第3篇 助跑 项目七 取放盖板与自动锁螺丝讲解

职业教育“工程实践创新项目”应用课程系列教材“全国职业院校技能大赛”教学资源转化成果机器人技术应用项目教程第3篇——助跑项目七

取放盖板与自动锁螺丝目录CONTENTS任务一、取盖板任务二、放盖板任务三、自动锁螺丝任务一取盖板目录CONTENTS（1）熟悉RAPID程序运动指令例如：MoveAbsJ、MoveJ、MoveL等，这些指令都是机器人运动的基本指令，在本项目中也需要会熟练应用。（2）双吸盘工具的认识与安装机器人取盖板之前首先需要安装吸盘工具。在项目六中，我们使用的是单吸盘工具，而在本项目中，由于盖板相比异形芯片面积更大，因此我们采用的是双吸盘工具。【任务准备】1.知识点准备

1.熟悉双吸盘工具的使用。2.能利用示教编程实现工业机器人自动取盖板。【任务目标】安装吸盘工具的RAPID程序如下：2.技能点准备（1）熟悉使用大吸盘并预设安全点。3.设备准备

（1）PCB产品已安装完毕。（2）在CHL-DS-01-A工作站盖板原料区准备好盖板。1.机器人定点，确定机器人取盖板位置点首先在程序数据中新建点数据“gaiban”（数据类型选择robtarget），操控示教器进入手动操纵模式，控制机器人完成取盖板位置点的定点，定点完成点击“修改位置”并存入点数据“gaiban”。【任务实施】任务描述：机器人首先安装吸盘工具，然后运行到盖板原料区盖板所在位置，使用双吸盘工具吸取盖板，完成后机器人回到原点。一、取盖板机器人吸取盖板的动作与吸取异形芯片类似，具体步骤如下：（1）机器人运行至吸取盖板过渡点位置；（2）机器人运行至吸取盖板接近点位置，即进一步接近盖板的位置；（3）机器人运行至吸取盖板点位置；（4）控制双吸盘吸真空信号打开；（5）机器人运行至吸取盖板逃逸点位置；（6）机器人运行至吸取盖板过渡点位置；（7）机器人回原点。2.编写RAPID程序根据以上步骤，请同学们利用已学习的运动指令，完成取盖板RAPID程序的编写，并实现机器人吸取一块盖板后回到原点。3.练一练参考程序如下：（1）机器人DO（输出）信号Vacunm_1是双吸盘工具的吸真空信号，指令SetVacunm_1用于将该信号置位，实现吸真空，完成吸取盖板。（2）为了简化程序，我们是否可以考虑定义一个变量，每次机器人需要运动到某个点时，只需要给这个变量赋予新的点数据，RAPID程序提供赋值指令“:=”，可实现将该指令右侧的值赋给左侧的变量。4.新知识点例如：我们先定义一个变量VARrobtargetdian（变量数据类型是robtarget，变量名称是dian），然后将机器人需要运动的位置用赋值指令赋给这个变量就行了。则吸取盖板时的赋值指令如下：dian:=gaiban;练一练：编写一个子程序，实现机器人运动到任何点位置。然后通过调用该子程序，重新编写机器人吸取盖板的程序。（3）通过调用子程序Yundong（），编写吸取盖板程序。

注意：调用子程序时，需使用调用例行程序指令ProcCall，并选择需要调用的子程序。可以发现，在调用子程序Yundong（）之前，首先需要给变量dian赋值，这一点非常重要，请务必注意。1.用子程序来解决机器人运动到任意点的动作。2.编写运动子程序的方法完成将盖板原料区所有的盖板吸取。【思考与练习】任务二放盖板目录CONTENTS1.知识点准备（1）熟悉RAPID程序运动指令及子程序的编写本任务是取盖板任务的延续，需要通过示教编程将吸取的盖板放置到PCB板上，因此还需熟练应用运动指令。2.技能点准备（1）熟悉使用大吸盘并预设安全点。（2）能够完成盖板的拾取。3.设备准备（1）将任务一的动作先完成，机器人将盖板吸取完成并回到原点。【任务准备】1.熟悉子程序的调用。2.能利用示教编程实现工业机器人自动完成将盖板放置到指定的PCB板上。【任务目标】任务简介：机器人首先运行到需要放置盖板的PCB板上，然后将盖板从吸盘工具上分离并放置到PCB板上，再将吸盘工具放回工具架，完成后机器人回到原点。取盖板与放盖板实际上是一个连续的任务，为了简化学习过程，我们分了两个任务来讲解，简要流程为取盖板、放盖板和放置吸盘工具。【任务实施】（1）机器人定点，确定机器人放盖板位置点首先在程序数据中新建点数据“fgb”（数据类型选择robtarget），在机器人已到达图所示位置的前提下操控示教器进入手动操纵模式，控制机器人完成放盖板位置点的定点。PCB板可放置在工作站1-4号工位中任一工位上，定点时合理使用线性模式或单轴模式，定点完成点击“修改位置”并存入点数据“fgb”。一、放置盖板动作实现1.放置盖板（2）编写RAPID程序放置盖板的程序步骤如下：1）机器人运行至放置盖板过渡点位置；2）机器人运行至放置盖板接近点位置；3）机器人运行至放置盖板点位置；4）控制双吸盘吸真空信号关闭，以使盖板从双吸盘工具脱离并放置到PCB板上；5）机器人运行至放置盖板逃逸点位置；6）机器人回原点。（3）练一练按照上述步骤，请同学们自行编写程序并在手动模式下进行调试，实现机器人放置一块盖板到1号工位PCB板上并回到原点的任务。提示：机器人运动到放置盖板位置我们可以直接调用任务一中定义的子程序Yundong（）。参考程序如下：（4）新知识点指令ResetVacunm_1用于将双吸盘吸真空信号Vacunm_1复位，从而将盖板与双吸盘工具分离并放置到PCB板上。

盖板放置完毕后，根据PCB板制作工序，下一步应进行PCB板的锁螺丝，因此需要更换机器人快换工具为锁螺丝工具，从而首先需要将吸盘工具放回到工具架。由于放置吸盘的位置和吸取吸盘的位置是同一个（均为“xipan”），所以无需重复进行机器人定点，可直接编写RAPID程序实现将吸盘工具放回。二、放置吸盘工具放置吸盘工具的程序步骤如下：（1）机器人运行至放置吸盘工具过渡点位置；（2）机器人运行至放置吸盘工具接近点位置；（3）机器人运行至放置吸盘工具位置；（4）控制快换工具信号置位，实现吸盘工具与机器人法兰端分离；（5）机器人运行至放置吸盘工具逃逸点位置；（6）机器人回原点。1.编写RAPID程序按照上述步骤，请同学们自行编写程序并在手动模式下进行调试，实现机器人将吸盘工具放回的任务。显然，我们可以继续调用子程序Yundong（）。2.练一练参考程序如下：1.完成了任务一和任务二的学习后，可以尝试将两个任务连起来运行。2.通过调用例行程序Yundong（）、GET_Gaiban（）、PUT_Gaiban（）和PUT_Xipan（），编写RAPID程序并调试程序，实现将盖板区的盖板吸取并放到工位上的PCB板上。3.将A03和A06两块PCB板分别安装在1号工位和3号工位上，编写RAPID程序控制机器人从盖板原料区吸取两块盖板，分别安装到A03和A06两块PCB板上，安装完毕后将吸盘工具放回工具架，机器人回原点。【思考与练习】任务三自动锁螺丝目录CONTENTS（1）熟悉锁螺丝机CHL-DS-01-A工作站配备的锁螺丝机由螺丝送料单元和带扭矩的电动起子组成。【任务准备】1.知识点准备

1.熟悉锁螺丝机的工作原理和使用方法。2.能利用示教编程实现工业机器人给PCB板自动锁螺丝。3.掌握一维数组的应用，掌握FOR循环指令的应用。【任务目标】（2）锁螺丝机信号及扭力控制机器人连接上锁螺丝机快换工具后，当进入锁螺丝状态时，机器人会分配输出信号启动电动起子开始工作，当电动起子达到设置的扭矩后，电动起子停止工作，同时输出结束的信号反馈给机器人进行处理。机器人收到电动起子的结束信号且轨迹下降到预设位置后，机器人连同电动起子抬起，锁螺丝流程完成。（3）锁螺丝工序涉及的机器人IO信号锁螺丝过程中涉及到的机器人IO信号如下表：

信号类型信号名称功能描述DIScrew_Arrive螺丝到位DItorque扭矩检知DOScrew_BVac吹螺丝DOScrew_Hit打螺丝2.技能点准备（1）能够手动发送信号吐螺丝并让螺丝机转动起来。（2）能够准确预设打螺丝点。3．设备准备（1）PCB产品及盖板已经准备就绪。（2）锁螺丝机、电动起子正确放置在对应的工具架上，准备就绪。任务描述：机器人首先自动安装锁螺丝工具，然后运行至需要锁螺丝的PCB板上进行自动锁螺丝，完成后机器人将锁螺丝工具放回工具架。【任务实施】一、安装锁螺丝工具1.机器人定点，确定锁螺丝工具位置点。在程序数据中新建点数据“gun”，操控示教器进入手动操纵模式，控制机器人完成锁螺丝工具位置的定点，定点完成点击“修改位置”并存入点数据“gun”，我们可以在“程序数据”中单击“robtarget”，找到刚刚新建的点“gun”。安装锁螺丝工具的程序流程与安装吸盘工具的类似，程序流程图如图所示，具体程序可根据流程图并参考安装吸盘工具程序编写。2.编写RAPID程序其中部分流程如图所示。3.练一练按照上述步骤，请同学们自行编写程序并在手动模式下进行调试，实现机器人将安装锁螺丝工具的任务。参考程序如下：机器人安装锁螺丝工具后即可开始对PCB板进行锁螺丝工序，CHL-DS-01-A工作站共有4个PCB板安装工位，即最多可以对4块PCB板进行锁螺丝，每块PCB板有4个螺丝，故最多需要安装16个螺丝。下面我们以安装一块PCB板为例，介绍如何编写程序完成自动锁螺丝。二、机器人自动锁螺丝1.数组数组是RAPID程序中一种特殊的数据类型，与C语言等高级语言中的数组类似，RAPID程序中的数组也是相同数据类型的多个数据按一定顺序排列的组合，类似于数学中的集合。由于每块PCB板有四个锁螺丝的点位置需要确定，4块PCB板则共有16个点位置，如果在程序中定义16个点数据，利用数组来进行多个点数据的定义，定义过程如下：（1）首先在示教器中打开“程序数据”，选择“robtarget”；（2）点击“显示数据”，会看到当前已定义的所有“robtarget”类型数据，点击“新建”，进入新建数据界面，名称定义为“slswz”，存储类型为“变量”，维数选择“1”（即建立一维数组）；最后单击{1}右侧的…按钮，进入定义数组大小界面，点击数字“1”将其改成“4”。单击“确定”，回到定义数组界面，再单击“确定”，可看到刚刚定义的一维数组“slswz”已经建立完成，如图所示。（3）单击新建的数组，可看到该数组有四个组件{1}、{2}、{3}、{4}，默认的值都是一样的。操控示教器进入手动操纵模式，控制机器人完成一块PCB板上四个锁螺丝位置的定点。2.机器人定点，确定PCB板上四个锁螺丝的位置点FOR重复执行判断指令是RAPID程序中用于一个或多个指令需要重复执行数次的一条循环指令“DO”后面是需要重复执行的指令，图中是调用了例行程序Routine2。3.FOR重复执行判断指令机器人安装螺丝过渡点位置机器人安装螺丝位置应用以上介绍的循环指令和数组，一块PCB板自动锁螺丝的程序流程图如图，具体程序可根据流程图自行编写。4.编写RAPID程序按照上述步骤，请同学们自行编写程序并在手动模式下进行调试，实现机器人对一块PCB板自动锁螺丝的任务。5.练一练参考程序如下：指令“WaitDItorque,1”用于等待螺丝机扭矩检知信号变为1，此时打螺丝流程可以通过复位打螺丝信号来结束。6．新知识点自动锁螺丝完成后，机器人即可将锁螺丝工具放回工具架，从而完成全部任务。由于放置工具与安装工具是同一个位置（均为“gun”），所以无需重复进行机器人定点，可直接编写RAPID程序实现将锁螺丝工具放回，放回时同样需注意应使机器人运行至安全位置“safe”，以防止机器人与安装工位发生碰撞。三、放置锁螺丝工具放置锁螺丝工具流程与放置吸盘工具流程类似，具体步骤如下。（1）机器人运行至安全位置；（2）机器人运行至放置锁螺丝工具过渡点位置；（3）机器人运行至放置锁螺丝工具接近点位置；（4）机器人运行至放置锁螺丝工具位置；（5）控制快换工具信号置位，实现锁螺丝工具与机器人法兰端分离；（6）机器人运行至放置锁螺丝工具逃逸点位置；（7）机器人运行至安全位置；（8）机器人回原点。1.编写RAPID程序按照上述步骤，请同学们自行编