【教材】項目二太陽能薄板搬運機器人

項目二太陽能薄板搬運機器人隨著我國光伏產業(yè)的發(fā)展和綠色能源的迫切需求，太陽能發(fā)電越來越多的被廣泛應用。太陽能板（也叫太陽能電池組件）是太陽能發(fā)電系統(tǒng)中的核心部分，也是太陽能發(fā)電系統(tǒng)中最重要的部分。隨著越來越多的太陽能發(fā)電系統(tǒng)的應用，對太陽能板的需求也是越來越大。在太陽能板的生產線我們可以看到一臺臺搬運機器人在忙碌而不知疲倦的把生產出來的太陽能薄板搬運到箱子里，當箱子裝滿后，輸送帶將箱子運走，搬運機器人繼續(xù)將太陽能板裝入新的空箱子中。根據太陽能生產線的李工介紹，搬運機器人的使用，不僅提高產品的質量和產量，而且在保障人生安全，改善勞動環(huán)境，提高生產效率，提高經濟效益方面都有十分重要的意義。機器人搬運物料將變成自動化生產制造的必備環(huán)節(jié)，搬運行業(yè)也將因搬運機器人的出現而發(fā)生新的巨變?！?，’學習目標Ir??尸-_______、一知識目標了解搬運機器人分類及工作站布局、組成；掌握搬運機器人常用指令；掌握搬運機器人工作步驟以及程序設計步驟;技能目標一,掌握搬運機器人系統(tǒng)組成；能使用示教器完成工業(yè)機器人搬運太陽能薄板I/O配置；能用Robotstudio完成工業(yè)機器人搬運太陽能薄板程序編寫及調試情感目標增強學生的動手能力；增強同學之間的相互溝通能力和合作意識WWW)項目任務搬運機器人機主要應用在物流、壓鑄、食品加工、電子等領域。搬運機器人工作站的建立不僅需要價格昂貴的硬件設備，還需要對搬運機器人要工作的環(huán)境參數有著嚴格的控制、現場的人員安全也是重要的考慮因素。為了最大程度的加深學生對搬運機器人工作站的了解、學習，本次實訓選用瑞士ABB公司的RobotStudio模擬仿真軟件軟件來學習搬運機器人工作站相關知識。通過模擬搬運機器人對太陽能生產線的太陽能薄板的搬運工作，來鍛煉學生的動手能力和分析問題的能力。太陽能薄板搬運工作站布局如圖2-1所示。

圖2-1工業(yè)機器人系統(tǒng)項目分析圖2-1工業(yè)機器人系統(tǒng)項目分析一、功能分析.當啟動搬運機器人以后，機器人便在程序原點等待流水線上的太陽能薄板，當檢測到太陽能薄板到達指定位置以后，機器人到達拾取薄板點上方100mm處并等待0.3s,之后拾取太陽能薄板，并轉移到存放位置的上方等待0.3s,之后放置太陽能薄板。機器人回到程序起始點等待下一次拾取太陽能薄板；.當按下急停按鈕以后，機器人停止工作，并恢復到啟動之前的狀態(tài)。二、系統(tǒng)分析太陽能薄板搬運機器人工作站系統(tǒng)主要由ABB工業(yè)機器人IRB120,氣吸附式末端執(zhí)行器，基座，太陽能薄板的輸送帶、盛放太陽能薄板的暫存盒等組成。

/核心知識/核心知識一、搬運機器人的分類和特點（一）搬運機器人的分類作為工業(yè)機器人的一員搬運機器人的結構形式多和其他類型的機器人相似，但是在實際的制造生產當中逐漸演變出多機型,類可以從結構上劃分或從應用場合上劃分,幾種：1.龍門式搬運機器人在實際的制造生產當中逐漸演變出多機型,類可以從結構上劃分或從應用場合上劃分,幾種：1.龍門式搬運機器人龍門式搬運機器人多采用模塊化結構,以適應不同場合的需求。搬運機器人的分從結構形式上看，搬運機器人可分為以下可依據負載位置、大小等選擇對應直線運動單元及組合結構形式。它的結構形式決定它的負載能力，龍門式搬運機器人可實現大物料、重噸位搬運，采用直角坐標系，編程方便快捷，廣泛應用于生產線轉線及機床上下料等大批量生產過程，如圖2-2所示圖2-2圖2-2龍門式搬運機器人.懸臂式搬運機器人懸臂式搬運機器人坐標系主要由X軸、Y軸、Z軸組成，它也可根據應用對象的不同采取不同的結構形式。懸臂式搬運機器人多數結構為Z軸隨Y軸移動，但是，在一些需要進入設備內部進行搬運作業(yè)的場合，Y軸也可在Z軸下方。懸臂式搬運機器人廣泛應用于臥式/立式機床、機床自動上下料及機床內部作業(yè)等。懸臂式搬運機器人如圖2-3所示。.側壁式搬運機器人側壁式搬運機器人坐標系也主要由X軸、Y軸、Z軸組成。側壁式搬運機器人的專用性強，主要應用于立體庫類，如，全自動銀行保管箱存取系統(tǒng)，檔案自動存取系圖2-4側壁式搬運機器人擺臂式搬運機器人坐標系主要由X軸、Y軸、Z軸組成，其中Z軸主要負責升降工作，也稱主軸。擺臂式搬運機器人具有較高的強度和穩(wěn)定性，是關節(jié)式搬運機器人的理想替代品，但是其負載程度比關節(jié)式搬運機器人小，廣泛應用于國內外廠家。擺臂式搬運機器人如圖2-5所示。圖2-5擺臂式搬運機器人.關節(jié)式搬運機器人關節(jié)式搬運機器人是目前工業(yè)中使用最常見的機型之一，它的行為類似于人的手臂，擁有5-6個軸，具有結構緊湊、占地空間小、相對工作空間大、自由度高等特點，適合幾乎任何軌跡或角度的工作。關節(jié)式搬運機器人設計制造周期短、柔性大，產品換型轉換方便。它可以落地安裝，天吊安裝、或安裝在軌道上服務更多的加工設備。關節(jié)式搬運機器人如圖2-6所示。圖2-6關節(jié)式搬運機器人由以上各搬運機器人的介紹可以看出，龍門式、懸臂式、側壁式、擺臂式搬運機器人均在直角坐標系下作業(yè)，它們的工作主要是通過完成沿著X、Y、Z軸上的線性運動，不能夠滿足對放置位置、相位等有特別要求的上下料作業(yè)需求，而關節(jié)式搬運機器人則可以實現對放置位置、相位等有特殊要求的上下料作業(yè)需要。具有占地面積小，動作空間大，減少廠源限制的特點。（二）搬運機器人的特點搬運機器人作為先進工業(yè)自動化設備，具有很強的通用性和穩(wěn)定性等優(yōu)點，并且操作簡便，功能豐富。隨著科學技術逐漸向智能化方向發(fā)展趨勢，搬運機器人也逐步向第三代工業(yè)機器人方向發(fā)展。本次項目主要以我們正處于的第一代工業(yè)機器人階段為背景，歸納出搬運機器人的優(yōu)點主要如下：動作穩(wěn)定，搬運準確性高；解放繁重的體力勞動，實現“無人”或“少人”生產，提高生產效率；定位準確，保證批量一致性；改善工人工作條件，擺脫有毒、有害環(huán)境；柔性高、適應性強，可實現多種形狀、不規(guī)則物料搬運；降低制造成本，提高生產效率。

二、搬運機器人的系統(tǒng)組成通過前面的學習，我們了解的搬運機器人的分類和特點，那么，搬運機器人是否就是在工業(yè)機器人的本體上加上末端執(zhí)行器就能夠進行工作了呢？答案是否定的，搬運機器人是包括相應附屬裝置和周邊設備形成的一個完整系統(tǒng)。下面，我們就以關節(jié)式機器人為例，介紹其工作站組成，如圖2-7所示。關節(jié)式搬運機器人工作站主要由操作機、控制系統(tǒng)、搬運系統(tǒng)、和安全保護裝置組成，其中搬運系統(tǒng)包含氣體發(fā)生裝置、正空發(fā)生裝置和手爪等。操作人員可通過示教器和操作界面板進行搬運機器人運動位置和動作程序的示教，設定運動速度、搬運參數等。i1—示教器2—機器人控制柜3—空壓機4—真空發(fā)生裝置5一操作機6—氣吸附式末端執(zhí)行器圖2-7搬運機器人系統(tǒng)組成關節(jié)式搬運機器人常見本體一般為4-6軸，如圖2-8所示。搬運機器人本體在結構設計上與其他關節(jié)式工業(yè)機器人本體類似，在負載較輕時兩者本體可以互換，但負載較重時搬運機器人本體通常會有附加連桿，它依附于軸行成平行四連桿機構，起到支撐體和穩(wěn)固末端作用。6軸搬運機器人本體部分具有回轉、抬臂、前伸、手腕旋轉、手腕彎曲和手腕扭轉6個獨立旋轉關節(jié)；5軸搬運機器人略去手腕旋轉這一關節(jié)，4軸搬運機器人略去了手腕旋轉和手腕彎曲這兩個關節(jié)運動。(a)四軸(a)四軸(b)五軸⑹六軸圖2-8搬運機器人本體運動軸搬運機器人的末端執(zhí)行器是安裝在操作機手腕的前端，用以直接執(zhí)行工作任務，火持工件，根據作業(yè)任務的不同，它可以是夾持器或專用工具等。夾持器是指具有夾持功能的裝置，如吸盤，機械手抓，托持器等；專用工具是指用以完成某項作業(yè)所需的裝置，如用于完成焊接作業(yè)所需的氣焊槍、電焊鉗等。末端執(zhí)行器不僅具有可調性，還具備感知性，以確保其的工作時具有足夠的夾持力和夾持精度。常見的搬運末端執(zhí)行器有吸附式、夾鉗式和仿人式等。.吸附式末端執(zhí)行器搬運機器人吸附式末端執(zhí)行器根基吸力的不同可分為氣吸附和磁吸附。（1）氣吸附主要是利用吸盤內壓力和大氣壓之間的壓力差進行工作，依據壓力差分為真空吸盤吸附、氣流負壓氣吸附、擠壓排氣負壓氣吸附等。1）真空吸盤吸附通過連接真空發(fā)生裝置和氣體發(fā)生裝置實現抓取和釋放工件，工作時，真空發(fā)生裝置將吸盤與工件之間空氣吸走使其達到真空狀態(tài)，此時，吸盤內的大氣壓小于吸盤外大氣壓，工件在外部壓力作用下被抓取，如圖2-9所示。2）氣流負壓氣吸附是利用流體力學原理，通過壓縮空氣高速流動帶走吸盤內氣體使吸盤內行程負壓，同樣利用吸盤內外壓力差完成取件動作，切斷壓縮空氣隨即消除吸盤內負壓，完成釋放工件動作。3）擠壓排氣負壓氣吸附是利用吸盤變形和拉桿移動改變吸盤內外部壓力完成工件吸取和釋放動作。吸盤的結構對吸附能力的大小有很大影響，但材料亦對吸附能力有較大影響，目前吸盤常用材料多為天然橡膠、半透明硅膠等。不同結構和材料的吸盤被廣泛應用于汽車覆蓋件、玻璃板件、金屬板件的切割及上下料等場合，適合抓取表面相對光滑、平整、堅硬、及微小材料，具有高效、無污染、定位精度高等優(yōu)點。a空大a空大/HE(2)磁吸附主要是利用磁力吸取工件，常見的磁力吸盤分為電磁吸盤、永磁吸盤、電永磁吸盤等，工作原理如圖2-10所示圖2-10磁吸附i1-直流電源圖2-10磁吸附i1-直流電源2-激勵線圈3工價電磁吸附1)電磁吸盤是內部激勵磁線圈通直流電后產生磁力，而吸附導磁性工件。2)永磁吸盤是利用磁力線通路的連續(xù)性及磁場疊加性工作，一般永磁吸盤的磁路為多個磁系，通過磁系之間的相互運動來控制工作磁極面上的磁場強度，進而實現工件的吸附和釋放動作。3)電永磁吸附是利用永磁磁鐵產生磁力，利用激磁線圈對吸力大小進行控制，起到“開、關”作用，電永磁吸盤結合永磁鐵吸盤和電磁吸盤的優(yōu)點，應用前景十分廣泛。由以上可知，磁吸附只能吸附對磁產生感應的物體，故對于要求不能有剩磁的工件無法使用，且磁力受溫度影響大，所以在高溫下作業(yè)也不能選擇磁吸附，因而磁吸附的使用有一定的局限性。磁吸附常適合要求抓取精度不高且在常溫下工作的工件。.夾鉗式末端執(zhí)行器夾鉗式末端執(zhí)行器通常采用手爪拾取工件，手爪和人手相似，是現代工業(yè)機器人廣泛應用的一種形式，通過手爪的開啟閉合實現對工件的夾取，一般有手爪、驅動機構、傳動機構、連接和支撐元件組成。多用于負載重、高溫、表面質量不高等吸附式無法進行工作的場合。手爪是直接與工件接觸的部件，其形狀、力度直接影響抓取工件的效果，但多數情況下只需兩個手爪配合就可以完成一件工件的夾取，對于復雜的工件可以選擇三爪或者多爪進行抓取。常見手爪前端形狀可分為V型爪、平面型爪、尖型爪等，如圖2-11所示。V型爪。常用于圓柱形工件抓取，具有夾持穩(wěn)固可靠，誤差相對較小。(2)平面型爪。多數用于夾持方形工件(至少有兩個平行面的，如包裝盒等)厚板形或者短小棒料。(3)尖型爪。常用于夾持復雜場合小型工件，避免與周圍障礙物相碰撞，也可火持熾熱工件，避免搬運機器人本體受到熱損傷。(a)V型爪(b)平面型爪(c)尖型爪圖2-11夾鉗式末端執(zhí)行器根據被抓取工件形狀、大小及抓取部位的不同，爪面形式常有平滑爪面、齒形爪面和柔性爪面。(1)平滑爪面。指爪面光滑平整，多數用來夾持已加工好的工件表面，保證加工表面無損傷。(2)齒形爪面。指爪面可有齒紋，主要目的是增加與夾持工件的摩擦力，確?；鸪址€(wěn)固可靠，常用于夾持表面粗糙毛坯或半成品工件。(3)柔性爪面。柔性爪面內鑲有橡膠、泡沫、石棉等物質，起到增加摩擦、保護已加工工件表面、隔熱等作用。多用于夾持已加工工件、熾熱工件、脆性或薄壁工件等。3.仿人式末端執(zhí)行器針對特殊外形工件進行抓取一般使用仿人式末端執(zhí)行器，仿人式末端執(zhí)行器主要包括柔性手和多指靈巧手。柔性手有多關節(jié)柔性手腕，具上每個手指有多個關節(jié)鏈組成，由摩擦輪和牽引絲

組成，工作時通過一根牽引線收緊另一根牽引線放松實現抓取，其抓取的工件多為不規(guī)則、圓形等輕便工件，如圖2-12所示。

圖2-12柔性手多指靈巧手是最完美的仿人手爪，包括多跟手指，每根手指都包含3個回轉自由度且為獨立控制，可實現精確操作，廣泛應用于核工業(yè)、航天工業(yè)等高精度作業(yè)，如圖2-13所示。圖2-13多指靈巧手搬運機器人夾鉗式、仿人式手爪一般都需要單獨外力進行驅動，即需要連接相應外部信號控制裝置及傳感系統(tǒng)，以控制搬運機器人手爪實時的動作狀態(tài)及里的大小，其手爪驅動方式多為氣動、電動和液態(tài)驅動。氣動驅動的手爪多用于輕型和中型的工件，液壓驅動的手爪多用于重型工件，電動伺服驅動的手爪用于復雜且精度要求高的場合。驅動裝置將產生的力或扭矩通過傳動裝置傳遞給末端執(zhí)行器（手爪），以實現抓取與釋放動作。根據手爪開啟和閉合狀態(tài)，傳動裝置可分為回轉型和移動型?；剞D型是夾鉗式手爪常用形式，通過滑槽、連桿、齒輪螺桿或蝸輪蝸桿等機構組合形成，可適時改變傳動比以實現對夾持工件不同力的需求；移動型手爪是指手爪做平面移動或直線往復移動來實現開啟閉合，多用于夾持具有平行面的工件，設計結構相對復雜，應用不如回轉型手爪廣泛。綜上所述，搬運機器人主要包括機器人和搬運系統(tǒng)，機器人是由搬運機器人本體及完成搬運軌跡控制的控制柜組成。搬運系統(tǒng)中末端執(zhí)行器主要有吸附式、夾鉗式和仿人式等形式。三、搬運機器人的作業(yè)示教因為技術尚未成熟，現在企業(yè)引入的工業(yè)機器人仍然以第一代工業(yè)機器人為主，它的基本工作原理是示教-再現。“示教”也稱引導，即由操作者直接或間接引導機器人，一步步按實際作業(yè)要求告知機器人應該完成的動作和作業(yè)的具體內容，機器人在引導的過程中以程序的形式將其記錄下來，并存儲在機器人控制裝置內；“再現”則是通過存儲內容的回放，使機器人能在一定精度范圍內按照程序展現所示教的動作和賦予的作業(yè)內容。簡言之，就是使用機器人代替工人進行自動化作業(yè)，必須先賦予機器人完成作業(yè)所需的信息，即運動軌跡、作業(yè)條件和作業(yè)順序。工業(yè)機器人作業(yè)示教的一項重要內容一一軌跡運動，即確定程序點處工具中心點(TCP)的位置。對搬運機器人而言，工具中心點因為末端不同而設置在不同的位置，如，吸附式末端執(zhí)行器的TCP一般設在法蘭中心線與吸盤平面交點處如圖2-14(a)圖所示，生產再現如圖2-14(b)圖所示。(a)吸盤式TCP(a)吸盤式TCP(b)生產再現圖2-14吸附式TCP點及生產再現四、搬運機器人的周邊設備與工位布局用搬運機器人完成某項搬運工作，除了需要搬運機器人(機器人和搬運設備)外,還需要一些輔助周邊設備。同時，為了節(jié)約生產廠區(qū)的空間，合理的機器人工位布局同樣也很重要。(一)搬運機器人的周邊設備目前，常用的搬運機器人輔助裝置有增加移動范圍的滑移平臺、合適的搬運系統(tǒng)裝置和安全保護裝置等。.滑移平臺對于某些搬運空間大、搬運機器人末端執(zhí)行器無法直接到達的的搬運位置或姿勢，可以通過外部軸的辦法來增加機器人的自由度。而增加滑移平臺就是搬運機器人增加自由度最常用的方法，它可安裝在地面或安裝在龍門框架上，如圖2-15所示（a）地面安裝（b）龍門架安裝圖2-15滑移平臺.搬運系統(tǒng)搬運系統(tǒng)主要包括真空發(fā)生裝置、氣體發(fā)生裝置、液壓發(fā)生裝置等，均為標準件。一般的真空發(fā)生裝置和氣體發(fā)生裝置均可滿足吸盤和氣動夾鉗所需動力，企業(yè)常用空氣控壓站對整個車間提供壓縮空氣和抽真空；液壓發(fā)生裝置的動力元件（電動機、液壓泵等）布置在搬運機器人周圍，執(zhí)行元件（液壓缸）與夾鉗一體，需安裝在搬運機器人末端法蘭盤上，與氣動夾鉗相類似。（二）搬運機器人的工位布局由搬運機器人組成的加工單元或柔性化生產，可完全替代人工實現物料自動搬運，因此搬運機器人工作站布局是否合理將直接影響搬運速率和生產節(jié)拍。根據工廠車間的的場地面積，在有利于提高生產節(jié)拍的前提下，搬運機器人工作站可采用L型、環(huán)狀、“品”字、“一”字等布局。L型布局。將搬運機器人安裝在龍門架上，使其行走在機床上方，可大限度的節(jié)約地面資源。環(huán)狀布局。又稱之為“島式加工單元”，如圖2-16所示，以關節(jié)式搬運機器人為中心，機床圍繞其周圍形成環(huán)狀，進行工件搬運加工，可大大提高生產效率、節(jié)約空間，適合小空間廠房作業(yè)圖2-17“一”字排列布局五、基本指令介紹1.基本指令為了方便搬運機器人仿真操作的編輯、查找等操作，常用指令及意義如下表2-1圖環(huán)狀布局。又稱之為“島式加工單元”，如圖2-16所示，以關節(jié)式搬運機器人為中心，機床圍繞其周圍形成環(huán)狀，進行工件搬運加工，可大大提高生產效率、節(jié)約空間，適合小空間廠房作業(yè)圖2-17“一”字排列布局五、基本指令介紹1.基本指令為了方便搬運機器人仿真操作的編輯、查找等操作，常用指令及意義如下表2-1圖2-16環(huán)狀布局字布局?！耙弧弊峙帕胁季謱S房的高度、長度都有一定的要求，如圖2-17所示，因其工作運動方式為直線編程，故很難滿足對放置位置、相位等有特別要求工件的上下料作業(yè)需求加工中心(0F1I)加工中心COP10>加工中心(QP12)加工中心2F⑶B333所示。B333指令格式功能說明語法MoveJ關節(jié)運動指令，其功能是機器人的工具中心點從一個位置移動到另一位置，路徑不一定是直線。MoveJp20,v100,z50,tool\WObj:=wobj1指令說明：機器人TCP從p10運動到p20,軌跡不確定。MoveL線性運動指令，其功能是機器人的TCP從起點到終點之間的路徑始終保持為直線。MoveLp20,v100,z50,tool\WObj:=wobj1指令說明：機器人TCP從p10運動到p20,軌跡為直線。MoveC圓弧運動指令，其功能是機器人沿圓弧到達終點。MoveLP20,p30,v100,z50,tool\WObj:=wobj1指令說明：機器人TCP從p10運動到p20,軌跡為圓弧。MoveAbsj絕對運動指令，將機器人各關節(jié)周運動至給定位置。MoveAbsjjpos10,v1000,z50,tool\WObj:=wobj1；指令說明：機器人運行至各關節(jié)軸零度位置。Set數字信號置位指令，功能是將數字輸出置位為1。SetDO1;指令說明：將DO1的信號強制轉化為1Reset數字信號復位指令，其功能是將數字輸出置位為0。ResetDO1;指令說明：將DO1的信號強制轉化為0WaitDI數字輸入信號判斷指令，其功能是用于判斷數字輸入信號的值是否與目符致。WaitDIDI,1;指令說明：等待數字信號DI轉化為1,之后再執(zhí)行下一條指令。IF條件判斷指令，其功能是，根據不同的條件去執(zhí)行不同的指令。IFnum1=1THENFlag1:=1；ENDIF指令說明：如果num1=1,Flag1被賦值為1。FOR重復執(zhí)行判斷指令，其功能是用一個或多個指令需要重復執(zhí)行數次的情況。FORiFORM1TO10DORoutine1;ENDFOR指令說明：重復執(zhí)行10次Routine1。WHILE條件判斷指令，其功能是用于在給定條件滿足的情況下，一直重復執(zhí)行對應的指令。WHILETRUEDOSetdi1=1；ENDWHILE指令說明：如果條件為真，將di1置位為1。ProcCall調用例行程序指令，其功能是在指定位置調用例行程序。在小教器中選擇ProcCall命令，之后關聯到相關程序即可完成該程序的調用功能。TEST返回例行程序指令，其功能是結束本例行程序的執(zhí)行，程序指針TESEreg1指令說明：判斷reg1的數值，CASE1:如果reg1等于1,貝U表2-1基本指令及其說明-1333IBD<333iaiia3331B-D3n3aBEi>31]liaGn333l?D<9339BD3333IKD93

返回到調用此程序的位置。Routine1;執(zhí)行Routine1；如果CASE2:reg1等于2,則執(zhí)Routine2;行Routine2；DEFAULT:Stop;否則,執(zhí)行Stop。ENDTEST!注釋行，在語句前面加上！表示語句是注釋，不執(zhí)行。!GotothePickPosition指令說明：GotothePickPosition是某條語句說明，不執(zhí)行。Offs以選定的目標點為基準，沿著選定工件坐標系的X、Y、Z軸防線偏移一定的距離。MoveLOffs(p10,0,0,10),v1000,z50,tool0\WObj:=wobj;指令說明：將機器人TCP移動至以p10為基準點，沿著wobj1的z軸正方向偏移10mm點的位置。CRobT讀取當前機器人目標點位置數據。PERSrobtargetp10;P10:=CRobT(\Tool:=tool1\WObj:=wobj1);指令說明：指定工具數據為tool1,工件坐標系為wobj1的情況下，讀取當前機器人目標點位置數據。TP類指令常用的寫屏指令，主要用于在顯示屏上顯示機器人的狀態(tài)。TPErase；TPWrite"TheRobotisrunning”顯小器長得內谷是:TheRobotisrunning!2.功能程序及數據存儲類型功能程序能夠返回一個特定的數據類型的值，在其他程序中可當做功能來調用例如：PERSnumnCount;!定義一個怒罵型數據nCountFUNCboolbCompare(numnMin,numnMax)!定義一個功能函數，函數的作用ReturnnCount>nMinANDnCount<nMax!是判斷nCount是否在給定的兩ENDFUNC!個數據nMin和nMax之間，如果!在，返回TRUE否則返回FALSE.PROCrTest()IFbCompare(5,10)THEN!這是一個測試程序，如果數據在,.....!5和10之間，就會執(zhí)行THENENDIF!下的動作。ENDPROC機器人數據存儲類型有三種方式，它們分別為VAR,PERS,CONST,具體類型功能如下表2-2所示。數據類型功能VAR變量型數據在程序執(zhí)行過程中和程序停止時，會保持當前值。但是如果程序指針被移到主程序后，數值會丟失。數據類型功能VAR變量型數據在程序執(zhí)行過程中和程序停止時，會保持當前值。但是如果程序指針被移到主程序后，數值會丟失。PERS無論程序指針如何，都會保持程序最后馥郁的值CONST在定義時已賦予了數值，并不能在程序中進行修改。表2-2數據存儲類型項目實施▼實訓準備W熟悉、了解搬運機器人工作站及其建立的基礎知識。已經安裝了ABB機器人仿真軟件RobotStudio,和存放已經集成太陽能搬運工作站的程序包SituationalTeaching_Carry.rspa或件的PC機。任務一創(chuàng)建工作站工業(yè)機器人工作站的創(chuàng)建主要包括幾何建模、空間布局、運動規(guī)劃、動畫仿真等四個階段，其中幾何建模和空間布局主要是對工業(yè)機器人及其工作單元的三維幾何構造和各單元的空間位置擺放。由于實訓時間限制，幾何建模、空間布局、運動規(guī)劃（可參考項目一中的任務三的相關內容）比較占用時間，不能在本次實訓中完成，故而我們采用已經集成太陽能搬運工作站的程序包文件，通過解壓和I啟動實現工作站的初始化。-1333IBD<333iaiia3331B-D3n3aBEi>31]liaGn333l?D<9339BD3333IKD931,解包工作站圖2-18圖2-19決找打包文件圖2-18圖2-19決找打包文件雙擊工作站打包文件SituationalTeaching_Carry.rspag打包文件。根據解包向導進行

工作站設置，單擊

“下一個”按鈕?！険裱竽樈獍募哪夸汚C：iLWersVyhjl‘逢擇洋臉解包文件的目錄AC：iLWersVyhjl工卜皿由tmi一七1二的卜04曾曲-…1kJ這尋要第幽仃包二件C.1上函六「5心事|42，下￡14115，1*li晡怔m［；觀母”"I藪助㈤|取消巴圖2-20在“選擇存放解包文件的目錄”下設置或修改存放解包文件的地址，之后單擊“下一個”按鈕。圖2-23圖2-21圖2-22選擇RobotWare版本，一般選取當前版本，最低版本要求是5.14.02版本，單擊“下一個”。此時完成了解包的設置,單擊“完成”等待解包完成。單擊“關閉”，完成解包工作。2.創(chuàng)建備份再選擇“備份”菜單下的“創(chuàng)建備份”。在RobotStudio仿真軟件的菜單欄中單擊“離線”，圖2-25圖2-25在彈出的對話框中完成備份名字和備份位置的設定。在“備份名稱”下為備份命名，在“位置”下為備份設定指定的存儲位置。3.執(zhí)行I3.執(zhí)行I啟動備份完成后，單擊“重啟”按鈕，在下拉菜單中選擇“I-啟動”。圖2-26圖2-27單擊“確定”圖2-28在彈出的更新虛擬控制器的對話框中暫時選圖2-304.執(zhí)行更新BaseFrame操作圖2-29圖2-31首先單擊“離線”菜單下的“系統(tǒng)配置”選項。在彈出的對話框中,選擇“ROB_1”。在右側選取“使用當前工作站數值”，單擊“確定”按鈕。圖2-32待執(zhí)行熱啟動后，工作站的初始化完圖2-33圖2-34圖2-33圖2-34▼任務二配置系統(tǒng)I/O▼.配置I/O單元ABB工業(yè)機器人標準I/O板都是下掛在現場總線下的設備，通過設置I/O單元配置，實現I/O板與現場總線的通訊連接。搬運太陽能薄板系統(tǒng)需要創(chuàng)建的I/O單元的參數如表2-3所示。表2-3I/O單元參數列表NameTypeofUnitConnectedtoBUSDeviceNetAddressBoard10D651DeviceNetl10將機器人的運行模式，改為手動低速模式。點擊圖示的小按鈕進行機器人運行模式的設置。在彈出的界面中選擇手動低速模式，如圖所示。設置系統(tǒng)的I/O單元在虛擬示教器中進行，首先14Hl?WJlOil阻事~|?)h>h*mse，叫X]iftfcfAT向定義昴加豆由件工整物技擰總*配置FltEFeMontfutfi配?常用】組推號配■可看再投事設*4.器人控煙黑的U電和時M都￡討-府■斥統(tǒng)便糧杓*MM圖2-35ftp***r?H?him號個子即和包含肉干電?摯悔的不品模型“，a+*1/0AHAIff■■笥4■IP宴Mft&?item”L?wluiBnE'ditnI-1rjAusr*i.?jJ1貓ma.】luwi^hinr*twiimian爾與tEBChitpulSfHEllVF■LnpulCanunidiim14Hql1圖2-36lAsainFP*v5*:aFv*KMMHS*個taE■系帙的不閏3t??當14土鼻；i內JkccM5ralCrotivConrKKllgmVieldbuvCiMwidT*fElcna】SfHEliEHOutputUaitTypeBusneldbuifNjTufleSjrsteBInputEH文M圖2-37參照項目一，在虛擬示教器中將示教器的顯示語言更改為中文。點擊ABB標志，選擇“控制面板”，在控制面板下的列表中選擇“配置”。單擊“主題”，在下拉菜單中選擇“I/O”。配置Unit單元。雙擊Unit進入I/O單元配置界面。圖2-38在界面中單擊“添加”按鈕。表2-4I/O單元參數列表NameTypeofUnitConnectedtoBUSDeviceNetAddressBoard10D651DeviceNet110圖2-39J}首先雙擊“Name”圖2-40圖2-40在彈出的對話框中設置I/O單元的名稱Board10o單擊“確定”按鈕，返回I/O單元配置界面圖2-41圖2-42圖圖2-41圖2-42圖2-43在I/O單元參數配置界面雙擊“TypeofUnit”，設定系統(tǒng)使用的I/O板的類型。在彈出的對話框中選擇搬運系統(tǒng)用到的I/O板“d651”。單擊確定返回I/O單元配置界面。單擊ConnectedtoBus在右側的下拉菜單中選擇搬運系統(tǒng)I/O板連接的總線DeviceNeto*■□薇通福的由。事宜D金4L圖2-44gnm^■I■>HVSloreUhhUnU圖2-45*???AfBTSut4?設置DeviceNetAddress。單擊右下角的黃色按鈕，進入到下一頁DeviceNetAddress設置界面。雙擊擊DeviceNetAddress,在彈出的對話框中輸入I/O板在總線中的地址10,單擊“確定”按鈕。在彈出的對話框中選擇“是”按鈕，將設定的I/O單元生效。.配置I/O信號I/O信號定義系統(tǒng)中各種信號的名字，根據信號的狀態(tài)編輯工業(yè)機器人的動作。首先依據機器人動作分析系統(tǒng)需要的信號以及信號類型（如產品到位信號、真空反饋信號、打開真空信號、暫存裝置滿載信號等），其次分析完成這些動作需要用到的動力系統(tǒng)和相關程序系統(tǒng)需要的信號（如電動機上電、急停復位等信號）。表2-5I/O信號參數列表NameTypeofSignalAssignedtoUnitUnitMappingI/O信號注解di00_BufferReadyDigitialInputBoard100暫存裝置到位置信號di01_PanelInPickPosDigitialInputBoard101產品到位信號di02_VacuumOKDigitialInputBoard102真空反饋信號di03_StartDigitialInputBoard103外接“開始“di04_StopDigitialInputBoard104外接“停止“di05_StartAtMainDigitialInputBoard105外接“從主程序開始“di06_EstopResetDigitialInputBoard106外接“急停復位”di07_MotorOnDigitialInputBoard107外接“電動機上電“do32_VacuumOpenDigitialOutputBoard1032打開真空do33_AutoOnDigitialOutputBoard1033自動狀態(tài)輸出彳言號do34_BufferFullDigitialOutputBoard1034暫存裝置滿載

圖2-46在手動低速模式下，進入I/O配置界面。在I/O配置界面中，雙擊“Signal"，進入I/O圖2-46['一aG-，工*E國IXI依?再*-fltE-5iai圖2-47I/O信號配置界面中已經列出系統(tǒng)現有的信號。單擊“添加”，進入I/O信號參數設置界面。圖2-48雙擊“Name”項，設置系統(tǒng)信號的名字。||■nItlAAI?EW重IBVIVIII.心［時y.—jtmrnr^nFi^TnrnFirnFirrn同［ZE臼EEtZIEEIZECIE圖2-49?IABB1山］桂■?青-S*-KaJ￡■?無一新甯It心算將晰有心■單AJ?成■為一gFUELwrvi直擊f?立◎■盤?DI?V_2*n?wWW1SaeiuIIdentificaliUfetiTM■爐卜MTI圖2-51EM?十三?才￡■1h?h圖2-50Ass-1tnUnit在彈出的對話框中輸入數字信號的名字di00_BufferReady（使用ABB提供的鍵盤輸入信號的名字時注意Shift鍵的使用），單擊“確定”。雙擊TypeofSignal,設定信號的類型，在右側彈出的下拉菜單中選擇“DdigitalInput”。雙擊AssignedtoUnit,設定信號所在的I/O模塊，在右側彈出的下拉菜單中選擇board10.IftL|"國?I［瞌?卡?RT.J已■*0*un?|||/=*rIH圖2-52IftL|"國?I［瞌?卡?RT.J已■*0*un?|||/=*rIH圖2-52(aHKIZ用?訴?KS丸1-*城時恭胃O在晤畫動控制■之前更改不舍生素I是否NJ匚密后？Naw、"TfpedCuicftd??離功VMiiIh..LhK靠iSTMllJ9曲牛?1圖2-53圖2-54雙擊UnitMapping項,設定信號所占用的地址，在彈出的對話框中輸入0,然后單擊“確信號di00_BufferReady的配置完成。在彈出的是否執(zhí)行熱啟動界面中單擊“否”，返回到I/O信號配置界面。此時可以看到剛才配置的信號di00_BufferReady已經出現在信號列表中了。單擊“添加”按鈕，重復上面的I/O信號配置步驟直到完成所有I/O信號的配置。.SGTilMitTIAtIM仲-ME-幣EH1-茂加?域0科士節(jié)口后瞽VType最后彈出的對話框中，選擇“是”，執(zhí)行熱啟動使配置好的信號生效。?域0科士節(jié)口后瞽VType圖2-55.配置系統(tǒng)輸入輸出為了實現使用I/O信號控制機器人相關動作目的，需要將系統(tǒng)的I/O信號和機器人系統(tǒng)提供的控制信號關聯起來，即配置系統(tǒng)的輸入/輸出。搬運系統(tǒng)中需要關聯的I/O信號和系統(tǒng)控制信號如表2-6所示。表2-6輸入輸出列表TypeSignalNameAction\StatusArgumentl注釋SystemInputDi03_StartStartContinuous程序啟動SystemInputDi04_StopStop無程序停止SystemInputDi05_StartAtMainStartAtMainContinuous從主程序啟動SystemInputDi06_EstopResetEstopReset無急停狀態(tài)恢復SystemInputDi07_MotorOnMotorOn無電動機上電SystemOutputDo33_AutoOnAutoOn無自動狀態(tài)輸出Ji,j*l^CTJi??T..>"*1M4Ji,j*l^CTJi??T..>"*1M4圖2-56圖2-57在手動低速模式下，進入系統(tǒng)的I/O配置界面。在界面中雙擊“SystemInput”進入系統(tǒng)輸入界面。此時界面中沒有與機器人控制信號相關聯的I/O單元信號。單擊“添加”。一…二二圖2-58圖2-59圖2-60在系統(tǒng)輸入參數配置界面中單擊“SignalName”，在右側的下拉菜單中選擇di03_Start單擊Action,在彈出的對話框中選擇與I/O信號di03_Start相關聯的機器人系統(tǒng)控制信號“Start”，之后單擊“確定”，返回配置界面。單擊Argument1，在右側的下拉菜單中選擇“Continuous”。單擊“確定”。在技官對產生器之It更改不會生效.是三上即■后7在彈出的對話框中選擇“否”。是圖2-61返回到系統(tǒng)輸入配置界面。重復上面的配置步驟，只到系統(tǒng)的輸入輸出信號配置完全。在彈出的對話框中單擊“是”，完成系統(tǒng)的I/O配置。任務三創(chuàng)建搬運機器人搬運程序數據▼在進行正式編程之前，需要構建必要的編程環(huán)境，其中工具數據tooldata（用于描述安裝在機器人第六軸上的工具的TCP、質量、中心等參數數據）、工件坐標wobjdata（描述工件相對于大地坐標的位置）、有效載荷數據loaddata（用于描述安裝在機器人第六軸上工具的質量重心偏移和搬運物品質量重心）要在編程前進行定義。.創(chuàng)建工具數據搬運太陽能薄板的工具是真空吸盤，其形狀相對規(guī)則，我們設定其重量為1千克,工具的重心在垂直方向的115毫米處。如圖2-62所示。圖2-62真空吸盤的工具數據tGripper的各項參數如表2-7所示表2-7tGripper工具數據參數表參數名稱參數數值RobotholdTRUEtransX0Y0Z115rotq11q20q30

q40mass1cogX0Y0Z100圖2-63色IblEdil以人輸出<7?；础ǖ那踵∈录罩?i&dEMt密注管理直華1梟堆館總宓手動姆史自育4產營口V朝邳?不國注徜速模式。在離線菜單下點擊虛擬示教器。在虛擬示教器中點擊ABB標志，選擇“手動操縱”，進入程序數據創(chuàng)建界面。程序數據創(chuàng)建界面中選擇“工具坐標”圖2-64-在控制面板中將機器人的運行模式，改為手動低圖2-65rawHalP5e￥x71iCTi-mtT?I片?*11商用d褐奧至JtU*ldHti―的有密臭科tf#:M：修行*摩:■維數Tt-_為福必恥rN?h、初蛤桶好電箱圖2-66此時工具坐標的列表中已經有一個系統(tǒng)提供的用以作為參照的坐標tool0o單擊“新建”，創(chuàng)建搬運系統(tǒng)用到的真空吸板工具坐標。在彈出的對話框中設置工具數據的聲明，包括名稱、范圍。存儲類型等，如圖2-66所示。之后單擊確定，返回程序數據創(chuàng)建界面。選中tGripper,單擊“編輯”按鈕，在下拉菜單中選擇“更改值”。圖2-67HB1...5弗?金坐標嘉-a*丁村中標:iCrippnrd?工科坐標:U0…load?！?pb書娃核苜：然里桿修至:餐直■,韓?段機留單元：ff4??圖2-69圖2-68vrasBF巴?*/?■nOri大?坐標…根據參數列表2-7,對搬運太陽