《工业机器人编程与操作（FANUC）》课件 项目5 搬运机器人的离线仿真

项目5搬运机器人的离线仿真任务5.1创建仿真搬运工作站任务5.2工件的创建与设置任务5.3工具的创建与设置任务5.4离线编程与仿真运行【项目导入】在工业领域中，搬运机器人通常是指需要完成搬运作业的工业机器人。工业机器人搬运是利用已安装的末端执行器，完成对各种形状工件的搬运，例如输送带上下料搬运、工作站上下料搬运等。

本项目在ROBOGUIDE软件中创建仿真搬运工作站，通过工业机器人搬运工件以及将工件搬运至指定位置的任务编写仿真程序，模拟工业机器人搬运的离线编程，完成工业机器人搬运应用的虚拟仿真和视频录制。任务5.1创建仿真搬运工作站【任务提出】采用ROBOGUIDE软件实现仿真搬运工作站的搭建，熟悉仿真搬运工作站的组成及任务，掌握搬运仿真技术原理，完成仿真搬运工作站的搭建和布局。本次任务要求如下：1、掌握ROBOGUIDE软件中工业机器人的创建；2、掌握工作站中常见仿真模型的创建；3、完成工作站的布局。任务操作考核工单1、仿真搬运工作站介绍

仿真搬运工作站由搬运机器人、夹爪、正方体物料和工作台等组成，如图4-1所示。搬运机器人选用FANUCR-2000iC/165F，末端执行器选用夹爪，有开和合两种状态，搬运的工件为正方体物料。【知识点拨】搬运前（1号）的位置搬运后（2号）的位置夹爪FANUCR-2000iC/165F机器人任务4.1创建仿真搬运工作站

搬运工作站的功能是利用工业机器人改变物料模型的位置，从而模拟真实的物料搬运过程。搬运机器人的夹爪在1号工作台位置上闭合抓取物料，将正方体物料从左侧工作台搬运到右侧的传输带2号位置，而后搬运机器人松开夹爪，物料被放置，如图4-1所示。【知识点拨】任务5.1创建仿真搬运工作站2、认识ROBOGUIDE搬运仿真技术原理在ROBOGUIDE软件中，仿真搬运工作站中的物料模型可以被安装在工业机器人末端的工具抓取、搬运和放置，整个仿真过程中，物料模型分别在搬运前的1号工作台位置、夹爪上和搬运后的2号传输带位置上出现。这种模型位置改变的仿真效果是由ROBOGUIDE软件中的模型隐藏与再现技术实现的，具体地，在物料出现的所有位置都需要关联同一个Part物料模型。1号工作台位置上的物料是在被夹爪抓取之前显示，夹爪抓取后便自动隐藏；跟随夹爪运动的物料是在夹爪抓取与放置的时间段内显示，其它时间自动隐藏；2号传输带位置上的物料是在被夹爪放置后至仿真结束前的时间段内显示，其它时间隐藏。【知识点拨】任务5.1创建仿真搬运工作站【操作步骤】1、新建搬运工作站2、工作站仿真模型的创建与布局任务5.1创建仿真搬运工作站全力以赴，遇见更美好的自己！项目5搬运机器人的离线仿真任务5.1创建仿真搬运工作站任务5.2工件的创建与设置任务5.3工具的创建与设置任务5.4离线编程与仿真运行【项目导入】在工业领域中，搬运机器人通常是指需要完成搬运作业的工业机器人。工业机器人搬运是利用已安装的末端执行器，完成对各种形状工件的搬运，例如输送带上下料搬运、工作站上下料搬运等。

本项目在ROBOGUIDE软件中创建仿真搬运工作站，通过工业机器人搬运工件以及将工件搬运至指定位置的任务编写仿真程序，模拟工业机器人搬运的离线编程，完成工业机器人搬运应用的虚拟仿真和视频录制。任务5.2工件的创建与设置【任务提出】仿真搬运工作站搭建完成后，即可在ROBOGUIDE软件中进行工件的创建，并且将工件模型与其它夹具模型进行关联。本次任务要求如下：1、掌握工件模型的创建；2、掌握工件模型与夹具模型的关联方法；任务操作考核工单【知识点拨】任务5.2工件的创建与设置图4-2物料模型在ROBOGUIDE软件中，工件模型作为离线编程与仿真的核心模块，可以用于仿真演示，例如搬运仿真、喷涂仿真等。另外，工件模型的图形信息直接影响仿真轨迹的路径规划与离线编程的质量，因此工件模型在工作站的创建与仿真设置中至关重要。创建好的工件模型如果需要实现抓取、搬运、放置的效果，必须将工件模型与夹具模型、工具模型或者其它载体模型进行关联，因此工件模型的设置项目必须分布于自身属性设置窗口和其它载体模型属性设置窗口中。任务创建与设置正方体物料模型，需要满足以下几个条件：①正方体物料模型必须是工件模型；②必须将正方体物料模型与夹具模型进行关联；搬运机器人需要搬运的正方体物料，如图4-2所示。全力以赴，遇见更美好的自己！项目5搬运机器人的离线仿真任务5.1创建仿真搬运工作站任务5.2工件的创建与设置任务5.3工具的创建与设置任务5.4离线编程与仿真运行【项目导入】在工业领域中，搬运机器人通常是指需要完成搬运作业的工业机器人。工业机器人搬运是利用已安装的末端执行器，完成对各种形状工件的搬运，例如输送带上下料搬运、工作站上下料搬运等。

本项目在ROBOGUIDE软件中创建仿真搬运工作站，通过工业机器人搬运工件以及将工件搬运至指定位置的任务编写仿真程序，模拟工业机器人搬运的离线编程，完成工业机器人搬运应用的虚拟仿真和视频录制。【任务提出】工业机器人没有工具是无法工作的，因此需要给搬运机器人创建一个末端执行器——夹爪，用于物料的抓取与放置。ROBOGUIDE软件自带丰富的模型库，可以选用库中的工具模型安装在工业机器人上，同时需要对工具模型进行设置，以实现物料的搬运仿真效果。本次任务要求如下：1、掌握工具模型的创建；2、掌握工具坐标系的设置；3、掌握添加工件模型的关联；4、掌握工具仿真设置。任务5.3工具的创建与设置任务操作考核工单【知识点拨】任务5.3工具的创建与设置图4-3工具模型列表

工具安装在工业机器人的末端，常见的工具有焊枪、焊钳、夹爪等，ROBOGUIDE软件自带丰富的CAD模型库，Eoat模型适用于工具模块，模拟真实的机器人工具，可以供用户使用。

单个机器人模组上最多可以添加10个工具，与示教器上最多创建10个工具坐标系相对应，如图4-3所示。在同一个仿真工作站中，可以通过手动或者程序控制来切换工具，从而实现不同工作站任务的转换。创建工具时，需要设置工具模型的名称、位置、标度，设置工具坐标系，同时与工件模型添加关联，才能有相应的仿真效果。【操作步骤】任务5.3工具的创建与设置1、工具模型的创建2、设置工具坐标系3、添加工件模型的关联4、工具仿真设置全力以赴，遇见更美好的自己！项目5搬运机器人的离线仿真任务5.1创建仿真搬运工作站任务5.2工件的创建与设置任务5.3工具的创建与设置任务5.4离线编程与仿真运行【项目导入】在工业领域中，搬运机器人通常是指需要完成搬运作业的工业机器人。工业机器人搬运是利用已安装的末端执行器，完成对各种形状工件的搬运，例如输送带上下料搬运、工作站上下料搬运等。

本项目在ROBOGUIDE软件中创建仿真搬运工作站，通过工业机器人搬运工件以及将工件搬运至指定位置的任务编写仿真程序，模拟工业机器人搬运的离线编程，完成工业机器人搬运应用的虚拟仿真和视频录制。【任务提出】仿真搬运工作站创建完成后，即可在ROBOGUIDE软件中进行程序编写和项目仿真演示。ROBOGUIDE软件中可以用虚拟示教器对物料的抓取和放置位置进行示教，编写TP程序，生成工业机器人运动轨迹。而物料搬运的仿真效果需要通过仿真程序来实现，普通的TP程序无法进行此类仿真的运行。为了实现仿真搬运的功能，需要使用仿真程序和仿真指令。本次任务要求如下：1、创建仿真程序；2、创建TP程序；3、仿真运行与视频录制；任务5.4离线编程与仿真运行任务操作考核工单1、仿真程序与指令仿真程序是由仿真程序编辑器创建的程序，如图4-4所示。在仿真程序编辑器内可以插入运动指令，例如关节运动指令、直线运动指令等，也可以插入其它指令，例如外部信号指令、循环指令等。此外仿真程序还包含一些不存在于TP程序的特殊指令，即虚构的仿真指令。【知识点拨】任务5.4离线编程与仿真运行图4-4仿真程序【知识点拨】任务5.4离线编程与仿真运行仿真指令是ROBOGUIDE中HandlingPRO模块针对搬运的仿真功能虚构出来的控制指令。运行搬运程序时，仿真指令可以实现物料抓取和放置的仿真效果，而TP程序无法实现。因此仿真指令可以理解成是软件运行的指令，而非机器人控制系统的指令。（1）抓取仿真指令，如图4-5所示。图4-5抓取仿真指令Pickup：选择需要抓取的工件。From：选择工件所在的夹具模型。With：选择抓取所用的工具。【知识点拨】任务5.4离线编程与仿真运行（2）放置仿真指令，如图4-6所示。图4-6放置仿真指令Drop：选择需要放置的工件。From：选择放置所用的工具。On：选择工件要放置的夹具模型。2、仿真运行程序编辑完成后，就可以仿真运行程序，调试程序是否正确，检查仿真效果是否实现。运行程序的方式有三种，程序编辑器内运行、虚拟示教器内运行和软件内仿真运行。（1）程序编辑器内运行程序编辑器内有前进、后退两个按钮，如图4-7所示，可以单步运行程序，演示机器人运动轨迹，但是没有仿真效果。【知识点拨】任务5.4离线编程与仿真运行图4-7程序运行按钮【知识点拨】任务5.4离线编程与仿真运行（2）虚拟示教器内运行虚拟示教器内可以单步也可以连续运行程序，演示机器人运动轨迹，但是不能运行仿真指令，没有仿真效果。（3）软件内仿真运行ROBOGUIDE软件提供仿真运行和