從直線動(dòng)作到起點(diǎn)為止，做圓弧動(dòng)作。n 指令語(yǔ)：指令說(shuō)明Mvr指定起點(diǎn)、通過(guò)點(diǎn)、終點(diǎn)后，以圓弧插補(bǔ)依照起點(diǎn)一通過(guò)點(diǎn)一終點(diǎn)的順序移動(dòng)?？稍赥ype指定插補(bǔ)形式?？芍付╓th、Wth If的附隨句。Mvr2指定起點(diǎn)、終點(diǎn)、參考點(diǎn)后，以圓弧插補(bǔ)從起點(diǎn)一終點(diǎn)，不通過(guò)參考點(diǎn)的方式移動(dòng)。可在Type指定插補(bǔ)形式?？芍付╓th、Wth If的附隨句。Mvr3指定起點(diǎn)、終點(diǎn)、中心點(diǎn)后，以圓弧插補(bǔ)從起點(diǎn)一終點(diǎn)移動(dòng)。從起點(diǎn)到終點(diǎn)的扇角為0度 < 扇角<180度。 可在Type指定插補(bǔ)形式?？芍付╓th、Wth I

36、f的附隨句。Mvc指定起點(diǎn)（終點(diǎn)）、通過(guò)點(diǎn)1、通過(guò)點(diǎn)2后，以圓弧插補(bǔ)在起點(diǎn)>通過(guò)點(diǎn)1 >通過(guò)點(diǎn)2 >終點(diǎn)的順序做圓周移動(dòng)。可指定Wth、WthIf的附隨句。機(jī)器人的動(dòng)作：程序例：4) 通訊可以和計(jì)算機(jī)等的外部機(jī)器間的數(shù)據(jù)通信。指令說(shuō)明Open將通信端口開(kāi)啟。Close將通信端口關(guān)閉。Print#將數(shù)據(jù)以ASCII形式輸出。做為結(jié)束CODE將CR輸出。Input#將數(shù)據(jù)以ASCII形式輸入。做為結(jié)束CODE將CR輸出。On Com GoSub在從通信端口發(fā)生插入時(shí)，定義呼出子程序。插入會(huì)發(fā)生在由外部機(jī)器將數(shù)據(jù)輸入的情況。Com On許可從通信端口的插入處理。Com Off禁止從

37、通信端口的插入處理。即使有插入也會(huì)變成無(wú)效。Com Stop停止從通信端口的插入處理。即使有插入的情況下也會(huì)記憶住，得到許可后執(zhí)行。部分邏輯指令說(shuō)明：Open”COM1：”As#1將通信端口C0M1作為文件號(hào)碼1開(kāi)啟。Close#1將文件號(hào)碼1關(guān)閉。Close將已開(kāi)啟的文件全部關(guān)閉。Print#1，”TEST”將文字列”TEST”輸出到文件號(hào)碼1。Print#2，”ML=”;M1將在文字列”M1=”連續(xù)M1的值輸出到文件號(hào)碼2。輸出數(shù)據(jù)例”M1=1”+CR (M1的值為1的情況）PRINT#3，P1將位置變量P1的坐標(biāo)值輸出到文件號(hào)碼3。輸出數(shù)椐例子：”(123.7, 238.9, 33.1,

38、 19.3, 0, 0)(1, 0)”+CR(X=123.7、Y=238.9、Z=33.1、A=19.3、B=0、C=0、FL1=1、FL2=0 的仿況）Print#1，M5，P5將數(shù)值變量M5的值和位置變量P5的坐標(biāo)位輸出到文件號(hào)碼1。M5和P5以逗號(hào)（16進(jìn)2C)區(qū)分。輸出數(shù)據(jù)例子：”8, (123.7, 238.9, 33.1, 19.3, 0, 0)(1, 0)_+CR(M5=8. P5 為 X=123.7、Y=238.9、Z=33.1、A=19.3、B=0、C=0、FL1=1、FL2=0 的情況)Input#1， M3將輸入的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)為數(shù)值，代入數(shù)值變位M3。輸入數(shù)據(jù)例子：”8”+CR

39、 (代入值8的情況）Input#1， P10輸入的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)為坐標(biāo)值，代入位置變量P10。輸入數(shù)據(jù)例子：”(123.7, 238.9, 33.1. 19.3, 0，0>(1，0)"+CR(P5 會(huì)變?yōu)閄=123.7、Y=238.9、Z=33.1、A=19.3、B=0、C=0、FL1=1、FL2=0)input#1，m8，P6將輸入的最初數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)為數(shù)值，在數(shù)值變量M8，將逗號(hào)后下一個(gè)數(shù)據(jù)視為坐標(biāo)值，代入位置變量P6。M8和P6以逗號(hào)（16進(jìn)2C）區(qū)分。輸入數(shù)椐例子：”7, (123.7, 238.9, 33.1, 19.3, 0，0)(1, 0)”+CR(M8=7、P6 會(huì)變?yōu)閄=12

40、3.7、Y=238.9、2=33.1、A=19.3、B=0、C=0、FL1=1、FL2=0)On Com(2)GoSub*RECV數(shù)據(jù)輸入到通信端口 COM2的話，定義呼出標(biāo)準(zhǔn)RECV的行的子程序。Com(1)On允許由通信端口 COM1的插入。Com(2)0ff禁止（無(wú)效）通信端口 COM2 的插入。Com(1)Stop停止（保留）由通信端口COM1的插入。5) 定時(shí)器可以只等待指定時(shí)間，且可以在輸出信號(hào)指定時(shí)間寬度，輸出脈沖。n 指令指令說(shuō)明Dly作為指定時(shí)間的定時(shí)器功能n 例子例子說(shuō)明Dly 0.05M_Out(10)=1 Dly0.5只等待0.05秒等待0.5秒后輸出信號(hào)位10開(kāi)啟6)

41、 信號(hào)輸入輸出確認(rèn)機(jī)器人（系統(tǒng)）狀態(tài)變量（M_In()等）所使用的輸入輸出信號(hào)。指令指令說(shuō)明Wait輸入信號(hào)在編程指定狀態(tài)前待機(jī)Clr以參數(shù)的輸入輸出信號(hào)復(fù)位為基礎(chǔ)，將通用輸出信號(hào)清除系統(tǒng)狀態(tài)變量（機(jī)器人狀態(tài)變量）M_In, M_Inb, M_Inw, M_Din，M_Out, M_Outb, M_Outw, M_DOut例文例文說(shuō)明Wait M_In(1)=1M_1=M_Inb(20)M_1=M_Inw(5)輸入信號(hào)位1到開(kāi)啟前待機(jī)在數(shù)值變量M1里將輸入信號(hào)位，以從20到27的8個(gè)位的狀態(tài)為數(shù)值代入在數(shù)值變量M1里將輸入信號(hào)位，以從5到20的16個(gè)位的狀態(tài)為數(shù)值代入Clr 1M_Out(1)

42、=1M_Outb(8)=0M_Outw(20)=0M_Out(1)=1 Dly 0.5M_Out(10)=&H0F輸出復(fù)位模式為基礎(chǔ)清除。將輸出信號(hào)位開(kāi)啟。將輸出信號(hào)位從8到15的8個(gè)位關(guān)閉。將輸出信號(hào)位從20到35的16個(gè)位關(guān)閉。輸出信號(hào)位在0.5秒間開(kāi)啟。（脈沖輸出）將輸出信號(hào)位從10到13的4個(gè)位開(kāi)啟，從14到17的4個(gè)位關(guān)閉。課后思考：1. 用模擬仿真重新建立一個(gè)新的工作站內(nèi)容2. 思考模擬仿真與真機(jī)操作的區(qū)別任務(wù)五 搭建機(jī)器人工作站知識(shí)準(zhǔn)備：一、電氣元件的準(zhǔn)備本工作站用到氣缸、繼電器、電磁閥等電氣元器件，所需材料和功能如下：表2 通用輸入輸出編號(hào)范圍材料數(shù)量功能氣缸3夾底座，

43、上蓋，固定底座電磁閥3控制氣缸繼電器1控制螺絲機(jī)真空發(fā)生器1產(chǎn)生真空，吸取螺絲二、輸入輸出的并行接口的接線三菱機(jī)器人提供兩個(gè)輸入輸出插槽，分別命名為SLOT1和SLOT2，其通用輸入輸出編號(hào)如下所以:表3 SLOT表的輸入輸出插槽編號(hào)站號(hào)通用輸入輸出編號(hào)范圍連接器<1>連接器<2>SLOT10輸入：015輸出：015輸入：1631輸出：1631SLOT21輸入：3247輸出：3247輸入：4863輸出：4863將SLOT1并行輸入輸出口接出，同時(shí)給端子供24V電壓才能正常工作。SLOT1并行輸入輸出口信號(hào)分配與外部輸入輸出電纜線色一覽如下圖所示：表4 連接器<1&

44、gt;的信號(hào)分配與外部輸入輸出注1）漏型：12V/24V(COM)，源型：0V (COM)現(xiàn)場(chǎng)接線效果圖如下：圖5-1 現(xiàn)場(chǎng)IO接線將所要用的IO口，并接所要用的氣缸，繼電器，真空發(fā)生器等所要控制的硬件，實(shí)現(xiàn)電路連接。圖5-2 現(xiàn)場(chǎng)IO接線2三、加工工件的準(zhǔn)備三菱機(jī)器人搬運(yùn)打螺絲工作站螺絲機(jī)如下：圖5-3 螺絲機(jī)實(shí)圖三菱機(jī)器人搬運(yùn)打螺絲工作站工作內(nèi)容布置如下：圖5-4 現(xiàn)場(chǎng)工件布置情況四、RT ToolBox2簡(jiǎn)介RT ToolBox2是三菱機(jī)器人提供的在線編程軟件，可以對(duì)三菱機(jī)器人進(jìn)行在線編程、監(jiān)控、設(shè)置系統(tǒng)參數(shù)等多功能操作。我們?cè)谇懊鍿olidWorks仿真中介紹了程序燒寫(xiě)等簡(jiǎn)單運(yùn)用，現(xiàn)在

45、來(lái)全面介紹一下RT ToolBox2這個(gè)軟件。啟動(dòng)RT ToolBox2主界面如下圖所示：圖5-5 RT ToolBox2主界面1） 標(biāo)題欄顯示現(xiàn)在編輯中的工作區(qū)名。圖5-6 標(biāo)題欄2） 菜單欄顯示RT ToolBox2上可以使用的菜單的名字。選中菜單后，顯示下拉菜單，通過(guò)該菜單可以使用各種功能。3） 下拉菜單顯示RT ToolBox2上可以使用功能的名字。圖5-7 下拉菜單4） 工具欄菜單上分配的功能以按鈕顯示。圖5-8 工具欄工具欄的顯示，會(huì)根據(jù)當(dāng)前激活的畫(huà)面和機(jī)器人之前的連接狀態(tài)而有所不同。5） 工程樹(shù)工作區(qū)中登陸的所有工程按照功能區(qū)分的一覽顯示。可以啟動(dòng)程序編輯畫(huà)面和監(jiān)視畫(huà)面等。6）

46、窗口屬性可以參照當(dāng)前編輯中的工作區(qū)的各種屬性。點(diǎn)擊工程樹(shù)中的項(xiàng)目后，會(huì)顯示其屬性。 圖5-9 工程樹(shù)圖圖5-10 窗口屬性屬性窗口，初始設(shè)定是不顯示的?？梢酝ㄟ^(guò)菜單欄顯示屬性來(lái)顯示。7） 各畫(huà)面顯示程序編輯畫(huà)面和監(jiān)視畫(huà)面等，從工程樹(shù)中啟動(dòng)的畫(huà)面。當(dāng)前激活的畫(huà)面顯示在最前面。圖5-11 各畫(huà)面8） 狀態(tài)欄顯示RT ToolBox2的狀態(tài)信息圖5-12 狀態(tài)欄五、點(diǎn)位的示教，實(shí)現(xiàn)整個(gè)工作站內(nèi)容 將SolidWorks中仿真的程序?qū)肴鈾C(jī)器人中，重新用示教器示教記錄點(diǎn)位的位置，然后就可以實(shí)現(xiàn)整個(gè)工作站的內(nèi)容了。點(diǎn)位示教時(shí)注意不要碰撞到東西。課后思考：1.熟悉整個(gè)工作站流程2.熟悉三菱機(jī)器人編程語(yǔ)言

47、任務(wù)六 組態(tài)王遠(yuǎn)程控制機(jī)器人PLC即是可編程邏輯控制器，它采用一類(lèi)可編程的存儲(chǔ)器，用于其內(nèi)部存儲(chǔ)程序，執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序控制、定時(shí)、計(jì)數(shù)與算術(shù)操作等面向用戶的指令，并通過(guò)數(shù)字或模擬式輸入/輸出控制各種類(lèi)型的機(jī)械或生產(chǎn)過(guò)程。知識(shí)準(zhǔn)備：一、 PLC簡(jiǎn)介1. 基本構(gòu)成圖6-1 PLC控制系統(tǒng)示意圖可編程邏輯控制器實(shí)質(zhì)是一種專(zhuān)用于工業(yè)控制的計(jì)算機(jī)，其硬件結(jié)構(gòu)基本上與微型計(jì)算機(jī)相同。電源可編程邏輯控制器的電源在整個(gè)系統(tǒng)中起著十分重要的作用。如果沒(méi)有一個(gè)良好的、可靠的電源系統(tǒng)是無(wú)法正常工作的，因此，可編程邏輯控制器的制造商對(duì)電源的設(shè)計(jì)和制造也十分重視。一般交流電壓波動(dòng)在+10%(+15%)范圍內(nèi)，可以不采

48、取其它措施而將PLC直接連接到交流電網(wǎng)上去。中央處理單元(CPU)中央處理單元(CPU)是可編程邏輯控制器的控制中樞。它按照可編程邏輯控制器系統(tǒng)程序賦予的功能接收并存儲(chǔ)從編程器鍵入的用戶程序和數(shù)據(jù)；檢查電源、存儲(chǔ)器、I/O以及警戒定時(shí)器的狀態(tài)，并能診斷用戶程序中的語(yǔ)法錯(cuò)誤。當(dāng)可編程邏輯控制器投入運(yùn)行時(shí)，首先它以掃描的方式接收現(xiàn)場(chǎng)各輸入裝置的狀態(tài)和數(shù)據(jù)，并分別存入I/O映象區(qū)，然后從用戶程序存儲(chǔ)器中逐條讀取用戶程序，經(jīng)過(guò)命令解釋后按指令的規(guī)定執(zhí)行邏輯或算數(shù)運(yùn)算的結(jié)果送入I/O映像區(qū)或數(shù)據(jù)寄存器內(nèi)。等所有的用戶程序執(zhí)行完畢之后，最后將I/O映象區(qū)的各輸出狀態(tài)或輸出寄存器內(nèi)的數(shù)據(jù)傳送到相應(yīng)的輸出裝置

49、，如此循環(huán)運(yùn)行，直到停止運(yùn)行。為了進(jìn)一步提高可編程邏輯控制器的可靠性，對(duì)大型可編程邏輯控制器還采用雙CPU構(gòu)成冗余系統(tǒng)，或采用三CPU的表決式系統(tǒng)。這樣，即使某個(gè)CPU出現(xiàn)故障，整個(gè)系統(tǒng)仍能正常運(yùn)行。存儲(chǔ)器存放系統(tǒng)軟件的存儲(chǔ)器稱為系統(tǒng)程序存儲(chǔ)器。存放應(yīng)用軟件的存儲(chǔ)器稱為用戶程序存儲(chǔ)器。輸入輸出接口電路1） 現(xiàn)場(chǎng)輸入接口電路由光耦合電路和微機(jī)的輸入接口電路，作用是可編程邏輯控制器與現(xiàn)場(chǎng)控制的接口界面的輸入通道。2） 現(xiàn)場(chǎng)輸出接口電路由輸出數(shù)據(jù)寄存器、選通電路和中斷請(qǐng)求電路集成，作用可編程邏輯控制器通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)輸出接口電路向現(xiàn)場(chǎng)的執(zhí)行部件輸出相應(yīng)的控制信號(hào)。功能模塊如計(jì)數(shù)、定位等功能模塊。通信模塊用于

50、PLC通信的附加模塊。2. 工作原理當(dāng)可編程邏輯控制器投入運(yùn)行后，其工作過(guò)程一般分為三個(gè)階段，即輸入采樣、用戶程序執(zhí)行和輸出刷新三個(gè)階段。完成上述三個(gè)階段稱作一個(gè)掃描周期。在整個(gè)運(yùn)行期間，可編程邏輯控制器的CPU以一定的掃描速度重復(fù)執(zhí)行上述三個(gè)階段。圖6-2 PLC工作流程1） 輸入采樣階段可編程邏輯控制器以掃描方式依次地讀入所有輸入狀態(tài)和數(shù)據(jù)，并將它們存入I/O映象區(qū)中的相應(yīng)的單元內(nèi)。輸入采樣結(jié)束后，轉(zhuǎn)入用戶程序執(zhí)行和輸出刷新階段。在這兩個(gè)階段中，即使輸入狀態(tài)和數(shù)據(jù)發(fā)生變化，I/O映象區(qū)中的相應(yīng)單元的狀態(tài)和數(shù)據(jù)也不會(huì)改變。因此，如果輸入是脈沖信號(hào)，則該脈沖信號(hào)的寬度必須大于一個(gè)掃描周期，才能

51、保證在任何情況下，該輸入均能被讀入。2） 用戶程序執(zhí)行階段在用戶程序執(zhí)行階段，可編程邏輯控制器總是按由上而下的順序依次地掃描用戶程序(梯形圖)。在掃描每一條梯形圖時(shí)，又總是先掃描梯形圖左邊的由各觸點(diǎn)構(gòu)成的控制線路，并按先左后右、先上后下的順序?qū)τ捎|點(diǎn)構(gòu)成的控制線路進(jìn)行邏輯運(yùn)算，然后根據(jù)邏輯運(yùn)算的結(jié)果，刷新該邏輯線圈在系統(tǒng)RAM存儲(chǔ)區(qū)中對(duì)應(yīng)位的狀態(tài)；或者刷新該輸出線圈在I/O映象區(qū)中對(duì)應(yīng)位的狀態(tài)；或者確定是否要執(zhí)行該梯形圖所規(guī)定的特殊功能指令。即，在用戶程序執(zhí)行過(guò)程中，只有輸入點(diǎn)在I/O映象區(qū)內(nèi)的狀態(tài)和數(shù)據(jù)不會(huì)發(fā)生變化，而其他輸出點(diǎn)和軟設(shè)備在I/O映象區(qū)或系統(tǒng)RAM存儲(chǔ)區(qū)內(nèi)的狀態(tài)和數(shù)據(jù)都有可能發(fā)

52、生變化，而且排在上面的梯形圖，其程序執(zhí)行結(jié)果會(huì)對(duì)排在下面的凡是用到這些線圈或數(shù)據(jù)的梯形圖起作用；相反，排在下面的梯形圖，其被刷新的邏輯線圈的狀態(tài)或數(shù)據(jù)只能到下一個(gè)掃描周期才能對(duì)排在其上面的程序起作用。在程序執(zhí)行的過(guò)程中如果使用立即I/O指令則可以直接存取I/O點(diǎn)。即使用I/O指令的話，輸入過(guò)程影像寄存器的值不會(huì)被更新，程序直接從I/O模塊取值，輸出過(guò)程影像寄存器會(huì)被立即更新，這跟立即輸入有些區(qū)別。3） 輸出刷新階段當(dāng)掃描用戶程序結(jié)束后，可編程邏輯控制器就進(jìn)入輸出刷新階段。在此期間，CPU按照I/O映象區(qū)內(nèi)對(duì)應(yīng)的狀態(tài)和數(shù)據(jù)刷新所有的輸出鎖存電路，再經(jīng)輸出電路驅(qū)動(dòng)相應(yīng)的外設(shè)。這時(shí)，才是可編程邏輯控制器的真正輸出。二、 用三菱PLC控制三菱機(jī)器人的啟動(dòng)三菱機(jī)器人外部啟動(dòng)IO的接線從三菱機(jī)器人并行輸入輸出接口接線圖SLOT1中可以看到，三菱機(jī)器人默認(rèn)輸入0-5輸入口為機(jī)器人專(zhuān)用輸入IO口，只要給這6個(gè)專(zhuān)用IO信號(hào)，就可從外部控制