工業(yè)機器人集成應用教程 課件 2.3 涂膠工作站虛擬軌跡規(guī)劃與程序編寫

項目二工業(yè)機器人車門涂膠集成工作站應用車門涂膠虛擬軌跡規(guī)劃與程序編寫整個項目的核心任務，你需要掌握常見的ABB機器人Rapid指令，并熟悉車門涂膠工藝流程和軌跡要求，使用Robotstudio仿真軟件來標定軌跡和編寫涂膠程序，完成虛擬涂膠，培養(yǎng)一絲不茍的操作態(tài)度。

【任務描述】項目二

工業(yè)機器人涂膠工作站集成應用知識目標1.掌握ABB機器人常見的運動指令、判斷指令和I/O控制指令2.理解車門涂膠工藝流程3.掌握車門涂膠軌跡要求技能目標1.會使用Robotstudio仿真軟件來標定涂膠軌跡和編寫程序2.會使用Robotstudio仿真軟件來調試涂膠任務，并實現自動涂膠3.會保存Rapid程序和EIO文件素養(yǎng)目標1.通過解決虛擬調試過程中出現的問題，提升創(chuàng)新思維能力；2.通過虛擬規(guī)劃軌跡，提升整體規(guī)劃意識。

【任務目標】任務三

涂膠工作站虛擬軌跡規(guī)劃與程序編寫項目二

工業(yè)機器人車門涂膠集成工作站應用01一、車門涂膠工作站指令概述ABB工業(yè)機器人在執(zhí)行涂膠任務時，其Rapid指令涉及常見指令有運動指令MoveAbsJ、MoveJ、MoveL、MoveC和邏輯判斷指令IF~THEN、WaitAi、WaitDi、WaitGi，I/O控制指令Set、Reset、SetDo、SetAO等指令，常用指令介紹如下表2-3-1

【知識準備】任務三

涂膠工作站虛擬軌跡規(guī)劃與程序編寫表2-3-1常用指令介紹序號指令名稱功能說明使用說明1MoveAbsJ絕對位置運動指令是使用工業(yè)機器人的6個軸和外軸的角度值來定義目標位置數據的運動。屬于快速運動指令，執(zhí)行后機器人將以軸關節(jié)的最佳姿態(tài)迅速到達目標位置，其運動軌跡具有一定的不可預測性。舉例：MoveAbsJHome1,V100,Z10,tool0;

項目二

工業(yè)機器人車門涂膠集成工作站應用01

【知識準備】任務三

涂膠工作站虛擬軌跡規(guī)劃與程序編寫表2-3-1常用指令介紹序號指令名稱功能說明使用說明2MoveJ關節(jié)運動指令是對路徑精度要求不高的情況下，機器人的工具中心點TCP從一個位置移動到另一個為止，兩個位置之間的路徑不一定是直線。舉例：MoveJP10,V200,Z50,tool1；MoveJP20,V200,Z50,tool1；

3MoveL線性運動指令是機器人的TCP從起點到終點之間的路徑始終保持為直線。一般如焊接、涂膠等應用對路徑要求高的場合使用此指令。舉例：MoveLP10,v200,z50,tool1;MoveLP20,v200,z50,tool1;

項目二

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【知識準備】任務三

涂膠工作站虛擬軌跡規(guī)劃與程序編寫表2-3-1常用指令介紹序號指令名稱功能說明使用說明4MoveC圓弧運動指令是在機器人可到達的空間范圍內定義三個位置點，第一個點是圓弧的起點，第二個點是用于圓弧的曲率，第三個點是圓弧的終點。舉例：MoveJp10,v200,z10,tool1;MoveCp30,p40,v200,z10,tool1;

5IF~THEN~

ENDIF條件判斷指令，就是根據不同的條件去執(zhí)行不同的指令。舉例：IFstart=1THENMoveLP10,v200,z50,tool1;ENDIF說明：當start信號為“1”時，執(zhí)行MoveLP10,v200,z50,tool1指令。項目二

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【知識準備】任務三

涂膠工作站虛擬軌跡規(guī)劃與程序編寫表2-3-1常用指令介紹序號指令名稱功能說明使用說明6Set數字信號置位指令用于將數字輸出（DigitalOutput）置位為“1”，常應用于控制電器的開啟。舉例：SetRed;說明：把信號Red的值設置為1。

7Reset數字信號復位指令用于將數字輸出（DigitalOutput）復位為“0”，常和Set指令搭配使用，用于控制電器的關閉。舉例：ResetRed說明：把信號red的值設置為0。8SetDO用于設置數字信號輸出信號的值(0或1)。舉例：SetDOdo2，l；

說明：將信號do2設置為l。9SetAO用于改變模擬信號輸出信號的值。舉例：SetAOao1，6.0;

說明：將信號ao1的值設置為6.0。項目二

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【知識準備】任務三

涂膠工作站虛擬軌跡規(guī)劃與程序編寫表2-3-1常用指令介紹序號指令名稱功能說明使用說明10SetGO用于改變一組數字信號輸出信號的值。舉例：SetGOgol,12;

說明：將信號go1設置為12。若定義go1占用8個地址位，即go1輸出信號的地址位4-7和0-1設置為0，地址位2和3設置為1，其地址的二進制編碼為00001100。11SetAO用于改變模擬信號輸出信號的值。舉例：SetAOao1,6.0;

說明：將信號ao1設置為6.0。項目二

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【知識準備】任務三

涂膠工作站虛擬軌跡規(guī)劃與程序編寫表2-3-1常用指令介紹序號指令名稱功能說明使用說明12WaitAI即WaitAnalogInput，用于等待相應的模擬信號輸入為指定值。舉例:WaitAlail,\GT,5;

說明：僅在ail模擬信號的值大于5的值之后，方可繼續(xù)程序執(zhí)行。其中GT即GreaterThan（大于），LT即LessThan（小于）。13WaitDI數字輸入信號判斷指令用于判斷數字信號的值是否與目標一致。舉例：WatiDiJiaJin,1;說明：等待JiaJin信號為“1”。14WaitGI

即WaitGroupdigitalInput，用于等待一組數字信號的輸入信號設置為指定值。舉例:WaitGIgil,5;

說明：僅在gil輸入為指定值5后，繼續(xù)程序執(zhí)行。項目二

工業(yè)機器人車門涂膠集成工作站應用02完成車門涂膠程序的示教編程，需要經過五個環(huán)節(jié)，包括運動規(guī)劃、示教前的準備、示教編程、調試程序、保存文件，如圖2-3-1所示。編程前需要進行運動規(guī)劃。車門涂膠工作站的運動規(guī)劃是根據車門涂膠的動作流程和工藝質量要求。動作規(guī)劃是將任務分解為一系列動作，路徑規(guī)劃是規(guī)劃好涂膠的軌跡。示教前需要準備的工作有在Robotstudio軟件中導入“涂膠工作站”、添加輸入輸出信號和標定工具、工件坐標的操作已在本項目任務二介紹，此處不再復述。示教編程是通過手動示教的方式示教涂膠目標點，編寫涂膠指令，形成涂膠軌跡。程序編制完成后必須先進行手動單步調試，調試完成后才能開啟自動模式運行，并保存Rapid文件和EIO文件，以上所有的操作都在Robotstudio仿真軟件中實現。

【任務實施】圖2-3-1示教編程環(huán)節(jié)任務三

涂膠工作站虛擬軌跡規(guī)劃與程序編寫項目二

工業(yè)機器人車門涂膠集成工作站應用一、運動規(guī)劃

根據任務梳理涂膠的動作流程是：機器人先在初始點等候，按下工作站啟動按鈕，工業(yè)機器人判斷車門工件是否夾緊到位（設置一個工業(yè)機器人的虛擬信號），然后向加工位置逼近，開始車門涂膠軌跡運動，任務完成后回初始點停止，然后等待下一次啟動信號。工作站正常運行時紅色指示燈亮，表示工作區(qū)域外人禁止進入，工作站停止工作時綠色指示燈亮，具體的流程圖如圖2-3-2所示，02

【任務實施】任務三

涂膠工作站虛擬軌跡規(guī)劃與程序編寫圖2-3-2涂膠流程項目二

工業(yè)機器人車門涂膠集成工作站應用涂膠的質量要求如下表2-3-2所示。車門涂膠工作站的涂膠流程分為三部分：第一部分是啟動條件判斷，包括啟動信號和車門夾緊信號判斷。第二部分是涂膠動作，包括開啟膠槍和沿涂膠軌跡運動。第三部分是完成涂膠任務后的復位動作，包括關閉膠槍和回初始點。02

【任務實施】任務三

涂膠工作站虛擬軌跡規(guī)劃與程序編寫序號質量指標1膠槍運動速度穩(wěn)定2膠條離邊緣距離偏差在±2mm范圍3膠面均勻、平滑（膠寬6mm，高10mm）4膠形尾部與起點要交疊相連（保證沒有空隙，否則車窗會漏水）5轉角處不堆膠表2-3-2涂膠質量要求項目二

工業(yè)機器人車門涂膠集成工作站應用1.動作規(guī)劃工業(yè)機器人涂膠動作可分解為到達逼近點、到達第一個工作點、開膠槍、沿車門邊緣軌跡運動、關膠槍、回初始點。膠槍在涂膠的過程中要保持速度平穩(wěn)、噴嘴離涂膠面的高度在1-1.5cm范圍內，膠槍角度與涂膠面保持垂直。2.軌跡規(guī)劃路徑規(guī)劃是對工業(yè)機器人的動作軌跡進行規(guī)劃，從初始點到逼近點，從逼近點到第一個涂膠點，然后沿著涂膠面軌跡一圈后還需繞過起點0.5cm，實現膠形尾部和起點交疊相連，最后回到初始點。根據膠面和膠條離邊緣的距離要求，涂膠軌跡應離邊緣5mm左右，高度距離車門10mm左右，具體的涂膠路徑和示教點如圖2-3-3所示。02

【任務實施】任務三

涂膠工作站虛擬軌跡規(guī)劃與程序編寫項目二

工業(yè)機器人車門涂膠集成工作站應用根據膠面和膠條離邊緣的距離要求，涂膠軌跡應離邊緣5mm左右，高度距離車門10mm左右，具體的涂膠路徑和示教點如圖2-3-3所示。02

【任務實施】任務三

涂膠工作站虛擬軌跡規(guī)劃與程序編寫圖2-3-3工業(yè)機器人涂膠軌跡項目二

工業(yè)機器人車門涂膠集成工作站應用（1）phome初始點。機器人不工作時的停止點。（2）P10逼近點。在距涂膠起點上方的30mm處。（3）P20涂膠起始點。（4）P20-p180涂膠點位（5）P190涂膠使離點。在距涂膠終點上方的30mm處。02

【任務實施】任務三

涂膠工作站虛擬軌跡規(guī)劃與程序編寫項目二

工業(yè)機器人車門涂膠集成工作站應用二、示教編程

在完成示教前的準備工作后，在Robotstudio仿真軟件上通過虛擬示教器示教涂膠程序，即利用手動操縱控制膠槍示教目標點，并在程序編輯器編寫程序。參考程序如下：PROCmain()IFstart=1THEN啟動條件判斷

ResetDoGreen;關綠燈

SetDoRed;開紅燈

WaitDIjiajin,1;等待車門夾緊信號

MoveJp10,v150,z50,tool1\WObj:=wobj1;到達涂膠逼近點

MoveLp20,v50,z0,tool1\WObj:=wobj1;到達涂膠起點

SetDoOn;開膠槍02

【任務實施】任務三

涂膠工作站虛擬軌跡規(guī)劃與程序編寫項目二

工業(yè)機器人車門涂膠集成工作站應用MoveLp30,v200,fine,tool1\WObj:=wobj1; MoveCp40,p50,v200,fine,tool1\WObj:=wobj1; MoveLp60,v200,fine,tool1\WObj:=wobj1; MoveCp70,p80,v200,fine,tool1\WObj:=wobj1; MoveLp90,v200,fine,tool1\WObj:=wobj1; MoveCp100,p110,v200,fine,tool1\WObj:=wobj1; MoveLp120,v200,fine,tool1\WObj:=wobj1; MoveCp130,p140,v200,fine,tool1\WObj:=wobj1; MoveLp150,v200,fine,tool1\WObj:=wobj1; MoveCp160,p170,v200,fine,tool1\WObj:=wobj1; MoveLp180,v200,fine,tool1\WObj:=wobj1;02

【任務實施】任務三

涂膠工作站虛擬軌跡規(guī)劃與程序編寫項目二

工業(yè)機器人車門涂膠集成工作站應用ResetDoOn;關膠槍

Movejp190,v200,fine,tool1\WObj:=wobj1;MoveAbsJphome\NoEOffs,v200,fine,tool1\WObj:=wobj1;回初始點

ResetDoRed;關紅燈

SetDoGreen;開綠燈

ENDIFENDPROC02

【任務實施】任務三

涂膠工作站虛擬軌跡規(guī)劃與程序編寫項目二

工業(yè)機器人車門涂膠集成工作站應用三、調試程序涂膠程序編寫完成后，在自動運行前，應在手動模式下采用單步調試方式，一步一步去驗證工業(yè)機器人動作和軌跡，修改調試好程序后，才能切換自動模式運行。1.配置可編程按鍵由于在Robotstudio仿真軟件里模擬調試車門涂膠工作站，工作站外部信號需采用可編程按鍵來配置，配置的步驟如下表2-3-3所示。02

【任務實施】任務三

涂膠工作站虛擬軌跡規(guī)劃與程序編寫操作步驟示意圖步驟1：打開“配置可編程按鍵”

在虛擬示教器的主菜單點擊“控制面板”后選擇“配置可編程按鍵”

表2-3-3配置可編程按鍵步驟項目二

工業(yè)機器人車門涂膠集成工作站應用02

【任務實施】任務三

涂膠工作站虛擬軌跡規(guī)劃與程序編寫操作步驟示意圖步驟2：配置Start輸入信號

將輸入信號Start，添加到按鍵1輸入中，允許自動模式選擇“是”。

步驟3：:配置輸入信號JiaJin

將輸入信號JiaJin添加到按鍵2輸入中，允許自動模式選擇“是”。表2-3-3配置可編程按鍵步驟項目二

工業(yè)機器人車門涂膠集成工作站應用2.單步調試程序單步調試程序步驟如表2-3-4所示。02

【任務實施】任務三

涂膠工作站虛擬軌跡規(guī)劃與程序編寫表2-3-4單步調試程序步驟操作步驟示意圖步驟1：切換手動模式

打開虛擬示教器，切換“手動模式”，點擊“Enable”按鈕。

步驟2：PP移至Main

在“程序編輯器”，選擇“調試”，在彈出的窗口中點擊“PP移至main”，將程序運行指針指到主函數main里的第一行指令。

項目二

工業(yè)機器人車門涂膠集成工作站應用02

【任務實施】任務三

涂膠工作站虛擬軌跡規(guī)劃與程序編寫操作步驟示意圖步驟3：程序開始

步驟4：手動控制輸入信號Start

當程序運行到判斷Start信號時，手動按可編程按鍵一。

表2-3-4單步調試程序步驟項目二

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【任務實施】任務三

涂膠工作站虛擬軌跡規(guī)劃與程序編寫操作步驟示意圖步驟:5：手動控制輸入信號JiaJin當程序運行到等待JiaJin信號時，手動按可編程按鍵二。

步驟6：調試程序

通過虛擬示教器的單步向前和單步向后按鈕，并配合可編程按鈕控制數字輸入信號調試程序，觀察涂膠動作和軌跡是否合理并修改。調試完成后點擊運行按鈕，重復多次正常后才切換到自動運行。

表2-3-4單步調試程序步驟項目二

工業(yè)機器人車門涂膠集成工作站應用3.自動運行自動運行步驟如表2-3-5所示。02

【任務實施】任務三

涂膠工作站虛擬軌跡規(guī)劃與程序編寫表2-3-5自動運行步驟操作步驟示意圖步驟1：切換到“自動”模式工業(yè)機器人切換到自動模式，點擊“電機啟動”按鈕，點擊PP移至Main

步驟2：自動運行

通過示教器的“運行”按鈕，并配合可編程按鍵來模擬數字輸入信號，自動運行工業(yè)機器人涂膠工作。

項目二

工業(yè)機器人車門涂膠集成工作站應用四、保存Rapid程序和EIO文件在Robotstudio調試好程序后，需保存好Rapid程序和EIO文件（I/OSystem參數），為后續(xù)導入現場工業(yè)機器人做準備，保存Rapid程序和EIO文件的步驟如下表2-3-6所示。02

【任務實施】任務三

涂膠工作站虛擬軌跡規(guī)劃與程序編寫表2-3-6保存Rapid程序和EIO文件步驟操作步驟示意圖步驟1：保存Rapid程序

選擇“Rapid”，點擊“程序”，在彈出的窗口點擊“保存程序為”，將程序保存到電腦中。

步驟2：自動運行

通過示教器的“運行”按鈕，并配合可編程按鍵來模擬數字輸入信號，自動運行工業(yè)機器人涂膠工作。

項目二

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【任務工單】任務名稱任務2.3涂膠虛擬軌跡規(guī)劃與程序編寫班級

姓名

學號

小組名稱

組長姓名

指導教師

一、知識點須知1.車門涂膠工作站常見的運動指令有________、___________、____________、__________。2.車門涂膠工作站常見的邏輯判斷指令有_______、_______、_______、_______。3.車門涂膠工作站常見的I/O控制指令有__________、__________、__________、__________、_________、__________。二、任務實操1.運動規(guī)劃根據任務書的要求，梳理車門涂膠的動作流程，并繪制流程圖。任務三

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【任務工單】2.軌跡規(guī)劃根據車門涂膠的質量要求，在下圖車門上繪制涂膠軌跡和標注示教點。3.編寫程序根據任務書完成車門涂膠軌跡的編寫任務三

涂膠工作站虛擬軌跡規(guī)劃與程序編寫項目二

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【任務工單】任務三

涂膠工作站虛擬軌跡規(guī)劃與程序編寫步驟主要內容具體描述完成人1

2

3

4

4.單步調試和自動運行完成的程序采用單步初調，調試完成后再切換為自動運行，并填下表項目二

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【任務工單】任務三

涂膠工作站虛擬軌跡規(guī)劃與程序編寫步驟主要內容具體描述完成人1

2

3

4

5.保存Rapid程序和EIO文件在Robotstudio調試好程序后，保存好程序和EIO文件，并填下表項目二

工業(yè)機器人車門涂膠集成工作站應用04

【任務工單】6.問題與解決方法：請記錄你在實施任務的過程中遇到的問題與解決方法。_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________任務三

涂膠工作站虛擬軌跡規(guī)劃與程序編寫項目二

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【任務評價】

請你對任務實施的完成情況進行檢查，并將結果填入表2-3-7內。表2-3-7任務評價表任務2.3涂膠虛擬軌跡規(guī)劃與程序編寫所在班級

學生姓名

考核日期

考核內容及配分考核點及配分考核評估小組自評（M1）小組互評（M2）教師考核（M3）綜合評價（M0）職業(yè)知識（20分）1.能夠說出ABB機器人常見的運動指令和特點（5分）

2.能說出ABB機器人常見的判斷指令和特點（5分）

3.能說出ABB機器人常見的I/O控制指令和特點（5分）

4.能描述車門涂膠的工藝流程和軌跡要求（10分）任務三

涂膠工作站虛擬軌跡規(guī)劃與程序編寫項目二

工業(yè)機器人車門涂膠集成工作站應用05

【任務評價】

請你對任務實施的完成情況進行檢查，并將結果填入表2-2-10內。任務2.3涂膠虛擬軌跡規(guī)劃與程序編寫考核內容及配分考核點及配分考核評估小組自評（M1）小組互評（M2）教師考核（M3）綜合評價（M0）職業(yè)技能（60分）1.會使用Robotstudio仿真軟件來標定涂膠軌跡和編寫指令（20分）

2.會使用Robotstudio仿真軟件來調試涂膠任務，并實現自動涂膠（20分）

3.會保存Rapid程序和EIO文件（20分）

職業(yè)素養(yǎng)（20分）1.愛護設備、精益求精的精神（5分）

2.團隊協(xié)助，互幫互助的團隊精神（5分）

3.一絲不茍的操作態(tài)度（10分）

合計（100分）

表2-3-7任務評價表任務三

涂膠工作站虛擬軌跡規(guī)劃與程序編寫項目二

工業(yè)機器人車門涂膠集成工作站應用自動生成路徑在RobotStudio軟件中，工業(yè)機器人沿著某一路徑運行，需要首先確定路徑的軌跡。除了在虛擬控制器里控制工業(yè)機器人示教軌跡，也可以工作站的“基本”選項卡下的“路徑”選項下生成路徑：一種是“空路徑”,可創(chuàng)建無指令的新路徑。另一種是“自動路徑”,從幾何體邊緣創(chuàng)建一條路徑或曲線，如下圖2-3-4所示。