《工业机器人离线仿真》课件-2 码垛仿真工作站

码垛仿真工作站工业机器人离线仿真01仿真逻辑设计02程序编写03Smart组件运用04仿真调试学习内容仿真逻辑设计1学习重点学习难点1.smart子组件的运用码垛任务的规划及编程实现2.基本指令运用解压工作站压缩包基于此次码垛任务，在工作站中已经为大家创建xipan工具坐标系MyNewTool，在该工具坐标系及默认工件坐标系下为大家示教了机器人的3个目标点，即抓取点pick、第一个工件的放置点put。机器人末端执行器吸盘工具已安装在机器人上。为了实现仿真功能，设计仿真逻辑，可以创建两个smart组件，传送带smart用来实现产生工件并传送至线尾，吸盘smart组件用来实现吸取工件和放置工件。在传送带线尾设置一个传感器，用于检测工件是否到位，当工件到达线尾，机器人开始动作。配置机器人I/O信号添加1个数字量输出信号do_xipan,用以控制吸盘的吸取状态添加1个数字量输入信号di_boxinpos，用以控制机器人是否执行吸取动作1.在【控制器】选项卡中，展开【配置】选项，点击I/OSystem2.右键点击【Signal】，新建信号。弹出对话框中，输入信号名称，选择信号类型及指派信号所属设备。配置机器人I/O信号3.完成后，点击【确定】，提示重启控制器。在这里可以将所有信号都配置完成后再重启。在【控制器】选项卡下，展开【重启】，点击【重启动（热启动）】等待重启完成。配置机器人I/O信号程序编写2码垛规划在本次任务中，码垛作业的工件尺寸为400x300x150mm，一次作业流程共码垛4层，每层放置7个物料，基于单双层的码垛方案进行放置，具体放置位置及方向。如图所示：单数层摆放规律一致，双数层摆放规律一致。定义变量工件放置点在不断变化，通过for循环可以计算出放置点相对于第一个工件放置点的偏移值。奇数层的摆放规则相同，偶数层的摆放规则相同，在每一层中，第1-3个工件呈现一种摆放规律，4-7个工件呈现一种摆放规律，且工件旋转90度。定义cs表示当前搬运工件的层数定义bh表示当前搬运工件的编号定义xz用于记录每次放置点绕Z轴旋转角度定义x,y,z用于记录每次放置点相对第一个工件放置点put的x,y,z轴方向偏移值。程序声明如下：偏移量计算以i表示循环次数，i起始值为1。计算出层数cs:=（i-1）div7+1(求商)计算出编号bh:=(i-1)mod7+1（求余）z:=(cs-1)*150通过规律计算出其他偏移值如下：偏移值奇数层1、2、3奇数层4、5、6、7偶数层1、2、3偶数层4、5、6、7x-400*(bh-1)50-300(bh-4)-800+400*(bh-1)-850+300*(bh-4)y035040050xz090090TEST指令以下实例介绍指令TEST用法：TESTaCASE1,2,3：routine1;CASE4:routine2;DEFAULT:Stop;ENDTEST根据a的值，执行不同的指令。如果该值为1、2或3时，则执行routine1。如果该值为4，则执行routine2。否则，停止执行。程序编写PROCmain()Resetdo_xipan;

复位洗盘信号MoveAbsJhome,v1000,fine,MyNewTool;

机器人运动至安全点FORiFROM1TO28DOFor循环头，i从1至28cs:=(i-1)DIV7+1;

计算工件所在层数bh:=(i-1)MOD7+1;

计算工件所在该层的第几个（编号）z:=(cs-1)*150;

根据层数计算出Z轴上偏移值IFcsMOD2=1THEN

判断如果是单数层TESTbh

根据编号的值CASE1,2,3:

如果该值为1，2，3x:=-400*(bh-1);

计算X方向上的偏移量y:=0;Y轴方向上偏移量xz:=0;

绕Z轴旋转角度

程序编写

CASE4,5,6,7:

如果该值为4，5，6，7

x:=50-300*(bh-4);

计算X方向上的偏移量

y:=350;Y轴方向上偏移量

xz:=90;

绕Z轴旋转角度

DEFAULT:

否则

ENDTESTTEST语句结束

ELSEIFcsMOD2=0THEN

否则判断如果是偶数层TESTbh

根据编号的值CASE1,2,3:

如果该值为1，2，3x:=-800+400*(bh-1);

计算X方向上的偏移量y:=400;Y轴方向上偏移量xz:=0;

绕Z轴旋转角度

程序编写CASE4,5,6,7:

如果该值为4，5，6，7x:=-850+300*(bh-4);

计算X方向上的偏移量y:=50;Y轴方向上偏移量xz:=90;

绕Z轴旋转角度DEFAULT:

否则ENDTESTTEST语句结束ENDIFIF语句结束MoveJoffs(pick,0,0,300),v800,fine,MyNewTool;机器人运动至抓取点上方WaitDIdo_boxinpos,1;

等待工件到位信号为1MoveLpick,v800,fine,MyNewTool;

运动至抓取点WaitTime0.5;

延时0.5Ssetdo_xipan;

设置洗盘信号为1WaitTime0.5;

延时0.5S程序编写MoveLoffs(pick,0,0,300),v800,fine,MyNewTool;

运动至抓取点MoveJRelTool(put,x,y,z+200\rz:=xz),v800,fine,MyNewTool;运动至放置点上方MoveLRelTool(put,x,y,z\rz:=xz),v800,fine,MyNewTool;

运动至放置点WaitTime0.5;

延时0.5s

Resetdo_xipan;

设置吸盘信号为0

WaitTime0.5;

延时0.5sMoveLRelTool(put,x,y,z+200\rz:=xz),v800,fine,MyNewTool;运动至放置点上方ENDFORFor循环结束MoveAbsJhome,v1000,fine,MyNewTool\WObj:=wobj0;

回安全点ENDPROC

程序结束Smart组件运用3smart组件工件产生传送停止在【建模】选项卡下，点击【Smart组件】新建一个Smart组件。右键点击【重命名】修改名称为工件产生传送停止。工件产生传送停止smart工件产生传送停止smart在该Smart组件下，可以添加组件实现丰富的功能。也可以在【设计】页面下完成属性和信号的连接。工件产生传送停止smart为了能够产生工件，在【动作】选项中，添加第一个子组件【source】，该组件实现复制一个图形组件。工件产生传送停止smartSource通过端点捕捉，捕捉工件的本地原点产生工件传送并停止smart在仿真时，需要通过信号输入让source组件不断产生新工件，这时候可以在【信号和属性】选项下，添加【Timer】组件在仿真时，在指定的距离间隔脉冲输出一个数据信号属性:StartTime-第一个脉冲之前的时间Interval-脉冲宽度Repeat-指定信号脉冲是重复还是单次CurrentTime-输出当前时间输入:Active-设定为high(1)时，激活计时器Reset-设定为high(1)时，复位当前计时输出:Output-变成high(1)然后变成low(0)在指定的间隔距离Timer产生工件传送并停止smart难点：1.在这里第一个脉冲之前的时间可以设置为0.1S，如果设置为0秒，第一个脉冲会在设置的脉冲宽度9S后才产生。2.点击【Active】可以人为激活计时器，在这里设置为激活状态。添加完成后，点击设计，连接这两个smart组件的信号，这样就实现了每间隔固定时间会产生一个复制品的仿真效果。产生工件传送并停止smart工件产生传送停止smart完成到这一步后，我们可以仿真调试看看，是否能不断的产生新工件。在仿真前，保存仿真状态。点击播放，查看左侧是否有复制品产生以及位置是否正确。工件产生传送停止smart在仿真过程中，需要产生的复制品沿着传送带移动。产生的复制品不断的在增加，这需要多个smart组件共同实现该效果。在【本体】选项下添加【LinearMover】组件，该组件实现指定对象沿某一方向运动。在【其他】选项下添加【Queue】组件，该组件可以将多个对象编成一个组，进行统一的操作。工件产生传送停止smart属性:Object-移动的对象Direction-对象移动方向Speed-对象移动速度Reference-参考的坐标系ReferenceObject-参考对象输入:Execute-设定为high(1)时，移动对象LinearMover工件产生传送停止smartQueue属性:Back-设置进入队列的对象Front-在队列的第一个对象NumberOfObjects-队列中对象的数量输入:Enqueue-添加后面的对象到队列中Dequeue-将队列中第一个对象从队列中移除Clear-清空队列Delete-删除队列和工作站中第一个对象DeleteAll-清除队列和删除所有工作站的对象工件产生传送停止smart难点：1.LinearMover中移动的对象应为Queue。不能指定为某一复制品。原因在于传送带上移动的对象是不断变化的。2.LinearMover的输入信号Execute设置为1。这样只要队列中有对象，就会移动。不需要额外给输入信号。3.Queue中不需要做设置，需要通过属性连接。添加完成后，点击设计，进行相应的信号和属性连接。工件产生传送停止smart完成到这一步后，我们可以仿真调试看看，是否能不断的产生新工件，并沿着传送带移动。工件产生传送停止smart沿着传送带移动的对象到达传送带末端后要停止运动，【Queue】组件具有将队列中的第一个对象从队列里移出的功能，移出后，队列里的第一个对象就不再移动了。这里可以添加一个传感器用于检测对象移动到传送带末端。工件产生传送停止smartPlaneSensor属性:Origin-平面的原点Axis1-平面的轴1方向Axis2-平面的轴2方向SensedPart-传感器检测到的对象输入:Active-设定为high(1)时，激活传感器输出:SensorOut-当对象与平面相交时变成high(1)工件产生传送停止smart难点：1.平面传感器的位置设置。平面是由原点、两条轴线确定一个平面的。传感器平面应该设置为竖直的，且传感器应在能检测到物体的前提下，越小越好。2.传感器应一直为激活状态，即Active保持为1工件产生传送停止smart添加平面传感器完成后，进入【设计】页面，继续补齐信号和属性的连接。完成后可以启动仿真，查看是否能完整的实现第一个功能-产生工件传送并停止。工件产生传送停止smart当平面传感器检测到工件后，机器人才能开始吸取工件。所以需要将传感器检测到工件的信号传递给机器人。这就需要为整个smart添加一个输出信号。点击【输出】，新建一个数字量输出信号。工件产生传送停止smart信号新增完成后，将传感器输出信号连接至该信号。工件产生传送停止smart在【仿真】页面下，点击【工作站逻辑】后，点击【设计】。点击机器人控制器展开项，将信号添加进来。工件产生传送停止smart将smart组件的输出信号与机器人的输入信号连接起来，实现传感器检测到工件的信号与机器人输入信号的传递。产生工件传送并停止smart3.工件移动到传送带末端不停止，检查平面传感器是否激活状态，传感器是否检测到了其他物体。2.产生的工件不沿传送带移动，检查LinerMover中移动的对象是否设置为Queue。1.不能产生新工件，检查source组件中复制的对象是否设置了。可能出现的问题：smart组件吸盘吸取工件吸盘smart需要用到的子组件：安装子组件、拆除子组件、线传感器子组件、逻辑非子组件子组件之间属性和信号连接如下：吸盘smart安装一个对象属性:Parent-安装的父对象Flange-机械装置或工具数据安装到Child-安装对象Mount-移动对象到其父对象Offset-当进行安装时，位置与安装的父对象相对应的偏移Orientation-当进行安装时，方向与安装的父对象相对应的角度输入:Execute-设定为high(1)时，执行安装输出:Executed-当安装完成，变成high(1)Attacher吸盘smart拆除一个已安装对象属性:Child-已安装的对象KeepPosition-如果是false,已安装对象回到原始的位置。输入