《工业机器人编程与操作（FANUC）》课件 项目6 工业机器人绘图离线编程及实物验证

项目6工业机器人绘图离线编程及实物验证任务6.1绘图工作站的搭建任务6.2绘图工作站的离线编程与视频录制【项目导入】本项目以工业机器人绘图应用为项目操作对象，模拟典型复杂轨迹的离线编程，采用RoboGuide软件自动生成操作对象的复杂轨迹，并自动机器人绘图应用仿真程序，完成工业机器人绘图应用的虚拟仿真和视频录制，并结合真实工作台进行实际应用调试。【任务提出】采用RoboGuide软件实现绘图模块工作站的搭建，熟悉常见的工业机器人模型及其区别，完成绘图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、了解仿真工作站中常见的仿真对象类型；3、完成工作站对应仿真的导入和布局。任务6.1绘图工作站的搭建一、仿真工作站对象类型常见的对象类型有机器人控制器、机器、工装（夹具）、工件、障碍物、3D人、概况、尺寸、目标坐标系、目标坐标系组、线缆、4D编辑器和传感器装置等，如图5-1所示，其中，常用的对象类型为机器人控制器、机器、工装（夹具）、工件共4种。【知识点拨】任务6.1绘图工作站的搭建一、仿真工作站对象类型机器人控制器（RobotController）：包含程序、工业机器人、文件、工作和变量等内容，如图5-2所示。在机器人控制器中，可以设置对应的工具坐标系、用户坐标系和变量，同时可以对系统进行程序的编写。【知识点拨】任务6.1绘图工作站的搭建机器（Machines）：机器类型的模型通常用于可自主运动的机械装置，比如可进行直线运动的传送带、伸缩气缸、行走轴等，或者可进行旋转运动的旋转台、变位机等设备。在整个仿真场景中，除了机器人以外的其他所有模型要想实现自主运动，都是通过机器（Machines）来实现的。另外，机器（Machines）下的模型还是工件模型的重要载体之一，为工件的加工、搬运等仿真功能的实现提供平台。【知识点拨】任务6.1绘图工作站的搭建一、仿真工作站对象类型工装（Fixtures）：也称夹具，工装（Fixtures）类型的模型主要为工件模型的加工、搬运、存放等仿真功能提供实现平台，即充当工件类型模型的载体。工件（Parts）：工件（Parts）类型的模型主要为系统仿真过程中的操作对象，是离线编程与仿真的核心，在仿真工作站中充当工件的角色，可用于工件（Parts）的加工和搬运仿真，并模拟真实的效果。工件（Parts）类型的模型除了用于演示仿真动画以外，最重要的是具有“模型-程序”转化功能，ROBUGUIDE能够获取工件（Parts）类型模型的数模信息，并将其转化成程序轨迹的信息，用于快速编程和复杂轨迹编程。【知识点拨】任务6.1绘图工作站的搭建二、机器人的属性设置仿真的机器人模组在创建工程文件时就自动形成了三维模型与运动学控制的连接，用户可使用虚拟的TP对其进行运动控制。【知识点拨】任务6.1绘图工作站的搭建三、认识绘图工作站模块本次绘图工作站所用到的模块有：FANUC工业机器人（LRmate200id）、绘图模块、工业机器人应用编程实训平台、绘图笔工具4个部分组成。【知识点拨】任务6.1绘图工作站的搭建任务操作考核工单

任务实施请大家按照步骤，完成对应的操作任务。【操作步骤】任务6.1绘图工作站的搭建全力以赴，遇见更美好的自己！项目6工业机器人绘图离线编程及实物验证任务6.1绘图工作站的搭建任务6.2绘图工作站的离线编程与视频录制【项目导入】本项目以工业机器人绘图应用为项目操作对象，模拟典型复杂轨迹的离线编程，采用RoboGuide软件自动生成操作对象的复杂轨迹，并自动机器人绘图应用仿真程序，完成工业机器人绘图应用的虚拟仿真和视频录制，并结合真实工作台进行实际应用调试。【任务提出】在绘图工作站搭建完成后，即可在ROBOGUIDE软件中进行工具坐标系和用户坐标系的创建，根据工件特征生成特征轨迹，并对轨迹进行优化，模拟仿真运行，完成视频录制。任务6.2绘图工作站的离线编程与视频录制本次任务要求如下：1.了解特征图形功能；2.掌握工具坐标系的标定；3.掌握用户坐标系的标定；4.掌握轨迹自动生成的方法；5.掌握程序优化和仿真运行；6.掌握视频录制的方法。一、修改平面格栅样式在工作站创建的过程当中，有时需要对平面格栅的样式进行修改以提高计算机的运行速度。在进行平面格栅样式修改时，首先执行菜单命令“工作单元（Cell）”，找到对应的工作单元属性，选择“3D空间”属性卡，如图5-7所示。【知识点拨】任务6.2绘图工作站的离线编程与视频录制二、特征图形的设置ROBOGUIDE仿真软件中采用特征图形功能，通过绘图模块的图形曲线自动生成绘图轨迹，并设置相应的轨迹参数，生成对应的轨迹程序。ROBOGUIDE针对复杂轨迹的生成，在Parts的模型基础上提供了轨迹绘制和轨迹自动规划的功能。①轨迹绘制：在工件模型的表面绘制直线、多段线和样条曲线，软件通过检测线条中的直线和圆弧或用直线进行细分，自动生成关键点信息，然后根据工件的形状调节姿态。②轨迹自动规划：软件可识别工件模型的数字信息，检测线条中的直线和圆弧或者用直线进行细分，自动生成关键点和动作，然后根据工件的形状调节姿态。【知识点拨】任务6.2绘图工作站的离线编程与视频录制二、特征图形的设置1、线条线条包括边线（捕捉边缘线）、闭环（捕捉闭合轮廓线）、手画线（自由绘制多段线）、面上（自由绘制表面线）、曲线（自由绘制样条曲线）等功能，如图5-9所示。【知识点拨】任务6.2绘图工作站的离线编程与视频录制二、特征图形的设置1、模式模式中提供了6中样式的工程轨迹线，分别是W形、三角形、X形、Z形、矩形、U形轨迹，如图5-10所示。【知识点拨】任务6.2绘图工作站的离线编程与视频录制二、特征图形的设置在进行轨迹绘制是主要包括描绘、编辑和显示三个选项，如图5-8所示。【知识点拨】任务6.2绘图工作站的离线编程与视频录制任务操作考核工单

任务实施请大家按照步骤，完成对应的操作任务。【操作步骤】任务5.2绘图工作站的离线编程与视频录制【任务提出】在绘图工作站离线编程及优化完成后，将程序下载进工业机器人系统，采用工业机器人完成实物绘图。完成工业机器人对应工具坐标系和用户坐标系的标定，下载仿真程序并进行实物验证。任务6.3绘图工作站的离线程序实物验证本次任务要求如下：1、WINSCP与工业机器人的连接；2、离线仿真程序的导入与导出；3、正确标定现场工业机器人的工具坐标系；4、正确标定现场工业机器人的用户坐标系；5、完成工业机器人程序的实物调试。一、示教编程示教编程是指操作人员通过操纵示教器，手动控制工业机器人的运动，使工业机器人运动到指定位置，同时将该位置进行记录，并传递到工业机器人控制器中，之后的工业机器人可根据指令自动重复运动到该位置。目前，由于工业现场的实际情况，大部分工业机器人应用编程主要采用示教编程的方式进行现场的点位示教，如搬运、码垛、焊接等应用。示教编程大多应用在运动轨迹相对简单、点位相对不多的场合。示教编程与离线编程的优缺点如表5-1所示。【知识点拨】任务6.3绘图工作站的离线程序实物验证【知识点拨】任务6.3绘图工作站的离线程序实物验证

示教编程离线编程优点1、示教编程门槛低，简单方便，不需要环境模型；2、对实际的工业机器人进行示教编程时，可以修正机械结构带来的误差。1、减少工业机器人占用时间。当对工业机器人下一个任务进行编程时，工业机器人仍可在生产线工作，不占用工业机器人的工作时间。2、使工业机器人编程人员远离危险的工作环境；3、使用范围广，离线编程系统可对工业机器人的各种工作对象进行编程；4、便于CAD/CAM系统结合，做CAD/CAM/Robotics一体化；5、可使用高级计算机编程语言对复杂任务进行编程；6、便于修改和维护工业机器人程序。缺点示教编程过程繁琐、效率低；2、精度完全是靠示教者的目测决定，而且对于复杂的路径示教编程难以取得令人满意的效果；3、示教盒种类太多，学习量太大；4、示教过程容易发生故障，轻则撞坏设备，重则可能造成人员伤亡；5、对实际的工业机器人进行示教时要占用工业机器人。1、对于简单轨迹的生成，离线编程没有示教编程的效率高；2、模型误差、工件装配误差、工业机器人绝对定位精度等都会对离线编程精度有一定影响，实物操作时容易有偏差。

二、离线编程随着工业机器人应用领域的不断扩展，示教编程因为自身存在的限制，在有些场合特别是运动轨迹相对复杂的场合中显得力不从心，如打磨、抛光、去毛刺、激光切割等。离线编程是指通过工业机器人离线编程软件，在计算机里重建整个工作场景的三维虚拟环境，然后可以根据要加工零件的大小、形状、材料和线面特征，使用软件自动生成工业机器人的运动轨迹，并在软件中进行工业机器人应用仿真及调整轨迹，最后生成工业机器人离线程序。【知识点拨】任务6.3绘图工作站的离线程序实物验证二、离线编程离线程序克服了示教编程的很多缺点，充分利用了计算机的功能，减少了编制工业机器人程序所需的时间成本，同时也降低了示教编程的不便。同时，离线编程比较适合初学者通过计算机操作仿真软件学习机器人技术，目前离线编程广泛应用于打磨、去毛刺、雕刻、激光切割、数控加工等工业机器人应用领域。【知识点拨】任务6.3绘图工作站的离线程序实物验证三、WinSCP与工业机器人建立连接WinSCP是一个Windows环境下使用的SSH的开源