工業(yè)機(jī)器人編程與操作 課件 任務(wù)8　 工業(yè)機(jī)器人噴漆程序的編制

工業(yè)機(jī)器人編程與操作新編21世紀(jì)高等職業(yè)教育精品教材·裝備制造類(lèi)主編馬陽(yáng)邵娟P(guān)ART01任務(wù)1工業(yè)機(jī)器人寫(xiě)字程序的編制PART02任務(wù)2工業(yè)機(jī)器人木門(mén)雕刻程序的編制PART03任務(wù)3工業(yè)機(jī)器人簡(jiǎn)單搬運(yùn)程序的編制目錄CONTENTSPART04任務(wù)4工業(yè)機(jī)器人碼垛程序的編制PART05任務(wù)5工業(yè)機(jī)器人碼垛程序的簡(jiǎn)化PART07任務(wù)7工業(yè)機(jī)器人箱體類(lèi)零件焊接程序的編制PART08任務(wù)8工業(yè)機(jī)器人噴漆程序的編制PART09任務(wù)9工業(yè)機(jī)器人打磨程序的編制PART10任務(wù)10離線(xiàn)編程軟件的安裝與調(diào)試PART11任務(wù)11離線(xiàn)編程軟件寫(xiě)字應(yīng)用PART06任務(wù)6工業(yè)機(jī)器人簡(jiǎn)單焊接程序的編制PART08任務(wù)8工業(yè)機(jī)器人噴漆程序的編制·1知識(shí)準(zhǔn)備·2任務(wù)實(shí)施·3樣例程序任務(wù)8工業(yè)機(jī)器人噴漆程序的編制本任務(wù)利用HSR-6機(jī)器人對(duì)工件進(jìn)行噴漆，機(jī)器人的作用是控制噴槍?zhuān)怪趪娖徇^(guò)程中與噴涂表面保持正確的角度和恒定的距離，通過(guò)學(xué)習(xí)，了解機(jī)器人在噴漆領(lǐng)域的應(yīng)用，正確編寫(xiě)噴漆程序，創(chuàng)建目標(biāo)點(diǎn)示教，進(jìn)行程序調(diào)試，最終完成整個(gè)噴漆任務(wù)?！救蝿?wù)描述】任務(wù)8工業(yè)機(jī)器人噴漆程序的編制（1）培養(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn)端正的學(xué)習(xí)態(tài)度、求真務(wù)實(shí)的工作作風(fēng)，努力成為新時(shí)期具體匠心精神的優(yōu)秀技術(shù)人才。（2）培養(yǎng)民族自豪感，堅(jiān)定文化自信。（3）培養(yǎng)溝通交流、團(tuán)隊(duì)協(xié)作的意識(shí)，養(yǎng)成自我學(xué)習(xí)的習(xí)慣，具備分析與解決實(shí)際問(wèn)題的能力?！舅仞B(yǎng)提升】任務(wù)8工業(yè)機(jī)器人噴漆程序的編制（1）能夠熟練應(yīng)用圓弧運(yùn)動(dòng)指令編制直線(xiàn)軌跡程序。（2）能夠熟練應(yīng)用R、PR、LBL、IF、JMP等指令編寫(xiě)程序。（3）能夠完成工業(yè)機(jī)器人噴漆運(yùn)動(dòng)的示教。【技能目標(biāo)】任務(wù)8工業(yè)機(jī)器人噴漆程序的編制【學(xué)習(xí)思路】一

知識(shí)準(zhǔn)備任務(wù)8工業(yè)機(jī)器人噴漆程序的編制（一）噴漆機(jī)器人單元介紹該噴漆機(jī)器人單元主要由一臺(tái)工業(yè)機(jī)器人、一套工作臺(tái)、一套噴漆裝置、一個(gè)工作間（直接把機(jī)器人和工作臺(tái)安裝在其中）以及一套電氣控制系統(tǒng)組成，主要結(jié)構(gòu)如右圖所示。工件放在工作臺(tái)上，通過(guò)定位裝置固定位置，機(jī)器人帶動(dòng)噴漆裝置進(jìn)行噴漆。工件一面噴漆完成后，工作臺(tái)轉(zhuǎn)位，機(jī)器人回到原點(diǎn)開(kāi)始噴另一面，所有表面噴漆完成后，機(jī)器人發(fā)出噴漆完成信號(hào)，人工收取并擺放工件?！局R(shí)準(zhǔn)備】任務(wù)8工業(yè)機(jī)器人噴漆程序的編制（二）噴漆工藝分析隨著工業(yè)自動(dòng)化水平的提高，工業(yè)機(jī)器人的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，噴涂便是其主要應(yīng)用之一，具體包括汽車(chē)噴漆、家電噴涂、靜電噴涂等。對(duì)于汽車(chē)、家電等產(chǎn)品，其表面噴漆效果對(duì)質(zhì)量有很大影響，均勻且一致的涂層厚度可確保產(chǎn)品表面的色澤和光潔度。合理選擇工藝參數(shù)，規(guī)劃好噴漆軌跡，可以保證漆膜厚度的均勻性，從而節(jié)約生產(chǎn)成本，提高生產(chǎn)效率。機(jī)器人噴涂的表面類(lèi)型大致分為水平面、豎直側(cè)面、曲面等，噴涂不同表面時(shí)，噴槍要采用不同的姿態(tài)?！局R(shí)準(zhǔn)備】任務(wù)8工業(yè)機(jī)器人噴漆程序的編制（1）噴涂工件頂面等水平面時(shí)，噴槍垂直于噴涂表面，或者向機(jī)器人方向傾斜10°以?xún)?nèi)（防止噴到機(jī)器人或者工作人員），噴涂?jī)杀?，第一遍噴距?0～30cm，第二遍噴距為30～40cm。（2）噴涂工件側(cè)面等豎直表面時(shí)，噴槍垂直于噴涂表面，噴涂?jī)杀?，第一遍噴距約為30cm，第二遍噴距約為40cm。（3）噴涂工件內(nèi)側(cè)斜面或復(fù)雜曲面時(shí)，噴槍垂直于噴涂表面，噴涂?jī)杀?，第一遍噴距約為30cm，第二遍噴距約為40cm?！局R(shí)準(zhǔn)備】任務(wù)8工業(yè)機(jī)器人噴漆程序的編制（三）運(yùn)動(dòng)規(guī)劃1.任務(wù)規(guī)劃?rùn)C(jī)器人噴涂的動(dòng)作可分解為“噴漆”“工作臺(tái)轉(zhuǎn)位”“再?lài)娖帷钡纫幌盗凶尤蝿?wù)，并進(jìn)一步分解為“將噴槍靠近工件”“移動(dòng)吸盤(pán)貼近工件”“打開(kāi)噴槍噴漆”“沿工件移動(dòng)噴槍”等一系列動(dòng)作。【知識(shí)準(zhǔn)備】任務(wù)8工業(yè)機(jī)器人噴漆程序的編制2.動(dòng)作循環(huán)規(guī)劃噴漆作業(yè)過(guò)程中需要對(duì)工件的四面進(jìn)行噴漆，各面的噴漆運(yùn)動(dòng)軌跡相同，所以只需要編寫(xiě)一個(gè)面的噴漆運(yùn)動(dòng)程序即可，通過(guò)條件判斷來(lái)控制工作臺(tái)轉(zhuǎn)位換面?？稍O(shè)定一個(gè)轉(zhuǎn)位計(jì)數(shù)標(biāo)志，當(dāng)工件一面噴漆完成后，工作臺(tái)轉(zhuǎn)位，同時(shí)計(jì)數(shù)標(biāo)志加1，機(jī)器人回到原始點(diǎn)開(kāi)始噴另一面。計(jì)滿(mǎn)4次，表明噴漆完成，輸出噴漆結(jié)束信號(hào)?！局R(shí)準(zhǔn)備】任務(wù)8工業(yè)機(jī)器人噴漆程序的編制3.路徑規(guī)劃在單面噴漆作業(yè)過(guò)程中，噴槍沿著工件表面以圓弧軌跡移動(dòng)到工件右側(cè)，向右下移動(dòng)固定距離，沿著工件表面以相同的圓弧軌跡移動(dòng)到工件左側(cè)，向下移動(dòng)固定距離，然后再以相同的圓弧軌跡移動(dòng)到工件右側(cè)，循環(huán)往復(fù)，直至完成整個(gè)噴漆過(guò)程?！局R(shí)準(zhǔn)備】二

任務(wù)實(shí)施任務(wù)8工業(yè)機(jī)器人噴漆程序的編制（一）示教前準(zhǔn)備1.I/O設(shè)置

本任務(wù)需要通過(guò)外部I/O信號(hào)啟動(dòng)機(jī)器人，第一面噴漆完成后，需要通過(guò)I/O信號(hào)控制工作臺(tái)轉(zhuǎn)位。此外，噴槍的打開(kāi)與關(guān)閉也需要通過(guò)I/O信號(hào)控制。2.噴槍工具坐標(biāo)系六點(diǎn)法設(shè)定本任務(wù)將噴槍作為噴漆工具，TCP點(diǎn)設(shè)定在噴槍底部端點(diǎn)位置，相對(duì)于默認(rèn)工具0的坐標(biāo)方向和TCP發(fā)生改變，所以采用六點(diǎn)法標(biāo)定工具坐標(biāo)系?！救蝿?wù)實(shí)施】任務(wù)8工業(yè)機(jī)器人噴漆程序的編制

點(diǎn)擊“主菜單”，選擇“設(shè)置”，進(jìn)入工具坐標(biāo)系設(shè)定界面，選中需要標(biāo)號(hào)的工具號(hào)（工具0不能被標(biāo)定），點(diǎn)擊“坐標(biāo)標(biāo)定”按鈕，彈出“坐標(biāo)標(biāo)定”窗口，選擇“六點(diǎn)標(biāo)定”選項(xiàng)，通過(guò)標(biāo)定空間中機(jī)器人末端在坐標(biāo)系中的6個(gè)不同位置來(lái)計(jì)算工具坐標(biāo)系。工具坐標(biāo)系六點(diǎn)標(biāo)定的步驟如下：（1）在機(jī)器人工作范圍內(nèi)找到一個(gè)非常精確的固定點(diǎn)，作為參考點(diǎn)。（2）在工具上確定一個(gè)參考點(diǎn)（最好是工具的中心點(diǎn)）?！救蝿?wù)實(shí)施】任務(wù)8工業(yè)機(jī)器人噴漆程序的編制

（3）手動(dòng)操縱機(jī)器人來(lái)移動(dòng)工具上的參考點(diǎn)，使機(jī)器人6種不同的姿態(tài)均與固定點(diǎn)剛好碰上。其中，第四點(diǎn)是工具的參考點(diǎn)，垂直于固定點(diǎn)；第五點(diǎn)是工具的參考點(diǎn)，從固定點(diǎn)向設(shè)定的TCP的X方向移動(dòng)；第六點(diǎn)是工具的參考點(diǎn)，從固定點(diǎn)向設(shè)定的TCP的Y方向移動(dòng)。（4）機(jī)器人通過(guò)這6組位置點(diǎn)數(shù)據(jù)計(jì)算得出TCP的數(shù)據(jù)。TCP的數(shù)據(jù)被保存在這個(gè)程序中，供程序調(diào)用。【任務(wù)實(shí)施】任務(wù)8工業(yè)機(jī)器人噴漆程序的編制

3.工作臺(tái)工件坐標(biāo)系的設(shè)定工件坐標(biāo)系是用戶(hù)在工件空間定義的一個(gè)笛卡爾坐標(biāo)系。工件坐標(biāo)系包括（X，Y，Z）和（A，B，C），前者用于表示距原點(diǎn)的位置，后者用于表示繞X-、Y-、Z-軸旋轉(zhuǎn)的角度。與工具坐標(biāo)系相同，機(jī)器人控制系統(tǒng)支持16個(gè)工件坐標(biāo)系設(shè)定?！救蝿?wù)實(shí)施】任務(wù)8工業(yè)機(jī)器人噴漆程序的編制噴漆過(guò)程需要建立一個(gè)工件坐標(biāo)系。點(diǎn)擊“主菜單”，選擇“設(shè)置”，進(jìn)入工件坐標(biāo)設(shè)定界面，采用三點(diǎn)法標(biāo)定工件坐標(biāo)系時(shí)，將第一個(gè)標(biāo)定點(diǎn)定為工件坐標(biāo)系絕對(duì)原點(diǎn)，即工件坐標(biāo)系X軸的起點(diǎn)，將工件TCP（即工具坐標(biāo)中心點(diǎn)）沿工件坐標(biāo)系X+方向移動(dòng)一定距離，作為X軸方向延伸點(diǎn)，再?gòu)墓ぜ鴺?biāo)系XOY平面的第一或第二象限內(nèi)選取任意點(diǎn)作為Y方向延伸點(diǎn)，由此3個(gè)點(diǎn)即可計(jì)算出工件坐標(biāo)系。【任務(wù)實(shí)施】任務(wù)8工業(yè)機(jī)器人噴漆程序的編制（二）示教編程1.設(shè)置寄存器R[1]：轉(zhuǎn)位計(jì)數(shù)

R[2]：噴漆循環(huán)計(jì)數(shù)R[3]：轉(zhuǎn)位次數(shù)

R[4]：噴漆循環(huán)次數(shù)PR[1]：噴漆軌跡1點(diǎn)

PR[2]：噴漆軌跡2點(diǎn)PR[3]：噴漆軌跡3點(diǎn)

PR[4]：噴漆循環(huán)位置變量PR[5]：噴漆循環(huán)位置變量

PR[6]：噴漆循環(huán)位置變量PR[7]：噴槍Z方向每次移動(dòng)的距離PR[8]：噴槍返回時(shí)的極限位置（避免噴槍與工件相撞）【任務(wù)實(shí)施】任務(wù)8工業(yè)機(jī)器人噴漆程序的編制2.示教取點(diǎn)1位置寄存器PR作為全局變量，用于存放位置信息。機(jī)器人控制系統(tǒng)支持100個(gè)位置寄存器，寄存器從0開(kāi)始編號(hào)。點(diǎn)擊“位置寄存器”列表中的“PR[1]”，可彈出位置寄存器設(shè)置界面，選擇“直角”坐標(biāo)系，將機(jī)器人坐標(biāo)系切換至“工具坐標(biāo)”，在工具坐標(biāo)系下手動(dòng)將機(jī)器人噴槍移動(dòng)到點(diǎn)1。點(diǎn)擊“點(diǎn)此確認(rèn)刷新坐標(biāo)”，返回即可顯示修改后的各個(gè)軸的坐標(biāo)值。確認(rèn)修改后系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)刷新該位置寄存器列表?！救蝿?wù)實(shí)施】任務(wù)8工業(yè)機(jī)器人噴漆程序的編制3.示教點(diǎn)2點(diǎn)擊“位置寄存器”列表中的“PR[2]”，可彈出位置寄存器設(shè)置界面，選擇“直角”坐標(biāo)系，將機(jī)器人坐標(biāo)系切換至“工具坐標(biāo)”，在工件坐標(biāo)系下手動(dòng)將機(jī)器人噴槍移動(dòng)到點(diǎn)2。點(diǎn)擊“點(diǎn)此確認(rèn)刷新坐標(biāo)”，返回即可顯示修改后的各個(gè)軸的坐標(biāo)值。確認(rèn)修改后系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)刷新該位置寄存器列表?！救蝿?wù)實(shí)施】任務(wù)8工業(yè)機(jī)器人噴漆程序的編制3.示教點(diǎn)3點(diǎn)擊“位置寄存器”列表中的“PR[3]”，可彈出位置寄存器設(shè)置界面，選擇“直角”坐標(biāo)系，將機(jī)器人坐標(biāo)系切換至“工具坐標(biāo)”，在工件坐標(biāo)系下手動(dòng)將機(jī)器人噴槍移動(dòng)到點(diǎn)3。點(diǎn)擊“點(diǎn)此確認(rèn)刷新坐標(biāo)”，返回即可顯示修改后的各個(gè)軸的坐標(biāo)值。確認(rèn)修改后系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)刷新該位置寄存器列表?！救蝿?wù)實(shí)施】任務(wù)8工業(yè)機(jī)器人噴漆程序的編制4.示教噴槍Z方向每次移動(dòng)距離點(diǎn)擊“位置寄存器”列表中的PR[7]，可彈出位置寄存器設(shè)置界面，選擇“直角”坐標(biāo)系，點(diǎn)擊坐標(biāo)軸修改坐標(biāo)值，將坐標(biāo)X、Y、A、B、C的值修改為0，將Z軸坐標(biāo)值修改為噴槍Z方向每次移動(dòng)的距離。確認(rèn)修改后系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)刷新該位置寄存器列表?！救蝿?wù)實(shí)施】任務(wù)8工業(yè)機(jī)器人噴漆程序的編制5.寄存器指令R輸入編程首先在示教界面“新建程序”，輸入程序名“penqi”，點(diǎn)擊“確認(rèn)”按鈕。點(diǎn)擊“END”，選擇“寄存器指令”，然后點(diǎn)擊第一個(gè)“…”，選擇R[…]，點(diǎn)擊第二個(gè)“…”，輸入“1”并確認(rèn)，點(diǎn)擊第三個(gè)“…”，選擇“const”，輸入“1”并確認(rèn)，最后點(diǎn)擊“確認(rèn)”按鈕，程序語(yǔ)句編輯完成。通過(guò)復(fù)制、粘貼、編輯本行的功能完成其他寄存器指令R[2]=1、R[3]=4、R[4]=4的輸入?！救蝿?wù)實(shí)施】任務(wù)8工業(yè)機(jī)器人噴漆程序的編制6.標(biāo)簽指令LBL輸入編程

點(diǎn)擊“END”，選擇“流程控制指令”，然后點(diǎn)擊“LBL[…]”，選擇“…”，輸入“1”并確認(rèn)，最后點(diǎn)擊“確認(rèn)”按鈕，程序語(yǔ)句編輯完成?！救蝿?wù)實(shí)施】任務(wù)8工業(yè)機(jī)器人噴漆程序的編制7.寄存器條件比較指令輸入編程點(diǎn)擊“END”，選擇“條件指令”，然后點(diǎn)擊第一個(gè)“…”，選擇“R[…]”，點(diǎn)擊第二個(gè)“…”，輸入“1”并確認(rèn)，點(diǎn)擊“=”，編輯為“>”，點(diǎn)擊第三個(gè)“…”，選擇“R[…]”，點(diǎn)擊第四個(gè)“…”，輸入“3”，點(diǎn)擊第五個(gè)“…”，選擇JMPLBL[…]，點(diǎn)擊第六個(gè)“…”，輸入“4”并確認(rèn)，程序語(yǔ)句編輯完成。【任務(wù)實(shí)施】任務(wù)8工業(yè)機(jī)器人噴漆程序的編制8.無(wú)條件跳轉(zhuǎn)指令輸入編程點(diǎn)擊“END”，選擇“流程控制指令”，然后選擇“JMPLBL[…]”，輸入“4”并確認(rèn)，程序語(yǔ)句編輯完成。【任務(wù)實(shí)施】任務(wù)8工業(yè)機(jī)器人噴漆程序的編制9.寄存器指令PR輸入編程點(diǎn)擊“END”，選擇“寄存器指令”，按照右圖進(jìn)行編輯。10.完成后續(xù)噴漆程序的編制【任務(wù)實(shí)施】任務(wù)8工業(yè)機(jī)器人噴漆程序的編制（三）運(yùn)行程序步驟1：加載程序。用戶(hù)可選擇并加載現(xiàn)有的程序文件，啟動(dòng)加載的程序后，機(jī)器人會(huì)根據(jù)程序文件的內(nèi)容執(zhí)行相應(yīng)的動(dòng)作。點(diǎn)擊主菜單中的“自動(dòng)”按鈕后，在彈出的窗口中選擇“加載程序”，然后選擇需加載的程序文件，點(diǎn)擊“確認(rèn)”按鈕后即可完成加載?！救蝿?wù)實(shí)施】任務(wù)8工業(yè)機(jī)器人噴漆程序的編制步驟2：自動(dòng)運(yùn)行程序（⑩）。

示教器正面面板左側(cè)的“啟動(dòng)/暫?！卑粹o和“停止”按鈕可控制程序運(yùn)行的啟、停?！斑B續(xù)/單步”按鈕和“單周/循環(huán)”按鈕可設(shè)置程序自動(dòng)運(yùn)行的方式。選擇單步運(yùn)行模式，系統(tǒng)會(huì)在運(yùn)行完一行程序后停止；若選擇連續(xù)運(yùn)行模式，系統(tǒng)會(huì)連續(xù)運(yùn)行完程序。選擇單周運(yùn)行模式，系統(tǒng)會(huì)在運(yùn)行完當(dāng)前程序后停止；若選擇循環(huán)運(yùn)行模式，系統(tǒng)運(yùn)行完程序后，會(huì)再次從程序首行開(kāi)始運(yùn)行?！救蝿?wù)實(shí)施】三

樣例程序任務(wù)8工業(yè)機(jī)器人噴漆程序的編制噴漆程序樣例R[1]=1；R[2]=1；R[3]=4；R[4]=4；LBL[1]；IFR[1]>R[3]JMPLBL[4]；PR[4]=PR[1]；PR[5]=PR[2]；PR[6]=PR[3]；JPR[4]100%FINE；Y[2,5]=ON；【樣例程序】初始化轉(zhuǎn)位計(jì)數(shù)數(shù)據(jù)初始化噴漆循環(huán)計(jì)數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)設(shè)定噴漆循環(huán)計(jì)數(shù)數(shù)設(shè)定轉(zhuǎn)位次數(shù)數(shù)據(jù)標(biāo)簽1轉(zhuǎn)位次數(shù)超過(guò)設(shè)定值跳轉(zhuǎn)到標(biāo)簽4位置數(shù)據(jù)交換位置數(shù)據(jù)交換位置數(shù)據(jù)交換移動(dòng)到點(diǎn)1打開(kāi)噴槍任務(wù)8