智能生產線數(shù)字化規(guī)劃與仿真-PDPS工程應用技術基礎 課件 項目4 智能生產線典型生產工藝規(guī)劃仿真

智能生產線數(shù)字化規(guī)劃與仿真—PDPS工程基礎及應用項目4智能生產線典型生產工藝規(guī)劃仿真智能生產線的典型特征之一是使用工業(yè)機器人代替工人，將工人從繁重的體力勞動和危險有害的工作環(huán)境中解放出來，并且高質量、高速度、低成本的完成生產任務。本項目以智能生產線中常見的工業(yè)機器人工作站生產任務為例來講解如何規(guī)劃仿真工業(yè)機器人工作站的典型工藝操作。掌握設備動作和產品傳送的仿真。掌握工業(yè)機器人典型工藝路徑的規(guī)劃。掌握工業(yè)機器人典型工藝操作的設置和仿真優(yōu)化。【項目引入】【學習目標】【教學重點】研判新聞價值，設計并實施采訪?！窘虒W難點】掌握采訪提問方法?！窘虒W方式】分組討論；小組代表發(fā)言；分組實踐。任務4.1機器人分揀搬運規(guī)劃仿真任務4.2機器人快換工具規(guī)劃仿真任務4.3機器人涂膠規(guī)劃仿真4.1.1設備操作和對象流操作規(guī)劃仿真4.1.2機器人搬運操作規(guī)劃仿真4.2.1機器人安裝快換工具操作規(guī)劃仿真4.2.2機器人卸載快換工具操作規(guī)劃仿真4.3.1機器人涂膠操作基本規(guī)劃4.3.2機器人涂膠操作仿真優(yōu)化任務4.4機器人噴涂規(guī)劃仿真4.4.1機器人噴涂操作預設定4.4.2機器人噴涂操作規(guī)劃仿真任務4.1

機器人分揀搬運規(guī)劃仿真4.1.1設備操作和對象流操作規(guī)劃仿真1.設備操作規(guī)劃仿真（1）建立設備操作在OperationTree窗口中單擊選中SortStation節(jié)點，再選擇軟件主界面Operation菜單→CreateOperation欄→NewOperation命令組→NewDeviceOperation命令以新建設備操作。1.設備操作規(guī)劃仿真在彈出的NewDeviceOperation對話框中，在Name文本框內鍵入操作名goto_sort；單擊Device文本框使其高亮顯示，拾取旋轉料倉roundstock以輸入；在FromPose下拉列表框內選擇旋轉料倉roundstock的當前姿態(tài)(currentpose)作為設備操作的起始姿態(tài)；在ToPose下拉列表框內選擇旋轉料倉roundstock的SORT姿態(tài)作為設備操作的目標姿態(tài)。（1）建立設備操作1.設備操作規(guī)劃仿真然后單擊NewDeviceOperation對話框左下方的箭頭展開擴展欄目，在During文本框內鍵入3以設定操作持續(xù)時間為3s，最后單擊該對話框的OK按鈕以完成旋轉料倉轉動到分揀工位的設備操作創(chuàng)建。（1）建立設備操作1.設備操作規(guī)劃仿真首先右擊OperationTree窗口中的goto_sort操作節(jié)點，在彈出的快捷菜單中選擇SetCurrentOperation命令將其設為當前操作。（2）設備操作仿真驗證1.設備操作規(guī)劃仿真然后單擊PS軟件界面下方的SequenceEditor選項卡激活SequenceEditor窗口，單擊SequenceEditor窗口工具欄上的PlaysSimulationForward按鈕開始仿真，即可在GraphicViewer窗口中觀察到旋轉料倉從當前姿態(tài)運動到目標姿態(tài)SORT的過程。（2）設備操作仿真驗證2.對象流操作規(guī)劃仿真1）創(chuàng)建物料傳送的起點和終點參考Frame。單擊選中ObjectTree窗口中的Frames節(jié)點，然后選擇軟件主界面Modeling菜單→Layout欄→CreateFrame命令組中的任意命令依次自由創(chuàng)建三個Frame。（1）創(chuàng)建對象流操作參考Frame2.對象流操作規(guī)劃仿真（1）創(chuàng)建對象流操作參考Frame1）將這三個Frame分別重命名為flow_pos1、flow_pos2、flow_pos3，并將flow_pos1重定位到傳送帶上物料傳送的公共起點，flow_pos2重定位到傳送帶上傳送上蓋parta和下蓋partb的公共終點，flow_pos3重定位到傳送帶上傳送芯柱partc的終點。由于該傳送帶傳送物料的方式是直線平移，物料姿態(tài)不會發(fā)生變化，因而這三個Frame的姿態(tài)應該相同。2.對象流操作規(guī)劃仿真2）創(chuàng)建物料綁定參考Frame。在ObjectTree窗口或GraphicViewer窗口中單擊選中上蓋parta，再選擇軟件主界面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→Layout欄→CreateFrame命令組中的任意命令自由創(chuàng)建一個Frame。（1）創(chuàng)建對象流操作參考Frame2.對象流操作規(guī)劃仿真（1）創(chuàng)建對象流操作參考Frame2）該Frame在ObjectTree窗口中位于零件節(jié)點parta之下，將它重命名為posref，并重定位到parta的底部中心，調整其方向與parta的selfFrame相同。2.對象流操作規(guī)劃仿真3）繼續(xù)選中該Frame，選擇軟件主界面Modeling菜單→EntityLevel欄→SetObjecttobePreserved命令，使該Frame在上蓋parta編輯完成后保持對外可見。（1）創(chuàng)建對象流操作參考Frame2.對象流操作規(guī)劃仿真（1）創(chuàng)建對象流操作參考Frame最后再次單擊選中上蓋parta，選擇軟件主界面Modeling菜單→Scope欄→EndModeling命令以結束上蓋的編輯。同理，在下蓋partb和芯柱partc的底部中心創(chuàng)建posref點作為該零件的綁定參考Frame。2.對象流操作規(guī)劃仿真在OperationTree窗口中單擊選中SortStation節(jié)點，再選擇軟件主界面Operation菜單→CreateOperation欄→NewOperation命令組→NewObjectFlowOperation命令，在彈出的NewObjectFlowOperation對話框中，在Name文本框內鍵入操作名flow_parta；單擊Object文本框使其高亮顯示，拾取上蓋parta以輸入；單擊StartPoint文本框使其高亮顯示，拾取flow_pos1點以輸入；（2）建立對象流操作2.對象流操作規(guī)劃仿真（2）建立對象流操作單擊EndPoint文本框使其高亮顯示，拾取flow_pos2點以輸入。然后單擊NewObjectFlowOperation對話框左下方的箭頭展開擴展欄目，單擊GripFrame文本框使其高亮顯示，拾取上蓋parta的posref點以輸入。2.對象流操作規(guī)劃仿真（2）建立對象流操作在During文本框內鍵入3以設定操作持續(xù)時間為3s。最后單擊該對話框的OK按鈕完成上蓋parta在傳送帶上傳送的工藝操作創(chuàng)建。2.對象流操作規(guī)劃仿真同理，在OperationTree窗口的SortStation節(jié)點下創(chuàng)建下蓋partb和芯柱partc在傳送帶上傳送的工藝操作flow_partb和flow_partc。（2）建立對象流操作2.對象流操作規(guī)劃仿真單擊PS軟件界面下方的PathEditor選項卡激活PathEditor窗口，在PathEditor窗口中可以對ObjectFlow操作進行仿真控制和路徑編輯。單擊選中OperationTree窗口中SortStation節(jié)點下的flow_parta操作節(jié)點，再單擊PathEditor窗口工具欄上的AddOperationstoEditor按鈕將其添加到PathEditor窗口中，最后單擊PathEditor窗口工具欄上的PlaySimulationForward按鈕開始仿真，即可在GraphicViewer窗口中觀察到上蓋parta在傳送帶上傳送的工藝過程。同理，將flow_partb和flow_partc操作分別添加到PathEditor窗口中進行仿真驗證。（3）對象流操作仿真驗證4.1.2機器人搬運操作規(guī)劃仿真1.機器人搬運參考Frame創(chuàng)建（1）機器人夾取參考Frame創(chuàng)建1）尋找機器人夾取位姿。將待夾取的上蓋parta放置在傳送帶末端，然后在GraphicViewer窗口中單擊已安裝好夾爪gripper1的機器人robot1，在彈出的快捷菜單中選擇RobotJog命令以打開RobotJog對話框，手動操作機器人以尋找適當?shù)膴A取位置。1.機器人搬運參考Frame創(chuàng)建（1）機器人夾取參考Frame創(chuàng)建1）同理，在ObjectTree窗口中的Frames節(jié)點下創(chuàng)建名為pick_partb和pick_partc的夾取參考Frame，用以表達機器人夾取partb和partc時TCP點的位姿。1.機器人搬運參考Frame創(chuàng)建（1）機器人夾取參考Frame創(chuàng)建2）創(chuàng)建機器人夾取參考Frame。單擊選中ObjectTree窗口中的Frames節(jié)點，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，并將其重命名為pick_parta，然后將其重定位到處于傳送帶末端的上蓋parta的上端面中心點處，并將其方向調整到機器人夾取上蓋時的TCP點方向。1.機器人搬運參考Frame創(chuàng)建（2）機器人放置參考Frame創(chuàng)建1）尋找機器人放置位姿。通過手動操作將旋轉料倉roundstock調整到SORT姿態(tài)使其料架stack正對機器人分揀工作站，再將上蓋重定位到料架的對應倉位中，然后類似機器人夾取位姿的尋找過程，手動操作已安裝好夾爪gripper1的機器人robot1，使其TCP點到達上蓋上端面中心點處，即可在此位置創(chuàng)建放置參考Frame。1.機器人搬運參考Frame創(chuàng)建（2）機器人放置參考Frame創(chuàng)建2）創(chuàng)建機器人放置參考Frame。在ObjectTree窗口或GraphicViewer窗口中單擊選中料架stack，選擇軟件主界面Modeling菜單→Scope欄→SetModelingScope命令使其進入編輯狀態(tài)，再選擇軟件主界面Modeling菜單→Layout欄→CreateFrame命令組中的任意命令自由創(chuàng)建一個Frame，該Frame在ObjectTree窗口中位于料架節(jié)點stack之下，將其重命名為parta_ref，然后將其重定位到料架倉位中上蓋parta的上端面中心點處，并將其方向調整到機器人放置上蓋時的TCP點方向。1.機器人搬運參考Frame創(chuàng)建（2）機器人放置參考Frame創(chuàng)建2）繼續(xù)選中parta_ref點，選擇軟件主界面Modeling菜單→EntityLevel欄→SetObjecttobePreserved命令，使該點在料架stack編輯完成后保持對外可見。最后再次單擊選中料架stack，選擇軟件主界面Modeling菜單→Scope欄→EndModeling命令以結束料架stack的編輯。同理，在料架stack中創(chuàng)建partb_ref點和partc_ref點作為下蓋partb和芯柱partc的放置參考Frame。2.機器人抓放操作創(chuàng)建在OperationTree窗口中單擊選中SortStation節(jié)點，再選擇軟件主界面Operation菜單→CreateOperation欄→NewOperation命令組→NewPickandPlaceOperation命令以新建機器人抓放操作。在彈出的NewPickandPlaceOperation對話框中，在Name文本框內鍵入操作名carry_parta；在Robot下拉列表框內選擇robot1；在Gripper下拉列表框內選擇gripper1；在GripperPickandPlacePoses選項區(qū)中，Pick下拉列表框內選擇夾爪的ClOSE姿態(tài)，Place下拉列表框內選擇夾爪的OPEN姿態(tài)；2.機器人抓放操作創(chuàng)建在DefinePickandPlacePoint選項區(qū)中，單擊Pick文本框使其高亮顯示，拾取夾取參考Frame即pick_parta點以輸入；單擊Place文本框使其高亮顯示，拾取放置參考Frame即parta_ref點以輸入。最后單擊NewPickandPlaceOperation對話框的OK按鈕確認完成。3.機器人搬運工藝路徑規(guī)劃仿真單擊選中OperationTree窗口中SortStation節(jié)點下的carry_parta操作節(jié)點，再單擊PathEditor窗口工具欄上的AddOperationstoEditor按鈕將其添加到PathEditor窗口中。（1）加載機器人工藝路徑3.機器人搬運工藝路徑規(guī)劃仿真單擊PathEditor窗口工具欄中的CustomizeColumns按鈕，在彈出的CustomizeColumns窗口中，從左側列表框中選擇所需要監(jiān)控的路徑點參數(shù)項目添加到右側列表框中。（2）定制PathEditor窗口路徑點參數(shù)列表3.機器人搬運工藝路徑規(guī)劃仿真1）增加夾取過渡點。單擊選中PathEditor窗口中的pick點，選擇軟件主界面Operation菜單→AddLocation欄→AddLocationBefore命令，此時PathEditor窗口中的pick點之前自動插入了一個名為via的過渡點，并且RobotJog對話框自動打開。這里把via點沿著機器人工具坐標系的X軸負向平移到pick點的正上方即可。（3）機器人搬運工藝路徑編輯3.機器人搬運工藝路徑規(guī)劃仿真2）復用夾取過渡點。PathEditor窗口中，單擊選中carry_parta操作下的via點，選擇軟件主界面Home菜單→Edit欄→Copy命令以復制via點；再單擊選中carry_parta操作，選擇軟件主界面Home菜單→Edit欄→Paste命令將之前復制的via點拷貝到該操作下。3.機器人搬運工藝路徑規(guī)劃仿真3）調整夾取路徑點順序。單擊選中復制而來的via點，再單擊PathEditor窗口工具欄上的MoveUp按鈕或MoveDown按鈕，將復制而來的via點調整到pick點之后。3.機器人搬運工藝路徑規(guī)劃仿真4）增加放置過渡點。類似于增加夾取過渡點，在place點之前增加過渡點via1，當彈出RobotJog對話框并調整via1點到place點正上方后，不必立刻關閉RobotJog對話框，在RobotJog對話框的AddLocation選項組中單擊AddLocationBefore按鈕，即可在當前via1點的基礎上繼續(xù)添加新的過渡點via2。3.機器人搬運工藝路徑規(guī)劃仿真4）并將via2點水平移動到料架區(qū)域外，作為機器人夾爪進入料架前的預備點。增加via1點和via2點完畢后，將此兩個過渡點復制到place點之后并調整好順序，用于機器人夾爪放置上蓋完畢后原路返回。3.機器人搬運工藝路徑規(guī)劃仿真5）設置路徑點運動類型?？紤]到機器人抓放上蓋和進出料架需要直線運動，需要將相關路徑點的運動類型由默認的點到點運動類型PTP更改為直線運動類型LIN。3.機器人搬運工藝路徑規(guī)劃仿真1）路徑點示教。用戶可以在PathEditor窗口中單擊當前路徑點對應的Config欄參數(shù)，在彈出的RobotConfiguration對話框的RobotSolutions選項組中選擇更為優(yōu)化的軸值組合選項，然后單擊Teach按鈕進行示教。（4）機器人搬運工藝路徑驗證優(yōu)化3.機器人搬運工藝路徑規(guī)劃仿真2）增加引導過渡點。在GraphicViewer窗口中單擊選中機器人robot1，在彈出的快捷菜單中選擇RobotJog命令，手動操作機器人，將其六個軸值設定為（0°,0°,90°,0°,0°,0°），即機器人處于自身的HOME姿態(tài)。3.機器人搬運工藝路徑規(guī)劃仿真然后單擊PathEditor窗口中的carry_parta操作，選擇軟件主界面Operation菜單→AddLocation欄→AddcurrentLocation命令，將機器人TCP點的當前位姿作為路徑點via3記錄在carry_parta操作下。3.機器人搬運工藝路徑規(guī)劃仿真為方便識讀，將via3點的名稱重命名為home。類似于via點的復制粘貼過程，復制兩個home點到carry_parta操作下。在PathEditor窗口中使用其工具欄上的MoveUp按鈕或MoveDown按鈕以調整機器人路徑點的順序，將三個相同的home點分別放置在整個工作路徑的首尾和第二個via點之后。3.機器人搬運工藝路徑規(guī)劃仿真再次單擊PathEditor窗口工具欄上的PlaySimulationForward按鈕開始仿真上蓋的傳輸過程。如果需要機器人在回到home點時第四軸和第六軸的值為零，可以單擊PathEditor窗口中機器人夾爪退出料架區(qū)域的via2點（在最后的home點之前），再選擇軟件主界面Operation菜單→AddLocation欄→AddLocationAfter命令增加一個過渡點via3，用以對機器人的第四軸單獨回零。3.機器人搬運工藝路徑規(guī)劃仿真增加過渡點via3后再次對整個工作路徑進行仿真驗證，此時機器人在到達工作路徑最終的home點時可以完全回到工作路徑的起始home點姿態(tài)。同理，在OperationTree窗口中的SortStation節(jié)點下創(chuàng)建機器人搬運下蓋操作carry_partb和機器人搬運芯柱操作carry_partc，并完成它們的路徑規(guī)劃與仿真。在CollisionViewer窗口工具欄上單擊NewCollisionSet按鈕后彈出CollisionSetEditor對話框，單擊該對話框左側Check對象列表中的空白條目，拾取夾爪gripper1以輸入；單擊該對話框右側With對象列表中的空白條目，分別拾取傳送帶transfer、視覺識別系統(tǒng)vision及料架stack以輸入。最后單擊該對話框的OK按鈕完成規(guī)則設定。3.機器人搬運工藝路徑規(guī)劃仿真(5)機器人工藝操作干涉碰撞檢查設定規(guī)則完成后還需要單擊CollisionViewer窗口工具欄上的CollisionModeOn\Off按鈕使能干涉碰撞檢查。如果設備在運動過程中發(fā)生干涉碰撞的情況，干涉碰撞的設備會在GraphicViewer窗口中顯示為醒目的紅色。3.機器人搬運工藝路徑規(guī)劃仿真(5)機器人工藝操作干涉碰撞檢查5.機器人OLP命令運用（1）OLP命令驅動設備動作在PathEditor窗口中單擊carry_parta操作下第二個home點的OLPCommands參數(shù)欄，彈出default-home對話框用以設定該home點的OLP命令。單擊default-home對話框中的Add按鈕，選擇StandardCommands->ToolHanding->DriveDevice命令。5.機器人OLP命令運用（1）OLP命令驅動設備動作在彈出的DriveDevice對話框中，Device下拉列表框內選擇旋轉料倉roundstock,TargetPose下拉列表框內選擇所要到達的姿態(tài)SORT，然后單擊DriveDevice對話框的OK按鈕完成OLP命令的添加。最后單擊default-home對話框的Close按鈕結束第二個home點的OLP命令設定。5.機器人OLP命令運用（1）OLP命令驅動設備動作同理，為第二個home點之后的via2點添加OLP命令WaitDevice，用以等待旋轉料倉到達SORT姿態(tài)。在PathEditor窗口中單擊carry_parta操作下第二個home點之后的via2點的OLPCommands參數(shù)欄，在彈出的default-via2對話框中單擊Add按鈕，再選擇StandardCommands->ToolHanding->WaitDevice命令。5.機器人OLP命令運用（1）OLP命令驅動設備動作彈出WaitDevice對話框后，在其Device下拉列表框內選擇所要等待的對象roundstock，TargetPose下拉列表框內選擇所要等待對象到達的姿態(tài)SORT，然后單擊DriveDevice對話框的OK按鈕完成OLP命令添加。5.機器人OLP命令運用（1）OLP命令驅動設備動作最后單擊default-via2對話框的Close按鈕結束via2點的OLP命令設定。再次單擊PathEditor窗口工具欄上的PlaySimulationForward按鈕仿真carry_parta操作,可以觀察到旋轉料倉在在機器人放置上蓋前會自動運動到SORT工位，無需事先單獨運行goto_sort操作。5.機器人OLP命令運用（2）OLP命令實現(xiàn)目標綁定在PathEditor窗口中單擊carry_parta操作下place點的OLPCommands參數(shù)欄，彈出default-place對話框后單擊其Add按鈕，選擇StandardCommands->PartHanding->Attach命令，在彈出的Attach對話框中，單擊AttachObject文本框使其高亮顯示，拾取所要放置的上蓋parta以輸入；單擊ToObject文本框使其高亮顯示，拾取所要綁定的對象料架stack以輸入。5.機器人OLP命令運用（2）OLP命令實現(xiàn)目標綁定然后單擊Attach對話框的OK按鈕完成OLP命令添加，可以在default-place對話框中看到其OLPCommands文本框內的末尾增加了一條#Attachpartastack語句。最后單擊default-place對話框的Close按鈕結束place點的OLP命令設定。5.機器人OLP命令運用當機器人執(zhí)行從料架取走物料的操作時，在機器人工作路徑的相關路徑點中需要添加OLP命令以解除物料綁定。在添加OLP命令的過程中選擇StandardCommands->PartHanding->Detach命令，在彈出的Detach對話框中單擊Object文本框使其高亮顯示，然后拾取所要解綁的物料以輸入，最后單擊Detach對話框的OK按鈕完成OLP命令添加。同理，為機器人搬運下蓋操作carry_partb和機器人搬運芯柱操作carry_partc添加合適的OLP命令并仿真驗證。3）OLP命令實現(xiàn)目標解綁任務4.2

機器人快換工具規(guī)劃仿真4.2.1機器人安裝快換工具操作規(guī)劃仿真1.機器人安裝快換工具參考Frame創(chuàng)建單擊選中ObjectTree窗口中的Frames節(jié)點，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，并將其重命名為mount_gripper2，然后使用重定位命令將其位置和姿態(tài)調整到與槍架gunrack2上的快換夾爪gripper2的BaseFrame相同。2.機器人安裝快換工具操作創(chuàng)建在OperationTree窗口中單擊選中InstallStation節(jié)點，再選擇軟件主界面Operation菜單→CreateOperation欄→NewOperation命令組→NewGenericRoboticOperation命令以新建機器人通用操作。在彈出的NewGenericRoboticOperation對話框中，在Name文本框內鍵入操作名mount_gripper2，在Robot下拉列表框內選擇robot2，Tool下拉列表框保持空白需指定工具，然后單擊該對話框的OK按鈕即可在OperationTree窗口的InstallStation節(jié)點下生成mount_gripper2操作節(jié)點。3.機器人安裝快換工具路徑規(guī)劃仿真單擊選中OperationTree窗口中的mount_gripper2操作節(jié)點，再單擊PathEditor窗口工具欄上的AddOperationstoEditor按鈕將其添加到PathEditor窗口中。手動調整機器人到合適的預備工作姿態(tài)，比如六軸組合值為（0°,0°,90°,0°,0°,0°），然后單擊選中PathEditor窗口中的mount_gripper2操作，選擇軟件主界面Operation菜單→AddLocation欄→AddcurrentLocation命令，將機器人TCP點的當前位姿作為路徑點記錄在mount_gripper2操作下，并將該路徑點的名稱更改為home。（1）規(guī)劃機器人安裝快換工具路徑起點3.機器人安裝快換工具路徑規(guī)劃仿真在PathEditor窗口中，單擊選中mount_gripper2操作下的home點，選擇軟件主界面Home菜單→Edit欄→Copy命令以復制home點；再單擊選中mount_gripper2操作，選擇軟件主界面Home菜單→Edit欄→Paste命令將之前復制的home點拷貝到該操作下，然后更改其名稱為mount1。單擊選中PathEditor窗口中的mount1點，使用重定位命令將其位置和方向調整到與安裝快換工具參考Frame即mount_gripper2點相同。（2）規(guī)劃機器人安裝快換工具安裝點3.機器人安裝快換工具路徑規(guī)劃仿真單擊選中PathEditor窗口中的mount1點，選擇軟件主界面Operation菜單→AddLocation欄→AddLocationBefore命令，在mount1點之前添加必要的過渡點，此處至少需要一個位于mount1點正上方的過渡點。（3）增加機器人安裝工具前的過渡點3.機器人安裝快換工具路徑規(guī)劃仿真單擊選中PathEditor窗口中的mount1點，選擇軟件主界面Robot菜單→Reach欄→JumpAssignedRobot命令，使機器人robot2回到安裝快換工具的位姿，然后為機器人手動安裝快換工具gripper2。（4）手動安裝快換工具3.機器人安裝快換工具路徑規(guī)劃仿真單擊選中PathEditor窗口中的mount_gripper2操作，選擇軟件主界面Operation菜單→AddLocation欄→AddcurrentLocation命令，將機器人TCP點的當前位姿作為路徑點記錄在mount_gripper2操作下，并將該路徑點的名稱更改為mount2。（5）記錄機器人安裝快換工具后的TCP點位姿3.機器人安裝快換工具路徑規(guī)劃仿真單擊選中PathEditor窗口中的mount2點，選擇軟件主界面Operation菜單→AddLocation欄→AddLocationAfter命令，在mount2點之后連續(xù)添加必要的過渡點以便機器人將gripper2取出槍架。（6）增加機器人安裝工具后的過渡點3.機器人安裝快換工具路徑規(guī)劃仿真單擊PathEditor窗口中的mount1點的OLPCommands參數(shù)欄，彈出default-mount1對話框用以設定該mount1點的OLP命令。單擊default-mount1對話框中的Add按鈕，選擇StandardCommands->ToolHanding->Mount命令，在彈出的Mount對話框中，Tool下拉列表框內選擇快換夾爪gripper2,NewTCPF下拉列表框內選擇快換夾爪gripper2內所包含的TCP參考點toolref，然后單擊Mount對話框的OK按鈕完成OLP命令的添加。（7）設置OLP命令安裝夾爪3.機器人安裝快換工具路徑規(guī)劃仿真考慮到機器人快換接頭的裝配和快換夾爪離開槍架需要直線運動以避免干涉碰撞，因此將相關路徑點的運動類型由默認設置路徑點運動類型的點到點運動類型PTP更改為直線運動類型LIN。最后進行機器人安裝快換工具的整個工作路徑的仿真驗證。（8）設置路徑點運動類型3.機器人安裝快換工具路徑規(guī)劃仿真（9）機器人安裝快換夾爪工藝路徑仿真驗證在仿真驗證機器人mount_gripper2操作的過程中，當該操作結束或暫停時，單擊PathEditor窗口工具欄上的JumpSimulationtoStart按鈕可以方便迅速的恢復機器人及快換工具到初始位姿。任務4.3

機器人涂膠規(guī)劃仿真4.3.1機器人涂膠操作基本規(guī)劃1.使用向導命令創(chuàng)建連續(xù)制造特征操作選擇軟件主界面Process菜單→Continuous欄→ProcessContinuousGenerator命令，在彈出的ProcessContinuousGenerator對話框中對機器人涂膠操作進行設定。（1）機器人涂膠路徑創(chuàng)建設定1.使用向導命令創(chuàng)建連續(xù)制造特征操作（1）機器人涂膠路徑創(chuàng)建設定在Process下拉列表框中選擇Arc以指定操作模式，然后單擊展開FaceSets選項組。單擊BaseSet輸入框使其背景變?yōu)榫G色后，再到GraphicViewer窗口中單擊下蓋零件partb的內側圓柱面以輸入到BaseSet輸入框；單擊SideSet輸入框使其背景變?yōu)榫G色后，再到GraphicViewer窗口中依次單擊下蓋零件partb上端的四段表面以輸入到SideSet輸入框。1.使用向導命令創(chuàng)建連續(xù)制造特征操作單擊展開Operation選項組,在Operationname文本框內鍵入機器人涂膠操作的名稱gum_Robotic_Op；在Robot下拉列表框中選擇機器人robot2；單擊Tool輸入框使其背景變?yōu)榫G色后，再到GraphicViewer窗口中單擊機器人快換膠槍工具gumminggun以輸入；單擊Scope輸入框使其背景變?yōu)榫G色后，再到OperationTree窗口中單擊復合操作InstallStation以輸入。（2）機器人涂膠操作創(chuàng)建設定1.使用向導命令創(chuàng)建連續(xù)制造特征操作單擊展開MfgFeature選項組,在Mfgtype下拉列表框中選擇ArcContinuousMfg以指定機器人制造特征類型。（3）機器人制造特征類型設定1.使用向導命令創(chuàng)建連續(xù)制造特征操作單擊勾選ArcProjection復選框以激活LocationsDistribution選項組，然后單擊展開LocationsDistribution選項組。在本書案例中，Maximalsegmentlength和Maximaltolerance微調文本框分別輸入10.00和1.00，完成所有設定后即可單擊ProcessContinuousGenerator對話框的OK按鈕生成機器人涂膠操作。（4）連續(xù)制造特征投影設定1.使用向導命令創(chuàng)建連續(xù)制造特征操作機器人涂膠操作生成后，可以在GraphicViewer窗口中觀察到下蓋零件partb的上表面內側圓弧邊緣上分布了四段機器人涂膠路徑點。（4）連續(xù)制造特征投影設定2.連續(xù)制造特征路徑點基本調整單擊選中OperationTree窗口中InstallStation節(jié)點下的gum_Robotic_Op操作節(jié)點，再單擊PathEditor窗口工具欄上的AddOperationstoEditor按鈕將其添加到PathEditor窗口中。在PathEditor窗口中單擊選中所需調整的路徑點后，（1）TorchAlignment命令逐一調整2.連續(xù)制造特征路徑點基本調整（1）TorchAlignment命令逐一調整再選擇軟件主界面Process菜單→Arc欄→TorchAlignment命令，在彈出TorchAlignment對話框中對其位姿進行調整，其中將Workangle參數(shù)設為180.00即可將Z軸方向反向，Seamoffset參數(shù)設為1.00可以將路徑點偏移1mm。2.連續(xù)制造特征路徑點基本調整在PathEditor窗口中單擊選中整個涂膠操作gum_Robotic_Op，然后單擊GraphicViewer工具欄上的SingleorMultipleLocationsManipulation按鈕，此時PS會彈出提示窗口，單擊“是”按鈕即可打開MultipleLocationsManipulation對話框，對所選操作中的所有路徑點的位置和姿態(tài)進行統(tǒng)一調整。（2）SingleorMultipleLocationsManipulation命令整體調整2.連續(xù)制造特征路徑點基本調整在MultipleLocationsManipulation對話框中，單擊Translate選項組上方的Fliplocation按鈕，即可將所有路徑點的Z軸反向；在Translate選項組中單擊Z按鈕，然后在其右側的輸入框中鍵入-1并回車，所有路徑點將沿著自身的Z軸負方向平移1mm。設定完畢后即可單擊對話框右下角的Close按鈕關閉對話框。2.連續(xù)制造特征路徑點基本調整在GraphicViewer窗口中觀察涂膠操作的路徑方向，在PathEditor窗口中調整涂膠操作四段路徑的順序，以保持機器人涂膠操作沿著同一個方向進行。（3）路徑段順序調整3.連續(xù)制造特征操作機器人可達性驗證將下蓋零件partb重定位到變位機上，調整變位機姿態(tài)將其夾緊，并將下蓋零件partb與變位機的旋轉面板（即link2）相綁定，同時機器人robot2安裝好膠槍gumminggun。在PathEditor窗口中單擊需要檢查可達性的機器人操作gum_Robotic_Op，然后選擇軟件主界面Robot菜單→Reach欄→ReachTest命令，在彈出來的ReachTest對話框中可以看到每個路徑點的可達狀態(tài)。3.連續(xù)制造特征操作機器人可達性驗證4.3.2機器人涂膠操作仿真優(yōu)化1.機器人外部軸應用在GraphicViewer窗口中單擊robot2，在彈出的快捷菜單中單擊RobotProperties按鈕以打開機器人屬性對話框。（1）機器人設置外部軸1.機器人外部軸應用在RobotProperties對話框中的ExternalAxes選項卡中單擊Add按鈕，在彈出的AddExternalAxis對話框中，Device下拉列表框內選擇變位機positioner，Joint下拉列表框內選擇變位機旋轉軸j1，然后單擊OK按鈕將變位機positioner的j1軸添加為機器人的外部軸，最后單擊RobotProperties對話框的Close按鈕結束外部軸設定。（1）機器人設置外部軸1.機器人外部軸應用在添加好機器人的外部軸后，在PathEditor窗口中單擊需要設定外部軸數(shù)值的路徑點，然后選擇軟件主界面Robot菜單→OLP欄→SetExternalAxesValues命令，在彈出的SetExternalAxesValues對話框的ExternalJoints選項組中單擊勾選ApproachValue選項的復選框，然后在其文本框中輸入該路徑點所需的外部軸對應的數(shù)值。（2）路徑點設置外部軸值1.機器人外部軸應用（2）路徑點設置外部軸值在本書案例中，gum_Robotic_Op_3和gum_Robotic_Op_2包含的路徑點需要設定外部軸數(shù)值為0，gum_Robotic_Op_1和gum_Robotic_Op_4包含的路徑點需要設定外部軸數(shù)值為-45。1.機器人外部軸應用為機器人路徑點添加合適的外部軸數(shù)值后，在PathEditor窗口中單擊工具欄上的PlaySimulationForward按鈕即可開始仿真下蓋的涂膠過程，可以觀察到在變位機旋轉面板的轉動下，機器人可以到達所有路徑點。（2）路徑點設置外部軸值2.機器人涂膠操作綜合優(yōu)化在涂膠過程中，假如需要機器人在執(zhí)行gum_Robotic_Op_3路徑段的過程中TCP點的姿態(tài)不變，可以首先調整好gum_Robotic_Op_3路徑段的第一個點gum_Robotic_Op_3_ls1的姿態(tài)，然后在PathEditor窗口中單擊gum_Robotic_Op_3路徑段，選擇軟件主界面Operation菜單→EditPath欄→AlignLocations命令，在彈出的AlignLocations對話框中。（1）涂膠路徑點位姿統(tǒng)一2.機器人涂膠操作綜合優(yōu)化（1）涂膠路徑點位姿統(tǒng)一單擊Alignselectedlocationsto輸入框使其背景變?yōu)榫G色后，在PathEditor窗口中單擊gum_Robotic_Op_3_ls1點以輸入，最后單擊AlignLocations對話框的OK按鈕完成路徑段中各個路徑點的姿態(tài)統(tǒng)一。2.機器人涂膠操作綜合優(yōu)化在本書案例中，機器人涂膠過程需要其TCP點的姿態(tài)漸變。首先調整好gum_Robotic_Op_3路徑段的第一個點gum_Robotic_Op_3_ls1和最后一個點gum_Robotic_Op_3_ls5的姿態(tài)，然后在PathEditor窗口中單擊gum_Robotic_Op_3路徑段，選擇軟件主界面Operation菜單→EditPath欄→InterpolateLocationsOrientation命令，在彈出的InterpolateLocationsOrientation對話框中，ReferenceLocations選項組的From和To輸入框默認填充了該路徑段的首尾兩點，直接單擊該對話框的OK按鈕即可。（2）路徑點位姿漸變2.機器人涂膠操作綜合優(yōu)化同理，完成剩下的gum_Robotic_Op_2、gum_Robotic_Op_1、gum_Robotic_Op_4三個路徑段的路徑點姿態(tài)漸變設定。（2）路徑點位姿漸變2.機器人涂膠操作綜合優(yōu)化在CollisionViewer窗口工具欄上單擊NewCollisionSet按鈕后彈出CollisionSetEditor對話框，單擊該對話框左側Check對象列表中的空白條目，分別拾取膠槍gumminggun和機器人robot2以輸入；單擊該對話框右側With對象列表中的空白條目，分別拾取槍架gunrack2、下蓋partb及變位機positioner以輸入。最后單擊該對話框的OK按鈕完成規(guī)則設定，用以檢測機器人本體和膠槍與變位機、下蓋及槍架之間是否會發(fā)生干涉碰撞。（3）涂膠過程干涉碰撞檢查2.機器人涂膠操作綜合優(yōu)化設定好干涉碰撞規(guī)則后，單擊CollisionViewer窗口工具欄上的CollisionModeOn\Off按鈕使能干涉碰撞檢查，然后單擊PathEditor窗口工具欄上的PlaySimulationForward按鈕再次仿真下蓋的涂膠過程，此時可以發(fā)現(xiàn)膠槍在前往gum_Robotic_Op_4路徑段的第一個路徑點時與下蓋發(fā)生碰撞干涉。（3）涂膠過程干涉碰撞檢查2.機器人涂膠操作綜合優(yōu)化在每個涂膠路徑段的第一個路徑點之前新增進槍過渡點，該點位于第一個路徑點的Z軸負向10mm處；在每個涂膠路徑段的最后一個路徑點之后新增出槍過渡點，該點位于最后一個路徑點的Z軸負向10mm處。（4）增加進槍和出槍過渡點2.機器人涂膠操作綜合優(yōu)化新增機器人進槍過渡點和出槍過渡點后，注意在PathEditor窗口中將這些新增的路徑點運動類型更改為LIN，并設置合理的外部軸數(shù)值。最后為機器人的總體涂膠操作路徑增加合適的起止過渡點，并仿真確認無誤以完成機器人涂膠路徑規(guī)劃。（4）增加進槍和出槍過渡點任務4.4

機器人噴涂規(guī)劃仿真4.4.1機器人噴涂操作預設定1.通過實驗數(shù)據(jù)在參數(shù)文件中設定噴槍參數(shù)涂料的厚度與噴涂過程中的很多因素有關，如噴頭的運動速度、噴頭的流量以及噴頭與零件表面的距離等，PS軟件需要相關實驗數(shù)據(jù)來對噴涂厚度進行評估和顯示。本書案例采用直接使用參數(shù)文件的原始數(shù)據(jù)來進行噴涂規(guī)劃仿真。2.噴槍噴設范圍描述在ObjectTree窗口中單擊噴涂工作站SprayStation節(jié)點，選擇軟件主界面Modeling菜單→Components欄→CreateNewResource命令，在彈出的NewResource對話框中的列表內選擇ToolPrototype類型，然后單擊OK按鈕以在SprayStation節(jié)點下新建資源節(jié)點，并將新資源節(jié)點重命名為sprayvolume。（1）創(chuàng)建資源節(jié)點2.噴槍噴設范圍描述在ObjectTree窗口中單擊剛剛新建的資源節(jié)點sprayvolume，選擇軟件主界面Modeling菜單→Geometry欄→Solids選項組→ConeCreation命令組→CreateaCone命令，用來創(chuàng)建圓錐體以表達噴槍的噴射范圍。（2）資源節(jié)點中新建圓錐體2.噴槍噴設范圍描述在彈出的CreateCone對話框中，Name文本框內鍵入圓錐的名字cone1，LowerRadius微調文本框內鍵入12以設定圓錐底部半徑為12mm，UpperRadius微調文本框內鍵入1以設定圓錐頂部半徑為1mm，Height微調文本框內鍵入60以設定圓錐高度為為60mm。最后的單擊該對話框的OK按鈕，以完成資源節(jié)點sprayvolume下圓錐體的創(chuàng)建。（2）資源節(jié)點中新建圓錐體2.噴槍噴設范圍描述單擊選中ObjectTree窗口中的sprayvolume節(jié)點，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，并將其重命名為conebase，然后將其定位到圓錐頂端中心，并調整其Z軸方向垂直指向圓錐底部。（3）資源節(jié)點中新建Frame2.噴槍噴設范圍描述分別單擊選中ObjectTree窗口中sprayvolume節(jié)點下的cone1節(jié)點和conebase節(jié)點，然后選擇軟件主界面Modeling菜單→EntityLevel欄→SetObjecttobePreserved命令以使它們保持可顯示狀態(tài)。（4）資源節(jié)點內對象可視2.噴槍噴設范圍描述最后再次單擊選中ObjectTree窗口中sprayvolume節(jié)點，選擇軟件主界面Modeling菜單→Scope欄→EndModeling命令以結束sprayvolume資源編輯,在彈出的SaveComponentAs對話框中將sprayvolume資源對象保存在本工程項目所在的ClientSystemRoot目錄下。（5）資源節(jié)點保存3.機器人畫刷創(chuàng)建在ObjectTree窗口或GraphicViewer窗口中單擊選中機器人robot3，選擇軟件主界面Process菜單→PaintandCoverage欄→PaintBrushEditor命令后彈出PaintBrushEditor對話框。單擊PaintBrushEditor對話框工具欄上的CreateBrush按鈕后彈出CreateBrush對話框。在CreateBrush對話框中，BrushName文本框內鍵入畫刷名稱Brush_1；3.機器人畫刷創(chuàng)建單擊Geometry選項組Solid輸入框使其背景變?yōu)榫G色，再單擊ObjectTree窗口中Sprayvolume資源節(jié)點下的圓錐體cone1以輸入；單擊Geometry選項組OriginFrame輸入框使其背景變?yōu)榫G色，再單擊ObjectTree窗口中sprayvolume資源節(jié)點下的conebase點以輸入。3.機器人畫刷創(chuàng)建設定完畢后單擊CreateBrush對話框的OK按鈕完成畫刷創(chuàng)建，此時在PaintBrushEditor對話框的Brushes列表中可以看到為機器人robot3創(chuàng)建的畫刷Brush_1。單擊PaintBrushEditor對話框的Close按鈕結束機器人畫刷創(chuàng)建。4.噴涂表面設定將上蓋零件parta、下蓋零件partb和芯柱零件partc按照裝配要求組合后定位到噴涂臺brushtable上，并與噴涂臺brushtable的轉盤（即lnk2）相綁定。（1）噴涂產品零件定位4.噴涂表面設定選擇軟件主界面Process菜單→PaintandCoverage欄→CreateMesh命令，在彈出的CreateMesh對話框中，單擊Parts列表框中的空白條目，再依次拾取需要被噴涂的上蓋parta和下蓋partb以輸入。CreateMesh對話框的TessellationTolerances選項組用于設定零件表面網格化的參數(shù)，此處設置Distance參數(shù)為1mm，Deviation參數(shù)為0.1mm，Angle參數(shù)為15°。最后即單擊CreateMesh對話框的OK按鈕生成待噴涂零件表面的網格模型。（2）噴涂表面建模4.4.2機器人噴涂操作規(guī)劃仿真1.創(chuàng)建噴涂操作機器人噴涂操作屬于連續(xù)制造特征操作，可以使用向導命令進行創(chuàng)建。選擇軟件主界面Process菜單→Continuous欄→ProcessContinuousGenerator命令，在彈出的ProcessContinuousGenerator對話框的Process下拉列表框內選擇Coveragepattern以指定操作模式。1.創(chuàng)建噴涂操作在ProcessContinuousGenerator對話框中單擊展開GeometrySelection選項組，首先單擊Faces輸入框使其背景變?yōu)榫G色后，再到GraphicViewer窗口中單擊所需噴涂的表面以輸入，此處拾取上蓋和下蓋在同一個方向上的側表面；然后分別單擊Startpoint輸入框和Endpoint輸入框使其背景變?yōu)榫G色后，再到GraphicViewer窗口中拾取噴涂表面上對應的起點和終點。（1）機器人噴涂路徑創(chuàng)建設定1.創(chuàng)建噴涂操作Strokesbefore和Strokesafter輸入框設定為1，即前各后擴展1條平行路徑線；Space輸入框中設定為20，即平行路徑線之間的間距為20mm。最后單擊勾選ProjectcontinuousMfg復選框以使能投影生成路徑點功能。（1）機器人噴涂路徑創(chuàng)建設定1.創(chuàng)建噴涂操作在ProcessContinuousGenerator對話框中單擊展開Operation選項組,在Operationname文本框內鍵入機器人噴操作的名稱Paint_Robotic_Op1；在Robot下拉列表框中選擇機器人robot3；單擊Tool輸入框使其背景變?yōu)榫G色后，再到GraphicViewer窗口中單擊機器人快換噴涂工具spraygun以輸入；單擊Scope輸入框使其背景變?yōu)榫G色后，再到OperationTree窗口中單擊復合操作SprayStation以輸入。（2）機器人噴涂操作創(chuàng)建設定1.創(chuàng)建噴涂操作在ProcessCo