智能生产线数字化规划与仿真-PDPS工程应用技术基础 课件 项目3 智能生产线典型设备设定

智能生产线数字化规划与仿真—PDPS工程基础及应用项目3智能生产线典型设备设定智能生产线是高度自动化的生产线，其中包含有大量的自动化设备，机器人就是最典型的代表。为了完成产品生产，这些自动化设备通常会有一系列的执行动作，而PDPS导入的设备数模本身是没有动作的，需要对设备数模进行设定。本项目以智能能产线中常见的执行机构为例来讲解如何对设备数模进行动作设定。掌握自动化设备基本的旋转和直线运动设定。掌握六关节串联机器人的设定。掌握机器人末端执行器的设置。【项目引入】【学习目标】【教学重点】研判新闻价值，设计并实施采访。【教学难点】掌握采访提问方法。【教学方式】分组讨论；小组代表发言；分组实践。任务3.1旋转料仓运动设定任务3.2变位机运动设定任务3.3机器人运动设定3.1.1旋转料仓关节运动设定3.2.1变位机关节运动设定3.2.2变位机姿态设定3.3.1机器人关节运动设定3.3.2机器人坐标系设定3.3.3机器人关节运动范围的设定3.1.2旋转料仓姿态设定任务3.2变位机运动设定3.4.1机器人夹爪设定3.4.2机器人喷枪设定3.4.3机器人末端执行器的安装与卸载任务3.1

旋转料仓运动设定3.1.1旋转料仓关节运动设定本书案例所使用的旋转料仓是回转台的一种，它是将存放工件的料架固定放置在回转台的台面上，通过台面的旋转使得料架快速定位到指定工位以实现生产过程中的存取料。1.旋转料仓模型进入编辑状态在ObjectTree窗口或GraphicViewer窗口中单击选中分拣站中的旋转料仓roundstock，然后选择软件主界面Modeling菜单→Scope栏→SetModelingScope命令使其进入编辑状态。2.建立旋转料仓运动学关系继续保持选中旋转料仓roundstock，选择软件主界面Modeling菜单→KinematicDevice栏→KinematicsEditor命令打开KinematicsEditor对话框。（1）打开KinematicsEditor对话框2.建立旋转料仓运动学关系1）单击KinematicsEditor对话框工具栏中的CreateLink按钮以创建Link。在弹出的LinkProperties对话框中，Name文本框用于设定新建Link的名称，这里采用默认的名字link1即可。（2）创建Link2.建立旋转料仓运动学关系（2）创建Link2）单击LinkProperties对话框中LinkElements列表框的空白条目使高亮显示，再到ObjectTree窗口或GraphicViewer窗口中单击选择属于该Link的设备组件,此处只需为link1选取旋转料仓中间的旋转立柱这一个组件。2.建立旋转料仓运动学关系3）同理，再次新建一个Link，使用默认名字link2，该Link对应的设备组件是旋转料仓的台面。（2）创建Link2.建立旋转料仓运动学关系1）在KinematicsEditor对话框中，先将鼠标指针移动到link1方框图标上，然后按下鼠标左键不放，将鼠标指针移动到link2方框图标上，当看到两个Link方框图标之间有一条线段后释放鼠标左键，此时会出现一个从link1指向link2的有向线段，并弹出JointProperties对话框。JointProperties对话框中的Name文本框用于设定所创建Joint的名称，此处保持默认名称j1即可。（3）创建Joint2.建立旋转料仓运动学关系（3）创建Joint2）由于台面是做旋转运动，单击JointProperties对话框中的Jointtype下拉列表框，选择Revolute选项。2.建立旋转料仓运动学关系（3）创建Joint3）单击JointProperties对话框中Axis-Selecttwopoints选项组的From按钮，然后在GraphicViewer窗口中拾取旋转立柱的上表面中心点；再单击JointProperties对话框中Axis-Selecttwopoints选项组的To按钮，然后在GraphicViewer窗口中拾取旋转立柱的下表面中心点。2.建立旋转料仓运动学关系（3）创建Joint4）单击JointProperties对话框左下方的箭头展开扩展栏目，在Limitstype下拉列表框中选择限制类型为Constant；在Highlimit文本框中输入该关节运动范围的上限值360；在Lowlimit文本框中输入该关节运动范围的下限值0。Joint属性设定完成后，单击JointProperties对话框的OK按钮完成Joint的创建。3.旋转料仓运动验证与调整在KinematicsEditor对话框中单击OpenJointJog按钮弹出JointJog对话框，在JointJog对话框中用鼠标拖动j1所对应的滚轮，或直接在j1所对应的Value文本框中调整旋转角度值，即可手动转动旋转料仓以检验该Joint的设定正确与否。（1）Joint运动验证3.旋转料仓运动验证与调整

（3）结束运动学关系设定设备关节运动验证无误后，单击KinematicsEditor对话框中的Close按钮以结束旋转料仓关节运动设定。（2）Joint零点位置修改1）单击KinematicsEditor对话框工具栏上的OpenJointJog按钮，利用弹出的JointJog对话框手动操作Joint运动，调整Joint到达实际的零点位置后单击JointJog对话框中的Close按钮关闭JointJog对话框。2）单击KinematicsEditor对话框工具栏上的DefineAsZeroPosition按钮，在弹出的提示框中单击“确认”按钮，将Joint的当前位置设置为其零点位置。3.1.2旋转料仓姿态设定1.旋转料仓姿态创建1）继续保持选中旋转料仓roundstock，选择软件主界面Modeling菜单→KinematicDevice栏→PoseEditor命令打开PoseEditor对话框。PoseEditor对话框里的Poses列表中包含有系统默认生成的HOME姿态，在该姿态下，设备的各个Joint处于各自的零点位置。1.旋转料仓姿态创建2）单击PoseEditor对话框中右侧的New按钮打开NewPose对话框以新建设备姿态。在NewPose对话框中,用鼠标拖动j1所对应的滚轮，或直接在j1所对应的Value文本框中调整旋转角度值，将旋转料仓的台面旋转90°，然后在Posename文本框中将该设备姿态命名为SORT，最后单击OK按钮完成SORT姿态的创建。1.旋转料仓姿态创建3）类似于SORT姿态的创建，依次完成INSTALL、SPRAY姿态的创建，它们对应的旋转角度分别为180°和270°。4）本书案例中旋转料仓一共有四个姿态，SORT、INSTALL、SPRAY姿态对应三个工作站，而HOME姿态对应预备空位。如果需要对某个姿态进行编辑或删除，可以在PoseEditor对话框的Poses列表中单击选择对应的姿态，然后单击PoseEditor对话框中右侧的Edit或Delete按钮进行相关操作。设备姿态的编辑操作类同设备姿态的新建操作，这里不再赘述。完成所有姿态设定后即可单击PoseEditor对话框的Close按钮将其关闭。2.旋转料仓姿态验证1）圆形的台面导致不方便观察台面姿态的变化，为此可以将料架与台面绑定，当台面旋转时，料架跟随台面旋转，效果比较直观。在GraphicViewer窗口中单击选中料架stack，在弹出的快捷菜单中选择Attach命令进行绑定操作。（1）对象绑定2.旋转料仓姿态验证2）在弹出的Attach对话框中，单击ToObject文本框使之高亮显示，再到ObjectTree窗口或GraphicViewer窗口中单击选中旋转料仓的Link2（即台面），最后单击Attach对话框的OK按钮即可完成料架与台面绑定。（1）对象绑定2.旋转料仓姿态验证（2）设备姿态切换1）绑定完毕后，在GraphicViewer窗口中单击选中旋转料仓roundstock，在弹出的快捷菜单中选择JointJog命令以打开JointJog对话框进行手动测试。2.旋转料仓姿态验证（2）设备姿态切换2）在JointJog对话框中单击Steering/Poses栏下拉列表框中不同的姿态，观察旋转料仓是否正确动作。验证无误后先单击JointJog对话框中的Reset按钮以复位旋转料仓到初始位置，再单击Close按钮关闭JointJog对话框。3.结束旋转料仓模型编辑完成旋转料仓的所有运动设定后，在ObjectTree窗口或GraphicViewer窗口中单击选中旋转料仓，然后选择软件主界面Modeling菜单→Scope栏→EndModeling命令结束其编辑。任务3.2

变位机运动设定本书案例中的变位机有旋转和平移两种关节运动，旋转运动的面板负责加工时调整工件的姿态，面板上相对其平移运动的夹头负责固定工件以保持其正确的加工姿态。3.2.1变位机关节运动设定

1.变位机模型进入编辑状态在ObjectTree窗口或GraphicViewer窗口中单击选中分拣站中的变位机positioner，然后选择软件主界面Modeling菜单→Scope栏→SetModelingScope命令使其进入编辑状态。2.建立变位机运动学关系继续保持选中变位机positioner，选择软件主界面Modeling菜单→KinematicDevice栏→KinematicsEditor命令打开KinematicsEditor对话框。（1）打开KinematicsEditor对话框2.建立变位机运动学关系（2）创建Link1）首先单击KinematicsEditor对话框工具栏中的CreateLink按钮以创建Link，在弹出的LinkProperties对话框中保持Name文本框默认的Link名称link1，然后在其LinkElements列表框中选择变位机的底座作为link1的组件输入，最后单击LinkProperties对话框的OK按钮结束该Link的创建。2.建立变位机运动学关系2）与创建link1类似，在KinematicsEditor对话框中创建link2，选择变位机的旋转面板作为link2的组件。2.建立变位机运动学关系3）与创建link1类似，在KinematicsEditor对话框中创建link3，选择变位机旋转面板上的夹头作为link3的组件。2.建立变位机运动学关系（3）创建Joint1）变位机的旋转面板做旋转运动，与旋转料仓的关节建立方法一样，先将鼠标指针移动到link1方框图标上，然后按下鼠标左键不放，直至将鼠标指针移动到link2方框图标上后释放鼠标左键从而建立关节j1。2.建立变位机运动学关系（3）创建Joint1）在弹出JointProperties对话框中，单击Jointtype下拉列表框选择Revolute选项，再单击Axis-Selecttwopoints选项组的From按钮，选取变位机电机输出轴为旋转中心线From点，单击Axis-Selecttwopoints选项组的To按钮，选取变位机底座支撑轴承中心为旋转中心线To点。2.建立变位机运动学关系2）单击KinematicsEditor对话框工具栏上的OpenJointJog按钮，在弹出的JointJog对话框中手动转动旋转面板来寻找并测试其运动范围的最小值和最大值。（3）创建Joint2.建立变位机运动学关系（3）创建Joint3）单击JointProperties对话框左下方的箭头展开扩展栏目，在Limitstype下拉列表框中选择限制类型为Constant；在Highlimit文本框中输入该关节运动范围的上限值240；在Lowlimit文本框中输入该关节运动范围的下限值-60。2.建立变位机运动学关系4）变位机旋转面板上的夹头在气缸的推动下相对旋转面板做平移运动，先将鼠标指针移动到link2方框图标上，然后按下鼠标左键不放，直至将鼠标指针移动到link3方框图标上后释放鼠标左键从而建立关节j2。（3）创建Joint2.建立变位机运动学关系4）在弹出JointProperties对话框中，单击Jointtype下拉列表框选择Prismatic选项，然后单击Axis-Selecttwopoints选项组的From按钮和To按钮，在GraphicViewer窗口中分别拾取气缸外轮廓上与夹头平移运动方向平行的线段的端点作为From点和To点输入，以确定夹头平移运动的方向。（3）创建Joint2.建立变位机运动学关系5）本书案例以夹头初始的收缩位置为原点位置，其运动范围设为0mm～40mm。单击JointProperties对话框左下方的箭头展开扩展栏目，在Limitstype下拉列表框中选择限制类型为Constant；在Highlimit文本框中输入该关节运动范围的上限值40；（3）创建Joint2.建立变位机运动学关系（3）创建Joint5）在Lowlimit文本框中输入该关节运动范围的下限值0。Joint属性设定完成后，单击JointProperties对话框的OK按钮以完成Joint的创建。单击KinematicsEditor对话框工具栏上的OpenJointJog按钮，在弹出的JointJog对话框中手动操作j1、j2关节运动。验证关节运动无误后，单击JointJog对话框中的Close按钮以关闭该对话框，然后在KinematicsEditor对话框中单击其Close按钮以结束变位机关节运动设定。3.2.2变位机姿态设定变位机姿态表姿态名称j2关节值j1关节值HOME0mm0°HOMEJ37.15mm0°N6037.15mm-60°N4537.15mm-45°N3037.15mm-30°N1537.15mm-15°P1537.15mm15°P3037.15mm30°P4537.15mm45°P6037.15mm60°变位机的姿态包含两个关节的状态，对于j2来说只有夹紧和松开两种状态，而j1的状态可以是-60°～240°这个范围中的任何一个值。在本书案例中，变位机所有姿态如表所示：1.变位机姿态创建1）继续保持选中变位机positioner,选择软件主界面Modeling菜单→KinematicDevice栏→PoseEditor命令打开PoseEditor对话框。1.变位机姿态创建2）类似于旋转料仓姿态的创建，单击PoseEditor对话框中右侧的New按钮打开NewPose对话框以新建变位机的姿态，在此需要根据表新建10个姿态。2.变位机姿态验证1）完成所有姿态设定后即可单击PoseEditor对话框的Close按钮将其关闭，在GraphicViewer窗口中单击选中变位机positioner，在弹出的快捷菜单中选择JointJog命令以打开JointJog对话框进行手动测试。2.变位机姿态验证2）在JointJog对话框中单击Steering/Poses栏下拉列表框中不同的姿态，观察变位机是否正确动作。验证无误后先单击JointJog对话框中的Reset按钮以复位变位机到初始位置，再单击Close按钮关闭JointJog对话框。2.变位机姿态验证3.结束变位机模型编辑完成变位机的所有运动设定并验证无误后，在ObjectTree窗口或GraphicViewer窗口中单击选中变位机positioner，然后选择软件主界面Modeling菜单→Scope栏→EndModeling命令结束其编辑。任务3.3

机器人运动设定本书案例中的机器人均为六关节串联工业机器人，采用的是三菱电机公司的RV-2FRL型工业机器人。3.3.1机器人关节运动设定1.创建机器人关节1）在ObjectTree窗口或GraphicViewer窗口中单击选中分拣站中的工业机器人robot1，选择软件主界面Modeling菜单→Scope栏→SetModelingScope命令使其进入编辑状态，然后选择软件主界面Modeling菜单→KinematicDevice栏→KinematicsEditor命令打开KinematicsEditor对话框。2）在KinematicsEditor对话框中新建七个Link，它们的组件分别选择机器人的基座、肩部、下臂、肘部、上臂、腕部、法兰盘，为方便起见，用link1～link7来代表这七个部分。1.创建机器人关节3）依次在两两相邻的Link之间创建关节，用默认的名称j1～j6来分别代表机器人的腰部关节、肩部关节、肘部关节、腕部偏转关节、腕部俯仰关节、腕部翻转关节。创建每一个关节时，在弹出的JointProperties对话框的Jointtype下拉列表框中均选择Revolute选项，其他设定后续进行。2.机器人关节运动方向设定对于j1～j6关节的旋转中心方向设定，需要参考机器人厂家提供的说明图来确定旋转中心线的方向。2.机器人关节运动方向设定双击KinematicsEditor对话框中代表j1关节的有向线段，在弹出JointProperties对话框中设定j1关节的旋转中心方向。单击JointProperties对话框中Axis-Selecttwopoints选项组的From按钮，然后在GraphicViewer窗口中拾取机器人基座顶端圆盘中心点作为From点输入；（1）设定j1关节运动方向2.机器人关节运动方向设定（1）设定j1关节运动方向单击JointProperties对话框中Axis-Selecttwopoints选项组的To按钮，然后在GraphicViewer窗口中再次拾取与From点相同的机器人基座顶端圆盘中心点作为To点输入；直接在To点坐标值对应的文本框中将其Z值修改增大。2.机器人关节运动方向设定双击KinematicsEditor对话框中代表j2关节的有向线段，在弹出JointProperties对话框中设定j2关节的旋转中心方向。单击JointProperties对话框中Axis-Selecttwopoints选项组的From按钮，然后在GraphicViewer窗口中拾取机器人肩部侧面圆盘中心点作为From点输入；（2）设定j2关节运动方向2.机器人关节运动方向设定（2）设定j2关节运动方向单击JointProperties对话框中Axis-Selecttwopoints选项组的To按钮，然后在GraphicViewer窗口中再次拾取与From点相同的机器人肩部侧面圆盘中心点作为To点输入。直接在To点坐标值对应的文本框中将其X值修改减小。2.机器人关节运动方向设定双击KinematicsEditor对话框中代表j3关节的有向线段，在弹出JointProperties对话框中设定j3关节的旋转中心方向。单击JointProperties对话框中Axis-Selecttwopoints选项组的From按钮，然后在GraphicViewer窗口中拾取机器人下臂上部内侧圆盘中心点作为From点输入；（3）设定j3关节运动方向2.机器人关节运动方向设定（3）设定j3关节运动方向单击JointProperties对话框中Axis-Selecttwopoints选项组的To按钮，然后在GraphicViewer窗口中再次拾取与From点相同的机器人下臂上部内侧圆盘中心点作为To点输入。直接在To点坐标值对应的文本框中将其X值修改减小。2.机器人关节运动方向设定双击KinematicsEditor对话框中代表j4关节的有向线段，在弹出JointProperties对话框中设定j4关节的旋转中心方向。单击JointProperties对话框中Axis-Selecttwopoints选项组的From按钮，然后在GraphicViewer窗口中拾取机器人上臂尾端圆盘中心点作为From点输入；（4）设定j4关节运动方向2.机器人关节运动方向设定（4）设定j4关节运动方向单击JointProperties对话框中Axis-Selecttwopoints选项组的To按钮，然后在GraphicViewer窗口中再次拾取与From点相同的机器人上臂尾端圆盘中心点作为To点输入。直接在To点坐标值对应的文本框中将其Y值修改增大。2.机器人关节运动方向设定双击KinematicsEditor对话框中代表j5的有向线段，在弹出JointProperties对话框中设定j5关节的旋转中心方向。单击JointProperties对话框中Axis-Selecttwopoints选项组的From按钮，然后在GraphicViewer窗口中拾取机器人上臂前端内侧圆盘中心点作为From点输入；（5）设定j5关节运动方向2.机器人关节运动方向设定（5）设定j5关节运动方向单击JointProperties对话框中Axis-Selecttwopoints选项组的To按钮，然后在GraphicViewer窗口中再次拾取与From点相同的机器人上臂前端内侧圆盘中心点作为To点输入。直接在To点坐标值对应的文本框中将其X值修改减小。2.机器人关节运动方向设定双击KinematicsEditor对话框中代表j6关节的有向线段，在弹出JointProperties对话框中设定j6关节的旋转中心方向。单击JointProperties对话框中Axis-Selecttwopoints选项组的From按钮，然后在GraphicViewer窗口中拾取机器人法兰盘外侧中心点作为From点输入；（6）设定j6关节运动方向2.机器人关节运动方向设定（6）设定j6关节运动方向单击JointProperties对话框中Axis-Selecttwopoints选项组的To按钮，然后在GraphicViewer窗口中再次拾取与From点相同的机器人法兰盘外侧中心点作为To点输入。直接在To点坐标值对应的文本框中将其Y值修改增大。2.机器人关节运动方向设定所有关节运动方向设定完成后，单击JointProperties对话框的OK按钮以关闭该对话框。在KinematicsEditor对话框中单击OpenJointJog按钮弹出JointJog对话框，可以操作该对话框中的滚轮来手动旋转机器人各轴，以检查每个关节运动正确与否。最后单击KinematicsEditor对话框中的Close按钮结束机器人关节运动设定。（7）验证关节运动方向3.3.2机器人坐标系设定1.机器人坐标系参考Frame创建1）在ObjectTree窗口或GraphicViewer窗口中单击选中机器人robot1，然后选择软件主界面Modeling菜单→Layout栏→CreateFrame命令组中的任意命令自由创建一个Frame。创建完毕后在ObjectTree窗口中的机器人节点robot1之下会新增一个Frame，系统默认为其命名为fr1，将其名称更改为baseref。（1）基础坐标系参考Frame创建1.机器人坐标系参考Frame创建（1）基础坐标系参考Frame创建2）在ObjectTree窗口中单击选中机器人节点robot1之下的baseref点，使用Relocate命令将baseref点重定位到机器人robot1的SelfFrame上。1.机器人坐标系参考Frame创建（1）基础坐标系参考Frame创建3）如果此时baseref点的方向与机器人默认基础坐标系的方向不一致，可以通过使用PlacementManipulator命令将其旋转到机器人默认基础坐标系的方向。1.机器人坐标系参考Frame创建类似创建baseref点，在机器人节点robot1之下创建toolref点。toolref点的位置应重定位到机器人robot1的法兰盘外端面的中心，其Z轴方向应旋转到垂直于法兰盘向外的方向，Y轴方向应旋转到与机器人默认基础坐标系的Y轴方向相同。（2）工具坐标系参考Frame创建2.机器人坐标系设定单击KinematicsEditor对话框工具栏上的SetBaseframe按钮弹出SetBaseframe对话框，单击该对话框中的文本框使其高亮显示，然后在ObjectTree窗口或GraphicViewer窗口中拾取baseref点以输入到该文本框中。最后单击SetBaseframe对话框的OK按钮以完成机器人基础坐标系的设定。（1）机器人基础坐标系设定单击KinematicsEditor对话框工具栏上的CreateToolframe按钮弹出CreateToolframe对话框。单击该对话框中的Location文本框使其高亮显示，然后在ObjectTree窗口或GraphicViewer窗口中拾取toolref点以输入到该文本框中；（2）机器人工具坐标系设定2.机器人坐标系设定（2）机器人工具坐标系设定2.机器人坐标系设定单击该对话框中的Attachtolink文本框使其高亮显示，然后在ObjectTree窗口或GraphicViewer窗口中拾取机器人robot1的link7以输入到该文本框中。最后单击CreateToolframe对话框的OK按钮以完成机器人工具坐标系的设定。3.机器人坐标系验证机器人基础坐标系和工具坐标系设定好后，单击KinematicsEditor对话框中的Close按钮结束机器人运动学设定，然后在GraphicViewer窗口中单击机器人robot1，在弹出的快捷菜单中选择RobotJog命令以打开RobotJog对话框进行手动测试。3.3.3机器人关节运动范围的设定1.机器人关节原点设置1）在ObjectTree窗口或GraphicViewer窗口中单击选中分拣站中的工业机器人robot1，选择软件主界面Modeling菜单→KinematicDevice栏→KinematicsEditor命令打开KinematicsEditor对话框。1.机器人关节原点设置2）单击KinematicsEditor对话框工具栏上的OpenJointJog按钮，在弹出的JointJog对话框中，手动操作机器人robot1的j3关节反向旋转90°以到达其实际的零点位置，然后单击JointJog对话框中的Close按钮关闭JointJog对话框。1.机器人关节原点设置3）单击KinematicsEditor对话框工具栏上的DefineAsZeroPosition按钮，在弹出的提示框中单击“确认”按钮，将j3关节的当前位置设置为其零点位置。2.机器人关节静态运动范围设定本书案例中的机器人关节范围如下表所示：类型单位规格值动作范围腰部（J1）deg480（-240～+240）肩部（J2）237（-117～+120）肘部（J3）160（0～+160）腕部偏转（J4）400（-200～+200）腕部俯仰（J5）240（-120～+120）腕部翻转（J6）720（-360～+360）2.机器人关节静态运动范围设定1）按照表提供的数据，依次双击KinematicsEditor对话框中代表j1-j6关节的有向线段以打开JointProperties对话框并展开其扩展栏目，为每个轴关节设置其运动范围的最大常量值和最小常量值。2.机器人关节静态运动范围设定2）再次单击KinematicsEditor对话框工具栏上的OpenJointJog按钮，在弹出的JointJog对话框中可以观察到机器人所有六个轴的运动范围都已初步设定完成，每个轴都在初始的原点位置，其角度值为0°。

3.机器人关节动态运动范围设定尽管机器人的每个关节都已设定运动范围，但在JointJog对话框中调节机器人姿态时，机器人自身还是会发生干涉，而此时机器人的每个关节都没有超过运动范围。

3.机器人关节动态运动范围设定对于六关节串联机器人来说，J2关节和J3关节都可以改变机器人的俯仰姿态，它们的运动范围之间存在耦合性，所以需要以J2关节为基准，用变量的方式来设定J3关节的运动范围。

3.机器人关节动态运动范围设定1）双击KinematicsEditor对话框中代表j3关节的有向线段以打开j3关节的JointProperties对话框并展开其扩展栏目，首先在Limitstype下拉列表框中选择限制类型为Variable，然后在FixedJoint下拉列表框中选择j2关节为固定参考关节，此时会自动弹出VariableJointValues对话框。

3.机器人关节动态运动范围设定2）根据机器人厂家提供的产品资料，本书案例中对机器人的末端点P采样十一个点位（A点～K点）来对j2关节与j3关节的运动范围关系进行拟合。

3.机器人关节动态运动范围设定机器人关节运动范围表点位ABCDEFGHIJKJ2120120120-90-117-11730557285100j3112698811160160150140130115

3.机器人关节动态运动范围设定3）将表的数值填入到VariableJointValues对话框中左侧的表格内,该表格右侧对应的坐标图上应出现一个由多个点连接而成的凸多边形。输入完毕后即可单击VariableJointValues对话框的OK按钮完成拟合设置，最后单击j3关节JointProperties对话框的OK按钮结束其属性设定。

3.机器人关节动态运动范围设定4）机器人在默认的HOME姿态下各关节值为0°，但j3关节动态运动范围设定完成后，其运动范围最小值是8°。

3.机器人关节动态运动范围设定4）单击KinematicsEditor对话框工具栏上的OpenPoseEditor按钮以打开PoseEditor对话框，然后单击PoseEditor对话框的Edit按钮编辑HOME姿态，将j3关节的轴值改为90°，最后单击PoseEditor对话框的Close按钮结束姿态编辑。

3.机器人关节动态运动范围设定5）单击KinematicsEditor对话框工具栏上的OpenJointJog按钮，打开JointJog对话框以验证机器人关节限定范围的正确性。6）在ObjectTree或GraphicViewer中单击整体选中机器人robot1，然后选择软件主界面Modeling菜单→Scope栏→EndModeling命令结束其编辑。任务3.4

机器人末端执行器设置3.4.1机器人夹爪设定1.机器人夹爪运动设定（1）夹爪关节设定1）在ObjectTree窗口或GraphicViewer窗口中单击选中机器人夹爪gripper1，选择软件主界面Modeling菜单→Scope栏→SetModelingScope命令使其进入编辑状态。1.机器人夹爪运动设定（1）夹爪关节设定1）然后选择软件主界面Modeling菜单→KinematicDevice栏→KinematicsEditor命令打开KinematicsEditor对话框。单击KinematicsEditor对话框工具栏上的CreateLink按钮分别创建三个Link，link1表示夹爪基座，link2和link3表示夹爪手指。1.机器人夹爪运动设定（1）夹爪关节设定2）在KinematicsEditor对话框中的link1与link2、Link3之间创建平动关节，link2和link3共用link1作为参考Link，设定手指的运动方向可以沿着夹爪导向槽的边沿，以向内为正，运动范围设定为±10mm之间。1.机器人夹爪运动设定（2）夹爪姿态设定单击KinematicsEditor对话框工具栏上的OpenPoseEditor按钮以打开PoseEditor对话框，然后单击PoseEditor对话框的New按钮弹出NewPose对话框，在NewPose对话框中设定两个平动关节在关闭姿态下的位移值均为2mm，然后为新姿态命名为CLOSE并单击OK按钮确认。1.机器人夹爪运动设定（2）夹爪姿态设定类似CLOSE姿态的创建，为夹爪再创建OPEN姿态和CLOSE2姿态，OPEN姿态两个平动关节位移值设为-7mm，CLOSE2姿态两个平动关节位移值设为7.7mm。新建姿态完毕后关闭PoseEditor对话框和运动学编辑器对话框。2.机器人夹爪工具设定（1）夹爪安装参考Frame创建1）在ObjectTree窗口或GraphicViewer窗口中单击选中机器人夹爪gripper1，然后选择软件主界面Modeling菜单→Layout栏→CreateFrame命令组中的CreateFrameatCircleCenter命令，在弹出CreateFrameatCircleCenter对话框后，在GraphicViewer窗口中夹爪安装端面两侧圆周上依次拾取三个点以输入到CreateFrameatCircleCenter对话框的文本框中，最后单击CreateFrameatCircleCenter对话框的OK按钮完成夹爪安装参考Frame的创建。2.机器人夹爪工具设定（1）夹爪安装参考Frame创建2）在ObjectTree窗口中将新创建的安装参考Frame名称更改为baseref，然后利用Relocate命令将其方向调整到与夹爪的SelfFrame方向相同，确保夹爪正确安装到机器人上时该参考点将会与机器人法兰盘上默认的TCP点完全重合。2.机器人夹爪工具设定小贴士：本书案例中装配站和喷涂站的机器人均使用带有快换接头的工具，在机器人法兰盘侧也装配有与工具对接的快换接头，设置此类工具的安装参考位置时需要考虑为机器人法兰盘侧的快换接头留出装配空间。2.机器人夹爪工具设定（2）夹爪TCP参考Frame创建1）在ObjectTree窗口或GraphicViewer窗口中单击选中机器人夹爪gripper1，然后选择软件主界面Modeling菜单→Layout栏→CreateFrame命令组中的CreateFrameBetween2Points命令。2.机器人夹爪工具设定（2）夹爪TCP参考Frame创建在弹出CreateFrameBetween2Points对话框后，在GraphicViewer窗口中依次拾取夹爪两根手指内侧弯折处中点以输入到CreateFrameBetween2Points对话框的文本框中，然后设置CreateFrameBetween2Points对话框中的滑块或微调框到50%,最后单击CreateFrameatCircleCenter对话框的OK按钮完成夹爪TCP参考Frame的创建。2.机器人夹爪工具设定（2）夹爪TCP参考Frame创建2）将新创建的TCP参考Frame命名为toolref，并调整好方向。2.机器人夹爪工具设定在ObjectTree窗口或GraphicViewer窗口中单击选中机器人夹爪gripper1，然后选择软件主界面Modeling菜单→KinematicDevice栏→ToolDefinition命令以弹出ToolDefinition对话框。在ToolDefinition对话框中，单击ToolType下拉列表框然后选择Gripper类型；单击TCPFrame输入框使其高亮显示，然后在ObjectTree窗口中选择或GraphicViewer窗口中拾取夹爪的TCP参考Frame即tcpref点以输入；2.机器人夹爪工具设定（3）夹爪工具定义单击BaseFrame输入框使其高亮显示，然后在ObjectTree窗口中选择或GraphicViewer窗口中拾取夹爪的安装参考Frame即baseref点以输入；单击GrippingEntities列表的空白条目使其高亮显示，然后在GraphicViewer窗口中逐一拾取夹爪的两根手指及手指上附着的垫片以输入。最后单击OK按钮结束工具定义。2.机器人夹爪工具设定（3）夹爪工具定义完成机器人夹爪gripper1的所有设定后，在ObjectTree窗口或GraphicViewer窗口中单击选中机器人夹爪gripper1，再选择软件主界面Modeling菜单→Scope栏→EndModeling命令结束其编辑。3.4.2机器人喷枪设定1.机器人喷枪参考Frame创建（1）喷枪安装参考Frame创建1）在ObjectTree窗口或GraphicViewer窗口中单击选中喷枪spraygun，选择软件主界面Modeling菜单→Scope栏→SetModelingScope命令组中的任意命令自由创建一个Frame。创建完毕后在ObjectTree窗口中的喷枪spraygun节点之下会新增一个Frame，将其名称更改为baseref。1.机器人喷枪参考Frame创建（1）喷枪安装参考Frame创建2）在ObjectTree窗口中单击选中喷枪节点spraygun之下的baseref点，使用Relocate命令将baseref点的位姿调整到与spraygun的SelfFrame位姿重合。当baseref点重定位到喷枪快换接头安装端面中心处后，继续使用PlacementManipulator命令调整其方向到正确的安装方向。1.机器人喷枪参考Frame创建（1）喷枪安装参考Frame创建3）将快换接头connect3临时定位到与喷枪spraygun相装配的位置，然后移动参考安装点baseref到其机器人侧安装端面中心处。1.机器人喷枪参考Frame创建1）继续保持选中喷枪spraygun，然后选择软件主界面Modeling菜单→Layout栏→CreateFrame命令组中任意命令自由创建一个Frame，创建完毕后在ObjectTree窗口中的喷枪spraygun节点之下会新增一个Frame，将其名称更改为tipref。（2）喷枪末端参考Frame创建1.机器人喷枪参考Frame创建（2）喷枪末端参考Frame创建2）在ObjectTree窗口中单击选中喷枪节点spraygun之下的tipref点，使用Relocate命令将tipref点的位置重定位到喷枪出口中心处，并调整其方向与喷枪安装参考点baseref的方向一致。1.机器人喷枪参考Frame创建（3）喷枪TCP参考Frame创建1）继续保持选中喷枪spraygun，然后选择软件主界面Modeling菜单→Layout栏→CreateFrame命令组中任意命令自由创建一个Frame，创建完毕后在ObjectTree窗口中的喷枪spraygun节点之下会新增一个Frame，将其名称更改为tcpref。1.机器人喷枪参考Frame创建（3）喷枪TCP参考Frame创建2）在ObjectTree窗口中单击选中喷枪节点spraygun之下的tcpref点，使用Relocate命令将tcpref点的位置和姿态调整到与喷枪末端参考点tipref一致，然后再通过PlacementManipulator命令将tcpref点沿着其Z轴正向平移50mm。2.机器人喷枪工具定义

在ObjectTree窗口或GraphicViewer窗口中单击选中喷枪spraygun，然后选择软件主界面Modeling菜单→KinematicDevice栏→ToolDefinition命令以弹出ToolDefinition对话框。在ToolDefinition对话框中，单击ToolType下拉列表框然后选择PaintGun类型；单击TCPFrame输入框使其高亮显示，2.机器人喷枪工具定义然后在ObjectTree窗口中选择或GraphicViewer窗口中拾取喷枪的TCP参考Frame即tcpref点以输入；单击BaseFrame输入框使其高亮显示，然后在ObjectTree窗口中选择或GraphicViewer窗口中拾取喷枪的安装参考Fr