《工业机器人工作站应用实训》项目三工业机器人涂胶工作站的应用实训课件

项目三工业机器人涂胶工作站的实训应用学习目标1)认识涂胶工作站的结构，明确涂胶工作站的工艺流程。2)能合理规划涂胶运动路径和程序结构。3)会建立胶枪工具坐标系。4)会建立涂胶台工件坐标系。5)能根据程序规划编写机器人涂胶程序。6)能根据涂胶工作站的人机交互控制要求，设计HMI组态、编写PLC程序和机器人程序。7)会联合调试HMI、PLC和机器人程序。任务流程任务1：认识涂胶工作站任务目标认识涂胶工作站的结构。明确涂胶工作站的工艺流程。1.认识涂胶工作站的结构涂胶工作站由工业机器人、胶枪工具与工具架、涂胶台构成。2.明确涂胶工作站的工艺流程图3-3涂胶轨迹图3-4涂胶工作站的工艺流程任务2：规划涂胶运动路径及程序结构任务目标能够合理规划涂胶运动路径。能够合理规划涂胶程序结构。1.规划涂胶运动路径一、机器人先运动至拾取胶枪工具处，装夹胶枪工具；二、机器人运动到涂胶台处，按照规划好的涂胶轨迹进行涂胶；三、机器人运动至胶枪工具的存放位置，放回胶枪工具。2.规划涂胶程序结构2.规划涂胶程序结构规划机器人IO信号硬件设备端口号名称功能描述对应设备机器人DSQC652IO板（XS14）7ToTDigQuickChange快换装置信号。信号为1时机器人快换裝置内的钢珠缩回；信号为0时机器人快换装置内的钢珠弹出快换装置任务3：建立涂胶坐标系任务目标会建立胶枪工具坐标系。会建立涂胶台工件坐标系。1.建立胶枪工具坐标系XZY

使用尖锥工具做辅助，用四点法进行胶枪工具坐标系的建立。并将尖锥工具放置于固定位置，作为空间中固定已知点。1.建立胶枪工具坐标系步骤一1.建立胶枪工具坐标系步骤二1.建立胶枪工具坐标系步骤三1.建立胶枪工具坐标系步骤四-验证2.建立涂胶台工件坐标系图3-8涂胶台工件坐标系XYZ2.建立涂胶台工件坐标系任务4：编写涂胶程序任务目标会编写取、放胶枪工具程序。会编写沿轨迹涂胶程序。会编写初始化程序。1.编写取放胶枪工具程序--取工具MGetTool21.编写取放胶枪工具程序--放工具MPutTool22.编写涂胶运动轨迹程序3.编写涂胶初始化程序涂胶工作站的初始化程序包括运行速度的初始化以及信号的初始化。PROCInitialize()！！初始化程序 ！！机器人运动之Home3安全点位 MoveAbsJHome3\NoEOffs,v1000,Z50,tool0;

！！机器人加速度限制在正常值的50% AccSet50,100;

！！将机器人运行速度控制为原来的70%，最大运行速度设置为800mm/s VelSet70,800;

！！置位快换装置，使其处于可以装夹胶枪工具状态 SetToRDigQuickchange;ENDPROC4.编写涂胶主程序在主程序main中依次调用初始化程序及流程程序任务5：调试涂胶程序任务目标能调试涂胶各子程序。能调试涂胶流程程序。能调试涂胶主程序。1.调试取放胶枪工具程序2.调试涂胶流程程序按照涂胶工艺流程，依次调用取几个程序模块，编写涂胶流程程序PGumming1，并进行逐步调试。3.调试涂胶主程序手动慢速运行主程序，观察是否按照预期实现涂胶工艺流程，如有碰撞需立即松开使能键或按下急停按钮，解除故障后需重新对故障点位进行示教，重新调试对应程序。拓展：涂胶的人机交互控制任务目标会设计涂胶工作站HMI流程选择界面。会关联涂胶工作站HMI与PLC变量。拓展任务内容①②③④⑤

在原涂胶程序基础上加入涂胶轨迹选择及运行模式选择的功能，并设计符合功能要求的HMI界面。

每段涂胶轨迹的运行模式在HMI界面上可分别选择，运行模式有两种，低速模式和高速模式。完成运行模式的选择后，按下HMI界面的启动按钮启动流程，机器人取胶枪工具，然后按照在HMI上设定好的速度模式对五段轨迹涂胶，完成后放回胶枪工具。1.规划拓展任务程序结构--新增机器人IO信号硬件设备端口号名称功能描述对应设备对应PLC信号端口工业机器人输出信号机器人DSQC652IO板（XS14）0ToPGroRequest机器人发送给PLC请求输出对应轨迹运行模式的组信号，取值范围为0-7。PLCI3.01I3.12I3.2工业机器人输入信号机器人DSQC652IO板（XS12）0FrPGrosdqr接收PLC发送给机器人的轨迹运行模式信号，值为1时表示选择的高速运行模式，值为2时表示选择的是低速运行模式。PLCQ12.01Q12.12Q12.2将ToPGroRequest分别设置为1-5可分别询问5段轨迹的速度模式。设置为6时表示，机器人告知PLC涂胶流程已全部完成。将ToPGroRequest设置为0时表示，五段轨迹的速度模式均未选择。1.规划拓展任务程序结构--新增变量名称变量类型功能描述speedHspeeddata存储高速模式对应的速度数据：[500,500,5000,1000]speedLspeeddata存储低速模式对应的速度数据：[100,500,5000,1000]NumAcquire1num用于存储，值为1时表示选择的高速运行模式，值为2时表示选择的是低速运行模式，值为0时表示还没选择运行模式。NumAcquire2num用于存储第二段轨迹运行模式，值为1时表示选择的高速运行模式，值为2时表示选择的是低速运行模式，值为0时表示还没选择运行模式。NumAcquire3num用于存储第三段轨迹运行模式，值为1时表示选择的高速运行模式，值为2时表示选择的是低速运行模式，值为0时表示还没选择运行模式。NumAcquire4num用于存储第四段轨迹运行模式，值为1时表示选择的高速运行模式，值为2时表示选择的是低速运行模式，值为0时表示还没选择运行模式。NumAcquire5num用于存储第五段轨迹运行模式，值为1时表示选择的高速运行模式，值为2时表示选择的是低速运行模式，值为0时表示还没选择运行模式。1.规划拓展任务程序结构--主程序结构规划MODULEMainModule PROCmain()Initialize;！！初始化程序CRequest;

！！机器人和PLC的数据传输程序IFNumAcquire1>0ANDNumAcquire2>0ANDNumAcquire3>0ANDNumAcquire4>0ANDNumAcquire5>0THEN！！五段轨迹速度均被选择后继续运行程序PGumming2;

！！涂胶流程程序

ENDIFENDPROC1.规划拓展任务程序结构--PLC程序结构2.设计HMI流程选择界面3.关联PLC与HMI变量

由于本任务中，速度模式信号的传输占用PLC的Q12输出端，紧急停止按钮占用PLC的Q12.5端口，为防止发生冲突，此处引入中间变量VB20，先将HMI处获得的速度模式数据传输给中间变量VB20，再将中间变量VB20中的数据通过端口Q12.0、Q12.1和Q12.2输出。3.关联PLC与HMI变量在“程序块”下新建初始化程序Initialze（SBR0）在“程序块”下建立实现PLC与HMI数据传输子程序FGumming(SBR2)。当PLC接收到机器人端输出的组信号ToPGroRequest=1时第一条线路接通，HMI处设定的轨迹1的运行模式数据，即PLC中VB10存储的值输出给中间变量VB20，以此类推。3.关联PLC与HMI变量4.编写机器人程序--改写初始化程序PROCInitialize()

MoveAbsJHome3\NoEOffs,v1000,Z50,tool0;VelSet70,800;SetToRDigQuickchange;

！！快换工具置位

SetGOToPGroRequest,0;！！将速度请求组信号置位为“0”ENDPROC4.编写机器人程序--编写通信程序MODULEProgramPROCCRequest()SetGOToPGroRequest,1;WaitTime0.5;

NumAcquire1:=GInput(FrPGrosdqr);!!将第一条轨迹速度模式记录到获取速度变量1中

………………SetGOToPGroRequest,5;WaitTime0.5;NumAcquire5:=GInput(FrPGrosdqr);ENDPROC4.编写机器人程序--改写涂胶工艺程序IFNumAcquire1=1THEN!!当获取速度变量为1时执行高速MoveLArea0202W,speedH,fine,Tool2\WObj:=Wobj2;ELSEIFNumAcquire1=2THEN!!当获取速度变量为2时执行低速MoveLArea0202W,speedL,fine,Tool2\WObj:=Wobj2;ENDIF……IFNumAcquire5=1THENMoveLArea0208W,speedH,fine,Tool2\WObj:=Wobj2;ELSEIFNumAcquire5=2THENMoveLArea0208W,speedL,fine,Tool2\WObj:=Wobj2;ENDIFMoveLOffs(Area0208W,0,0,50),v50,fine,Tool2\WObj:=Wobj2;MoveAbsJArea0201R\NoEOffs,v500,z50,Tool2\WObj:=Wobj2;SetGOToPGroRequest,6;!!机器人告知PLC涂胶完成WaitTime0.5;4.编写机器人程序--改写涂胶流程程序PROCPGumming2()MGetTool2;！！调用取胶枪工具程序MGumming2;！！调用速度可选的涂胶流程程序MPutTool2;！！调用放胶枪工具程序ENDPROC知识链接：工具坐标系与工件坐标系1.工具坐标系

工具坐标系定义机器人到达预设目标时所使用工具的位置。它是由工具中心点（TCP）与坐标轴方位构成，运动时TCP会严格按程序指定路径和速度运动。所有机器人在手腕处都有一个预定义工具坐标系，默认工具tool0中心点位于6轴中心。这样就能将一个或多个新工具坐标系定义为tool0的偏移值。工具被更换之后，重新定义工具即可直接运行程序。2.工件