工業(yè)機器人應用編程（博諾初級）課件 項目二 工業(yè)機器人涂膠應用編程

項目二工業(yè)機器人涂膠應用編程天津市智能機器人技術及應用企業(yè)重點實驗室公司簡介匯博工業(yè)CATALOGUE一學習目標公司簡介CATALOGUE目錄四知識拓展二工作任務五評價反饋三實踐操作六練習與思考題一、學習目標1.設定工業(yè)機器人手動、自動運行模式；設定運行速度，正確啟動、停止工業(yè)機器人。2.設定語言界面、系統(tǒng)時間，單軸、線性、工具坐標系標定等操作。3.編制涂膠工業(yè)機器人應用程序。二、工作任務-任務背景玻璃涂膠機器人

涂膠機器人作為一種典型的涂膠自動化裝備，具有工件涂層均勻，重復精度好，通用性強、工作效率高的優(yōu)點。二、工作任務-任務背景人工涂膠和機器人涂膠采用機器人涂膠后使涂膠工作效率大幅提高，省去大量人力，降低人工成本。隨著大批量全自動化涂膠生產(chǎn)線興起，涂膠機器人系統(tǒng)將具有更加廣泛市場前景和發(fā)展?jié)摿?。二、工作任?所需設備示教器

控制器

BN-R3氣泵

涂膠工具

涂膠模塊二、工作任務-任務描述工作任務工業(yè)機器人自動從工作原點開始，沿著紅色曲線指定的涂膠軌跡，按照1-2-3-4的順序進行涂膠操作，如圖所示，完成操作后工業(yè)機器人返回工作原點。三、實踐操作-知識儲備啟動系統(tǒng)：1.設備檢查2.系統(tǒng)連接3.系統(tǒng)上電三、實踐操作-知識儲備（1）示教器界面：示教器操作:三、實踐操作-知識儲備（2）狀態(tài)欄

狀態(tài)欄顯示了機器人工作狀態(tài)，如圖2-6所示，狀態(tài)欄圖標介紹見表2-1。

圖2-6

狀態(tài)欄三、實踐操作-知識儲備表2-1狀態(tài)欄圖標介紹序號描述1桌面按鍵，，單擊圖標進入桌面界面2機型顯示，，雙擊截圖，長按2s，導出截圖功能3狀態(tài)顯示按鍵，單擊進入報警日志界面。，正常；，錯誤4急停信號狀態(tài)：，正常；，急停被按下5伺服狀態(tài)：，伺服關；，伺服開6程序運行模式：，程序未運行；，程序運行中7：程序開始執(zhí)行后，一直運行到程序末尾結束執(zhí)行：主程序每執(zhí)行一行結束都將停下。當執(zhí)行子程序時會進入子程序的界面，并且一次性運行完子程序內全部指令：主程序每執(zhí)行一行結束都將停下。當執(zhí)行子程序時會進入子程序的界面，并且在子程序中每執(zhí)行一行都停下：主程序每執(zhí)行至一條運動指令前停下，當執(zhí)行子程序時會進入子程序的界面，并且一次性運行完子程序內全部指令：主程序每執(zhí)行至一條運動指令前停下，當執(zhí)行子程序時會進入子程序的界面，并且在子程序中每執(zhí)行至一條運動指令前停下8機器人運行模式：，，9機器人運動坐標系：；；；10當前工具坐標系，11當前工件坐標系，12機器人運行速度，三、實踐操作-知識儲備（3）任務欄

任務欄中顯示的是已打開的App界面快捷按鍵。其中，登錄、文件、程序和監(jiān)控是默認一直顯示的，其余顯示的是在桌面中打開的各APP，任務欄顯示如圖2-7所示。圖2-7

任務欄三、實踐操作-知識儲備（4）桌面

博諾BN-R3工業(yè)機器人的設置和功能App都放置在桌面上，單擊App圖標進入相應的App界面，桌面布局如圖2-8所示。

圖2-8

桌面布局三、實踐操作-知識儲備

操作者工程師管理員登錄√√√監(jiān)控√√√程序×√√文件××√密碼----666666999999操作權限:操作權限劃分如表2-2所示，默認登錄賬號為操作者。表2-2操作權限劃分三、實踐操作-知識儲備手動操作:

以管理員身份登陸后，單擊菜單欄”監(jiān)控”，然后單擊”位置”，在跳轉出的界面中可查看機器人當前關節(jié)坐標系和機器人坐標系下機器人的位置，位置監(jiān)控界面如圖2-9所示。圖2-9

位置監(jiān)控界面三、實踐操作-知識儲備單擊示教器下側薄膜面板上的“

”按鍵可進行坐標系類型切換，如圖2-10所示。切換順序依次為關節(jié)坐標系、機器人坐標系、工具坐標系、用戶（工件）坐標系，切換結果顯示于示教器狀態(tài)欄位置。坐標系類型切換三、實踐操作-知識儲備關節(jié)坐標系-點動操作手壓開關和點動按鈕位置將坐標系類型設置為關節(jié)坐標系，點擊示教器面板下方的坐標系按鍵

直到示教器狀態(tài)欄中

顯示

狀態(tài)。按住手壓開關的同時，點擊示教器面板右側的相應“-”、“+”按鍵，如圖所示，即可調節(jié)工業(yè)機器人相應關節(jié)軸的運動角度。三、實踐操作-知識儲備機器人坐標系-點動操作機器人坐標系下位置監(jiān)控界面如圖所示，切換坐標系為，點擊示教器面板右側的相應“-”、“+”按鍵，即可沿機器人坐標系的X、Y、Z、A、B、C方向移動機器人。三、實踐操作-知識儲備選擇手動全速模式且全局速度調節(jié)為100%，取消勾選“慢速”復選框，如圖所示，在這種設置下執(zhí)行點動操作，機器人軸運動速度較快，坐標系值會以較快幅度發(fā)生變化。未勾選慢速復選框點動-快速運動三、實踐操作-知識儲備勾選慢速復選框點動-慢速運動選擇手動全速模式且全局速度調節(jié)為

100%，勾選“慢速”復選框，如圖所示，在這種設置

下執(zhí)行點動操作，機器人軸運動速度較慢，坐標系值會以較慢幅度發(fā)生變化。三、實踐操作-知識儲備點動-步進運動勾選步進長度復選框點擊步進長度設置步間距，如圖所示，設置步長為

1且坐標系為關節(jié)坐標系，每次點按相應關節(jié)的“-”、“+”按鍵，機器人相應關節(jié)即以

1度為單位運動。三、實踐操作-知識儲備建立工具坐標系1.選擇工具坐標系。單擊博諾圖標進入APP桌面，單擊“工具坐標系”圖標三、實踐操作-知識儲備2.選擇TCP&默認方向。在“工具”下拉列表框中單擊“tool1”，然后在“方法”拉列表框中單擊“TCP&默認方向”單擊“標定”按鈕，進入標定界面三、實踐操作-知識儲備3.標定第1個點。將工業(yè)機器人末端TCP與下方的尖點相接觸，單擊“示教”按鍵，進入下一界面，需要重復示教4個不同姿態(tài)下的點位三、實踐操作-知識儲備4.標定第2、3、4個點。將機器人末端TCP與下方的尖點相接觸，單擊“示教”按鍵，進入下一界面。直到第4個點標定完成三、實踐操作-知識儲備5.計算。當?shù)谒膫€點位示教完畢時，會出現(xiàn)計算按鈕，單擊“計算”按鈕，完成TCP點位的計算注：標定點是機器人以不同的姿態(tài)去對準同一個尖點三、實踐操作-知識儲備6.保存工具坐標系。單擊“保存”按鈕，將當前計算結果保存到指定的工具中三、實踐操作-知識儲備7.激活工具坐標系。單擊“激活”按鈕，將當前的工具設為已激活的工具；單擊“退出”按鈕，可返回設置界面三、實踐操作-知識儲備指令介紹：1.POINTJ：關節(jié)位置數(shù)據(jù)2.MJOINT：關節(jié)運動指令3.MLIN：直線運動指令4.MCIRC：圓弧運動指令三、實踐操作-任務實施工業(yè)機器人拾取膠槍，按軌跡進行涂膠作業(yè)，運動路徑按照1→2→3→4順序如圖所示。運動軌跡規(guī)劃三、實踐操作-任務實施手動安裝涂膠工具1）將示教器打到I/O控制界面，如圖所示。三、實踐操作-任務實施2）單擊“DO13”，使“DO13”強制輸出為1，如圖所示。三、實踐操作-任務實施3）將涂膠工具前端安裝在接口法蘭處，如圖所示。

4）再次單擊“DO13”,停止輸出快換固定，手動安裝涂膠工具完成，可以進行程序建立。三、實踐操作-任務實施建立程序涂膠變量點位置本次涂膠編程的變量總共有7個示教點，其中“home”點為BN-R3機器人的機械原點，其余位置如圖所示。三、實踐操作-任務實施1．進入新建文件界面。以管理員身份登錄示教器，單擊任務欄中的“文件”進入新建文件界面三、實踐操作-任務實施2．命名新文件。單擊“新建”，下拉菜單選擇“文件”命令，彈出“新建RPL文件”對話框，在其文本框中輸入“涂膠”的英文名“gelatinize”單擊“√”，便自動跳轉至程序代碼界面，且文件名稱自動更改為大寫三、實踐操作-任務實施3．新建工具坐標系。單擊左上角博諾圖標，“單擊”“工具坐標系”進入工具坐標系標定界面，按照表2-4方法建立工具坐標系“tool1”三、實踐操作-任務實施4．激活工具坐標系。坐標系標定完成，選擇所標定的工具坐標系“tool1”并單擊“激活”按鈕，若激活成功，狀態(tài)欄將顯示當前工具坐標系為“tool1”三、實踐操作-任務實施5．新建用戶坐標系。單擊左上角博諾圖標，單擊”用戶坐標系”進入用戶坐標系標定界面，按照表2-5方法建立用戶坐標系“wobj1”三、實踐操作-任務實施6．激活用戶坐標系。坐標系標定完成，選擇所標定的用戶坐標系“wobj1”并單擊“激活”按鈕，若激活成功，狀態(tài)欄將顯示當前用戶坐標系為“wobj1”三、實踐操作-任務實施7．新建變量點概覽。右圖為涂膠應用編程需要建立的變量點位置，點“point0”為涂膠進入點的正上方點，點“point1”為涂膠進入點和結束點“point2”“point3”“point4”“point5”為涂膠編程的關節(jié)節(jié)點。本次編程需建立7個變量來記錄7個點位信息三、實踐操作-任務實施8．打開新建變量界面。依次單擊任務欄“程序”，自動跳轉至剛剛新建的“GELATINIZE”文件，單擊“變量”按鈕三、實踐操作-任務實施9．新建變量“home”。單擊”功能塊變量”→“”再單擊“變量名稱”文本框中的“var”，在彈出Edittext對話框的文本框中輸入“home”，單擊“√”按鈕三、實踐操作-任務實施10.更改變量類型。在“變量類型”下拉列表框中單擊“POINTJ”三、實踐操作-任務實施11．輸入“home”點的初始位置。在“初始化”文本框中輸入“(0，0，0，0，-90，0)”，單擊“√”按鈕，完成“home”點的初始化，單擊“確認”按鈕，完成變量“home”的新建三、實踐操作-任務實施12．新建“point0”變量。單擊“

”，再單擊“變量名稱”文本框中的“var”，在彈出Edittext對話框的文本框中輸入“point0”，單擊“√”按鈕，在“變量類型”下拉列表框中單擊“POINTJ”，單擊“確定”按鈕，完成變量“point0”的新建三、實踐操作-任務實施13．記錄“point0”位姿信息。手動控制機器人，將機器人從初始位置移至“point0”位置，選中“point0”所在行并單擊”記錄”按鈕（此時記錄的是機器人6個關節(jié)角度信息）三、實踐操作-任務實施14.新建變量“point1”。單擊“

”，再單擊“變量名稱”文本框中的“var”，在彈出Edittext對話框的文本框中輸入“point1”，單擊“√”按鈕，在“變量類型”下拉列表框中單擊“POINTC”，然后單擊“確定”按鈕三、實踐操作-任務實施15．記錄“point1”變量位姿信息。手動控制機器人，將工業(yè)機器人從上一位置點“point0”移至“point1”位置，選中“point1”所在行并單擊“記錄”按鈕三、實踐操作-任務實施16．變量建立完成。手動控制機器人依次從“point1”位置移至“point2”選中變量點所在行并單擊”記錄”按鈕，以同樣方式完成后面3個點位姿信息的記錄。變臉建立完成后如右圖所示三、實踐操作-任務實施17．添加關節(jié)運動指令。當添加完全部的變量后，單擊“代碼”按鈕進入程序編輯界面后，單擊程序行“1”再單擊“MJointPJ”三、實踐操作-任務實施18．添加“home”變量。雙擊添加的程序行“1”進入指令編輯界面，單擊“target”行中的“POINTJ”，右側顯示出“函數(shù)”和“變量”列表框，單擊“變量”，找到“home”變量，并雙擊（此時確認程序默認工具坐標系為“tool1”用戶坐標系為“wobj1”），單擊“確認”按鈕，完成變量“home”的添加三、實踐操作-任務實施19．完成關節(jié)運動指令添加。按照以上步驟17）、18），通過關節(jié)運動指令完成程序行“2”的編輯，并完成“point0”變量的添加。完成關節(jié)運動指令后如右圖所示。三、實踐操作-任務實施20．添加直線運動指令。單擊程序行“3”，再單擊“MLin”三、實踐操作-任務實施21．添加point1變量。雙擊添加的程序行“3”進入指令編輯界面，單擊“target”行中的“POINTC”，右側顯示出“函數(shù)”和“變量”列表框，單擊列表框中的“point1”，添加變量，單擊“確認”按鈕，完成變量“point1”的添加三、實踐操作-任務實施22．完成直線運動指令添加。按照上述操作步驟20）、21），通過直線運動命令依次完成程序行“4、5”的編輯，并完成變量“point2”和“point3”添加，完成直線運動指令如右圖所示三、實踐操作-任務實施23．添加圓弧運動指令。單擊程序行“6”，再單擊“MCirc”三、實踐操作-任務實施24．添加變量“point4”“point5”。雙擊添加的程序行“6”進入指令編輯界面，單擊“aux”行中的“POINTC”，右側顯示出“函數(shù)”和“變量”列表框，單擊列表框中的“point4”。單擊“target”行中的“POINTC”，右側顯示出“函數(shù)”和“變量”列表框，單擊列表框中的“point5”。最后單擊“確認”按鈕，完成變量“point4”“point5”的添加三、實踐操作-任務實施25．完成圓弧運動指令添加。按照上述操作步驟23）、24），添加一條直線運動命令并添加變量“point1”，添加兩條關節(jié)運動指令，并添加“point0”“home”變量。至此，涂膠應用編程完成，如右圖所示。三、實踐操作-任務實施程序調試1）切換至單步運行。在運行程序前，需要將機器人伺服使能（將工業(yè)機器人控制器模式開關切換到手動模式，并按下三段手壓開關）。單擊“F3”切換至“單步進入”狀態(tài)。2）單擊“編輯”則推出編輯界面，選中程序行“1”，單擊“SetPC”對程序進行單步點動操作如圖2-24所示。三、實踐操作-任務實施完整涂膠運動過程四、知識拓展1.如何選擇合適的涂膠機器人選用涂膠機器人，首先應了解涂膠的膠體性能，是否需要加熱、流量控制和粘性調節(jié)等，再確定點涂的工件特征，所需運動機構及其運動過程，根據(jù)這些因素確定工作的幅面和有效運動范圍；如果是多種工件的涂膠，需考慮最大工件所需的空間，還應保證夾具和運動機構的配合，是否需要電子到位等信號；最后需考慮有什么特殊的工作屬性，比如是否需要兩把或者多把膠槍，工作后是否需要換槍，膠槍及附屬結構的重量，這樣完全的將機械的結構勾勒出來，并準確的選取。四、知識拓展2.如何選用膠體溫度控制系統(tǒng)工業(yè)用膠主要分為丙烯酸型粘合劑、厭氧膠、瞬干膠環(huán)氧膠、熱熔膠、聚氨酯型粘合劑、硅膠、UV固化粘合劑等。對于不同的膠體，膠體最適溫度不同，所以在不同行業(yè)選擇不同的膠體時應該注意選擇合適的涂膠加熱系統(tǒng)。圖2-25

加熱系統(tǒng)四、知識拓展在汽車行業(yè)，主要用丙烯酸型粘合劑對車窗等進行密封涂膠，分析此膠體材料的特性，得出以下結論：當膠體溫度低于25℃時，膠體的溫度與粘度成反比，膠體的流速在恒壓條件下明顯下降；當膠體溫度在25～30℃之間時，膠體的溫度與粘度的相關性較小，粘度基本保持不變，膠體的流速在恒壓條件下比較穩(wěn)定、無明顯波動；當膠體溫度在30～35℃之間時，膠體的溫度與粘度成反比，膠體的流速在恒壓條件下明顯上升；當膠體溫度高于35℃時，膠體開始由液態(tài)逐步轉化成固態(tài)顆粒狀（塑化）。據(jù)此將涂膠系統(tǒng)的膠體溫度值設定為27℃。為了能使整個涂膠系統(tǒng)達到最佳的工藝溫度，整個供膠系統(tǒng)分別采用供膠管路溫控系統(tǒng)、WEINREICH加熱系統(tǒng)、GUN加熱系統(tǒng)和DOSER加熱系統(tǒng)對膠體溫度進行控制，如圖2-25所示。四、知識拓展3.如何構建膠體流量控制系統(tǒng)膠體流量控制系統(tǒng)是涂膠工藝的核心，如圖2-26所示，直接影響涂膠的質量和膠體使用的成本。膠體流量控制系統(tǒng)必須滿足兩個條件：a.速度變化響應快；b.準確的流量計量。因此，膠體流量控制以BECKHOFF（TwinCATPLC/NC技術）作為主控制器——執(zhí)行1000條PLC命令所需時間只有0.9μs，執(zhí)行100個伺服軸指令所需時間為20μs。膠體流量的計量通過Indramat伺服控制器、伺服電動機和絲桿活塞組成的計量執(zhí)行器進行，其最小控制精度可以達到0.1mL。圖2-26

膠體流量控制系統(tǒng)四、知識拓展4.涂膠機器人在艾瑞澤7車身上的應用隨著汽車產(chǎn)業(yè)的高速發(fā)展，涂膠機器人應用越來越廣泛，特別是雙泵式涂膠機器人以其性能獨特、品質穩(wěn)定、杰出涂膠效率和涂膠質量在白車身生產(chǎn)中得到廣泛應用。涂膠機器人作為執(zhí)行機構，具有控制方便、執(zhí)行動作靈活的特點，可以實現(xiàn)復雜空間軌跡控制，不再是簡單完成表面涂膠，更注重產(chǎn)品外表美觀以及實現(xiàn)人工無法實現(xiàn)的涂膠位置。隨著奇瑞白車身