ABB工業(yè)機器人離線編程與虛擬仿真 課件 -項目五 工業(yè)機器人搬運離線仿真

ABB工業(yè)機器人離線編程與虛擬仿真學習目標◆了解工業(yè)機器人搬運工作站的組成◆熟悉搬運機器人的類型和特點◆掌握Smart組件的基本概念、創(chuàng)建方法◆掌握創(chuàng)建工作站I/O信號的基本方法◆掌握設定工作站邏輯的基本原理技能目標◆能夠正確應用、調(diào)試Smart子組件?！裟軌騽?chuàng)建機器人搬運離線程序?！裟軌蜻M行工作站邏輯設定。◆能夠?qū)Π徇\工作站系統(tǒng)進行仿真調(diào)試。知識目標項目五工業(yè)機器人搬運離線仿真任務一創(chuàng)建機器人搬運仿真工作站任務二創(chuàng)建工作站Smart組件項目總結(jié)任務三機器人搬運程序創(chuàng)建與仿真調(diào)試項目五工業(yè)機器人搬運離線仿真任務一創(chuàng)建機器人搬運仿真工作站

在本次任務中，以輪轂搬運為例創(chuàng)建工業(yè)機器人搬運仿真工作站。仿真工作站利用ABB工業(yè)機器人將產(chǎn)品從輸送帶末端搬到棧板上，并按次序合理放置。任務描述

搬運作業(yè)就是將工件從一個加工位置移動到另一個加工位置的過程。若采用工業(yè)機器人來完成搬運作業(yè)，則整個搬運系統(tǒng)稱為工業(yè)機器人搬運工作站。

通常來說，一個完整的工業(yè)機器人搬運工作站由以下幾部分構(gòu)成。

（1）一臺或多臺工業(yè)機器人，包括機器人本體和機器人控制系統(tǒng)。

（2）用于拾取工件的機器人末端執(zhí)行器，如手爪、吸盤夾具。

（3）工作站周邊設備，如傳送工件的輸送裝置、存放工件的料倉等。

（4）周邊設備的控制系統(tǒng)，如PLC控制柜。

（5）用于安全防護的安全圍欄及安全門等。ABB工業(yè)機器人進行搬運作業(yè)的典型應用如圖5-1所示。知識學習1.機器人搬運工作站的組成任務一創(chuàng)建機器人搬運仿真工作站知識學習1.機器人搬運工作站的組成任務一創(chuàng)建機器人搬運仿真工作站圖5-1機器人搬運工作站知識學習2.搬運機器人任務一創(chuàng)建機器人搬運仿真工作站a）SCARA機器人b）關節(jié)型機器人c）并聯(lián)機器人d）直角坐標機器人圖5-2搬運機器人知識學習2.搬運機器人任務一創(chuàng)建機器人搬運仿真工作站（1）SCARA機器人SCARA是SelectiveComplianceAssemblyRobotArm的縮寫，意思是一種應用于裝配作業(yè)的機器人手臂，如圖5-2（a）所示。SCARA機器人一般有四個關節(jié)軸，即三個旋轉(zhuǎn)軸和一個上下移動的關節(jié)軸。其中，三個旋轉(zhuǎn)關節(jié)的軸線相互平行，在平面內(nèi)進行定位和定向；另一個關節(jié)是移動關節(jié)，用于完成垂直于平面的運動。這類機器人的結(jié)構(gòu)輕便、響應快，最適用于平面定位，垂直方向進行裝配的作業(yè)。知識學習2.搬運機器人任務一創(chuàng)建機器人搬運仿真工作站（2）關節(jié)型機器人

關節(jié)型機器人是現(xiàn)今的主流工業(yè)機器人類型，一般由四個或六個旋轉(zhuǎn)關節(jié)軸構(gòu)成，如圖5-2（b）所示?，F(xiàn)在市場上各大廠家推出的工業(yè)機器人產(chǎn)品絕大多數(shù)都是這種類型，因為關節(jié)型機器人的作業(yè)范圍大、動作靈活，故而應用十分廣泛。（3）并聯(lián)機器人

并聯(lián)機器人相對于目前廣泛應用的串聯(lián)機器人，具有精度高、負荷自重比大、剛度高、速度快等顯著優(yōu)點，但工作空間較小。并聯(lián)機器人配以機器視覺、傳送帶跟蹤等應用功能，就可以打造極具柔性的物料搬運生產(chǎn)線。圖5-2（c）所示是一種4自由度的并聯(lián)機器人。知識學習2.搬運機器人任務一創(chuàng)建機器人搬運仿真工作站（4）直角坐標機器人

在工業(yè)應用中，能夠?qū)崿F(xiàn)自動控制的、可重復編程的、運動自由度僅包含三維空間正交平移的自動化設備稱為直角坐標機器人。作為一種成本低廉、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單的機器人系統(tǒng)解決方案，直角坐標機器人因其行程大、負載能力強、精度高、組合方便而被廣泛應用于涂膠、上下料、碼垛、包裝、焊接、搬運、裝配等生產(chǎn)領域。它在替代人工，提高生產(chǎn)效率，穩(wěn)定產(chǎn)品質(zhì)量等方面具備顯著的應用價值。圖5-2（d）所示是一種直角坐標機器人。任務實施在RobotStudio軟件中創(chuàng)建機器人系統(tǒng)。任務一創(chuàng)建機器人搬運仿真工作站（1）解壓工作站文件：在“文件”選項卡中單擊【打開】，選擇機器人搬運工作站的打包文件“5-1-RobotforHandling”，然后依次單擊【下一個】，直至【完成】，最后單擊【關閉】按鈕。（2）開啟創(chuàng)建機器人系統(tǒng)：選擇“基本”選項卡，單擊【機器人系統(tǒng)】→【從布局…】，進入機器人系統(tǒng)創(chuàng)建過程。任務實施任務一創(chuàng)建機器人搬運仿真工作站（3）修改系統(tǒng)名稱和位置：①在彈出的“從布局創(chuàng)建系統(tǒng)”對話框中，修改系統(tǒng)名稱和位置，選擇RobotWare版本。②單擊【下一個】按鈕，進入下一步。（4）選擇系統(tǒng)的機械裝置：①在“機械裝置”框內(nèi)選擇機器人型號。②單擊【下一個】按鈕，進入下一步。任務實施任務一創(chuàng)建機器人搬運仿真工作站（5）系統(tǒng)選項設置：在“系統(tǒng)選項”對話框中，單擊【選項…】按鈕，進入配置系統(tǒng)選項。（6）配置系統(tǒng)選項：①將“DefaultLanguage”設置為“Chinese”，將“IndustrialNetworks”設置為“709-1DeviceNetMaster/Slave”。②單擊【確定】按鈕，進入下一步。任務實施任務一創(chuàng)建機器人搬運仿真工作站（7）確定機器人系統(tǒng)的創(chuàng)建：單擊【完成】按鈕，創(chuàng)建機器人系統(tǒng)。任務一創(chuàng)建機器人搬運仿真工作站任務二創(chuàng)建工作站Smart組件項目總結(jié)任務三機器人搬運程序創(chuàng)建與仿真調(diào)試項目五工業(yè)機器人搬運離線仿真任務二創(chuàng)建工作站Smart組件任務描述

在機器人搬運仿真工作站中，Smart組件能實現(xiàn)輸送帶和吸盤工具的動態(tài)效果。在本次任務中，輸送帶的動態(tài)效果包括輸送帶前端自動生成工件、工件沿輸送帶到達末端后停止運動、工件被移走后輸送帶前端再次生成工件，依次往復循環(huán)；吸盤工具的動態(tài)效果包括拾取工件、放置工件。

（1）LogicGateLogicGate是對數(shù)字信號進行邏輯運算。輸出信號Output由輸入信號InputA和InputB在Operator中指定的邏輯運算結(jié)果決定，延遲在Delay中指定。LogicGate的屬性與信號說明見表5-2。

知識學習1.

“信號和屬性”子組件任務二創(chuàng)建工作站Smart組件屬性說明Operator各種邏輯運算符：AND、OR、XOR、NOT、NOPDelay用于設定輸出信號變化延遲時間信號說明InputA第一個輸入信號InputB第二個輸入信號Output邏輯運算的結(jié)果表5-2LogicGate的屬性與信號說明

（2）LogicSRLatchLogicSRLatch用于置位/復位信號，并能將輸出信號取反。當Set由0變成1后，Output=1，InvOutput=0；當Reset由0變成1后，Output=0，InvOutput=1。其信號說明見表5-3。

知識學習1.

“信號和屬性”子組件任務二創(chuàng)建工作站Smart組件信號說明Set設定置位信號Reset設定復位信號Output指定輸出信號InvOutput指定反轉(zhuǎn)輸出信號表5-3LogicSRLatch的信號說明

（3）TimerTimer是以指定間隔時間發(fā)脈沖信號。當使能信號Active為1時，當前仿真時間CurrentTime持續(xù)計時。一旦當前仿真時間等于SartTime的值時，將在Output輸出首個脈沖。若Repeat的值為True，首個脈沖觸發(fā)后，每隔Interval中指定的時間將再次觸發(fā)一個脈沖信號。當Active為0時，CurrentTime將停止遞增；當Reset為1時，CurrentTime將被重置為0。Timer屬性和信號說明見表5-4。

知識學習1.

“信號和屬性”子組件任務二創(chuàng)建工作站Smart組件

（3）Timer知識學習1.

“信號和屬性”子組件任務二創(chuàng)建工作站Smart組件屬性說明StartTime指定觸發(fā)第一個脈沖前的時間Interval指定每個脈沖間的仿真時間Repeat指定信號是重復還是僅執(zhí)行一次CurrentTime指定當前仿真時間信號說明Active將該信號設為True啟用Timer，設為False停用TimerOutput在指定時間間隔發(fā)出脈沖Reset設定為1時來復位當前仿真計時表5-4Timer的屬性與信號說明

（1）ParametricBox知識學習2.

“參數(shù)模型”子組件任務二創(chuàng)建工作站Smart組件屬性說明SizeX沿X軸方向指定該盒形固體的長度SizeY沿Y軸方向指定該盒形固體的寬度SizeZ沿Z軸方向指定該盒形固體的高度KeepGeometry設置為False時將刪除生成部件中的幾何信息信號說明Update設置該信號為1時更新生成的部件

ParametricBox生成一個指定長度、寬度和高度尺寸的盒形幾何體。其屬性和信號說明見表5-5。表5-5ParametricBox的屬性與信號說明

（2）LinearRepeater知識學習2.

“參數(shù)模型”子組件任務二創(chuàng)建工作站Smart組件LinearRepeater是根據(jù)給定的間隔和方向?qū)σ欢〝?shù)量的幾何體創(chuàng)建線性陣列。其屬性說明見表5-6。屬性說明Source指定要復制的對象Offset指定復制對象間的距離Distance指定復制間的距離Count指定要創(chuàng)建的復制對象數(shù)量表5-6LinearRepeater的屬性說明

（1）LineSensor知識學習3.

“傳感器”子組件任務二創(chuàng)建工作站Smart組件

Linesensor根據(jù)起始點、結(jié)束點和半徑來定義一條線段。當Active信號持續(xù)為1時，傳感器將檢測與該線段相交的對象。出現(xiàn)相交時，輸出信號SensorOut為1。其屬性及信號詳細說明見表5-7。屬性說明Start指定起始點End指定結(jié)束點Radius指定半徑SensedPart指定與Linesensor相交的部件SensedPoint指定相交對象上的點，距離起始點最近信號說明Active指定LineSensor是否激活SensorOut當Sensor與某一對象相交時為True表5-7LineSensor的屬性與信號說明

（2）PlaneSensor知識學習3.

“傳感器”子組件任務二創(chuàng)建工作站Smart組件PlaneSensor通過原點、兩軸線定義平面。當Active為1時，傳感器會檢測與平面相交的對象。出現(xiàn)相交時，相交對象會顯示在SensedPart屬性中，并將SensorOut輸出信號設置為1。其屬性及信號詳細說明見表5-8。屬性說明Origin指定平面的原點Axis1指定平面的第一個軸Axis2指定平面的第二個軸SensedPart指定與PlaneSensor相交的部件信號說明Active指定PlaneSensor是否激活SensorOut當Sensor與某一對象相交時為True表5-8PlaneSensor的屬性與信號說明

（1）Source知識學習4.

“動作”子組件任務二創(chuàng)建工作站Smart組件Source是創(chuàng)建一個對圖形對象的復制。其屬性及信號詳細說明見表5-9。屬性說明Source指定要復制的對象Copy指定復制Parent指定要復制的父對象Position指定復制相對于其父對象的位置Orientation指定復制相對于其父對象的方向Transient如果在仿真時創(chuàng)建了復制，將其標識為瞬時的，這樣的復制不會被添加至撤銷隊列中且在仿真停止時自動被刪除信號說明Execute設該信號為True創(chuàng)建對象的復制Executed當完成時發(fā)出脈沖表5-9Source的屬性與信號說明

（2）Attacher知識學習4.

“動作”子組件任務二創(chuàng)建工作站Smart組件

Attacher是指安裝一個對象。設置Execute信號為1時，Attacher將Child安裝到Parent上。如果Parent為機械裝置，還必須指定要安裝的Flange。如果選中Mount，還會使用指定的Offset和Orientation將子對象裝配到父對象上。完成時，將設置Executed輸出信號。其屬性及信號詳細說明見表5-10。屬性說明Parent指定子對象要安裝在哪個對象上Flange指定要安裝在機械裝置的哪個法蘭上（編號）Child指定要安裝的對象Mount如果為True，子對象裝配在父對象上Offset當使用Mount時，指定相對于父對象的位置Orientation當使用Mount時，指定相對于父對象的方向信號說明Execute設為True進行安裝Executed當完成時發(fā)出脈沖表5-10Attacher的屬性與信號說明

（3）Detacher知識學習4.

“動作”子組件任務二創(chuàng)建工作站Smart組件Detacher是指拆除一個已經(jīng)安裝的對象。設置Execute信號為1時，Detacher會將Child從其所安裝的父對象上拆除。如果選中了KeepPosition，位置將保持不變，否則將相對于其父對象放置子對象的位置。完成時，將設置Executed信號。其屬性及信號詳細說明見表5-11。屬性說明Child指定要拆除的對象KeepPosition如果為False，被安裝的對象將返回其原始的位置信號說明Execute設置該信號為True，移除安裝的物體Executed當完成時發(fā)出脈沖表5-11Detacher的屬性與信號說明

（1）LinearMover知識學習5.

“本體”子組件任務二創(chuàng)建工作站Smart組件LinearMover是指讓對象按指定的速度和方向在一條直線上移動。其屬性及信號詳細說明見表5-12。屬性說明Object指定要移動的對象Direction指定移動對象的方向Speed指定對象移動的速度Reference指定參考坐標系信號說明Execute將該信號設為True，開始移動對象；設為False時，停止表5-12LinearMover的屬性與信號說明

（2）PoseMover知識學習5.

“本體”子組件任務二創(chuàng)建工作站Smart組件PoseMover是指將機械裝置的關節(jié)運動到一個已定義的姿態(tài)。設置Execute輸入信號為1時，機械裝置的關節(jié)移向給定姿態(tài)。達到給定姿態(tài)時，設置Executed輸出信號為1。屬性說明Mechanism指定要進行移動的機械裝置Pose指定要移動到的姿勢的編號Duration指定機械裝置移動到指定姿態(tài)的時間信號說明Execute設為True，開始或重新開始移動機械裝置Pause暫停動作Cancel取消動作Executed當機械裝置達到位姿時信號為PulseshighExecuting在運動過程中為HighPaused當暫停時為High表5-13PoseMover的屬性與信號說明

還有一些其它功能的Smart子組件，比如切換視角、生成隨機數(shù)等，這里主要介紹一下Queue子組件。知識學習6.

“其它”子組件任務二創(chuàng)建工作站Smart組件Queue表示對象遵循FIFO(firstin,firstout)的隊列。當信號Enqueue被設置為1時，在Back中的對象將被添加到隊列，隊列前端對象將顯示在Front中；當設置Dequeue信號為1時，F(xiàn)ront對象將從隊列中移除；當設置Clear信號為1時，隊列中所有對象將被刪除。其屬性及信號詳細說明見表5-14。知識學習6.

“其它”子組件任務二創(chuàng)建工作站Smart組件屬性說明Back指定Enqueue的對象Front指定隊列的第一個對象NumberOfObjects指定隊列中的對象數(shù)目信號說明Enqueue將在Back中的對象添加至隊列末尾Dequeue將隊列前端的對象移除Clear將隊列中所有對象移除Delete將在隊列前端的對象移除并將該對象從工作站移除DeleteAll清空隊列并將所有對象從工作站中移除表5-14Queue的屬性與信號說明任務實施1.創(chuàng)建輸送帶Smart組件——設定物料源任務二創(chuàng)建工作站Smart組件（1）解壓工作站文件：在“文件”選項卡中單擊【打開】，選擇機器人搬運工作站的打包文件“5-2-RobotforHandling”，然后依次單擊【下一個】，直至【完成】，最后單擊【關閉】按鈕。（2）開啟創(chuàng)建Smart組件：選擇“建?！边x項卡，單擊【Smart組件】。任務實施1.創(chuàng)建輸送帶Smart組件——設定物料源任務二創(chuàng)建工作站Smart組件（3）重命名Smart組件：在界面左側(cè)“布局”窗口右擊“SmartComponent_1”，在彈出菜單中單擊【重命名】，將名稱修改為“SC_Conveyor”。（4）添加組件Source：在“SC_Conveyor”窗口中選擇“組成”子窗口，單擊【添加組件】→【動作】→【Source】，完成Source組件添加。任務實施1.創(chuàng)建輸送帶Smart組件——設定物料源任務二創(chuàng)建工作站Smart組件（5）Source屬性設置：①單擊【選擇部件】和【捕捉中心】。②在界面左側(cè)的“屬性：Source”窗口中，將“Source”設定為“輪轂”。③單擊“Position”輸入框，然后單擊輪轂上表面中心，系統(tǒng)自動添加坐標值。（6）繼續(xù)Source屬性設置：①將“Position”的Z坐標值修改為“1004.10”。②單擊【應用】→【關閉】，完成設置。任務實施1.創(chuàng)建輸送帶Smart組件——設定運動屬性任務二創(chuàng)建工作站Smart組件（1）添加組件Queue：在“SC_Conveyor”窗口中，選擇“組成”子窗口，單擊【添加組件】→【其它】→【Queue】。（2）添加組件LinearMover：在“SC_Conveyor”窗口中，選擇“組成”子窗口，單擊【添加組件】→【本體】→【LinearMover】。任務實施1.創(chuàng)建輸送帶Smart組件——設定運動屬性任務二創(chuàng)建工作站Smart組件（3）LinearMover屬性設置：①單擊【選擇部件】和【捕捉邊緣】。②單擊“Direction”輸入框右端的下拉按鈕，彈出輸入窗口。③選擇輸入窗口的輸入框，單擊輸送帶邊緣兩點，系統(tǒng)自動添加兩個點的坐標值。④單擊【Accept】。（4）繼續(xù)LinearMover屬性設置：①將“Object”設置為“Queue（SC_Conveyor）”。②將“Speed”修改為100。③將信號“Execute”置1。④單擊【應用】按鈕。任務實施1.創(chuàng)建輸送帶Smart組件——創(chuàng)建限位傳感器任務二創(chuàng)建工作站Smart組件

輸送帶通過在其末端設置限位傳感器來檢測產(chǎn)品到位，并發(fā)出一個數(shù)字輸出信號用于邏輯控制。這里采用的面?zhèn)鞲衅餍枰O定“Origin”“Axis1”和“Axis2”三個參數(shù)來創(chuàng)建，即選擇一點作為原點Origin，然后設定基于原點的兩個延伸軸Axis1和Axis2，如圖5-3所示。圖5-3面?zhèn)鞲衅鞯脑c及延伸軸任務實施1.創(chuàng)建輸送帶Smart組件——創(chuàng)建限位傳感器任務二創(chuàng)建工作站Smart組件（1）添加組件PlaneSensor：在“SC_Conveyor”窗口中，選擇“組成”子窗口，單擊【添加組件】→【傳感器】→【PlaneSensor】。（2）PlaneSensor屬性設置：①單擊【選擇部件】和【捕捉末端】。②在界面左側(cè)“屬性：PlaneSensor”窗口，單擊“Origin”輸入框，然后在視圖中單擊P1點，系統(tǒng)自動添加坐標值。任務實施1.創(chuàng)建輸送帶Smart組件——創(chuàng)建限位傳感器任務二創(chuàng)建工作站Smart組件（3）繼續(xù)PlaneSensor屬性設置：①單擊“Axis1”輸入框右端的下拉按鈕，彈出輸入窗口。②在輸入窗口中，選擇“From”輸入框，單擊P1點；選擇“To”輸入框，單擊P2點，系統(tǒng)自動添加兩點的坐標值。③單擊【Accept】。（4）繼續(xù)PlaneSensor屬性設置：①單擊“Axis2”輸入框右端的下拉按鈕，彈出輸入窗口。②在輸入窗口中，選擇“From”輸入框，單擊P1點；選擇“To”輸入框，單擊P3點，系統(tǒng)自動添加兩點的坐標值。③單擊【Accept】。任務實施1.創(chuàng)建輸送帶Smart組件——創(chuàng)建限位傳感器任務二創(chuàng)建工作站Smart組件（5）繼續(xù)PlaneSensor屬性設置：①將信號“Active”置1。②單擊【應用】→【關閉】。（6）屏蔽干擾：在界面左側(cè)“布局”窗口中右擊“輸送帶”模型，在彈出菜單中單擊【修改】→【可由傳感器檢測】，將其改為取消勾選狀態(tài)。任務實施1.創(chuàng)建輸送帶Smart組件——創(chuàng)建限位傳感器任務二創(chuàng)建工作站Smart組件（7）添加組件LogicGate：在“SC_Conveyor”窗口中，選擇“組成”子窗口，單擊【添加組件】→【信號和屬性】→【LogicGate】。（8）LogicGate屬性設置：①在界面左側(cè)“屬性：LogicGate”窗口中，將“Operator”設置為“NOT”。②單擊【關閉】按鈕，完成設置。任務實施1.創(chuàng)建輸送帶Smart組件——創(chuàng)建限位傳感器任務二創(chuàng)建工作站Smart組件（9）添加I/O信號：①在“SC_Conveyor”窗口，選擇“設計”子窗口。②單擊“輸入+”圖標，打開“添加I/OSignals”對話框。③在對話框中將信號名稱修改為“DI_StartConveyor”，單擊【確定】按鈕。（10）添加I/O信號：①在“SC_Conveyor”窗口中，選擇“設計”子窗口。②單擊“輸出+”圖標，打開“添加I/OSignals”對話框。③在對話框中將信號名稱修改為“DO_HubInPos”，單擊【確定】按鈕。任務實施1.創(chuàng)建輸送帶Smart組件——屬性連結(jié)與信號連接任務二創(chuàng)建工作站Smart組件圖5-4輸送帶Smart組件的屬性連結(jié)與信號連接

為了實現(xiàn)輸送帶的動態(tài)效果，需要對有關Smart組件進行屬性連結(jié)和信號連接，如圖5-4所示。任務實施1.創(chuàng)建輸送帶Smart組件——屬性連結(jié)與信號連接任務二創(chuàng)建工作站Smart組件

首先，Source的屬性“Copy”指的物料源的復制品，Queue的屬性“Back”指的是下一個加入隊列的物體，這兩者的連結(jié)可實現(xiàn)物料源產(chǎn)生的復制品在“加入隊列”動作觸發(fā)后被自動加入到隊列Queue中。

其次，Smart組件內(nèi)部信號的連接則是保證輸送帶的自動傳輸過程：

①啟動信號DI_StartConveyor觸發(fā)一次Source，使其產(chǎn)生一個復制品。

②復制品自動加入到隊列Queue中，并隨Queue一起沿著輸送帶運動。

③當復制品到達輸送帶末端時，觸發(fā)限位傳感器，并自動退出隊列，同時將復制品到位信號置1。

④當沒有復制品與限位傳感器接觸時，通過非門連接自動觸發(fā)Source產(chǎn)生一個復制品。此后進入下一個循環(huán)。任務實施2.創(chuàng)建搬運工具Smart組件——調(diào)整工具姿態(tài)任務二創(chuàng)建工作站Smart組件（1）解壓工作站文件：在“文件”選項卡中單擊【打開】，選擇機器人搬運工作站的打包文件“5-3-RobotforHandling”，然后依次單擊【下一個】，直至【完成】，最后單擊【關閉】按鈕。（2）開啟精確手動關節(jié)：①在“基本”選項卡的“設置”中，將工具坐標系設為“air”②在界面左側(cè)“布局”窗口右擊“IRB120_3_58_01”，在彈出菜單中單擊【機械裝置手動關節(jié)】任務實施2.創(chuàng)建搬運工具Smart組件——調(diào)整工具姿態(tài)任務二創(chuàng)建工作站Smart組件（3）調(diào)整工具姿態(tài)：在界面左側(cè)的“手動關節(jié)運動：IRB120_3_58_01”窗口中，將第5軸調(diào)整為45度，第6軸調(diào)整為180度。任務實施2.創(chuàng)建搬運工具Smart組件——設定工具屬性任務二創(chuàng)建工作站Smart組件（1）創(chuàng)建Smart組件：選擇“建?！边x項卡，單擊【Smart組件】。（2）Smart組件重命名：在界面左側(cè)的“布局”窗口中，右擊“SmartComponent_1”，在彈出菜單中單擊【重命名】，將組件重命名為“SC_Gripper”。任務實施2.創(chuàng)建搬運工具Smart組件——設定工具屬性任務二創(chuàng)建工作站Smart組件（3）拆除工具：在界面左側(cè)的“布局”窗口中，右擊“工具”模型，在彈出菜單中單擊【拆除】。（4）確認工具拆除：在彈出的“更新位置”對話框中單擊【否（N）】，確認拆除工具。任務實施2.創(chuàng)建搬運工具Smart組件——設定工具屬性任務二創(chuàng)建工作站Smart組件（5）添加工具至Smart組件：在界面左側(cè)的“布局”窗口中，將“工具”模型圖標拖曳到“SC_Gripper”圖標上。（6）設定“工具”模型狀態(tài)：在“SC_Gripper”窗口中，選擇“組成”子窗口，右擊“工具”，在彈出菜單中單擊【設定為Role】，使其處于勾選狀態(tài)。任務實施2.創(chuàng)建搬運工具Smart組件——設定工具屬性任務二創(chuàng)建工作站Smart組件（7）安裝Smart組件：在界面左側(cè)“布局”窗口中，將“SC_Gripper”圖標拖曳至“IRB120_3_58_01”圖標上。（8）確認Smart組件的位置：在彈出的“更新位置”對話框中，單擊【否（N）】，不更新“SC_Gripper”的位置。任務實施2.創(chuàng)建搬運工具Smart組件——設定工具屬性任務二創(chuàng)建工作站Smart組件（9）確認工具數(shù)據(jù)：在彈出的“Tooldata已存在”對話框中，單擊【是（Y）】，更新“Glue”的工具數(shù)據(jù)。（10）繼續(xù)確認工具數(shù)據(jù)：在彈出的“Tooldata已存在”對話框中，單擊【是（Y）】，更新“air”的工具數(shù)據(jù)。任務實施2.創(chuàng)建搬運工具Smart組件——創(chuàng)建檢測傳感器任務二創(chuàng)建工作站Smart組件（1）添加組件LineSensor：在“SC_Gripper”窗口中，選擇“組成”子窗口，單擊【添加組件】→【傳感器】→【LineSensor】。（2）LineSensor屬性設置：①單擊【選擇部件】和【捕捉中心】。②在界面左側(cè)的“屬性：LineSensor”窗口中，選擇“Start”輸入框，單擊工具末端中心，系統(tǒng)自動添加坐標值。③同理，將工具末端中心坐標值添加到“End”輸入框。任務實施2.創(chuàng)建搬運工具Smart組件——創(chuàng)建檢測傳感器任務二創(chuàng)建工作站Smart組件（3）繼續(xù)LineSensor屬性設置：①將“Start”的Z坐標值修改為1244.74，“End”的Z坐標值修改為1274.44。②將“Radius”修改為3。③將信號“Active”和“SensorOut”設為0。④單擊【應用】。（4）屏蔽干擾：在界面左側(cè)“布局”窗口，右擊“工具”模型，在彈出菜單中單擊【可由傳感器檢測】，使其處于未勾選狀態(tài)。任務實施2.創(chuàng)建搬運工具Smart組件——設定拾取與釋放動作任務二創(chuàng)建工作站Smart組件（1）添加組件Attacher：在“SC_Gripper”窗口中，選擇“組成”子窗口，單擊【添加組件】→【動作】→【Attacher】。（2）Attacher屬性設置：①在界面左側(cè)的“屬性：Attacher”窗口中，將“Parent”設為“SC_Gripper”。②單擊【關閉】按鈕。任務實施2.創(chuàng)建搬運工具Smart組件——設定拾取與釋放動作任務二創(chuàng)建工作站Smart組件（3）添加組件Detacher：在“SC_Gripper”窗口中，選擇“組成”子窗口，單擊【添加組件】→【動作】→【Detacher】。（4）Detacher屬性設置：①在界面左側(cè)的“屬性：Detacher”窗口中，勾選“KeepPosition”。②單擊【關閉】按鈕。任務實施2.創(chuàng)建搬運工具Smart組件——設定拾取與釋放動作任務二創(chuàng)建工作站Smart組件（5）添加組件LogicGate：在“SC_Gripper”窗口中，選擇“組成”子窗口，單擊【添加組件】→【信號和屬性】→【LogicGate】。（6）LogicGate屬性設置：①在界面左側(cè)的“屬性：LogicGate”窗口中，將“Operator”設為“NOT”。②單擊【關閉】按鈕。任務實施2.創(chuàng)建搬運工具Smart組件——設定拾取與釋放動作任務二創(chuàng)建工作站Smart組件（7）添加I/O信號：①在“SC_Gripper”窗口，選擇“設計”子窗口。②單擊“輸入+”圖標，打開“添加I/OSignals”對話框。③在對話框中將信號名稱修改為“DI_Gripper”，單擊【確定】按鈕。任務實施2.創(chuàng)建搬運工具Smart組件——屬性連結(jié)和信號連接任務二創(chuàng)建工作站Smart組件

吸盤工具的動態(tài)效果是實現(xiàn)拾取、釋放工件，因此需要對工具Smart組件進行屬性連結(jié)和信號連接，如圖5-5所示。圖5-5工具Smart組件的屬性連結(jié)與信號連接任務實施2.創(chuàng)建搬運工具Smart組件——屬性連結(jié)和信號連接任務二創(chuàng)建工作站Smart組件

首先，LineSensor的屬性“SensedPart”與Attacher、Detacher的屬性“Child”連結(jié)，實現(xiàn)的效果是：當工具的傳感器檢測到物體A時，物體A即作為被拾取對象，被工具拾取；機器人運動到指定位置執(zhí)行釋放動作，物體A即作為釋放對象，被工具釋放。

其次，工具Smart組件的動作觸發(fā)過程如下：

①當信號DI_Gripper置1時，傳感器開始檢測。

②當傳感器檢測到物體時，觸發(fā)工具拾取動作。

③當信號DI_Gripper置0時，通過中間的非門連接觸發(fā)工具釋放動作。任務一創(chuàng)建機器人搬運仿真工作站任務二創(chuàng)建工作站Smart組件項目總結(jié)任務三機器人搬運程序創(chuàng)建與仿真調(diào)試項目五工業(yè)機器人搬運離線仿真任務三機器人搬運程序創(chuàng)建與仿真調(diào)試任務描述

機器人搬運工作站創(chuàng)建完成后，先根據(jù)機器人搬運軌跡路徑創(chuàng)建機器人搬運程序，然后對工作站系統(tǒng)進行仿真調(diào)試。本次任務包括示教目標點、工作站I/O配置、離線編程、工作站邏輯設定與調(diào)試運行等內(nèi)容。Set指令是將數(shù)字輸出信號置為1。比如，指令語句“SetDO_1；”的解析如表5-22。知識學習1.

Set指令任務三機器人搬運程序創(chuàng)建與仿真調(diào)試參數(shù)說明Set指令名稱DO_1數(shù)字輸出信號表5-22Set指令語句解析I/O指令用于控制I/O信號，以達到與機器人周邊設備進行通信的目的。在實際工業(yè)機器人工作站中，I/O通信主要是指機器人與PLC之間實現(xiàn)信號的交互；在機器人仿真工作站中，I/O通信主要是指機器人與Smart組件之間進行的信號交互。Reset指令是將數(shù)字輸出信號置為0。比如，指令語句“ResetDO_1；”的解析如表5-23。知識學習2.

Reset指令任務三機器人搬運程序創(chuàng)建與仿真調(diào)試參數(shù)說明Reset指令名稱DO_1數(shù)字輸出信號表5-23Reset指令語句解析3.

WaitDI指令WaitDI指令是等待一個數(shù)字輸入信號狀態(tài)為設定值，然后程序繼續(xù)執(zhí)行；否則，達到最大等待時間后機器人報警。比如，指令語句“WaitDIDI_1，1；”的解析如表5-24。參數(shù)說明WaitDI指令名稱DI_1數(shù)字輸入信號1數(shù)字輸入信號的設定值表5-24WaitDI指令語句解析

WaitDO指令是等待一個數(shù)字輸出信號狀態(tài)為設定值，然后程序繼續(xù)執(zhí)行；否則，達到最大等待時間后機器人報警。比如，指令語句“WaitDODO_1，1；”的解析如表5-25。知識學習4.

WaitDO指令任務三機器人搬運程序創(chuàng)建與仿真調(diào)試5.

WaitTime指令

WaitTime指令是等待一個指定的時間，之后程序繼續(xù)執(zhí)行。比如，指令語句“WaitTime2；”的解析如表5-26。參數(shù)說明WaitDO指令名稱DO_1數(shù)字輸出信號1數(shù)字輸出信號的設定值參數(shù)說明WaitTime指令名稱2等待時間設定值表5-26WaitTime指令語句解析表5-25WaitDO指令語句解析任務實施1.輸送帶仿真運行任務三機器人搬運程序創(chuàng)建與仿真調(diào)試（1）解壓工作站文件：在“文件”選項卡中單擊【打開】，選擇機器人搬運工作站的打包文件“5-4-RobotforHandling”，然后依次單擊【下一個】，直至【完成】，最后單擊【關閉】按鈕。（2）輸送帶仿真設置：①選擇“仿真”選項卡，單擊【仿真設定】。②在“仿真設定”窗口中僅勾選“SC_Conveyor”。任務實施1.輸送帶仿真運行任務三機器人搬運程序創(chuàng)建與仿真調(diào)試（3）打開SC_Conveyor屬性窗口：在界面左側(cè)“布局”窗口右擊“SC_Conveyor”，在彈出菜單中單擊【屬性】。（4）輸送帶仿真：①在界面左側(cè)的“屬性：SC_Conveyor”窗口，將信號“DI_StartConveyor”置1。②選擇“仿真”選項卡，單擊【播放】。任務實施2.機器人目標點示教任務三機器人搬運程序創(chuàng)建與仿真調(diào)試（1）開啟精確手動關節(jié)：在界面左側(cè)“布局”窗口右擊“IRB120_3_58_01”，在彈出菜單中單擊【機械裝置手動關節(jié)】。（2）調(diào)整工具姿態(tài)：在界面左側(cè)的“手動關節(jié)運動：IRB120_3_58_01”窗口中，將機器人的第5軸調(diào)整為45度，第6軸調(diào)整為180度。任務實施2.機器人目標點示教任務三機器人搬運程序創(chuàng)建與仿真調(diào)試（3）示教目標點P1：選擇“基本”選項卡，單擊【示教目標點】。（4）示教目標點P2：①在“基本”選項卡中單擊【手動線性】。②單擊【捕捉表面】和【捕捉中心】。③拖動三維坐標軸使機器人TCP到達“輪轂_1”上表面中心。④打開精確手動線性功能，將Z坐標值修改為1200。⑤單擊【示教目標點】。任務實施2.機器人目標點示教任務三機器人搬運程序創(chuàng)建與仿真調(diào)試（5）示教目標點P3：①調(diào)整機器人TCP位置，使機器人TCP到達“輪轂_1”上表面中心。②單擊【示教目標點】。（6）示教目標點P4：①調(diào)整機器人TCP位置，使機器人TCP到達棧板1號位置底面中心。②打開精確手動線性功能，將Z坐標值修改為1200。③單擊【示教目標點】。任務實施2.機器人目標點示教任務三機器人搬運程序創(chuàng)建與仿真調(diào)試（7）示教目標點P5：①調(diào)整機器人TCP位置，在“手動線性運動：IRB120_3_58_01”窗口，將Z坐標值修改為1023。②單擊【示教目標點】。任務實施3.添加I/O信號任務三機器人搬運程序創(chuàng)建與仿真調(diào)試（1）開啟I/O系統(tǒng)配置：選擇“控制器”選項卡，單擊【配置】，然后單擊選擇【I/OSystem】。（2）開啟新建信號功能：選擇“System1（工作站）”窗口，在“配置-I/OSystem”表的“類型”列中右擊“Signal”，在彈出菜單中單擊【新建Signal】。任務實施3.添加I/O信號任務三機器人搬運程序創(chuàng)建與仿真調(diào)試（3）新建數(shù)字輸入信號：①在彈出的“實例編輯器”窗口中，將名稱修改為“DI_HubInPos”，將信號類型設為“DigitalInput”。②單擊【確定】按鈕。（4）新建數(shù)字輸出信號：①在彈出的“實例編輯器”窗口中，將名稱修改為“DO_Gripper”，將信號類型設為“DigitalOutput”。②單擊【確定】按鈕。任務實施3.添加I/O信號任務三機器人搬運程序創(chuàng)建與仿真調(diào)試（5）重啟控制器：在“控制器”選項卡中單擊【重啟】，使以上更改生效。任務實施4.創(chuàng)建機器人搬運程序——創(chuàng)建取料子程序任務三機器人搬運程序創(chuàng)建與仿真調(diào)試（1）創(chuàng)建空路徑：①選擇“基本”選項卡，單擊【路徑】→【空路徑】。②將取料子程序的路徑名稱修改為“Pick”。③在界面底部將運動指令參數(shù)修改為“MoveLv200fineair\WObj:=wobj0”。（2）添加運動指令：在界面左側(cè)“路徑和目標點”窗口中，依次選擇“Target_10”“Target_20”“Target_30”，右擊后在彈出菜單中依次選擇【添加到路徑】→【Pick】→【〈第一〉】。任務實施4.創(chuàng)建機器人搬運程序——創(chuàng)建取料子程序任務三機器人搬運程序創(chuàng)建與仿真調(diào)試（3）繼續(xù)添加運動指令：在界面左側(cè)“路徑和目標點”窗口中，右擊“Target_20”，在彈出菜單中依次選擇【添加到路徑】→【Pick】→【〈最后〉】。（4）添加第一條邏輯指令：在界面左側(cè)“路徑和目標點”窗口的“Pick”子程序中右擊“MoveLTarget_20”，在彈出菜單中單擊【插入邏輯指令】。任務實施4.創(chuàng)建機器人搬運程序——創(chuàng)建取料子程序任務三機器人搬運程序創(chuàng)建與仿真調(diào)試（5）邏輯指令設置：①在“創(chuàng)建邏輯指令”窗口，將“指令模板”設為“WaitDIDefault”。②在“指令參數(shù)”中將“Signal”設為“DI_HubInPos”，將“Value”設為1。③單擊【創(chuàng)建】→【關閉】。（6）添加第二條邏輯指令：①右擊“MoveLTarget_30”，在彈出菜單中單擊【插入邏輯指令】。②在“創(chuàng)建邏輯指令”窗口，將“指令模板”設為“SetDODefault”,將“Signal”設為“DO_Gripper”,將“Value”設為1。③單擊【創(chuàng)建】。任務實施4.創(chuàng)建機器人搬運程序——創(chuàng)建取料子程序任務三機器人搬運程序創(chuàng)建與仿真調(diào)試（7）添加第三條邏輯指令：①在“創(chuàng)建邏輯指令”窗口，將“指令模板”設為“WaitTime”，在“指令參數(shù)”中將“Time”修改為1。②單擊【創(chuàng)建】→【關閉】。（8）取料子程序創(chuàng)建完成。任務實施4.創(chuàng)建機器人搬運程序——創(chuàng)建放料子程序任務三機器人搬運程序創(chuàng)建與仿真調(diào)試（1）創(chuàng)建空路徑：①選擇“基本”選項卡，單擊【路徑】→【空路徑】。②將放料子程序的路徑名稱修改為“Place”。③在界面底部將運動指令參數(shù)修改為“MoveLv200fineair\WObj:=wobj0”。（2）添加運動指令：在界面左側(cè)“路徑和目標點”窗口中，依次選擇“Target_20”“Target_40”“Target_50”，右擊后在彈出菜單中依次選擇【添加到路徑】→【Place】→【〈第一〉】。任務實施4.創(chuàng)建機器人搬運程序——創(chuàng)建放料子程序任務三機器人搬運程序創(chuàng)建與仿真調(diào)試（3）繼續(xù)添加運動指令：在界面左側(cè)“路徑和目標點”窗口中，依次選擇“Target_40”“