智能生產(chǎn)線數(shù)字化規(guī)劃與仿真-PDPS工程應(yīng)用技術(shù)基礎(chǔ) 課件 項目3 智能生產(chǎn)線典型設(shè)備設(shè)定

智能生產(chǎn)線數(shù)字化規(guī)劃與仿真—PDPS工程基礎(chǔ)及應(yīng)用項目3智能生產(chǎn)線典型設(shè)備設(shè)定智能生產(chǎn)線是高度自動化的生產(chǎn)線，其中包含有大量的自動化設(shè)備，機器人就是最典型的代表。為了完成產(chǎn)品生產(chǎn)，這些自動化設(shè)備通常會有一系列的執(zhí)行動作，而PDPS導(dǎo)入的設(shè)備數(shù)模本身是沒有動作的，需要對設(shè)備數(shù)模進行設(shè)定。本項目以智能能產(chǎn)線中常見的執(zhí)行機構(gòu)為例來講解如何對設(shè)備數(shù)模進行動作設(shè)定。掌握自動化設(shè)備基本的旋轉(zhuǎn)和直線運動設(shè)定。掌握六關(guān)節(jié)串聯(lián)機器人的設(shè)定。掌握機器人末端執(zhí)行器的設(shè)置?！卷椖恳搿俊緦W(xué)習(xí)目標】【教學(xué)重點】研判新聞價值，設(shè)計并實施采訪。【教學(xué)難點】掌握采訪提問方法?！窘虒W(xué)方式】分組討論；小組代表發(fā)言；分組實踐。任務(wù)3.1旋轉(zhuǎn)料倉運動設(shè)定任務(wù)3.2變位機運動設(shè)定任務(wù)3.3機器人運動設(shè)定3.1.1旋轉(zhuǎn)料倉關(guān)節(jié)運動設(shè)定3.2.1變位機關(guān)節(jié)運動設(shè)定3.2.2變位機姿態(tài)設(shè)定3.3.1機器人關(guān)節(jié)運動設(shè)定3.3.2機器人坐標系設(shè)定3.3.3機器人關(guān)節(jié)運動范圍的設(shè)定3.1.2旋轉(zhuǎn)料倉姿態(tài)設(shè)定任務(wù)3.2變位機運動設(shè)定3.4.1機器人夾爪設(shè)定3.4.2機器人噴槍設(shè)定3.4.3機器人末端執(zhí)行器的安裝與卸載任務(wù)3.1

旋轉(zhuǎn)料倉運動設(shè)定3.1.1旋轉(zhuǎn)料倉關(guān)節(jié)運動設(shè)定本書案例所使用的旋轉(zhuǎn)料倉是回轉(zhuǎn)臺的一種，它是將存放工件的料架固定放置在回轉(zhuǎn)臺的臺面上，通過臺面的旋轉(zhuǎn)使得料架快速定位到指定工位以實現(xiàn)生產(chǎn)過程中的存取料。1.旋轉(zhuǎn)料倉模型進入編輯狀態(tài)在ObjectTree窗口或GraphicViewer窗口中單擊選中分揀站中的旋轉(zhuǎn)料倉roundstock，然后選擇軟件主界面Modeling菜單→Scope欄→SetModelingScope命令使其進入編輯狀態(tài)。2.建立旋轉(zhuǎn)料倉運動學(xué)關(guān)系繼續(xù)保持選中旋轉(zhuǎn)料倉roundstock，選擇軟件主界面Modeling菜單→KinematicDevice欄→KinematicsEditor命令打開KinematicsEditor對話框。（1）打開KinematicsEditor對話框2.建立旋轉(zhuǎn)料倉運動學(xué)關(guān)系1）單擊KinematicsEditor對話框工具欄中的CreateLink按鈕以創(chuàng)建Link。在彈出的LinkProperties對話框中，Name文本框用于設(shè)定新建Link的名稱，這里采用默認的名字link1即可。（2）創(chuàng)建Link2.建立旋轉(zhuǎn)料倉運動學(xué)關(guān)系（2）創(chuàng)建Link2）單擊LinkProperties對話框中LinkElements列表框的空白條目使高亮顯示，再到ObjectTree窗口或GraphicViewer窗口中單擊選擇屬于該Link的設(shè)備組件,此處只需為link1選取旋轉(zhuǎn)料倉中間的旋轉(zhuǎn)立柱這一個組件。2.建立旋轉(zhuǎn)料倉運動學(xué)關(guān)系3）同理，再次新建一個Link，使用默認名字link2，該Link對應(yīng)的設(shè)備組件是旋轉(zhuǎn)料倉的臺面。（2）創(chuàng)建Link2.建立旋轉(zhuǎn)料倉運動學(xué)關(guān)系1）在KinematicsEditor對話框中，先將鼠標指針移動到link1方框圖標上，然后按下鼠標左鍵不放，將鼠標指針移動到link2方框圖標上，當看到兩個Link方框圖標之間有一條線段后釋放鼠標左鍵，此時會出現(xiàn)一個從link1指向link2的有向線段，并彈出JointProperties對話框。JointProperties對話框中的Name文本框用于設(shè)定所創(chuàng)建Joint的名稱，此處保持默認名稱j1即可。（3）創(chuàng)建Joint2.建立旋轉(zhuǎn)料倉運動學(xué)關(guān)系（3）創(chuàng)建Joint2）由于臺面是做旋轉(zhuǎn)運動，單擊JointProperties對話框中的Jointtype下拉列表框，選擇Revolute選項。2.建立旋轉(zhuǎn)料倉運動學(xué)關(guān)系（3）創(chuàng)建Joint3）單擊JointProperties對話框中Axis-Selecttwopoints選項組的From按鈕，然后在GraphicViewer窗口中拾取旋轉(zhuǎn)立柱的上表面中心點；再單擊JointProperties對話框中Axis-Selecttwopoints選項組的To按鈕，然后在GraphicViewer窗口中拾取旋轉(zhuǎn)立柱的下表面中心點。2.建立旋轉(zhuǎn)料倉運動學(xué)關(guān)系（3）創(chuàng)建Joint4）單擊JointProperties對話框左下方的箭頭展開擴展欄目，在Limitstype下拉列表框中選擇限制類型為Constant；在Highlimit文本框中輸入該關(guān)節(jié)運動范圍的上限值360；在Lowlimit文本框中輸入該關(guān)節(jié)運動范圍的下限值0。Joint屬性設(shè)定完成后，單擊JointProperties對話框的OK按鈕完成Joint的創(chuàng)建。3.旋轉(zhuǎn)料倉運動驗證與調(diào)整在KinematicsEditor對話框中單擊OpenJointJog按鈕彈出JointJog對話框，在JointJog對話框中用鼠標拖動j1所對應(yīng)的滾輪，或直接在j1所對應(yīng)的Value文本框中調(diào)整旋轉(zhuǎn)角度值，即可手動轉(zhuǎn)動旋轉(zhuǎn)料倉以檢驗該Joint的設(shè)定正確與否。（1）Joint運動驗證3.旋轉(zhuǎn)料倉運動驗證與調(diào)整

（3）結(jié)束運動學(xué)關(guān)系設(shè)定設(shè)備關(guān)節(jié)運動驗證無誤后，單擊KinematicsEditor對話框中的Close按鈕以結(jié)束旋轉(zhuǎn)料倉關(guān)節(jié)運動設(shè)定。（2）Joint零點位置修改1）單擊KinematicsEditor對話框工具欄上的OpenJointJog按鈕，利用彈出的JointJog對話框手動操作Joint運動，調(diào)整Joint到達實際的零點位置后單擊JointJog對話框中的Close按鈕關(guān)閉JointJog對話框。2）單擊KinematicsEditor對話框工具欄上的DefineAsZeroPosition按鈕，在彈出的提示框中單擊“確認”按鈕，將Joint的當前位置設(shè)置為其零點位置。3.1.2旋轉(zhuǎn)料倉姿態(tài)設(shè)定1.旋轉(zhuǎn)料倉姿態(tài)創(chuàng)建1）繼續(xù)保持選中旋轉(zhuǎn)料倉roundstock，選擇軟件主界面Modeling菜單→KinematicDevice欄→PoseEditor命令打開PoseEditor對話框。PoseEditor對話框里的Poses列表中包含有系統(tǒng)默認生成的HOME姿態(tài)，在該姿態(tài)下，設(shè)備的各個Joint處于各自的零點位置。1.旋轉(zhuǎn)料倉姿態(tài)創(chuàng)建2）單擊PoseEditor對話框中右側(cè)的New按鈕打開NewPose對話框以新建設(shè)備姿態(tài)。在NewPose對話框中,用鼠標拖動j1所對應(yīng)的滾輪，或直接在j1所對應(yīng)的Value文本框中調(diào)整旋轉(zhuǎn)角度值，將旋轉(zhuǎn)料倉的臺面旋轉(zhuǎn)90°，然后在Posename文本框中將該設(shè)備姿態(tài)命名為SORT，最后單擊OK按鈕完成SORT姿態(tài)的創(chuàng)建。1.旋轉(zhuǎn)料倉姿態(tài)創(chuàng)建3）類似于SORT姿態(tài)的創(chuàng)建，依次完成INSTALL、SPRAY姿態(tài)的創(chuàng)建，它們對應(yīng)的旋轉(zhuǎn)角度分別為180°和270°。4）本書案例中旋轉(zhuǎn)料倉一共有四個姿態(tài)，SORT、INSTALL、SPRAY姿態(tài)對應(yīng)三個工作站，而HOME姿態(tài)對應(yīng)預(yù)備空位。如果需要對某個姿態(tài)進行編輯或刪除，可以在PoseEditor對話框的Poses列表中單擊選擇對應(yīng)的姿態(tài)，然后單擊PoseEditor對話框中右側(cè)的Edit或Delete按鈕進行相關(guān)操作。設(shè)備姿態(tài)的編輯操作類同設(shè)備姿態(tài)的新建操作，這里不再贅述。完成所有姿態(tài)設(shè)定后即可單擊PoseEditor對話框的Close按鈕將其關(guān)閉。2.旋轉(zhuǎn)料倉姿態(tài)驗證1）圓形的臺面導(dǎo)致不方便觀察臺面姿態(tài)的變化，為此可以將料架與臺面綁定，當臺面旋轉(zhuǎn)時，料架跟隨臺面旋轉(zhuǎn)，效果比較直觀。在GraphicViewer窗口中單擊選中料架stack，在彈出的快捷菜單中選擇Attach命令進行綁定操作。（1）對象綁定2.旋轉(zhuǎn)料倉姿態(tài)驗證2）在彈出的Attach對話框中，單擊ToObject文本框使之高亮顯示，再到ObjectTree窗口或GraphicViewer窗口中單擊選中旋轉(zhuǎn)料倉的Link2（即臺面），最后單擊Attach對話框的OK按鈕即可完成料架與臺面綁定。（1）對象綁定2.旋轉(zhuǎn)料倉姿態(tài)驗證（2）設(shè)備姿態(tài)切換1）綁定完畢后，在GraphicViewer窗口中單擊選中旋轉(zhuǎn)料倉roundstock，在彈出的快捷菜單中選擇JointJog命令以打開JointJog對話框進行手動測試。2.旋轉(zhuǎn)料倉姿態(tài)驗證（2）設(shè)備姿態(tài)切換2）在JointJog對話框中單擊Steering/Poses欄下拉列表框中不同的姿態(tài)，觀察旋轉(zhuǎn)料倉是否正確動作。驗證無誤后先單擊JointJog對話框中的Reset按鈕以復(fù)位旋轉(zhuǎn)料倉到初始位置，再單擊Close按鈕關(guān)閉JointJog對話框。3.結(jié)束旋轉(zhuǎn)料倉模型編輯完成旋轉(zhuǎn)料倉的所有運動設(shè)定后，在ObjectTree窗口或GraphicViewer窗口中單擊選中旋轉(zhuǎn)料倉，然后選擇軟件主界面Modeling菜單→Scope欄→EndModeling命令結(jié)束其編輯。任務(wù)3.2

變位機運動設(shè)定本書案例中的變位機有旋轉(zhuǎn)和平移兩種關(guān)節(jié)運動，旋轉(zhuǎn)運動的面板負責加工時調(diào)整工件的姿態(tài)，面板上相對其平移運動的夾頭負責固定工件以保持其正確的加工姿態(tài)。3.2.1變位機關(guān)節(jié)運動設(shè)定

1.變位機模型進入編輯狀態(tài)在ObjectTree窗口或GraphicViewer窗口中單擊選中分揀站中的變位機positioner，然后選擇軟件主界面Modeling菜單→Scope欄→SetModelingScope命令使其進入編輯狀態(tài)。2.建立變位機運動學(xué)關(guān)系繼續(xù)保持選中變位機positioner，選擇軟件主界面Modeling菜單→KinematicDevice欄→KinematicsEditor命令打開KinematicsEditor對話框。（1）打開KinematicsEditor對話框2.建立變位機運動學(xué)關(guān)系（2）創(chuàng)建Link1）首先單擊KinematicsEditor對話框工具欄中的CreateLink按鈕以創(chuàng)建Link，在彈出的LinkProperties對話框中保持Name文本框默認的Link名稱link1，然后在其LinkElements列表框中選擇變位機的底座作為link1的組件輸入，最后單擊LinkProperties對話框的OK按鈕結(jié)束該Link的創(chuàng)建。2.建立變位機運動學(xué)關(guān)系2）與創(chuàng)建link1類似，在KinematicsEditor對話框中創(chuàng)建link2，選擇變位機的旋轉(zhuǎn)面板作為link2的組件。2.建立變位機運動學(xué)關(guān)系3）與創(chuàng)建link1類似，在KinematicsEditor對話框中創(chuàng)建link3，選擇變位機旋轉(zhuǎn)面板上的夾頭作為link3的組件。2.建立變位機運動學(xué)關(guān)系（3）創(chuàng)建Joint1）變位機的旋轉(zhuǎn)面板做旋轉(zhuǎn)運動，與旋轉(zhuǎn)料倉的關(guān)節(jié)建立方法一樣，先將鼠標指針移動到link1方框圖標上，然后按下鼠標左鍵不放，直至將鼠標指針移動到link2方框圖標上后釋放鼠標左鍵從而建立關(guān)節(jié)j1。2.建立變位機運動學(xué)關(guān)系（3）創(chuàng)建Joint1）在彈出JointProperties對話框中，單擊Jointtype下拉列表框選擇Revolute選項，再單擊Axis-Selecttwopoints選項組的From按鈕，選取變位機電機輸出軸為旋轉(zhuǎn)中心線From點，單擊Axis-Selecttwopoints選項組的To按鈕，選取變位機底座支撐軸承中心為旋轉(zhuǎn)中心線To點。2.建立變位機運動學(xué)關(guān)系2）單擊KinematicsEditor對話框工具欄上的OpenJointJog按鈕，在彈出的JointJog對話框中手動轉(zhuǎn)動旋轉(zhuǎn)面板來尋找并測試其運動范圍的最小值和最大值。（3）創(chuàng)建Joint2.建立變位機運動學(xué)關(guān)系（3）創(chuàng)建Joint3）單擊JointProperties對話框左下方的箭頭展開擴展欄目，在Limitstype下拉列表框中選擇限制類型為Constant；在Highlimit文本框中輸入該關(guān)節(jié)運動范圍的上限值240；在Lowlimit文本框中輸入該關(guān)節(jié)運動范圍的下限值-60。2.建立變位機運動學(xué)關(guān)系4）變位機旋轉(zhuǎn)面板上的夾頭在氣缸的推動下相對旋轉(zhuǎn)面板做平移運動，先將鼠標指針移動到link2方框圖標上，然后按下鼠標左鍵不放，直至將鼠標指針移動到link3方框圖標上后釋放鼠標左鍵從而建立關(guān)節(jié)j2。（3）創(chuàng)建Joint2.建立變位機運動學(xué)關(guān)系4）在彈出JointProperties對話框中，單擊Jointtype下拉列表框選擇Prismatic選項，然后單擊Axis-Selecttwopoints選項組的From按鈕和To按鈕，在GraphicViewer窗口中分別拾取氣缸外輪廓上與夾頭平移運動方向平行的線段的端點作為From點和To點輸入，以確定夾頭平移運動的方向。（3）創(chuàng)建Joint2.建立變位機運動學(xué)關(guān)系5）本書案例以夾頭初始的收縮位置為原點位置，其運動范圍設(shè)為0mm～40mm。單擊JointProperties對話框左下方的箭頭展開擴展欄目，在Limitstype下拉列表框中選擇限制類型為Constant；在Highlimit文本框中輸入該關(guān)節(jié)運動范圍的上限值40；（3）創(chuàng)建Joint2.建立變位機運動學(xué)關(guān)系（3）創(chuàng)建Joint5）在Lowlimit文本框中輸入該關(guān)節(jié)運動范圍的下限值0。Joint屬性設(shè)定完成后，單擊JointProperties對話框的OK按鈕以完成Joint的創(chuàng)建。單擊KinematicsEditor對話框工具欄上的OpenJointJog按鈕，在彈出的JointJog對話框中手動操作j1、j2關(guān)節(jié)運動。驗證關(guān)節(jié)運動無誤后，單擊JointJog對話框中的Close按鈕以關(guān)閉該對話框，然后在KinematicsEditor對話框中單擊其Close按鈕以結(jié)束變位機關(guān)節(jié)運動設(shè)定。3.2.2變位機姿態(tài)設(shè)定變位機姿態(tài)表姿態(tài)名稱j2關(guān)節(jié)值j1關(guān)節(jié)值HOME0mm0°HOMEJ37.15mm0°N6037.15mm-60°N4537.15mm-45°N3037.15mm-30°N1537.15mm-15°P1537.15mm15°P3037.15mm30°P4537.15mm45°P6037.15mm60°變位機的姿態(tài)包含兩個關(guān)節(jié)的狀態(tài)，對于j2來說只有夾緊和松開兩種狀態(tài)，而j1的狀態(tài)可以是-60°～240°這個范圍中的任何一個值。在本書案例中，變位機所有姿態(tài)如表所示：1.變位機姿態(tài)創(chuàng)建1）繼續(xù)保持選中變位機positioner,選擇軟件主界面Modeling菜單→KinematicDevice欄→PoseEditor命令打開PoseEditor對話框。1.變位機姿態(tài)創(chuàng)建2）類似于旋轉(zhuǎn)料倉姿態(tài)的創(chuàng)建，單擊PoseEditor對話框中右側(cè)的New按鈕打開NewPose對話框以新建變位機的姿態(tài)，在此需要根據(jù)表新建10個姿態(tài)。2.變位機姿態(tài)驗證1）完成所有姿態(tài)設(shè)定后即可單擊PoseEditor對話框的Close按鈕將其關(guān)閉，在GraphicViewer窗口中單擊選中變位機positioner，在彈出的快捷菜單中選擇JointJog命令以打開JointJog對話框進行手動測試。2.變位機姿態(tài)驗證2）在JointJog對話框中單擊Steering/Poses欄下拉列表框中不同的姿態(tài)，觀察變位機是否正確動作。驗證無誤后先單擊JointJog對話框中的Reset按鈕以復(fù)位變位機到初始位置，再單擊Close按鈕關(guān)閉JointJog對話框。2.變位機姿態(tài)驗證3.結(jié)束變位機模型編輯完成變位機的所有運動設(shè)定并驗證無誤后，在ObjectTree窗口或GraphicViewer窗口中單擊選中變位機positioner，然后選擇軟件主界面Modeling菜單→Scope欄→EndModeling命令結(jié)束其編輯。任務(wù)3.3

機器人運動設(shè)定本書案例中的機器人均為六關(guān)節(jié)串聯(lián)工業(yè)機器人，采用的是三菱電機公司的RV-2FRL型工業(yè)機器人。3.3.1機器人關(guān)節(jié)運動設(shè)定1.創(chuàng)建機器人關(guān)節(jié)1）在ObjectTree窗口或GraphicViewer窗口中單擊選中分揀站中的工業(yè)機器人robot1，選擇軟件主界面Modeling菜單→Scope欄→SetModelingScope命令使其進入編輯狀態(tài)，然后選擇軟件主界面Modeling菜單→KinematicDevice欄→KinematicsEditor命令打開KinematicsEditor對話框。2）在KinematicsEditor對話框中新建七個Link，它們的組件分別選擇機器人的基座、肩部、下臂、肘部、上臂、腕部、法蘭盤，為方便起見，用link1～link7來代表這七個部分。1.創(chuàng)建機器人關(guān)節(jié)3）依次在兩兩相鄰的Link之間創(chuàng)建關(guān)節(jié)，用默認的名稱j1～j6來分別代表機器人的腰部關(guān)節(jié)、肩部關(guān)節(jié)、肘部關(guān)節(jié)、腕部偏轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)、腕部俯仰關(guān)節(jié)、腕部翻轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)。創(chuàng)建每一個關(guān)節(jié)時，在彈出的JointProperties對話框的Jointtype下拉列表框中均選擇Revolute選項，其他設(shè)定后續(xù)進行。2.機器人關(guān)節(jié)運動方向設(shè)定對于j1～j6關(guān)節(jié)的旋轉(zhuǎn)中心方向設(shè)定，需要參考機器人廠家提供的說明圖來確定旋轉(zhuǎn)中心線的方向。2.機器人關(guān)節(jié)運動方向設(shè)定雙擊KinematicsEditor對話框中代表j1關(guān)節(jié)的有向線段，在彈出JointProperties對話框中設(shè)定j1關(guān)節(jié)的旋轉(zhuǎn)中心方向。單擊JointProperties對話框中Axis-Selecttwopoints選項組的From按鈕，然后在GraphicViewer窗口中拾取機器人基座頂端圓盤中心點作為From點輸入；（1）設(shè)定j1關(guān)節(jié)運動方向2.機器人關(guān)節(jié)運動方向設(shè)定（1）設(shè)定j1關(guān)節(jié)運動方向單擊JointProperties對話框中Axis-Selecttwopoints選項組的To按鈕，然后在GraphicViewer窗口中再次拾取與From點相同的機器人基座頂端圓盤中心點作為To點輸入；直接在To點坐標值對應(yīng)的文本框中將其Z值修改增大。2.機器人關(guān)節(jié)運動方向設(shè)定雙擊KinematicsEditor對話框中代表j2關(guān)節(jié)的有向線段，在彈出JointProperties對話框中設(shè)定j2關(guān)節(jié)的旋轉(zhuǎn)中心方向。單擊JointProperties對話框中Axis-Selecttwopoints選項組的From按鈕，然后在GraphicViewer窗口中拾取機器人肩部側(cè)面圓盤中心點作為From點輸入；（2）設(shè)定j2關(guān)節(jié)運動方向2.機器人關(guān)節(jié)運動方向設(shè)定（2）設(shè)定j2關(guān)節(jié)運動方向單擊JointProperties對話框中Axis-Selecttwopoints選項組的To按鈕，然后在GraphicViewer窗口中再次拾取與From點相同的機器人肩部側(cè)面圓盤中心點作為To點輸入。直接在To點坐標值對應(yīng)的文本框中將其X值修改減小。2.機器人關(guān)節(jié)運動方向設(shè)定雙擊KinematicsEditor對話框中代表j3關(guān)節(jié)的有向線段，在彈出JointProperties對話框中設(shè)定j3關(guān)節(jié)的旋轉(zhuǎn)中心方向。單擊JointProperties對話框中Axis-Selecttwopoints選項組的From按鈕，然后在GraphicViewer窗口中拾取機器人下臂上部內(nèi)側(cè)圓盤中心點作為From點輸入；（3）設(shè)定j3關(guān)節(jié)運動方向2.機器人關(guān)節(jié)運動方向設(shè)定（3）設(shè)定j3關(guān)節(jié)運動方向單擊JointProperties對話框中Axis-Selecttwopoints選項組的To按鈕，然后在GraphicViewer窗口中再次拾取與From點相同的機器人下臂上部內(nèi)側(cè)圓盤中心點作為To點輸入。直接在To點坐標值對應(yīng)的文本框中將其X值修改減小。2.機器人關(guān)節(jié)運動方向設(shè)定雙擊KinematicsEditor對話框中代表j4關(guān)節(jié)的有向線段，在彈出JointProperties對話框中設(shè)定j4關(guān)節(jié)的旋轉(zhuǎn)中心方向。單擊JointProperties對話框中Axis-Selecttwopoints選項組的From按鈕，然后在GraphicViewer窗口中拾取機器人上臂尾端圓盤中心點作為From點輸入；（4）設(shè)定j4關(guān)節(jié)運動方向2.機器人關(guān)節(jié)運動方向設(shè)定（4）設(shè)定j4關(guān)節(jié)運動方向單擊JointProperties對話框中Axis-Selecttwopoints選項組的To按鈕，然后在GraphicViewer窗口中再次拾取與From點相同的機器人上臂尾端圓盤中心點作為To點輸入。直接在To點坐標值對應(yīng)的文本框中將其Y值修改增大。2.機器人關(guān)節(jié)運動方向設(shè)定雙擊KinematicsEditor對話框中代表j5的有向線段，在彈出JointProperties對話框中設(shè)定j5關(guān)節(jié)的旋轉(zhuǎn)中心方向。單擊JointProperties對話框中Axis-Selecttwopoints選項組的From按鈕，然后在GraphicViewer窗口中拾取機器人上臂前端內(nèi)側(cè)圓盤中心點作為From點輸入；（5）設(shè)定j5關(guān)節(jié)運動方向2.機器人關(guān)節(jié)運動方向設(shè)定（5）設(shè)定j5關(guān)節(jié)運動方向單擊JointProperties對話框中Axis-Selecttwopoints選項組的To按鈕，然后在GraphicViewer窗口中再次拾取與From點相同的機器人上臂前端內(nèi)側(cè)圓盤中心點作為To點輸入。直接在To點坐標值對應(yīng)的文本框中將其X值修改減小。2.機器人關(guān)節(jié)運動方向設(shè)定雙擊KinematicsEditor對話框中代表j6關(guān)節(jié)的有向線段，在彈出JointProperties對話框中設(shè)定j6關(guān)節(jié)的旋轉(zhuǎn)中心方向。單擊JointProperties對話框中Axis-Selecttwopoints選項組的From按鈕，然后在GraphicViewer窗口中拾取機器人法蘭盤外側(cè)中心點作為From點輸入；（6）設(shè)定j6關(guān)節(jié)運動方向2.機器人關(guān)節(jié)運動方向設(shè)定（6）設(shè)定j6關(guān)節(jié)運動方向單擊JointProperties對話框中Axis-Selecttwopoints選項組的To按鈕，然后在GraphicViewer窗口中再次拾取與From點相同的機器人法蘭盤外側(cè)中心點作為To點輸入。直接在To點坐標值對應(yīng)的文本框中將其Y值修改增大。2.機器人關(guān)節(jié)運動方向設(shè)定所有關(guān)節(jié)運動方向設(shè)定完成后，單擊JointProperties對話框的OK按鈕以關(guān)閉該對話框。在KinematicsEditor對話框中單擊OpenJointJog按鈕彈出JointJog對話框，可以操作該對話框中的滾輪來手動旋轉(zhuǎn)機器人各軸，以檢查每個關(guān)節(jié)運動正確與否。最后單擊KinematicsEditor對話框中的Close按鈕結(jié)束機器人關(guān)節(jié)運動設(shè)定。（7）驗證關(guān)節(jié)運動方向3.3.2機器人坐標系設(shè)定1.機器人坐標系參考Frame創(chuàng)建1）在ObjectTree窗口或GraphicViewer窗口中單擊選中機器人robot1，然后選擇軟件主界面Modeling菜單→Layout欄→CreateFrame命令組中的任意命令自由創(chuàng)建一個Frame。創(chuàng)建完畢后在ObjectTree窗口中的機器人節(jié)點robot1之下會新增一個Frame，系統(tǒng)默認為其命名為fr1，將其名稱更改為baseref。（1）基礎(chǔ)坐標系參考Frame創(chuàng)建1.機器人坐標系參考Frame創(chuàng)建（1）基礎(chǔ)坐標系參考Frame創(chuàng)建2）在ObjectTree窗口中單擊選中機器人節(jié)點robot1之下的baseref點，使用Relocate命令將baseref點重定位到機器人robot1的SelfFrame上。1.機器人坐標系參考Frame創(chuàng)建（1）基礎(chǔ)坐標系參考Frame創(chuàng)建3）如果此時baseref點的方向與機器人默認基礎(chǔ)坐標系的方向不一致，可以通過使用PlacementManipulator命令將其旋轉(zhuǎn)到機器人默認基礎(chǔ)坐標系的方向。1.機器人坐標系參考Frame創(chuàng)建類似創(chuàng)建baseref點，在機器人節(jié)點robot1之下創(chuàng)建toolref點。toolref點的位置應(yīng)重定位到機器人robot1的法蘭盤外端面的中心，其Z軸方向應(yīng)旋轉(zhuǎn)到垂直于法蘭盤向外的方向，Y軸方向應(yīng)旋轉(zhuǎn)到與機器人默認基礎(chǔ)坐標系的Y軸方向相同。（2）工具坐標系參考Frame創(chuàng)建2.機器人坐標系設(shè)定單擊KinematicsEditor對話框工具欄上的SetBaseframe按鈕彈出SetBaseframe對話框，單擊該對話框中的文本框使其高亮顯示，然后在ObjectTree窗口或GraphicViewer窗口中拾取baseref點以輸入到該文本框中。最后單擊SetBaseframe對話框的OK按鈕以完成機器人基礎(chǔ)坐標系的設(shè)定。（1）機器人基礎(chǔ)坐標系設(shè)定單擊KinematicsEditor對話框工具欄上的CreateToolframe按鈕彈出CreateToolframe對話框。單擊該對話框中的Location文本框使其高亮顯示，然后在ObjectTree窗口或GraphicViewer窗口中拾取toolref點以輸入到該文本框中；（2）機器人工具坐標系設(shè)定2.機器人坐標系設(shè)定（2）機器人工具坐標系設(shè)定2.機器人坐標系設(shè)定單擊該對話框中的Attachtolink文本框使其高亮顯示，然后在ObjectTree窗口或GraphicViewer窗口中拾取機器人robot1的link7以輸入到該文本框中。最后單擊CreateToolframe對話框的OK按鈕以完成機器人工具坐標系的設(shè)定。3.機器人坐標系驗證機器人基礎(chǔ)坐標系和工具坐標系設(shè)定好后，單擊KinematicsEditor對話框中的Close按鈕結(jié)束機器人運動學(xué)設(shè)定，然后在GraphicViewer窗口中單擊機器人robot1，在彈出的快捷菜單中選擇RobotJog命令以打開RobotJog對話框進行手動測試。3.3.3機器人關(guān)節(jié)運動范圍的設(shè)定1.機器人關(guān)節(jié)原點設(shè)置1）在ObjectTree窗口或GraphicViewer窗口中單擊選中分揀站中的工業(yè)機器人robot1，選擇軟件主界面Modeling菜單→KinematicDevice欄→KinematicsEditor命令打開KinematicsEditor對話框。1.機器人關(guān)節(jié)原點設(shè)置2）單擊KinematicsEditor對話框工具欄上的OpenJointJog按鈕，在彈出的JointJog對話框中，手動操作機器人robot1的j3關(guān)節(jié)反向旋轉(zhuǎn)90°以到達其實際的零點位置，然后單擊JointJog對話框中的Close按鈕關(guān)閉JointJog對話框。1.機器人關(guān)節(jié)原點設(shè)置3）單擊KinematicsEditor對話框工具欄上的DefineAsZeroPosition按鈕，在彈出的提示框中單擊“確認”按鈕，將j3關(guān)節(jié)的當前位置設(shè)置為其零點位置。2.機器人關(guān)節(jié)靜態(tài)運動范圍設(shè)定本書案例中的機器人關(guān)節(jié)范圍如下表所示：類型單位規(guī)格值動作范圍腰部（J1）deg480（-240～+240）肩部（J2）237（-117～+120）肘部（J3）160（0～+160）腕部偏轉(zhuǎn)（J4）400（-200～+200）腕部俯仰（J5）240（-120～+120）腕部翻轉(zhuǎn)（J6）720（-360～+360）2.機器人關(guān)節(jié)靜態(tài)運動范圍設(shè)定1）按照表提供的數(shù)據(jù)，依次雙擊KinematicsEditor對話框中代表j1-j6關(guān)節(jié)的有向線段以打開JointProperties對話框并展開其擴展欄目，為每個軸關(guān)節(jié)設(shè)置其運動范圍的最大常量值和最小常量值。2.機器人關(guān)節(jié)靜態(tài)運動范圍設(shè)定2）再次單擊KinematicsEditor對話框工具欄上的OpenJointJog按鈕，在彈出的JointJog對話框中可以觀察到機器人所有六個軸的運動范圍都已初步設(shè)定完成，每個軸都在初始的原點位置，其角度值為0°。

3.機器人關(guān)節(jié)動態(tài)運動范圍設(shè)定盡管機器人的每個關(guān)節(jié)都已設(shè)定運動范圍，但在JointJog對話框中調(diào)節(jié)機器人姿態(tài)時，機器人自身還是會發(fā)生干涉，而此時機器人的每個關(guān)節(jié)都沒有超過運動范圍。

3.機器人關(guān)節(jié)動態(tài)運動范圍設(shè)定對于六關(guān)節(jié)串聯(lián)機器人來說，J2關(guān)節(jié)和J3關(guān)節(jié)都可以改變機器人的俯仰姿態(tài)，它們的運動范圍之間存在耦合性，所以需要以J2關(guān)節(jié)為基準，用變量的方式來設(shè)定J3關(guān)節(jié)的運動范圍。

3.機器人關(guān)節(jié)動態(tài)運動范圍設(shè)定1）雙擊KinematicsEditor對話框中代表j3關(guān)節(jié)的有向線段以打開j3關(guān)節(jié)的JointProperties對話框并展開其擴展欄目，首先在Limitstype下拉列表框中選擇限制類型為Variable，然后在FixedJoint下拉列表框中選擇j2關(guān)節(jié)為固定參考關(guān)節(jié)，此時會自動彈出VariableJointValues對話框。

3.機器人關(guān)節(jié)動態(tài)運動范圍設(shè)定2）根據(jù)機器人廠家提供的產(chǎn)品資料，本書案例中對機器人的末端點P采樣十一個點位（A點～K點）來對j2關(guān)節(jié)與j3關(guān)節(jié)的運動范圍關(guān)系進行擬合。

3.機器人關(guān)節(jié)動態(tài)運動范圍設(shè)定機器人關(guān)節(jié)運動范圍表點位ABCDEFGHIJKJ2120120120-90-117-11730557285100j3112698811160160150140130115

3.機器人關(guān)節(jié)動態(tài)運動范圍設(shè)定3）將表的數(shù)值填入到VariableJointValues對話框中左側(cè)的表格內(nèi),該表格右側(cè)對應(yīng)的坐標圖上應(yīng)出現(xiàn)一個由多個點連接而成的凸多邊形。輸入完畢后即可單擊VariableJointValues對話框的OK按鈕完成擬合設(shè)置，最后單擊j3關(guān)節(jié)JointProperties對話框的OK按鈕結(jié)束其屬性設(shè)定。

3.機器人關(guān)節(jié)動態(tài)運動范圍設(shè)定4）機器人在默認的HOME姿態(tài)下各關(guān)節(jié)值為0°，但j3關(guān)節(jié)動態(tài)運動范圍設(shè)定完成后，其運動范圍最小值是8°。

3.機器人關(guān)節(jié)動態(tài)運動范圍設(shè)定4）單擊KinematicsEditor對話框工具欄上的OpenPoseEditor按鈕以打開PoseEditor對話框，然后單擊PoseEditor對話框的Edit按鈕編輯HOME姿態(tài)，將j3關(guān)節(jié)的軸值改為90°，最后單擊PoseEditor對話框的Close按鈕結(jié)束姿態(tài)編輯。

3.機器人關(guān)節(jié)動態(tài)運動范圍設(shè)定5）單擊KinematicsEditor對話框工具欄上的OpenJointJog按鈕，打開JointJog對話框以驗證機器人關(guān)節(jié)限定范圍的正確性。6）在ObjectTree或GraphicViewer中單擊整體選中機器人robot1，然后選擇軟件主界面Modeling菜單→Scope欄→EndModeling命令結(jié)束其編輯。任務(wù)3.4

機器人末端執(zhí)行器設(shè)置3.4.1機器人夾爪設(shè)定1.機器人夾爪運動設(shè)定（1）夾爪關(guān)節(jié)設(shè)定1）在ObjectTree窗口或GraphicViewer窗口中單擊選中機器人夾爪gripper1，選擇軟件主界面Modeling菜單→Scope欄→SetModelingScope命令使其進入編輯狀態(tài)。1.機器人夾爪運動設(shè)定（1）夾爪關(guān)節(jié)設(shè)定1）然后選擇軟件主界面Modeling菜單→KinematicDevice欄→KinematicsEditor命令打開KinematicsEditor對話框。單擊KinematicsEditor對話框工具欄上的CreateLink按鈕分別創(chuàng)建三個Link，link1表示夾爪基座，link2和link3表示夾爪手指。1.機器人夾爪運動設(shè)定（1）夾爪關(guān)節(jié)設(shè)定2）在KinematicsEditor對話框中的link1與link2、Link3之間創(chuàng)建平動關(guān)節(jié)，link2和link3共用link1作為參考Link，設(shè)定手指的運動方向可以沿著夾爪導(dǎo)向槽的邊沿，以向內(nèi)為正，運動范圍設(shè)定為±10mm之間。1.機器人夾爪運動設(shè)定（2）夾爪姿態(tài)設(shè)定單擊KinematicsEditor對話框工具欄上的OpenPoseEditor按鈕以打開PoseEditor對話框，然后單擊PoseEditor對話框的New按鈕彈出NewPose對話框，在NewPose對話框中設(shè)定兩個平動關(guān)節(jié)在關(guān)閉姿態(tài)下的位移值均為2mm，然后為新姿態(tài)命名為CLOSE并單擊OK按鈕確認。1.機器人夾爪運動設(shè)定（2）夾爪姿態(tài)設(shè)定類似CLOSE姿態(tài)的創(chuàng)建，為夾爪再創(chuàng)建OPEN姿態(tài)和CLOSE2姿態(tài)，OPEN姿態(tài)兩個平動關(guān)節(jié)位移值設(shè)為-7mm，CLOSE2姿態(tài)兩個平動關(guān)節(jié)位移值設(shè)為7.7mm。新建姿態(tài)完畢后關(guān)閉PoseEditor對話框和運動學(xué)編輯器對話框。2.機器人夾爪工具設(shè)定（1）夾爪安裝參考Frame創(chuàng)建1）在ObjectTree窗口或GraphicViewer窗口中單擊選中機器人夾爪gripper1，然后選擇軟件主界面Modeling菜單→Layout欄→CreateFrame命令組中的CreateFrameatCircleCenter命令，在彈出CreateFrameatCircleCenter對話框后，在GraphicViewer窗口中夾爪安裝端面兩側(cè)圓周上依次拾取三個點以輸入到CreateFrameatCircleCenter對話框的文本框中，最后單擊CreateFrameatCircleCenter對話框的OK按鈕完成夾爪安裝參考Frame的創(chuàng)建。2.機器人夾爪工具設(shè)定（1）夾爪安裝參考Frame創(chuàng)建2）在ObjectTree窗口中將新創(chuàng)建的安裝參考Frame名稱更改為baseref，然后利用Relocate命令將其方向調(diào)整到與夾爪的SelfFrame方向相同，確保夾爪正確安裝到機器人上時該參考點將會與機器人法蘭盤上默認的TCP點完全重合。2.機器人夾爪工具設(shè)定小貼士：本書案例中裝配站和噴涂站的機器人均使用帶有快換接頭的工具，在機器人法蘭盤側(cè)也裝配有與工具對接的快換接頭，設(shè)置此類工具的安裝參考位置時需要考慮為機器人法蘭盤側(cè)的快換接頭留出裝配空間。2.機器人夾爪工具設(shè)定（2）夾爪TCP參考Frame創(chuàng)建1）在ObjectTree窗口或GraphicViewer窗口中單擊選中機器人夾爪gripper1，然后選擇軟件主界面Modeling菜單→Layout欄→CreateFrame命令組中的CreateFrameBetween2Points命令。2.機器人夾爪工具設(shè)定（2）夾爪TCP參考Frame創(chuàng)建在彈出CreateFrameBetween2Points對話框后，在GraphicViewer窗口中依次拾取夾爪兩根手指內(nèi)側(cè)彎折處中點以輸入到CreateFrameBetween2Points對話框的文本框中，然后設(shè)置CreateFrameBetween2Points對話框中的滑塊或微調(diào)框到50%,最后單擊CreateFrameatCircleCenter對話框的OK按鈕完成夾爪TCP參考Frame的創(chuàng)建。2.機器人夾爪工具設(shè)定（2）夾爪TCP參考Frame創(chuàng)建2）將新創(chuàng)建的TCP參考Frame命名為toolref，并調(diào)整好方向。2.機器人夾爪工具設(shè)定在ObjectTree窗口或GraphicViewer窗口中單擊選中機器人夾爪gripper1，然后選擇軟件主界面Modeling菜單→KinematicDevice欄→ToolDefinition命令以彈出ToolDefinition對話框。在ToolDefinition對話框中，單擊ToolType下拉列表框然后選擇Gripper類型；單擊TCPFrame輸入框使其高亮顯示，然后在ObjectTree窗口中選擇或GraphicViewer窗口中拾取夾爪的TCP參考Frame即tcpref點以輸入；2.機器人夾爪工具設(shè)定（3）夾爪工具定義單擊BaseFrame輸入框使其高亮顯示，然后在ObjectTree窗口中選擇或GraphicViewer窗口中拾取夾爪的安裝參考Frame即baseref點以輸入；單擊GrippingEntities列表的空白條目使其高亮顯示，然后在GraphicViewer窗口中逐一拾取夾爪的兩根手指及手指上附著的墊片以輸入。最后單擊OK按鈕結(jié)束工具定義。2.機器人夾爪工具設(shè)定（3）夾爪工具定義完成機器人夾爪gripper1的所有設(shè)定后，在ObjectTree窗口或GraphicViewer窗口中單擊選中機器人夾爪gripper1，再選擇軟件主界面Modeling菜單→Scope欄→EndModeling命令結(jié)束其編輯。3.4.2機器人噴槍設(shè)定1.機器人噴槍參考Frame創(chuàng)建（1）噴槍安裝參考Frame創(chuàng)建1）在ObjectTree窗口或GraphicViewer窗口中單擊選中噴槍spraygun，選擇軟件主界面Modeling菜單→Scope欄→SetModelingScope命令組中的任意命令自由創(chuàng)建一個Frame。創(chuàng)建完畢后在ObjectTree窗口中的噴槍spraygun節(jié)點之下會新增一個Frame，將其名稱更改為baseref。1.機器人噴槍參考Frame創(chuàng)建（1）噴槍安裝參考Frame創(chuàng)建2）在ObjectTree窗口中單擊選中噴槍節(jié)點spraygun之下的baseref點，使用Relocate命令將baseref點的位姿調(diào)整到與spraygun的SelfFrame位姿重合。當baseref點重定位到噴槍快換接頭安裝端面中心處后，繼續(xù)使用PlacementManipulator命令調(diào)整其方向到正確的安裝方向。1.機器人噴槍參考Frame創(chuàng)建（1）噴槍安裝參考Frame創(chuàng)建3）將快換接頭connect3臨時定位到與噴槍spraygun相裝配的位置，然后移動參考安裝點baseref到其機器人側(cè)安裝端面中心處。1.機器人噴槍參考Frame創(chuàng)建1）繼續(xù)保持選中噴槍spraygun，然后選擇軟件主界面Modeling菜單→Layout欄→CreateFrame命令組中任意命令自由創(chuàng)建一個Frame，創(chuàng)建完畢后在ObjectTree窗口中的噴槍spraygun節(jié)點之下會新增一個Frame，將其名稱更改為tipref。（2）噴槍末端參考Frame創(chuàng)建1.機器人噴槍參考Frame創(chuàng)建（2）噴槍末端參考Frame創(chuàng)建2）在ObjectTree窗口中單擊選中噴槍節(jié)點spraygun之下的tipref點，使用Relocate命令將tipref點的位置重定位到噴槍出口中心處，并調(diào)整其方向與噴槍安裝參考點baseref的方向一致。1.機器人噴槍參考Frame創(chuàng)建（3）噴槍TCP參考Frame創(chuàng)建1）繼續(xù)保持選中噴槍spraygun，然后選擇軟件主界面Modeling菜單→Layout欄→CreateFrame命令組中任意命令自由創(chuàng)建一個Frame，創(chuàng)建完畢后在ObjectTree窗口中的噴槍spraygun節(jié)點之下會新增一個Frame，將其名稱更改為tcpref。1.機器人噴槍參考Frame創(chuàng)建（3）噴槍TCP參考Frame創(chuàng)建2）在ObjectTree窗口中單擊選中噴槍節(jié)點spraygun之下的tcpref點，使用Relocate命令將tcpref點的位置和姿態(tài)調(diào)整到與噴槍末端參考點tipref一致，然后再通過PlacementManipulator命令將tcpref點沿著其Z軸正向平移50mm。2.機器人噴槍工具定義

在ObjectTree窗口或GraphicViewer窗口中單擊選中噴槍spraygun，然后選擇軟件主界面Modeling菜單→KinematicDevice欄→ToolDefinition命令以彈出ToolDefinition對話框。在ToolDefinition對話框中，單擊ToolType下拉列表框然后選擇PaintGun類型；單擊TCPFrame輸入框使其高亮顯示，2.機器人噴槍工具定義然后在ObjectTree窗口中選擇或GraphicViewer窗口中拾取噴槍的TCP參考Frame即tcpref點以輸入；單擊BaseFrame輸入框使其高亮顯示，然后在ObjectTree窗口中選擇或GraphicViewer窗口中拾取噴槍的安裝參考Fr