工业机器人工程应用虚拟仿真教程 ch4

2020-03-01 602浏览

  • 1.项目4 机器人离线轨迹编程 教学目标 1.学会创建工件的机器人轨迹曲线。 2.学会生成工件的机器人轨迹曲线路径。 3.学会机器人目标点的调整。 4.学会机器人轴配置参数调整。 5.了解离线轨迹编程的关键点。 6.学会机器人离线轨迹编程辅助工具的使用。 © ABB November 19, 2019 Slide 151
  • 2.任务4-1：创建机器人离线轨迹曲线及路径 一.创建机器人激光切割曲线 1.解压相应工作站，如图 2.相关组件 © ABB November 19, 2019 Slide 152
  • 3.任务4-1：创建机器人离线轨迹曲线及路径 一.创建机器人激光切割曲线 本任务中，以激光切割为例， 机器人需要沿着工件的外边缘 进行切割，此运行轨迹为3D曲 线，可根据现有工件的3D模型 直接生成机器人运行轨迹，进 而完成整个轨迹调试并模拟仿 真运行 1.选择工件上表面并进行创建 © ABB November 19, 2019 Slide 153
  • 4.任务4-1：创建机器人离线轨迹曲线及路径 二、生成机器人激光切割路径 接下来根据生成的3D曲线自动 生成机器人的运行轨迹。通常 需要创建用户坐标系以方便进 行编程以及路径修改，所以创 建以下用户坐标系。 © ABB November 19, 2019 Slide 154
  • 5.任务4-1：创建机器人离线轨迹曲线及路径 二、生成机器人激光切割路径 1.创建出如图坐标 2.修改工件坐标和工具坐标 3.设置运动指令设定栏 © ABB November 19, 2019 Slide 155
  • 6.任务4-1：创建机器人离线轨迹曲线及路径 二、生成机器人激光切割路径 1.选择自动路径，捕捉之前 创建的曲线。 © ABB November 19, 2019 Slide 156
  • 7.任务4-1：创建机器人离线轨迹曲线及路径 二、生成机器人激光切割路径 1.捕捉工件上的表面 2.单击“创建” © ABB November 19, 2019 Slide 157
  • 8.任务4-1：创建机器人离线轨迹曲线及路径 二、生成机器人激光切割路径 需要根据不同的曲线特征来 选择不同类型的近似值参数 类型。 1.自动生成的机器人路径 Path_10 © ABB November 19, 2019 Slide 158
  • 9.任务4-2：机器人目标点调整及轴配置参数 一、机器人目标点调整 1.在调整目标点过程中，为 了便于查看工具在此姿势下 的效果，可以在目标点位置 处选中右击“查看目标处工具” 显示出工具。 2.在工具姿态机器人难以达 到目标点时，可以通过选中 目标点，右击选择“修改目 标”，单击“旋转”改变一下该 目标的姿态，从而使机器人 能够到达目标点。 © ABB November 19, 2019 Slide 159
  • 10.任务4-2：机器人目标点调整及轴配置参数 一、机器人目标点调整 1.接着修改其它目标点，可 直接批量处理，将剩余所有 目标点的X轴方向对准已调 整好姿态的目标点 Target_10的X轴方向，如图， 右击选择“修改位置”中的“对 准目标点方向”以将所有目 标点的方向调整完成。 © ABB November 19, 2019 Slide 160
  • 11.任务4-2：机器人目标点调整及轴配置参数 二、轴配置参数调整 1。右击目标点Target_10,单 击“参数配置”，选择合适的 轴配置参数，单击“应用”。 © ABB November 19, 2019 Slide 161
  • 12.任务4-2：机器人目标点调整及轴配置参数 二、轴配置参数调整 1.选择“自动配置” © ABB November 19, 2019 Slide 162
  • 13.任务4-2：机器人目标点调整及轴配置参数 二、轴配置参数调整 1.右击“Path_10”,单击“沿着 路径运动” © ABB November 19, 2019 Slide 163
  • 14.任务4-2：机器人目标点调整及轴配置参数 三.完善程序并仿真运行 1.轨迹完成后，接下来完善 一下程序，需要添加轨迹起 始接近点、轨迹结束离开点 以及安全位置HOME点。设 置后如图所示 © ABB November 19, 2019 Slide 164
  • 15.任务4-2：机器人目标点调整及轴配置参数 三.完善程序并仿真运行 1.右击“Path_10”,选择“配置 参数”中的“自动配置”。 2.进行参数更改后进行一次 轴配置自动调整 © ABB November 19, 2019 Slide 165
  • 16.任务4-2：机器人目标点调整及轴配置参数 三.完善程序并仿真运行 接下来可将路径Path_10同步 到RAPID，转化成RAPID代 码 1.在基本功能选项下的“同步” 菜单中单击“同步到RAPID” © ABB November 19, 2019 Slide 166
  • 17.任务4-2：机器人目标点调整及轴配置参数 三.完善程序并仿真运行 1.勾选所有同步内容 © ABB November 19, 2019 Slide 167
  • 18.任务4-2：机器人目标点调整及轴配置参数 三.完善程序并仿真运行 1.单击“仿真设定”进行设定 © ABB November 19, 2019 Slide 168
  • 19.任务4-2：机器人目标点调整及轴配置参数 三.完善程序并仿真运行 1.单击“播放” © ABB November 19, 2019 Slide 169
  • 20.任务4-2：机器人目标点调整及轴配置参数 四.关于离线轨迹编程的关键点 在离线轨迹编程中，最为关键的三步是图形曲线，目标点调整，轴配置调整。 ‫‫‬图形曲线： 1.生成曲线，除了“先创建曲线再生成轨迹”的方法外，还可以直接捕捉3D模型的边缘进行轨迹的创建。 2.导入3D模型之前，可在专业的制图软件中进行处理，可在数模表面绘制相关曲线，导入RobotStudio后，根据这些已有的 曲线直接转换成机器人轨迹。 3.在生成轨迹时，需要根据实际情况，选取合适的近似值参数并调整数值的大小。 目标点调整： 目标点调整方法有多种，通常是综合运用多种方法进行调整，调整的过程中先对单一目标点进行调整，完成后其它目标点某 些属性可以参考调整好的第一个目标点进行方向对准。 轴配置调整： 配置过程中，可能出现“无法跳转，检查轴配置”的问题。可进行如下更改： 1.轨迹起始点尝试使用不同的轴配置参数。 2.尝试更改轨迹起始点位置。 3.SingArea、ConfL、ConfJ等指令的运用。 © ABB November 19, 2019 Slide 170
  • 21.任务4-3：机器人离线轨迹编程辅助工具 一、机器人碰撞监控功能的使用 实践操作 机器人碰撞监控功能的使用 ：在仿真过程中，规划好机器人 运行轨迹后，一般需要验证当前机器人轨迹 是否会与周边设备发生干涉，则可使用碰撞 监控功能进行检测；此外，机器人执行完运 动后，我们需要对轨迹进行分析，机器人轨 迹到底是否满足需求，则可通过TCP跟踪功 能将机器人运行轨迹记录下来，用做后续分 析材料。 ‫‫‬模拟仿真的一个重要任务是验证轨迹的可行 ‫‫‬实践操作 © ABB November 19, 2019 Slide 171 性，即验证机器人在运行过程中是否会与周 边设备发生碰撞。此外，机器人工具实体尖 端与工件表面的距离需保证在合理范围之内， 即既不能与工件发生碰撞，也不能距离过大， 从而保证工艺需求。在RobotStudio软件的 “仿真”功能选项卡中有专门用于检测碰撞的 功能——碰撞监控。
  • 22.任务4-3：机器人离线轨迹编程辅助工具 一、机器人碰撞监控功能的使用 1.在“仿真”功能选项卡中单击“创 建碰撞监控” 2.展开“碰撞检测设定_1”，显示 ObjectsA和ObjectsB. © ABB November 19, 2019 Slide 172
  • 23.任务4-3：机器人离线轨迹编程辅助工具 一、机器人碰撞监控功能的使用 碰撞集包含ObjectA和 ObjectB两组对象，需要将检 测的对象放到两组中，从而 检测两组对象之间的碰撞。 1、将工具“LaserGun”拖放到 ObjectsA组中。 2、将工具“WorkPiece”拖放 到ObjectsB组中。 © ABB November 19, 2019 Slide 173
  • 24.任务4-3：机器人离线轨迹编程辅助工具 一、机器人碰撞监控功能的使用 设定碰撞监控属性 1.单击“修改碰撞监控” © ABB November 19, 2019 Slide 174
  • 25.任务4-3：机器人离线轨迹编程辅助工具 一、机器人碰撞监控功能的使用 碰撞颜色默认红色，利用手 动拖动方式，拖动机器人工 具与工件发生碰撞，查看碰 撞监控效果。 © ABB November 19, 2019 Slide 175
  • 26.任务4-3：机器人离线轨迹编程辅助工具 一、机器人碰撞监控功能的使用 设定接近丢失，在本任务中， 机器人工具TCP的位置相对于 工具的实体尖端来说，沿着其 Z轴正方向偏移了5mm，这样 在接近丢失中设定6mm，则机 器人在执行整体轨迹的过程中， 则可监控机器人工具是否与工 件之间距离过远，若过远则不 显示接近丢失颜色；同时可监 控工具与工件之间是否发生碰 撞，若碰撞则显示碰撞颜色。 1.接近丢失距离设为6mm， 接近丢失颜色默认为黄色， © ABB November 19, 2019 Slide 176
  • 27.任务4-3：机器人离线轨迹编程辅助工具 一、机器人碰撞监控功能的使用 最后执行仿真，则初始接近过 程中，工具和工件都是初始颜 色，而当开始执行工件表面轨 迹时，工件和工具则显示接近 丢失颜色。 © ABB November 19, 2019 Slide 177
  • 28.任务4-3：机器人离线轨迹编程辅助工具 二、机器人TCP跟踪功能的使用 在机器人运行过程中，我们 可以监控TCP的运动轨迹以 及运动速度，以便分析时用。 1.取消勾选“启动” © ABB November 19, 2019 Slide 178
  • 29.任务4-3：机器人离线轨迹编程辅助工具 二、机器人TCP跟踪功能的使用 1.单击“仿真”中的“监控”进行 设置 © ABB November 19, 2019 Slide 179
  • 30.任务4-3：机器人离线轨迹编程辅助工具 二、机器人TCP跟踪功能的使用 为了便于观察以后记录的 TCP轨迹，此处将工作站中 的路径和目标点隐藏。 1.取消勾选“全部目标点/框架” 和“全部路径” © ABB November 19, 2019 Slide 180
  • 31.任务4-3：机器人离线轨迹编程辅助工具 二、机器人TCP跟踪功能的使用 做如下监控： 记录机器人切割任务的轨迹， 轨迹颜色为黄色，为保证记录 长度，可将跟踪长度设定得大 一些；监控机器人速度是否超 350mm/s，警告颜色为红色。 © ABB November 19, 2019 Slide 181
  • 32.任务4-3：机器人离线轨迹编程辅助工具 二、机器人TCP跟踪功能的使用 1.在“仿真”中单击“播放” 2.生成如图黄色轨迹 © ABB November 19, 2019 Slide 182
  • 33.任务4-3：机器人离线轨迹编程辅助工具 二、机器人TCP跟踪功能的使用 开始记录机器人运行轨迹，并 监控机器人运行速度是否超过 限值。若想清除记录的轨迹， 可在“仿真监控”对话框中清除。 单击“清除轨迹”，则可将记录的 轨迹清除。 © ABB November 19, 2019 Slide 183
  • 34.学习检测 项目 技术要求 分值 评分细则 创建机器人离线轨迹曲线 熟练操作创建机器人离线轨迹曲线 20 1.理解流程 2.操作流程 生成机器人离线轨迹曲线路径 熟练操作生成机器人离线轨迹曲线 路径 20 1.理解流程 2.操作流程 机器人目标点调整及轴配置参 数 1.学会机器人目标点调整 2.学会机器人轴配置参数调整 3.完善程序并仿真运行 20 1.理解流程 2.操作流程 离线轨迹编程的关键点 灵活运用离线轨迹编程技巧 15 1.理解流程 机器人离线轨迹编程辅助工具 1.学会机器人碰撞监控功能的使用 2.学会机器人TCP跟踪功能的使用 15 1.理解流程 2.操作流程 安全操作 符合上机实训操作要求 20 © ABB November 19, 2019 Slide 184 评分记录 备注