7.5.1 機(jī)器人磨拋工作站仿真(例7-5)

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磨拋是指借助粗糙物體（含有較高硬度顆粒的砂輪、砂帶、砂紙等），通過摩擦磨損改變材料表面物理性能的一種加工方法，主要目的是為了獲取特定表面粗糙度。打磨按照力度的不同，可分為打磨和拋光兩種工藝。工業(yè)機(jī)器人磨拋的效率高、精度好，能夠替代人工，在鑄造、廚衛(wèi)等行業(yè)得到了廣泛應(yīng)用。7.5.1機(jī)器人磨拋工作站仿真

下面結(jié)合曲面零件機(jī)器人磨拋的具體案例來說明機(jī)器人磨拋工作站仿真的方法和流程。

【例7-5】采用PS軟件的導(dǎo)入“CLS”文件等工具進(jìn)行機(jī)器人磨拋工作站仿真。操作步驟如下。圖7-38機(jī)器人磨拋工作站7.5.1機(jī)器人磨拋工作站仿真【例7-5】采用PS軟件的導(dǎo)入“CLS”文件等工具進(jìn)行機(jī)器人磨拋工作站仿真。操作步驟如下。（1）打開PS軟件，設(shè)置系統(tǒng)根目錄，新建標(biāo)準(zhǔn)模式研究。單擊菜單欄“建?！薄敖M件”→“插入組件”，彈出“插入組件”對話框，在系統(tǒng)根目錄下，按住Ctrl鍵，單擊選中IRB1600機(jī)器人（Irb1600.cojt）、砂輪機(jī)（Grinding.cojt）、曲面體零件（Grindingpart.cojt）、工作臺(tái)（Table.cojt）、機(jī)器人底座（Base.cojt），單擊“打開”，完成上述組件的插入，構(gòu)建工業(yè)機(jī)器人磨拋工作站。7.5.1機(jī)器人磨拋工作站仿真（2）采用“通過6個(gè)值創(chuàng)建坐標(biāo)系”在機(jī)器人底座上部中心點(diǎn)創(chuàng)建坐標(biāo)系。通過重定位，將機(jī)器人移動(dòng)到底座中心點(diǎn)。通過“放置操控器”將各組件移動(dòng)到合適位置，如圖7-38所示。在對象樹中單擊選中機(jī)器人“Irb1600”，按“Alt+G”，彈出“機(jī)器人調(diào)整”對話框，拖動(dòng)鼠標(biāo)檢查機(jī)器人定義是否正確。圖7-38機(jī)器人磨拋工作站7.5.1機(jī)器人磨拋工作站仿真（3）在對象樹中單擊選中曲面體零件“Grindingpart”，單擊菜單欄“建?！薄胺秶薄霸O(shè)置建模范圍”。單擊“建?！薄安季帧薄皠?chuàng)建坐標(biāo)系”→“在圓心創(chuàng)建坐標(biāo)系”，彈出“在圓心創(chuàng)建坐標(biāo)系”對話框，如圖7-39所示。單擊曲面體上部中心法蘭底面邊3個(gè)點(diǎn)，單擊“確定”，創(chuàng)建坐標(biāo)系，按F2將其重命名為“Pbase”。圖7-39創(chuàng)建曲面體工具基準(zhǔn)坐標(biāo)系7.5.1機(jī)器人磨拋工作站仿真（4）在對象樹中單擊選中曲面體零件“Grindingpart”，按“Alt+R”，彈出重定位對話框，“從坐標(biāo)系”選“Pbase”，“到坐標(biāo)系”選擇“TOOLFRAME”（機(jī)器人TCP），單擊“應(yīng)用”，單擊“關(guān)閉”。（5）單擊“主頁”→“工具”→“附件”→“附加”，彈出“附加”對話框，如圖7-40所示?！案郊訉ο蟆边x擇曲面體“Grindingpart”，“到對象”選擇機(jī)器人的“TOOLFRAME”，單擊“確定”，完成附加操作。在對象樹中單擊選中機(jī)器人“Irb1600”，按“Alt+G”，彈出“機(jī)器人調(diào)整”對話框，拖動(dòng)鼠標(biāo)，檢查曲面體零件是否能跟隨機(jī)器人運(yùn)動(dòng)。圖7-40“附加”對話框7.5.1機(jī)器人磨拋工作站仿真（6）在對象樹中單擊選中砂輪機(jī)“Grinding”，單擊菜單欄“建?！薄胺秶薄霸O(shè)置建模范圍”。在對象樹中右擊“Grinding”，在彈出的菜單中單擊“僅顯示”。單擊“建?！薄皫缀误w”→“曲線”→“創(chuàng)建多段線”，彈出“創(chuàng)建多段線”對話框，如圖7-41所示。第1點(diǎn)選擇砂輪外表面中心點(diǎn)，第2點(diǎn)先單擊外圓邊上任意1點(diǎn)，然后采用手工輸入X、Y、Z三個(gè)坐標(biāo)值，其中X、Y值與第1點(diǎn)相同，Z值比第1點(diǎn)高100，單擊“確定”，創(chuàng)建直線“Polyline1”，用來輔助確定砂輪的磨拋點(diǎn)坐標(biāo)系。圖7-41“創(chuàng)建多段線”對話框7.5.1機(jī)器人磨拋工作站仿真（7）單擊“建模”→“布局”→“創(chuàng)建坐標(biāo)系”→“通過6個(gè)值確定坐標(biāo)系”，彈出“6值創(chuàng)建坐標(biāo)系”對話框，如圖7-42所示。單擊步驟（6）創(chuàng)建的直線的上部端點(diǎn)，X、Y、Z相對方向?yàn)?、180、0，單擊“確定”，創(chuàng)建坐標(biāo)系，按F2將其重命名為“Tbase”。在對象樹中單擊選中“Tbase”，按“Ctrl+C”“Ctrl+V”，復(fù)制、粘貼坐標(biāo)系，按F2，重命名為“Etcp”。圖7-42“6值創(chuàng)建坐標(biāo)系”對話框7.5.1機(jī)器人磨拋工作站仿真（8）在對象樹中單擊選中砂輪機(jī)“Grinding”，單擊“運(yùn)動(dòng)學(xué)設(shè)置”→“工具定義”，彈出“工具定義”對話框，如圖7-43所示，單擊“確定”，彈出“工具定義-Grinding”對話框?！癟CP坐標(biāo)系”設(shè)為“Etcp”，“基準(zhǔn)坐標(biāo)系”設(shè)為“Tbase”，單擊“確定”，完成砂輪工具的定義。圖7-43“6值創(chuàng)建坐標(biāo)系”對話框7.5.1機(jī)器人磨拋工作站仿真（9）在菜單欄的空白處單擊鼠標(biāo)右鍵，在彈出的菜單中選中“定制功能區(qū)”，彈出“定制”對話框，如圖7-44所示。先在右側(cè)單擊選中“工藝（定制）”，在下方單擊“新建組（N）”按鈕。再在左側(cè)下拉列表中找到“上傳CLS”，單擊將其選中，單擊中部的“添加”按鈕，將其加入到“工藝”的新建組，單擊“確定”。圖7-44“定制”對話框7.5.1機(jī)器人磨拋工作站仿真（10）在對象樹中單擊選中機(jī)器人“IRB1600”，單擊“工藝”→“新建組”→“上傳CLS”，彈出“上傳CLS”對話框，如圖7-45所示?！傲慵舷洹边x擇曲面體零件“Grindingpart”，“參考坐標(biāo)系”選擇“Pbase”，單擊“上傳”，彈出“SelectCLSfilestoupload”對話框，更改文件目錄，選擇“Grindingpart_jt.cls”文件，單擊“打開”，導(dǎo)入CLS文件，單擊“關(guān)閉”。此時(shí)，在操作樹中出現(xiàn)如圖7-46所示的操作。圖7-45“上傳CLS”對話框圖7-46操作樹7.5.1機(jī)器人磨拋工作站仿真（11）在操作樹中右擊“FIXED_CONTOUR_1”，在彈出的菜單中單擊“操作屬性”，彈出“屬性-FIXED_CONTOUR”對話框，如圖7-47所示。單擊“工藝”選項(xiàng)，“機(jī)器人”選擇“Irb1600”，“工具”選擇砂輪機(jī)“Grinding”，勾選“外部TCP”，單擊“確定”。圖7-47“屬性-FIXED_CONTOUR”對話框7.5.1機(jī)器人磨拋工作站仿真（12）在操作樹中右擊“FIXED_CONTOUR_1”，在彈出的菜單中單擊“設(shè)置當(dāng)前操作”，將其加入序列編輯器。在序列編輯器中單擊“正向播放仿真”，觀察仿真的效果。在操作樹中單擊選中第1個(gè)位置點(diǎn)FIXED_CONTOUR_1_p1，單擊圖形查看器工具欄中的“單個(gè)或多個(gè)位置操控”，彈出“位置操控”對話框，如圖7-48所示，單擊“跟隨模式”，單擊旋轉(zhuǎn)“Rz”軸，輸入“-180”（具體數(shù)值以調(diào)整到位姿最佳為準(zhǔn)，下同），單擊“下一位置”，同樣繞Z軸旋轉(zhuǎn)180度，重復(fù)操作，將所有位置點(diǎn)的姿態(tài)都繞Z軸旋轉(zhuǎn)180度，單擊“關(guān)閉”。圖7-48“位置操控”對話框注意：更好的姿態(tài)調(diào)整方法是按Shift鍵，選擇所有位置點(diǎn)，單擊圖形查看器工具欄中的“單個(gè)或多個(gè)位置操控”，彈出“位置操控”對話框，單擊旋轉(zhuǎn)