工业机器人集成应用教程 课件 2.1 涂胶工作站的结构组成及安装；2.2 涂胶虚拟工作站的组成及搭建

项目二工业机器人车门涂胶集成工作站应用工业机器人涂胶作业是工业机器人的典型集成应用，鉴于工业机器人高效、精准、可重复的特点（优势），可精确控制涂胶量和涂胶形状，提高了产品质量和生产效率，被应用于汽车制造业、电子电器制造业、光伏制造、锂电池制造等产业，多用于涂密封胶、防水胶、粘合剂等场景。随着技术的进步，涂胶机器人的应用范围还将继续扩大。该技术主要涉及机器人控制、涂胶工艺等方面的内容，需要操作者能根据安装图纸完成涂胶工作站的机械和电气的安装，并能操作Robotstudio软件标定工具和工件坐标，并示教涂胶轨迹和编写程序，最后将程序加载到工业机器人，完成现场调试和优化。从而养成良好的组织纪律性和团结协助精神。作为学徒，您将与团队成员共同完成车门涂胶工作站的搭建、虚拟软件编程、现场调试优化和日常检点维护等任务，满足车门涂胶的项目要求。项目二

工业机器人车门涂胶集成工作站应用

【项目情境】项目二

工业机器人车门涂胶集成工作站应用

【项目情境】涂胶是工业机器人的典型应用，你需要了解涂胶工作站的基本结构组成和涂胶步骤，掌握DSQC652标准I/O板卡的结构，能与你的团队完成车门涂胶工作站的机械和电气安装，并完成工作站的检查测试，培养良好的组织纪律性和团结协助精神。

【任务描述】任务一

涂胶工作站的结构组成及安装项目二

工业机器人车门涂胶集成工作站应用知识目标1.了解涂胶工作站的基本组成2.熟悉工业机器人涂胶的常见步骤3.了解车门涂胶工作站组成和DSQC652标准I/O板卡的作用技能目标1.会正确选择设备清单和使用安装工具、测量工具2.会根据设备图纸完成车门涂胶工作站的机械装配3.会根据设备图纸完成车门涂胶工作站的电气装配素养目标1.通过工作站的机械和电气安装，养成自觉遵守安装规程的职业素养2.通过小组的分工合作，养成团结协助精神

【任务目标】任务一

涂胶工作站的结构组成及安装项目二

工业机器人车门涂胶集成工作站应用01一、工业机器人涂胶工作站的认识工业机器人涂胶是指利用工业机器人进行涂胶操作的一种自动化技术。它通过将胶水均匀地涂布在工件表面上，实现涂胶的目的。工业机器人涂胶技术具有高效、精确、一致性好等优点，可以大大提高涂胶的效率和质量，减少人力成本，同时也提高了工作环境的安全性。它广泛应用于汽车制造、电子制造、航空航天、医疗器械制造等领域。工业机器人涂胶工作站主要由工业机器人、涂胶设备、控制设备和安全防护设备组成。1.工业机器人

工业机器人是该工作站的核心部件，它具有高精度、高速度、高稳定性和高灵活性等特点。机器人能够精确地控制涂胶设备，完成胶水的均匀涂布。它通常采用多关节结构，可以在三维空间内进行各种运动和操作。

【任务准备】任务一

涂胶工作站的结构组成及安装项目二

工业机器人车门涂胶集成工作站应用01工业机器人涂胶有两种使用模式：1）机器人手部夹持工件，与涂胶头配合，用于完成轻型和尺寸规格较小的零部件的局部涂胶工作，如图2-1-1。2）机器人手部夹持涂胶头，用于较重、角度比较复杂和尺寸规格较大的零部件的局部涂胶工作，如图2-1-2。

【任务准备】图2-1-1手持工件图2-1-2手持涂胶头任务一

涂胶工作站的结构组成及安装项目二

工业机器人车门涂胶集成工作站应用涂胶机器人选型时要考虑以下几方面因素:1）机器人的工作轨迹范围:在选择机器人时需保证机器人的工作轨迹范围必须能够完全覆盖所需施工的工件的相关表面或内腔。2）机器人的重复精度:对于涂胶机器人而言，一般重复精度达到0.5mm即可。3）机器人运动速度及加速度:机器人的最大运动速度或最大加速度越大，则意味着机器人在空行程所需的时间越短，则在一定节拍内机器人的绝对施工时间越长，可提高机器人的使用率。但需注意的问题是，在涂胶过程中，涂胶工具的运动速度与胶体的特性等因素直接相关，需要根据工艺要求设定。4）机臂可承受的最大荷载:对于不同的涂胶场合，涂胶过程中配置的胶枪不同，则要求机器人手臂的最大承载载荷也不同。01

【任务准备】任务一

涂胶工作站的结构组成及安装项目二

工业机器人车门涂胶集成工作站应用2.涂胶设备涂胶设备是工业机器人涂胶工作站中的一个重要组成部分。它通常包括供料泵机、泵机控制器、胶管、定量机和胶枪组成，如图2-1-3所示。涂胶设备的工作原理是通过泵机控制器控制供料泵机将胶体通过胶管输送到定量机，定量机能够根据涂胶工艺稳定出胶量，最后通过胶枪均匀地涂布在工件表面上，实现自动涂胶的目的。根据胶体的温度不同，涂胶设备还配备加热装置，来保持胶体良好的流动性。图2-1-3涂胶设备01

【任务准备】任务一

涂胶工作站的结构组成及安装项目二

工业机器人车门涂胶集成工作站应用3.控制设备

控制系统负责控制工业机器人和涂胶设备的运行，实现自动化的涂胶操作。它通常由计算机、控制器、编程软件等组成。控制系统能够通过编程控制机器人的运动轨迹、速度和涂胶参数，实现精确的涂胶操作。也可与多种工业总线通讯，支持多组配方，具备泵机防空打、换料不停机、胶料恒温等保护功能。4.其他设备工业机器人涂胶工作站其他设备包括工作台、安全设施、检测装置等。01

【任务准备】任务一

涂胶工作站的结构组成及安装项目二

工业机器人车门涂胶集成工作站应用（1）工作台工作台包括翻转工作台、固定工作台和刮胶工作台。翻转和固定工作台用来定位夹紧需要涂胶的物体，通常具有平整的表面和稳定的支撑结构，如车窗玻璃，采用吸盘固定如下图2-1-4。图2-1-401

【任务准备】任务一

涂胶工作站的结构组成及安装项目二

工业机器人车门涂胶集成工作站应用刮胶工作台是用来清理枪嘴，防止枪嘴出胶口处堵塞，影响出胶的均匀和胶形的稳定，如图2-1-5。由于胶黏度较大，且在空气中容易凝固。因此，涂胶进行一段时间后，需要进行枪嘴的清理，即将枪嘴的胶刮掉，将枪尖移至刮胶工作台的钢丝上将多余的胶刮掉或通过气枪吹掉。图2-1-501

【任务准备】任务一

涂胶工作站的结构组成及安装项目二

工业机器人车门涂胶集成工作站应用（2）安全设施用于保证操作人员的安全，如安全光栅、警示灯、安全门、急停按钮等。如下图2-1-6。图2-1-6安全设施01

【任务准备】任务一

涂胶工作站的结构组成及安装项目二

工业机器人车门涂胶集成工作站应用（3）检测装置通过机器视觉测量技术实现对涂胶质量的在线检测如下图2-1-7所示，可以检测涂胶的宽度、位置偏差、断胶等问题，精准地判断涂胶质量。图2-1-7机器人视觉检测01

【任务准备】任务一

涂胶工作站的结构组成及安装项目二

工业机器人车门涂胶集成工作站应用二、工业机器人涂胶常见步骤：1.工件定位：工件被放置在机器人工作区域内，并进行定位，以确保涂胶的准确性和一致性。2.胶水准备：胶水被准备好并放置在涂胶设备中，待机器人开始涂胶时，胶水会被喷涂或涂抹在工件表面上。3.机器人路径规划：机器人根据预设的路径和参数，通过控制系统进行路径规划，确定机器人的运动轨迹和涂胶的区域。4.涂胶操作：机器人按照预设的路径和参数，将涂胶设备移动到工件表面上，并进行胶水的喷涂或涂抹操作。机器人可以实现精确的运动和操作，确保胶水均匀地涂布在工件表面上。5.质量检查：涂胶完成后，可以进行质量检查，确保涂胶的质量符合要求。01

【任务准备】任务一

涂胶工作站的结构组成及安装项目二

工业机器人车门涂胶集成工作站应用三、车门涂胶工作站介绍车门涂胶工作站是由工业机器人设备、涂胶设备、外围设备三部分，如图2-1-8所示。工业机器人设备包括IRB120工业机器人本体、IRC紧凑型控制柜和示教器。涂胶设备包括涂胶平台和涂胶工具（模拟胶枪）。外围设备包括启动按钮、急停按钮、绿色指示灯和红色指示灯。图2-1-8涂胶工作站01

【任务准备】任务一

涂胶工作站的结构组成及安装项目二

工业机器人车门涂胶集成工作站应用

DSQC652标准I/O板卡介绍车门涂胶工作站的外围设备与ABB机器人的信号传递，是通过ABB机器人的标准I/O板来实现与外部的I/O通信。涂胶工作站的IRC5紧凑型控制柜安装了DSQC652标准I/O板卡，如图2-1-9所示，并通过XS12~XS15连接器在内部与I/O单元（DSQC652）连接，如图2-1-10所示。XS12和XS13为Digitalinput接口，XS14和XS15为Digitaloutput接口，具体的端子含义见表2-1-1和表2-1-2。图2-1-9DSQC652图2-1-10XS12~XS15连接器01

【任务准备】任务一

涂胶工作站的结构组成及安装项目二

工业机器人车门涂胶集成工作站应用XS14和XS15为Digitaloutput接口，具体的端子含义见表2-1-1和表2-1-2。表2-1-1XS12和XS13端子XS12端子使用定义地址分配XS13端子使用定义地址分配1INPUTCH101INPUTCH982INPUTCH212INPUTCH1093INPUTCH323INPUTCH11104INPUTCH434INPUTCH12115INPUTCH545INPUTCH13126INPUTCH656INPUTCH14137INPUTCH767INPUTCH15148INPUTCH878INPUTCH161590V

90V

10未使用

10未使用01

【任务准备】任务一

涂胶工作站的结构组成及安装项目二

工业机器人车门涂胶集成工作站应用XS14和XS15为Digitaloutput接口，具体的端子含义见表2-1-1和表2-1-2。表2-1-2XS14和XS15端子XS14端子使用定义地址分配XS15端子使用定义地址分配1OUTPUTCH101OUTPUTCH982OUTPUTCH212OUTPUTCH1093OUTPUTCH323OUTPUTCH11104OUTPUTCH434OUTPUTCH12115OUTPUTCH545OUTPUTCH13126OUTPUTCH656OUTPUTCH14137OUTPUTCH767OUTPUTCH15148OUTPUTCH878OUTPUTCH161590V

90V

1024V

1024V01

【任务准备】任务一

涂胶工作站的结构组成及安装项目二

工业机器人车门涂胶集成工作站应用

DSQC652标准I/O板卡是挂在ABB机器人的DeviceNet网络上的，所以要设定模块在网络中的地址。图2-1-9中的端子X5是DeviceNet接口，端子编号含义见图2-1-11，其中6~12的跳线用来决定模块在总线的地址，地址可用范围为10~63。设定方法如图2-1-12所示，例将第8脚和第10脚的跳线剪去，2+8=10就可以获得10的地址，即DSQC652标准I/O板卡在DeviceNet的地址就是10，此处车门涂胶工作站的地址已设定为10。图2-1-11端子X5编号的含义图2-1-12地址设定方法01

【任务准备】任务一

涂胶工作站的结构组成及安装项目二

工业机器人车门涂胶集成工作站应用02一、准备施工施工前应仔细阅读设备技术文件，施工人员应该识读工作站的机械安装图和电气接线图，清点设备清单和工具清单，再制订的施工流程，按照顺序对工作站的设备进行安装。施工时必须严格遵守安全操作规程，采取安全保障措施，以确保人身和设备安全。其中，施工准备工作包含如下：1.着装准备施工人员应按照要求穿戴好施工服装，参考项目一。2.清洁环境清理现场，保证施工环境的干净整洁，防止油污、碎屑等对设备安装的影响；3.清点设备和零配件车门涂胶工作站主要设备选型应结合场地、工作环境、工作要求和对象等多方面的因素，从安全、环保、节约和为客户服务的角度出发，最终确定既能服务于项目控制要求又能满足客户需求的产品。

【任务实施】任务一

涂胶工作站的结构组成及安装项目二

工业机器人车门涂胶集成工作站应用02本项目中车门涂胶工作站的所需主要设备型号如表2-1-3所示。

【任务实施】名称设备型号功能说明实物图片工业机器人系统ABBIRB120工作范围小、抓取物料轻重量、多位姿要求涂胶工具（模拟胶枪）订制模拟胶枪来实现涂胶动作

涂胶模块订制模拟车门

启动按钮

带灯LED金属按钮

启动设备

表2-1-3车门涂胶工作站的主要设备和配件清单案例任务一

涂胶工作站的结构组成及安装项目二

工业机器人车门涂胶集成工作站应用02本项目中车门涂胶工作站的所需主要设备型号如表2-1-3所示。

【任务实施】名称设备型号功能说明实物图片指示灯红色/绿色

额定电压12V显示设备工作状态

急停按钮16mm直径应急情况下断开设备电源

导线0.5平方软导线连接按钮和指示灯

冷压端子E7508将导线接头固定在电气设备的接线端子上表2-1-3车门涂胶工作站的主要设备和配件清单案例任务一

涂胶工作站的结构组成及安装项目二

工业机器人车门涂胶集成工作站应用024.工具准备施工人员应该清点所用工具的数量，以保证实践操作的顺利进行。主要工具清单如表2-1-4所示。

【任务实施】表2-1-4工具清单序号工具名称图片用途①直尺

工作台测量②内六角螺丝刀套件拆装单元模块③小一字螺钉旋具DSQC652标准I/O板卡连接器任务一

涂胶工作站的结构组成及安装项目二

工业机器人车门涂胶集成工作站应用02施工人员应该清点所用工具的数量，以保证实践操作的顺利进行。主要工具清单如表2-1-4所示。

【任务实施】表2-1-4工具清单序号工具名称图片用途④十字螺钉旋具安装⑤剥线钳剥除电线绝缘层⑥压线钳

压冷压端子⑦万用表电路检测任务一

涂胶工作站的结构组成及安装项目二

工业机器人车门涂胶集成工作站应用02

【任务实施】表2-1-13车门涂胶工作安装流程5.安装流程车门涂胶工作站的硬件安装主要包括如表2-1-3所示设备和配件的安装，其中工业机器人本体、控制柜及法兰盘等安装过程可以参考项目一的内容，因此，本任务主要围绕涂胶工具、涂胶模块、急停按钮、启动按钮和指示灯的安装，安装流程图如图2-1-13所示。任务一

涂胶工作站的结构组成及安装项目二

工业机器人车门涂胶集成工作站应用02二、车门涂胶工作站的现场安装车门涂胶工作站的现场安装由机械安装和电气连接两部分组成。1.根据机械安装图完成涂胶工作站的机械安装涂胶工作站的机械安装包括工业机器人本体安装、涂胶工具安装、涂胶模块安装和其他设备安装，安装图如图2-1-14，安装效果如图2-1-15。图2-1-14安装图图2-1-15涂胶工作站安装效果

【任务实施】任务一

涂胶工作站的结构组成及安装项目二

工业机器人车门涂胶集成工作站应用02（1）工业机器人本体安装工业机器人本体的安装前检查和安装参考项目一。（2）涂胶工具安装工业机器人6轴上的法兰盘处通常用来安装末端执行工具，法兰盘的安装图纸如图2-1-16所示。涂胶工作站的涂胶工具是由快换模块组成，包括主接口装置和被接口装置，快接口装置连接胶枪，如下图2-1-17所示，具体的安装如表2-1-5所示。图2-1-16法兰盘安装图图2-1-17快换装置

【任务实施】任务一

涂胶工作站的结构组成及安装项目二

工业机器人车门涂胶集成工作站应用02表2-1-5涂胶工具安装步骤操作步骤图示步骤1：安装工具快换装置主接口用内六角螺丝刀将快换装置主接口安装在工业机器人第六轴法兰盘上。

步骤2：连接气管根据气动原理图，分别用气管连通快换夹具主盘C口和换向阀A口，快换夹具主盘U口和换向阀B口。

步骤3：接通气源检查气口是否有漏气，按下快换装置按钮，看快换装置主盘是否有锁紧或者放松动作。

【任务实施】任务一

涂胶工作站的结构组成及安装项目二

工业机器人车门涂胶集成工作站应用02操作步骤图示步骤4：安装涂胶工具

按下工具快换按钮，手动将工具上方的快换装置被接接口对准主接口。

步骤5：松开工具快换按钮，锁紧钢珠弹出，固定末端工具。

再次按下工具快换按钮，就可以将末端工具拆卸下来，拆卸时注意另一只手需扶住脱开的工具，避免其脱开坠落损坏工具及外围设备表2-1-5涂胶工具安装步骤

【任务实施】任务一

涂胶工作站的结构组成及安装项目二

工业机器人车门涂胶集成工作站应用02（3）涂胶模块安装涂胶工作站的涂胶模块是模拟车门装置，由涂胶板、涂胶车门和功能板支架三部分组成，如下图2-1-18所示。根据机械安装图，将涂胶底座放入固定卡槽，再将涂胶板对准凹槽放置在涂胶支架上。如下图2-1-19所示。图2-1-18涂胶模块图2-1-19涂胶模块安装

【任务实施】任务一

涂胶工作站的结构组成及安装项目二

工业机器人车门涂胶集成工作站应用02（4）其他部件安装其他部件包括示教器支架和工业机器人控制柜的安装，具体参考项目一。2.根据电气接线图完成涂胶工作站的电气连接车门涂胶工作站的电气连接包括工业机器人与示教器、控制柜的系统连接，工业机器人与外部电气元件的连接。（1）工业机器人的系统连接工业机器人的系统连接参考项目一。工业机器人与外部（2）电气元件的连接车门涂胶工作站的外部电气元件包括启动按钮、急停按钮、红色指示灯和绿色指示灯，接线图如图2-1-20所示，具体的接线步骤如下表2-1-6所示。图2-1-20接线图

【任务实施】任务一

涂胶工作站的结构组成及安装项目二

工业机器人车门涂胶集成工作站应用02表2-1-6外部I/O接线步骤操作步骤示意图步骤1：安装启动按钮：将启动按钮安装到工作台上，并用螺母在背面固定。

步骤2：连接启动按钮：将启动按钮一端用黑色导线接DSQC652的XS12端子8，另一端用红色导线接电源24V

步骤3：安装指示灯：将指示灯安装到工作台上，并用螺母在背面固定

【任务实施】任务一

涂胶工作站的结构组成及安装项目二

工业机器人车门涂胶集成工作站应用02表2-1-6外部I/O接线步骤操作步骤示意图步骤4：连接指示灯：绿灯一端用黑色导线接DSQC652的XS14的端子8，另一端用蓝色导线接电源0V。红灯一端用黑色导线接XS15的端子1，另一端用蓝色导线与绿灯0V端子并接。

步骤5：安装急停按钮：将急停按钮安装到工作台，并用螺母在背面固定

步骤6：连接急停按钮：如右图，将急停按钮常闭触点串联在电源接触器自锁回路中。原理：上电后，接触器自锁闭合，电源通过接触器持续送电。当急停断开自锁回路，工作站电源断开。

【任务实施】任务一

涂胶工作站的结构组成及安装项目二

工业机器人车门涂胶集成工作站应用02三、车门涂胶工作站检查测试车门涂胶工作站安装完成后，在正式调试之前，需做好安全检查测试。检查的内容包括机械部分的安装尺寸、导线的连接情况、设备上电情况，测试急停按钮断电情况，具体操作步骤如下表2-1-7所示。表2-1-7车门涂胶工作站检查测试步骤操作步骤示意图步骤1：检查尺寸是否合格用直尺重新测量每一个尺寸，误差在±1MM以内即合格。

【任务实施】任务一

涂胶工作站的结构组成及安装项目二

工业机器人车门涂胶集成工作站应用02操作步骤示意图步骤2：检查导线是否接通用万用表的蜂鸣档测量启动按钮、指示灯、急停按钮的导线是否导通，导通即正常。

步骤3：上电观察打开设备电源，按下上电按钮，看设备能否正常通电，不跳闸即正常。

步骤4：测试急停按钮在设备上电情况下，按下急停按钮，设备是否断电，设备能断电即正常。表2-1-7车门涂胶工作站检查测试步骤

【任务实施】任务一

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【任务工单】任务名称任务2.1涂胶工作站的结构组成及安装班级

姓名

学号

小组名称

组长姓名

指导教师

一、知识点须知1.涂胶工作站主要由____________、___________、___________、_____________组成。2.涂胶设备的工作原理是________________________________________________________。3.涂胶工作站用于保障操作人员的安全，可以安装_______、______、_______、______设备。4.简述工业机器人涂胶的步骤。5.车门涂胶工作站由_____________、_____________、____________、____________、____________五步组成。6.DSQC652标准I/O板有_____个输入，地址分配是________，有_______个输出，地址分配是_______。二、任务实施1.列出车门涂胶工作站所需的设备和配件

_______________________________________________________________________________2.画出车门涂胶工作站安装步骤任务一

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工业机器人车门涂胶集成工作站应用04

【任务工单】步骤主要内容具体描述完成人123453.车门涂胶工作站机械安装任务一

涂胶工作站的结构组成及安装项目二

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【任务工单】步骤主要内容具体描述完成人123454.车门涂胶工作站电气连接任务一

涂胶工作站的结构组成及安装项目二

工业机器人车门涂胶集成工作站应用04

【任务工单】步骤主要内容具体描述完成人123455.车门涂胶工作站检查测试6.问题与解决方法：请记录你在实施任务的过程中遇到的问题与解决方法。____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________任务一

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【任务评价】请你对任务实施的完成情况进行检查，并将结果填入表2-1-8内。任务2.1涂胶工作站的结构组成及安装所在班级

学生姓名

考核日期

考核内容及配分考核点及配分考核评估小组自评（M1）小组互评（M2）教师考核（M3）综合评价（M0）职业知识（40分）1.能够正确描述涂胶工作站的基本组成（10分）

2能够描述工业机器人涂胶的常见步骤（10分）

3.能够说出车门涂胶工作站的组成（5分）

4.能够说出DSQC652板卡的结构和作用（5分）

表2-1-8任务评价表任务一

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工业机器人车门涂胶集成工作站应用05

【任务评价】任务2.1涂胶工作站的结构组成及安装职业技能（40分）1.正确选择设备清单和使用安装工具、测量工具（10分）

2.能根据机械图规范完成工作站的机械安装，尺寸误差在±1mm以内（10分）

3.能根据电气接线图规范完成工作站的电气连接。（10分）

4.能使用工具完成车门涂胶工作站的检查测试（10分）

职业素养（30分）1.团队沟通协作表现（10分）

2.良好的组织纪律性（10分）

3.学习态度表现，即学习过程中的积极性、不迟到、不早退等（10分）

合计（100分）

表2-1-8任务评价表任务一

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工业机器人车门涂胶集成工作站应用06常见胶枪类型1.可调胶条型胶枪如E-Swirl2AdX胶枪能够涂敷出理想的胶型并且确保长期稳定的涂胶质量，如图2-1-21所示。它可以处理三种不同的应用：圆形胶条、螺旋胶条和宽度可调螺旋胶条。E-Swirl2AdX可以灵活调整胶条宽度和螺距，胶条轮廓平整均匀，从而能使胶条根据零件的几何形状准确落位。这把胶枪是折边涂胶工艺（白车身具挑战性的连接工艺之一）的理想解决方案。

【任务扩展】图2-1-21E-Swirl2AdX胶枪任务一

涂胶工作站的结构组成及安装项目二

工业机器人车门涂胶集成工作站应用062.可旋转多喷嘴胶枪对于高质量的应用，客户可以选择可旋转的多喷嘴胶枪，如图2-1-22所示。通过使用旋转胶枪，管线不会限制机器人的灵活性，并可增加可达性。多喷嘴胶枪可以使用多达4个不同的喷嘴，以不同的角度和位置。由于胶料的特性，通常会配置胶料循环系统，当涂胶系统暂停，可保持胶料的循环，防止胶料变质。

【任务扩展】图2-1-22可旋转多喷嘴胶枪任务一

涂胶工作站的结构组成及安装项目二

工业机器人车门涂胶集成工作站应用063.螺旋胶枪螺旋胶枪，适用于要求快速和较低节拍时间的应用，如图2-1-23。这种技术能够在不拉扯胶管和线缆的情况下，在玻璃转角处快速涂胶。得益于其360°可旋转的喷嘴，可以应用于高精度的玻璃涂胶。

【任务扩展】图2-1-23螺旋胶枪任务一

涂胶工作站的结构组成及安装项目二

工业机器人车门涂胶集成工作站应用项目二工业机器人车门涂胶集成工作站应用

通过搭建虚拟车门涂胶工作站有助于加快项目进度，提高机器人调试效率。你需要了解虚拟仿真软件和工业机器人的坐标系，使用Robotstudio仿真软件配置输入输出信号和标定工具（胶枪）坐标和工件坐标。培养与时俱进和不断创新的精神。

【项目描述】项目二

工业机器人涂胶工作站集成应用知识目标1.了解常见的工业机器人离线编程软件2.了解工业机器人离线编程软件的优势3.了解工具坐标、工件坐标、基坐标和大地坐标的特点技能目标1.会使用Robotstudio软件的进行工作站打包和解包操作2.会使用Robotstudio仿真软件配置输入输出信号3.会操作虚拟示教器标定工具（胶枪）坐标和工件坐标素养目标1.通过了解虚拟仿真技术的使用，提升与时俱进的职业意识；2.通过使用仿真调试软件，提升信息技术的使用能力。

【任务目标】任务二

涂胶虚拟工作站的组成及搭建项目二工业机器人涂胶工作站集成应用01一、工作站虚拟调试技术简介1.工业机器人离线编程技术

工业机器人常见的编程方式有在线示教编程和离线编程。最开始工业机器人使用的只有在线示教编程，这种编程方式是用示教器或计算机进行现场编程，把每一个动作记录到机器人中，配置完成后的机器人会完全按照记录的指令进行动作。虽然在线示教编程目前仍然是大多数机器人的编程方式，但在线示教编程的精度不高，对于复杂工件，编程工作量比较大，效率低。为了追求高效和高精度编程方法，离线编程技术应运而生。为了满足可视性要求，几乎所有的离线编程软件都具有虚拟仿真功能，所以虚拟仿真与离线编程总是被同时提及。

工业机器人离线编程软件分为通用型离线编程软件和专用型离线编程软件两类。通用型离线编程软件适用于多个品牌机器人，能够实现仿真、轨迹编程、程序输出，但兼容性不够。专用型离线编程软件是机器人原厂开发或委托第三方公司开发的，其特点是只支持特定品牌的机器人，因为是由原厂开发或支持，软件功能更强大，实用性更强，兼容性也好。

【知识准备】任务二

涂胶虚拟工作站的组成及搭建项目二

工业机器人车门涂胶集成工作站应用01

通用型的离线编程软件主要有Robotmaster、RobotWorks、RobotArt、Robcad、RobotMove等，如下图2-2-1所示。其中，由加拿大软件公司Jabez科技开发研制的Robotmaster是目前市面上顶级的通用型机器人离线编程软件；RobotArt是一款国内软件，由北京华航唯实机器人科技有限公司研制的一款离线编程软件，该软件具有一站式解决方案，从轨迹规划、轨迹生成、仿真模拟，到最后后置代码，使用简单，学习起来比较容易上手。图2-2-1各类离线编程软件

【知识准备】任务二

涂胶虚拟工作站的组成及搭建项目二

工业机器人车门涂胶集成工作站应用专用型离线编程软件都是各机器人制造商为自有品牌机器人专门研发的，具有功能齐全、集成度高、专用性强等特点。例如，工业机器人的四大家族均拥有各自的离线编程软件，这几款软件的简介如下：①RobotStudio：ABB公司的RobotStudio软件是为ABB机器人专门研发的离线编程软件。它除了几乎可以完成示教器的所有功能外，还能对机器人工作场骨讲行虚拟仿真和离线编程。RobotStudio支持中文界面，中文学习资料丰富，界面友好，容易上手。本任务将以RobotStudio离线编程软件为例，进行工作站的虚拟联调。②KUKASIMPRO：KUKASIMPRO是库卡机器人的专用离戗编积软件，它一般配合库卡的OfficeLite软件一同使用。最新版的KUKASIMPRO支持中文界面，但该软件的中文学习资料比较少。01

【知识准备】任务二

涂胶虚拟工作站的组成及搭建项目二

工业机器人车门涂胶集成工作站应用③ROBOGUIDE：ROBOGUIDE是FANUC机器人专用的离线编程软件，它能够仿真机器人工作场景和离线编程。④MotoSimEG-VRC：MotoSimEG-VRC是安川机器人专用的离线编程软件，可仿真机器人工作应用场景，支持离线编程。这些软件一般都对用户开放底层数据接口，用户可根据自身需求开发出更多的功能。缺点是只支持本公司品牌的机器人，不能互相通用。工业机器人在线示教编程是在作业现场进行，虽然编程方便，但编程时要占用机器人大量的工作时间。作为企业一方是希望编程调试的时间周期短，产线可以快速投入运行，而不至于影响生产效益。而虚拟仿真与离线编程不仅可以大大缩短现场编程调试的时间，还可以实现在线示教编程难以完成的复杂运行轨迹的编程及三维图形的动画仿真，从而对所编程序的正确性进行检验。01

【知识准备】任务二

涂胶虚拟工作站的组成及搭建项目二

工业机器人车门涂胶集成工作站应用在线示教编程和离线编程的各自特点见表2-2-1。

在线示教编程离线编程辅助材料无须辅助材料，示教器编程需要PC、工作场景数字模型的辅助停机编程需停机编程无须停机编程直接运行可直接运行需要编程坐标系与实际坐标系重合撞机风险存在较大撞机风险通过仿真规避了撞机风险编程效率效率低，时间长效率高，时间短轨迹优化轨迹的优化程度取决于编程者的经验计算机计算最优工作轨迹复杂轨迹难以示教复杂轨迹可以精准再现复杂轨迹轨迹精度轨迹精度低轨迹精度高01

【知识准备】任务二

涂胶虚拟工作站的组成及搭建项目二

工业机器人车门涂胶集成工作站应用

通过表2-2-1可以看出，离线编程方式比在线示教编程方式更有优势。随着工业机器人的大量普及应用以及工业机器人需要运行越来越复杂的运动轨迹，工业机器人的离线编程与仿真技术已成为技术人员关注的新技术之一。目前，工业机器人虚拟仿真与离线编程技术的行业应用已经涉及机械加工、切削、焊接、去毛刺、点胶、抛光/打磨、涂漆喷漆、修边等多个应用领域。虚拟仿真与离线编程的前提是建立机器人系统和工作站的布局，这需要花费一定的时间。不过随着工业机器人应用领域的增多及复杂任务的增加，工业机器人需拟仿真与离线编程技术的应用领域会越来越多。01

【知识准备】任务二

涂胶虚拟工作站的组成及搭建项目二

工业机器人车门涂胶集成工作站应用二、工业机器人坐标系

坐标系一般是指三维笛卡尔坐标系，它是在二维笛卡尔坐标系的基础上根据右手定则增加第三维坐标（即Z轴）而形成的。工业机器人坐标系包括大地坐标系、基坐标系、工具坐标系和工件坐标系，如下图2-2-2所示。图2-2-2坐标系01

【知识准备】任务二

涂胶虚拟工作站的组成及搭建项目二

工业机器人车门涂胶集成工作站应用1.大地坐标系

大地坐标系可定定义机器人单元，所有其他的坐标系均与大地坐标系直接或间接相关。它适用于微动控制、一般移动以及处理具有若干机器人或外轴移动机器人的工作站和工作单元。2.基坐标系

基坐标系位于机器人基座用来描述机器人本体运动的直角坐标系。任何机器人都离不开基坐标系，也是机器人TCP在三维空间运动空间所必须的基本坐标系（面对机器人前后：X轴，左右：Y轴，上下：Z轴）。01

【知识准备】任务二

涂胶虚拟工作站的组成及搭建项目二

工业机器人车门涂胶集成工作站应用3.工具坐标系

通常缩写为TCPF（ToolCenterPointFrame），其工具中心点设为坐标原点（即TCP），由此定义工具的位置和方向。

执行程序时，机器人将TCP移至编程位置。这意味着，在更换新的工具后，工具坐标系必须重新设定，否则机器人依旧会按照之前的TCP进行移动，导致错误的发生。4.工件坐标系

它定义工件相对大地坐标系（或其他坐标系）的位置。机器人可以拥有若干工件坐标系，或者表示不同工件，或者表示同一工件在不同位置的若干副本。

通过建立工件坐标系，机器人需要对不同工件进行相同作业时，只需要改变工件坐标系，就能保证工具TCP到达指定点，而无需对程序进行其他修改。01

【知识准备】任务二

涂胶虚拟工作站的组成及搭建项目二

工业机器人车门涂胶集成工作站应用

本任务是通过Robotstudio虚拟仿真软件打开虚拟车门涂胶工作站，解包和打包工作站，并添加外部输入输出信号、标定工具坐标和工件坐标。一、解包“涂胶工作站”

解包即解包“PackandGo”文件，启动并恢复虚拟控制器并打开工作站，解包“涂胶工作站”的操作说明如下表2-2-2所示02

【任务实施】任务二

涂胶虚拟工作站的组成及搭建操作步骤示意图步骤1：双击“涂胶工作站.rspag”解包涂胶工作站，根据解包向导点击“下一个”。表2-2-2解包“涂胶工作站”项目二

工业机器人车门涂胶集成工作站应用02

【任务实施】任务二

涂胶虚拟工作站的组成及搭建操作步骤示意图步骤2：在选择打包文件中，默认目标文件夹，该文件夹不能出现中文无效字符，再点击“下一个”。步骤3：提示是否进行覆盖，点击“是”，RobotWare选择原始的6.08.00.00版本，点击“下一个”，最后点击“完成”表2-2-2解包“涂胶工作站”项目二

工业机器人车门涂胶集成工作站应用二、打包“涂胶工作站”打包即创建一个包含虚拟控制器、库和附加选项媒体库的活动工作站包，可在其他电脑的Robotstudio中打开工作站。打包“涂胶工作站”的操作步骤如下表2-2-3所示。02

【任务实施】任务二

涂胶虚拟工作站的组成及搭建项目二

工业机器人车门涂胶集成工作站应用02

【任务实施】任务二

涂胶虚拟工作站的组成及搭建操作步骤示意图步骤1：保存工作站

点击“文件”，选择保存工作站，将当前工作站保存在自建文件夹步骤2：打包工作站

点击“文件”选择“共享”后点击“打包”，将当前工作站打包在自建文件夹中，生成rspag格式文件表2-2-3打包“涂胶工作站”项目二

工业机器人车门涂胶集成工作站应用三、添加外部输入输出信号

车门涂胶工作站的外部输入输出信号是通过DSQC652标准I/O板卡接入ABB工业机器人，ABB机器人需配置DSQC652标准I/O板卡并配置输入输出信号。1.DSQC652标准I/O板卡的配置DSQC652标准I/O板卡是安装在DeviceNet网络下，根据任务一可知它在总线的地址为10，具体的配置操作如下表2-2-4所示。02

【任务实施】任务二

涂胶虚拟工作站的组成及搭建项目二

工业机器人车门涂胶集成工作站应用02

【任务实施】任务二

涂胶虚拟工作站的组成及搭建操作步骤示意图步骤1：打开虚拟示教器步骤2：打开I/OSystem

在主菜单选择“控制面板”后点击“配置”进入I/OSystem界面，选择DeviceNetDevice。步骤3：新增一个模块表2-2-4DSQC652板卡的配置操作项目二

工业机器人车门涂胶集成工作站应用02

【任务实施】任务二

涂胶虚拟工作站的组成及搭建操作步骤示意图步骤4：设置新模块参数模版的值选择DSQC65224VDCI/ODevice，Name修改为D652，Address修改为“10”，点击“确定”。步骤5：重启示教器表2-2-4DSQC652板卡的配置操作项目二

工业机器人车门涂胶集成工作站应用2.外部输入输出信号的配置

车门涂胶工作站的外部输入信号有启动信号和车门夹紧信号，外部输出控制有红灯、绿灯和开胶枪。信号的分配地址如下表2-2-5所示，输入信号的配置和输出信号的配置步骤如表2-2-6和2-2-7所示。02

【任务实施】任务二

涂胶虚拟工作站的组成及搭建输入（DigitalInput）输出（DIgitalOutput）信号名称变量名DSQC652上地址信号名称变量名DSQC652上地址启动Start7绿灯DoGreen7车门夹紧JiaJin4红灯DoRed8

开胶枪DoOn4表2-2-5外部输入输出信号项目二

工业机器人车门涂胶集成工作站应用02

【任务实施】任务二

涂胶虚拟工作站的组成及搭建表2-2-6输入信号的配置操作步骤示意图步骤1：进入Signal界面

在主菜单选择“控制面板”后点击“配置”界面后再点“Signal”步骤2：新增一个信号步骤3：设置输入信号参数参数设置如右表所示，点击“确定”，在弹出界面点“否”。同理完成第二个输入信号JiaJin的添加，参数按右表设置。项目二

工业机器人车门涂胶集成工作站应用02

【任务实施】任务二

涂胶虚拟工作站的组成及搭建表2-2-7输出信号的配置操作步骤示意图步骤1：进入Signal界面进入“Signal”界面→点击“添加”步骤2：设置输出信号参数参数设置如右表所示，点击“确定”，在弹出界面点“否”。同理完成剩下二个输出信号DoRed、DoOn的添加，参数按右表设置。步骤3：重启示教器

输入输出信号都配置完成后，重启示教器完成配置。项目二

工业机器人车门涂胶集成工作站应用四、标定坐标系1.标定工具坐标

车门涂胶工作站使用的是模拟胶枪，在示教涂胶轨迹时，为了在移动机器人时不改变工具方向（胶枪始终垂直车门），需重新标定工具坐标，以胶枪的枪嘴作为TCP点，胶枪工具坐标的标定步骤如表2-2-8所示。02

【任务实施】任务二

涂胶虚拟工作站的组成及搭建表2-2-8标定工具坐标步骤操作步骤示意图步骤1：选择“工具坐标”在主菜单选择“手动操纵”后点击“工具坐标”。项目二

工业机器人车门涂胶集成工作站应用02

【任务实施】任务二

涂胶虚拟工作站的组成及搭建表2-2-8标定工具坐标步骤操作步骤示意图步骤2：新建工具坐标，在弹出的界面点击确定。步骤3：定义新的工具坐标

选择“tool1”点击“编辑”后定义。步骤4：选择定义方法“TCP和Z、X”项目二

工业机器人车门涂胶集成工作站应用02

【任务实施】任务二

涂胶虚拟工作站的组成及搭建操作步骤示意图步骤5：标定工具坐标

手动操纵工业机器人分别以4种不同的姿态去靠近固定点，并标定这4个点。第四点是用工具的参考点垂直于固定点，第五点设定延伸器点X，延伸器点X朝向固定参考点的方向即为X轴正方向，第六点设定延伸器点Z，延伸器点Z朝向固定参考点的方向即为Z轴正方向，标定完成点击“确定”，在弹出的画面中，要保证平均误差在0.5mm以内。表2-2-8标定工具坐标步骤项目二

工业机器人车门涂胶集成工作站应用02

【任务实施】任务二

涂胶虚拟工作站的组成及搭建操作步骤示意图步骤6：修改新工具的mass和cog数据在工具界面，点击“编辑”，点击“更改值”更改tool1的mass（质量）值为0.5，cog（重心）位置为（0，0，40）。步骤7：验证标定结果

通过示教器移动工具的TCP点到尖顶上，动作模式选择“重定位”，工具坐标系选择“tool1”。通过示教器的摇杆操控机器人验证：改变机器人的姿态，但工具的TCP点一直保持在尖顶上，变化微小，即工具坐标合格。

表2-2-8标定工具坐标步骤项目二

工业机器人车门涂胶集成工作站应用2.标定工件坐标

在使用涂胶工具示教涂胶轨迹时，由于车门工作面是斜面，为更好地示教轨迹，应以车门工作面建立一个新工件坐标，手动操纵的坐标系以新工件坐标作为基准，方便移动工具示教涂胶轨迹，标定工件坐标步骤如下表2-2-9所示。02

【任务实施】任务二

涂胶虚拟工作站的组成及搭建表2-2-9标定工件坐标的步骤操作步骤示意图步骤1：选择工件坐标

在主菜单选择“手动操纵”后点击“工件坐标”。项目二

工业机器人车门涂胶集成工作站应用02

【任务实施】任务二

涂胶虚拟工作站的组成及搭建操作步骤示意图步骤2：新建工件坐标“wobj1”步骤3：定义工件坐标

选择“wobj1”点击“编辑”后定义。表2-2-9标定工件坐标的步骤项目二

工业机器人车门涂胶集成工作站应用02

【任务实施】任务二

涂胶虚拟工作站的组成及搭建操作步骤示意图步骤4：选择用户方法：3点步骤5：标定工件坐标

在选择工具“tool1”的情况下，手动操纵机器人，以工件右上角表面标定3个点，分别是X1、X2和Y1。标定完成后点“确定”完成。表2-2-9标定工件坐标的步骤项目二

工业机器人车门涂胶集成工作站应用02

【任务实施】任务二

涂胶虚拟工作站的组成及搭建操作步骤示意图步骤6：验证标定结果

动作模式选择“线性”，坐标系选择“工件坐标”，工件坐标选择“wobj1”。通过示教器的摇杆操控机器人验证：线性移动机器人，涂胶工具TCP点始终平行表面运动，即工件坐标合格。表2-2-9标定工件坐标的步骤项目二

工业机器人车门涂胶集成工作站应用04

【任务工单】任务二

涂胶虚拟工作站的组成及搭建任务名称任务2.2涂胶虚拟工作站的组成及搭建班级

姓名

学号

小组名称

组长姓名

指导教师

一、知识点须知工业机器人坐标系包括____________、____________、_____________、____________。项目二

工业机器人车门涂胶集成工作站应用04

【任务工单】任务二

涂胶虚拟工作站的组成及搭建步骤主要内容具体描述完成人1

2

3

4

5

1.解包和打包工作站请你完成工作站的解包和打包操作，并填下表。项目二

工业机器人车门涂胶集成工作站应用04

【任务工单】任务二

涂胶虚拟工作站的组成及搭建步骤主要内容具体描述完成人1

2

3

4

5

62.添加外部输入输出信号在Robotstudio仿真软件上配置DSQC652板卡和配置输入输出信号项目二

工业机器人车门涂胶集成工作站应用04

【任务工单】任务二

涂胶虚拟工作站的组成及搭建步骤主要内容具体描述完成人1

2

3

4

56783.标定坐标系在Robotstudio仿真软件上标定工具坐标和工件坐标项目二

工业机器人车门涂胶集成工作站应用04

【任务工单】任务二

涂胶虚拟工作站的组成及搭建步骤主要内容具体描述完成人1

2

3

4

56783.标定坐标系在Robotstudio仿真软件上标定工具坐标和工件坐标项目二

工业机器人车门涂胶集成工作站应用04

【任务工单】任