《机器人技术应用项目教程》（第二版）课件 4-8任务一 PLC产品取放盖板

第四篇

展翅

主

编：蒋正炎副主编：张

俊、嵇朋朋、舒晓春2024年9月项目七异形芯片分拣与安装项目八PCB产品安装与入库项目九PCB产品生产效率与优化项目十工业机器人安全与维护第四篇

展翅

思政小故事——航天航空类

寓教于乐航天科普

——“天宫课堂”第二课2022年3月23日，“天宫课堂”第二课开讲，“太空教师”翟志刚、王亚平、叶光富在中国空间站再次为广大青少年带来一堂精彩的太空科普课。在约45分钟的授课中，神舟十三号飞行乘组航天员相互配合，生动演示微重力环境下太空“冰雪”实验、液桥演示实验、水油分离实验、太空抛物实验，讲解实验现象背后的科学原理，展示部分空间科学设施，介绍在空间站的工作生活情况。项目八PCB产品安装与入库【项目描述】根据3C行业对电子产品的制作要求，一般在完成PCB上芯片的安装后，需要安装盖板并在PCB四角安装锁紧螺钉，然后根据产品的检测结果（成品或废品）将PCB产品放入正确的区域，即入库。本项目主要介绍PCB产品盖板安装、螺钉安装以及产品入库功能，以及通过触摸屏和PLC编程实现定制PCB产品安装与入库功能。任务一PLC产品取放盖板【任务要求】通过本任务，在完成异形芯片分拣与安装的基础上，能通过示教编程控制工业机器人利用双吸盘工具完成从CHL-DS-01型工作站的盖板原料区取盖板并安装到指定PCB产品上。【任务目标】1.掌握双吸盘工具的使用及子程序的编写与应用。2.能通过示教编程实现工业机器人自动取盖板。3.会通过示教编程实现工业机器人自动放盖板。

任务一PLC产品取放盖板任务准备：一、知识点准备1.运动指令的应用例如：MoveAbsJ、MoveJ、MoveL等，这些指令都是工业机器人的基本运动指令，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放盖板之前首先需要安装吸盘工具。在项目七中，使用了单吸盘工具吸取异形芯片；而在本项目中，由于盖板相比异形芯片面积更大，因此改用双吸盘工具，如图4-26中方框所示。注意在吸取盖板时旋转机器人J6轴以切换到双吸盘工具。任务一PLC产品取放盖板任务准备：安装双吸盘工具的程序与前续项目中安装其它工具的程序类似，请在课前自行编写，并完成以下空格处填空（假设吸盘工具点位名称为xipan）。PROCGET_Xipan()MoveAbsJHome\NoEOffs,v1000,fine,tool0;______HandChange_Start;MoveJOffs(xipan,0,0,150),v1000,z50,tool0;MoveLOffs(xipan,0,0,50),v200,z50,tool0;MoveL___________________;WaitTime0.5;______HandChange_Start;WaitTime0.5;MoveLOffs(xipan,0,0,50),v50,z50,tool0;MoveLOffs(xipan,0,0,150),v200,z50,tool0;MoveAbsJHome\NoEOffs,v1000,fine,tool0;ENDPROC任务一PLC产品取放盖板任务准备：3.双吸盘信号的应用工业机器人机器人DO（输出）信号Vacunm_1是双吸盘工具的吸真空信号，指令SetVacunm_1可用于实现双吸盘吸取盖板，指令ResetVacunm_1可用于实现双吸盘释放盖板。二、技能点准备1.熟练使用双吸盘工具并预设安全点。2.熟悉工业机器人示教点位操作。3.熟悉工业机器人示教器编程与调试。任务一PLC产品取放盖板任务准备：三、设备准备1.PCB产品异形芯片已安装完毕,工业机器人安装吸盘工具后回到工作原点，如图所示。2.在CHL-DS-01型工作站盖板原料区准备好盖板，如图所示。3.将已完成异形芯片装配的PCB产品（例如：A03产品）放置在需要安装盖板的工位（例如：一号工位）上，如图所示。【任务实施】任务描述：工业机器人自动安装吸盘工具后，首先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；然后机器人运行到需要放置盖板的PCB板上，将盖板从吸盘工具上分离并放置到PCB板上；最后将吸盘工具放回工具架，完成后机器人回到工作原点。一、取盖板1.示教操作，确定取盖板点位置首先在程序数据中新建robtarget型常量（CONST）数据“gaiban”，操控示教器进入手动操纵模式，控制工业机器人完成取盖板位置点位的示教，确认位置正确后单击示教器“修改位置”，从而将该点位数据存入“gaiban”。任务一PLC产品取放盖板【任务实施】2.编写机器人程序，实现取盖板功能（1）机器人运动路径机器人取盖板的运动路径与吸取异形芯片类似，具体步骤如下：① 机器人运行至取盖板过渡点位置，如图所示；② 机器人运行至取盖板接近点位置，即进一步接近盖板的位置；③ 机器人运行至取盖板点位置，如图所示；④ 控制双吸盘吸真空信号打开；⑤ 机器人运行至取盖板逃逸点位置，如图所示；⑥ 机器人运行至取盖板过渡点位置；⑦ 机器人回工作原点。任务一PLC产品取放盖板【任务实施】（2）根据以上运动路径，请利用已学习的运动指令，完成取盖板程序的编写，实现工业机器人在盖板原料区吸取一块盖板后回到原点的操作。参考程序如下：PROCGET_Gaiban()MoveJOffs(gaiban,0,0,130),v1000,z50,tool0；MoveLOffs(gaiban,0,0,50),v200,z50,tool0；MoveLgaiban,v20,fine,tool0；WaitTime0.5;SetVacunm_1;WaitTime0.5;MoveLOffs(gaiban,0,0,50),v200,z50,tool0；MoveLOffs(gaiban,0,0,130),v1000,z50,tool0；MoveAbsJHome\NoEOffs,v1000,fine,tool0;ENDPROC任务一PLC产品取放盖板【任务实施】3.程序优化考虑到CHL-DS-01型工作站相关工作任务中也会出现类似取盖板功能的程序段（例如：吸取/释放异形芯片），是否可以考虑编写一个例行程序，通过调用不同的参数，同时实现这些类似功能呢？（1）带参数例行程序的编写①定义一个变量VARrobtargetdian（变量数据类型是robtarget，变量名称是dian），然后将机器人实际需要到达的位置用赋值指令赋给这个变量。例如,取盖板时的赋值指令如下：dian:=gaiban;任务一PLC产品取放盖板【任务实施】②创建一个例行程序，包括3个num型参数：参数a用于确定过渡点Z方向的偏移距离；参数b用于确定当前对DO信号置位还是复位；参数c用于确定当前DO信号是双吸盘信号还是单吸盘信号（即当前是处理异形芯片还是处理盖板）。该例行程序可以实现机器人运动到指定位置，吸取/释放异形芯片或盖板，并且可以根据实际情况指定过渡点的高低，参考程序如下。PROCx_f(numa,numb,numc)MoveJOffs(dian,0,0,a),v1000,z50,tool0;MoveLOffs(dian,0,0,30),v200,z50,tool0;MoveLdian,v20,fine,tool0;WaitTime0.5;任务一PLC产品取放盖板【任务实施】IFb=1THEN IFc=1THEN SetVacunm_1; ELSE SetVacunm_2; ENDIFELSE IFc=1THEN ResetVacunm_1; ELSE ResetVacunm_2; ENDIF ENDIFWaitTime0.5;MoveLOffs(dian,0,0,30),v200,z50,tool0; MoveLOffs(dian,0,0,a),v1000,z50,tool0;ENDPROC任务一PLC产品取放盖板【任务实施】（2）通过调用带参数的例行程序x_f，改写取盖板程序。注意：调用时需使用调用例行程序指令ProcCall，并选择需要调用的程序，如图所示；选择调用例行程序x_f后，还需要选择调用时的3个实际参数，分别设置a、b、c为130（过渡点位置）、1（置位）、1（双吸盘信号），如图所示。任务一PLC产品取放盖板【任务实施】改写后的取盖板参考程序如下。PROCGET_Gaiban()dian:=gaiban;x_f130,1,1;MoveAbsJHome\NoEOffs,v1000,fine,tool0;ENDPROC二、放盖板1.示教操作，确定放盖板点位置首先在程序数据中新建robtarget型常量（CONST）数据“fgb”，在机器人已到达图4-35所示位置的前提下操控示教器进入手动操纵模式，控制工业机器人完成放盖板位置点位的示教，需要安装盖板的PCB产品根据需求放置在指定工位上，示教时合理使用线性模式或单轴模式，确认位置正确后单击示教器“修改位置”，并将该点位数据存入“fgb”。任务一PLC产品取放盖板【任务实施】2.编写机器人程序，实现放盖板功能（1）机器人运动路径①机器人运行至放置盖板过渡点位置，如图4-36所示；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，如图4-37所示；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上；⑤机器人运行至放置盖板逃逸点位置，如图4-38所示；⑥机器人回工作原点。任务一PLC产品取放盖板【任务实施】（2）根据以上运动路径，请自行编写程序，实现机器人放置一块盖板到一号工位PCB上的任务。在取盖板任务中，通过编写带参数的例行程序x_f改写了程序；因此在放盖板任务中，同样可以直接调用该例行程序，注意调用时3个参数的设置，建议分别设置a、b、c为100（过渡点位置）、2（复位）、1（双吸盘信号）。参考程序如下。PROCPUT_Gaiban()dian:=fgb;x_f100,2,1;MoveAbsJHome\NoEOffs,v1000,fine,tool0;ENDPROC任务一PLC产品取放盖板【任务实施】3.编写机器人程序，实现卸载吸盘工具功能盖板安装完毕后，根据产品制作工序，下一步应进行产品的锁螺钉，因此需要更换机器人快换工具为锁螺钉工具，从而首先需要将吸盘工具卸载放回到对应工具架。由于卸载吸盘工具与安装吸盘工具的点位是同一个（均为“xipan”），因此无需重复进行示教操作，直接编写程序并进行调试即可。任务一PLC产品取放盖板【任务实施】（1）机器人运动路径①机器人运行至卸载吸盘工具过渡点位置，如图所示；②机器人运行至卸载工具接近点位置；③机器人运行至卸载吸盘工具位置，如图所示；④置位快换工具信号，实现吸盘工具与机器人法兰端分离；⑤机器人运行至卸载吸盘工具逃逸点位置，如图所示；⑥机器人回工作原点。任务一PLC产品取放盖板【任务实施】（2）根据以上运动路径，请自行编写程序，实现机器人卸载吸盘工具的任务。参考程序如下。PROCPUT_Xipan()MoveJOffs(xipan,0,0,150),v1000,z50,tool0;MoveLOffs(xipan,0,0,50),v200,z50,tool0;MoveLxipan,v20,fine,tool0;WaitTime0.5SetHandChange_Start;WaitTime0.5;MoveLOffs(xipan,0,0,50),v200,z50,tool0；MoveLOffs(xipan,0,0,150),v1000,z50,tool0;MoveAbsJHome\NoEOffs,v1000,fine,tool0;ENDPROC任务一PLC产品取放盖板【任务实施】（3）程序优化通过对比安装吸盘工具程序GET_Xipan()与卸载吸盘工具程序PUT_Xipan()，可以发现两个例行程序大部分都相同，能否编写一个带参数的例行程序，可以实现安装/卸载工具的功能呢？① 带参数例行程序的编写创建一个例行程序，包括1个robtarget型参数和1个num型参数，robtarget型参数a用于确定当前安装/卸载的工具是哪种（吸盘工具/夹爪工具/涂胶工具/锁螺钉工具），num参数b用于确定当前是安装还是卸载工具，该例行程序可以实现运行到指定工具对应的工具架，完成安装或卸载该工具。参考程序如下。任务一PLC产品取放盖板【任务实施】PROCtool_get_put(robtargeta,numb)MoveJOffs(a,0,0,150),v1000,z50,tool0;MoveLOffs(a,0,0,50),v200,z50,tool0;MoveLa,v20,fine,tool0;WaitTime0.5;IFb=1THEN ResetHandChange_Start;ELSE SetHandChange_Start; ENDIFWaitTime0.5; MoveLOffs(a,0,0,50),v200,z50,tool0; MoveLOffs(a,0,0,150),v1000,z50,tool0;ENDPROC任务一PLC产品取放盖板【任务实施】② 通过调用带参数的例行程序tool_get_put，实现吸盘工具的安装/卸载。例如：设置参数a为xipan，参数b为1，则实现吸盘工具的安装，参考程序如下。tool_get_putxipan,1;设置参数a为xipan，参数b为2，则实现吸盘工具的卸载。参考程序如下。tool_get_putxipan,2;三、安装吸盘工具、取放盖板、卸载吸盘工具连续运行在main程序中通过先后调用以下例行程