《工業(yè)機(jī)器人編程與操作（FANUC）》課件 項目5 搬運機(jī)器人的離線仿真

項目5搬運機(jī)器人的離線仿真任務(wù)5.1創(chuàng)建仿真搬運工作站任務(wù)5.2工件的創(chuàng)建與設(shè)置任務(wù)5.3工具的創(chuàng)建與設(shè)置任務(wù)5.4離線編程與仿真運行【項目導(dǎo)入】在工業(yè)領(lǐng)域中，搬運機(jī)器人通常是指需要完成搬運作業(yè)的工業(yè)機(jī)器人。工業(yè)機(jī)器人搬運是利用已安裝的末端執(zhí)行器，完成對各種形狀工件的搬運，例如輸送帶上下料搬運、工作站上下料搬運等。

本項目在ROBOGUIDE軟件中創(chuàng)建仿真搬運工作站，通過工業(yè)機(jī)器人搬運工件以及將工件搬運至指定位置的任務(wù)編寫仿真程序，模擬工業(yè)機(jī)器人搬運的離線編程，完成工業(yè)機(jī)器人搬運應(yīng)用的虛擬仿真和視頻錄制。任務(wù)5.1創(chuàng)建仿真搬運工作站【任務(wù)提出】采用ROBOGUIDE軟件實現(xiàn)仿真搬運工作站的搭建，熟悉仿真搬運工作站的組成及任務(wù)，掌握搬運仿真技術(shù)原理，完成仿真搬運工作站的搭建和布局。本次任務(wù)要求如下：1、掌握ROBOGUIDE軟件中工業(yè)機(jī)器人的創(chuàng)建；2、掌握工作站中常見仿真模型的創(chuàng)建；3、完成工作站的布局。任務(wù)操作考核工單1、仿真搬運工作站介紹

仿真搬運工作站由搬運機(jī)器人、夾爪、正方體物料和工作臺等組成，如圖4-1所示。搬運機(jī)器人選用FANUCR-2000iC/165F，末端執(zhí)行器選用夾爪，有開和合兩種狀態(tài)，搬運的工件為正方體物料。【知識點撥】搬運前（1號）的位置搬運后（2號）的位置夾爪FANUCR-2000iC/165F機(jī)器人任務(wù)4.1創(chuàng)建仿真搬運工作站

搬運工作站的功能是利用工業(yè)機(jī)器人改變物料模型的位置，從而模擬真實的物料搬運過程。搬運機(jī)器人的夾爪在1號工作臺位置上閉合抓取物料，將正方體物料從左側(cè)工作臺搬運到右側(cè)的傳輸帶2號位置，而后搬運機(jī)器人松開夾爪，物料被放置，如圖4-1所示?！局R點撥】任務(wù)5.1創(chuàng)建仿真搬運工作站2、認(rèn)識ROBOGUIDE搬運仿真技術(shù)原理在ROBOGUIDE軟件中，仿真搬運工作站中的物料模型可以被安裝在工業(yè)機(jī)器人末端的工具抓取、搬運和放置，整個仿真過程中，物料模型分別在搬運前的1號工作臺位置、夾爪上和搬運后的2號傳輸帶位置上出現(xiàn)。這種模型位置改變的仿真效果是由ROBOGUIDE軟件中的模型隱藏與再現(xiàn)技術(shù)實現(xiàn)的，具體地，在物料出現(xiàn)的所有位置都需要關(guān)聯(lián)同一個Part物料模型。1號工作臺位置上的物料是在被夾爪抓取之前顯示，夾爪抓取后便自動隱藏；跟隨夾爪運動的物料是在夾爪抓取與放置的時間段內(nèi)顯示，其它時間自動隱藏；2號傳輸帶位置上的物料是在被夾爪放置后至仿真結(jié)束前的時間段內(nèi)顯示，其它時間隱藏。【知識點撥】任務(wù)5.1創(chuàng)建仿真搬運工作站【操作步驟】1、新建搬運工作站2、工作站仿真模型的創(chuàng)建與布局任務(wù)5.1創(chuàng)建仿真搬運工作站全力以赴，遇見更美好的自己！項目5搬運機(jī)器人的離線仿真任務(wù)5.1創(chuàng)建仿真搬運工作站任務(wù)5.2工件的創(chuàng)建與設(shè)置任務(wù)5.3工具的創(chuàng)建與設(shè)置任務(wù)5.4離線編程與仿真運行【項目導(dǎo)入】在工業(yè)領(lǐng)域中，搬運機(jī)器人通常是指需要完成搬運作業(yè)的工業(yè)機(jī)器人。工業(yè)機(jī)器人搬運是利用已安裝的末端執(zhí)行器，完成對各種形狀工件的搬運，例如輸送帶上下料搬運、工作站上下料搬運等。

本項目在ROBOGUIDE軟件中創(chuàng)建仿真搬運工作站，通過工業(yè)機(jī)器人搬運工件以及將工件搬運至指定位置的任務(wù)編寫仿真程序，模擬工業(yè)機(jī)器人搬運的離線編程，完成工業(yè)機(jī)器人搬運應(yīng)用的虛擬仿真和視頻錄制。任務(wù)5.2工件的創(chuàng)建與設(shè)置【任務(wù)提出】仿真搬運工作站搭建完成后，即可在ROBOGUIDE軟件中進(jìn)行工件的創(chuàng)建，并且將工件模型與其它夾具模型進(jìn)行關(guān)聯(lián)。本次任務(wù)要求如下：1、掌握工件模型的創(chuàng)建；2、掌握工件模型與夾具模型的關(guān)聯(lián)方法；任務(wù)操作考核工單【知識點撥】任務(wù)5.2工件的創(chuàng)建與設(shè)置圖4-2物料模型在ROBOGUIDE軟件中，工件模型作為離線編程與仿真的核心模塊，可以用于仿真演示，例如搬運仿真、噴涂仿真等。另外，工件模型的圖形信息直接影響仿真軌跡的路徑規(guī)劃與離線編程的質(zhì)量，因此工件模型在工作站的創(chuàng)建與仿真設(shè)置中至關(guān)重要。創(chuàng)建好的工件模型如果需要實現(xiàn)抓取、搬運、放置的效果，必須將工件模型與夾具模型、工具模型或者其它載體模型進(jìn)行關(guān)聯(lián)，因此工件模型的設(shè)置項目必須分布于自身屬性設(shè)置窗口和其它載體模型屬性設(shè)置窗口中。任務(wù)創(chuàng)建與設(shè)置正方體物料模型，需要滿足以下幾個條件：①正方體物料模型必須是工件模型；②必須將正方體物料模型與夾具模型進(jìn)行關(guān)聯(lián)；搬運機(jī)器人需要搬運的正方體物料，如圖4-2所示。全力以赴，遇見更美好的自己！項目5搬運機(jī)器人的離線仿真任務(wù)5.1創(chuàng)建仿真搬運工作站任務(wù)5.2工件的創(chuàng)建與設(shè)置任務(wù)5.3工具的創(chuàng)建與設(shè)置任務(wù)5.4離線編程與仿真運行【項目導(dǎo)入】在工業(yè)領(lǐng)域中，搬運機(jī)器人通常是指需要完成搬運作業(yè)的工業(yè)機(jī)器人。工業(yè)機(jī)器人搬運是利用已安裝的末端執(zhí)行器，完成對各種形狀工件的搬運，例如輸送帶上下料搬運、工作站上下料搬運等。

本項目在ROBOGUIDE軟件中創(chuàng)建仿真搬運工作站，通過工業(yè)機(jī)器人搬運工件以及將工件搬運至指定位置的任務(wù)編寫仿真程序，模擬工業(yè)機(jī)器人搬運的離線編程，完成工業(yè)機(jī)器人搬運應(yīng)用的虛擬仿真和視頻錄制?！救蝿?wù)提出】工業(yè)機(jī)器人沒有工具是無法工作的，因此需要給搬運機(jī)器人創(chuàng)建一個末端執(zhí)行器——夾爪，用于物料的抓取與放置。ROBOGUIDE軟件自帶豐富的模型庫，可以選用庫中的工具模型安裝在工業(yè)機(jī)器人上，同時需要對工具模型進(jìn)行設(shè)置，以實現(xiàn)物料的搬運仿真效果。本次任務(wù)要求如下：1、掌握工具模型的創(chuàng)建；2、掌握工具坐標(biāo)系的設(shè)置；3、掌握添加工件模型的關(guān)聯(lián)；4、掌握工具仿真設(shè)置。任務(wù)5.3工具的創(chuàng)建與設(shè)置任務(wù)操作考核工單【知識點撥】任務(wù)5.3工具的創(chuàng)建與設(shè)置圖4-3工具模型列表

工具安裝在工業(yè)機(jī)器人的末端，常見的工具有焊槍、焊鉗、夾爪等，ROBOGUIDE軟件自帶豐富的CAD模型庫，Eoat模型適用于工具模塊，模擬真實的機(jī)器人工具，可以供用戶使用。

單個機(jī)器人模組上最多可以添加10個工具，與示教器上最多創(chuàng)建10個工具坐標(biāo)系相對應(yīng)，如圖4-3所示。在同一個仿真工作站中，可以通過手動或者程序控制來切換工具，從而實現(xiàn)不同工作站任務(wù)的轉(zhuǎn)換。創(chuàng)建工具時，需要設(shè)置工具模型的名稱、位置、標(biāo)度，設(shè)置工具坐標(biāo)系，同時與工件模型添加關(guān)聯(lián)，才能有相應(yīng)的仿真效果?！静僮鞑襟E】任務(wù)5.3工具的創(chuàng)建與設(shè)置1、工具模型的創(chuàng)建2、設(shè)置工具坐標(biāo)系3、添加工件模型的關(guān)聯(lián)4、工具仿真設(shè)置全力以赴，遇見更美好的自己！項目5搬運機(jī)器人的離線仿真任務(wù)5.1創(chuàng)建仿真搬運工作站任務(wù)5.2工件的創(chuàng)建與設(shè)置任務(wù)5.3工具的創(chuàng)建與設(shè)置任務(wù)5.4離線編程與仿真運行【項目導(dǎo)入】在工業(yè)領(lǐng)域中，搬運機(jī)器人通常是指需要完成搬運作業(yè)的工業(yè)機(jī)器人。工業(yè)機(jī)器人搬運是利用已安裝的末端執(zhí)行器，完成對各種形狀工件的搬運，例如輸送帶上下料搬運、工作站上下料搬運等。

本項目在ROBOGUIDE軟件中創(chuàng)建仿真搬運工作站，通過工業(yè)機(jī)器人搬運工件以及將工件搬運至指定位置的任務(wù)編寫仿真程序，模擬工業(yè)機(jī)器人搬運的離線編程，完成工業(yè)機(jī)器人搬運應(yīng)用的虛擬仿真和視頻錄制。【任務(wù)提出】仿真搬運工作站創(chuàng)建完成后，即可在ROBOGUIDE軟件中進(jìn)行程序編寫和項目仿真演示。ROBOGUIDE軟件中可以用虛擬示教器對物料的抓取和放置位置進(jìn)行示教，編寫TP程序，生成工業(yè)機(jī)器人運動軌跡。而物料搬運的仿真效果需要通過仿真程序來實現(xiàn)，普通的TP程序無法進(jìn)行此類仿真的運行。為了實現(xiàn)仿真搬運的功能，需要使用仿真程序和仿真指令。本次任務(wù)要求如下：1、創(chuàng)建仿真程序；2、創(chuàng)建TP程序；3、仿真運行與視頻錄制；任務(wù)5.4離線編程與仿真運行任務(wù)操作考核工單1、仿真程序與指令仿真程序是由仿真程序編輯器創(chuàng)建的程序，如圖4-4所示。在仿真程序編輯器內(nèi)可以插入運動指令，例如關(guān)節(jié)運動指令、直線運動指令等，也可以插入其它指令，例如外部信號指令、循環(huán)指令等。此外仿真程序還包含一些不存在于TP程序的特殊指令，即虛構(gòu)的仿真指令?！局R點撥】任務(wù)5.4離線編程與仿真運行圖4-4仿真程序【知識點撥】任務(wù)5.4離線編程與仿真運行仿真指令是ROBOGUIDE中HandlingPRO模塊針對搬運的仿真功能虛構(gòu)出來的控制指令。運行搬運程序時，仿真指令可以實現(xiàn)物料抓取和放置的仿真效果，而TP程序無法實現(xiàn)。因此仿真指令可以理解成是軟件運行的指令，而非機(jī)器人控制系統(tǒng)的指令。（1）抓取仿真指令，如圖4-5所示。圖4-5抓取仿真指令Pickup：選擇需要抓取的工件。From：選擇工件所在的夾具模型。With：選擇抓取所用的工具?！局R點撥】任務(wù)5.4離線編程與仿真運行（2）放置仿真指令，如圖4-6所示。圖4-6放置仿真指令Drop：選擇需要放置的工件。From：選擇放置所用的工具。On：選擇工件要放置的夾具模型。2、仿真運行程序編輯完成后，就可以仿真運行程序，調(diào)試程序是否正確，檢查仿真效果是否實現(xiàn)。運行程序的方式有三種，程序編輯器內(nèi)運行、虛擬示教器內(nèi)運行和軟件內(nèi)仿真運行。（1）程序編輯器內(nèi)運行程序編輯器內(nèi)有前進(jìn)、后退兩個按鈕，如圖4-7所示，可以單步運行程序，演示機(jī)器人運動軌跡，但是沒有仿真效果?！局R點撥】任務(wù)5.4離線編程與仿真運行圖4-7程序運行按鈕【知識點撥】任務(wù)5.4離線編程與仿真運行（2）虛擬示教器內(nèi)運行虛擬示教器內(nèi)可以單步也可以連續(xù)運行程序，演示機(jī)器人運動軌跡，但是不能運行仿真指令，沒有仿真效果。（3）軟件內(nèi)仿真運行ROBOGUIDE軟件提供仿真運行和