智能制造系統(tǒng)（MES）與智能制造單元1項(xiàng)目1智能制造單元認(rèn)知與MES操作2項(xiàng)目2機(jī)器人安裝、編程與操作3項(xiàng)目3HMI派單實(shí)現(xiàn)機(jī)器人自動(dòng)上下料加工4項(xiàng)目4零件CAM數(shù)控加工及精度自動(dòng)控制5項(xiàng)目5MES派單實(shí)現(xiàn)機(jī)器人自動(dòng)上下料加工6項(xiàng)目6HMI訂單派發(fā)的安全聯(lián)鎖處理全套可編輯PPT課件

項(xiàng)目一智能制造單元認(rèn)知與MES操作目錄任務(wù)一.智能制造單元認(rèn)知任務(wù)二.MES功能界面認(rèn)知及MES操作任務(wù)一智能制造單元認(rèn)知智能制造單元運(yùn)營(yíng)與管控平臺(tái)(華數(shù)系統(tǒng))可以實(shí)現(xiàn)智能生產(chǎn)線基本功能和流程:通過(guò)MES(或者HMI)派單,工業(yè)機(jī)器人代替人工為數(shù)控機(jī)床(數(shù)控車床和加工中心)上下料作業(yè),實(shí)現(xiàn)上料、加工、檢測(cè)、下料等過(guò)程自動(dòng)化,提高產(chǎn)品生產(chǎn)過(guò)程的自動(dòng)化程度,降低不良率,節(jié)省人力,提高產(chǎn)量和質(zhì)量,達(dá)到工藝合理化。中國(guó)制造正向中國(guó)智造轉(zhuǎn)變,中國(guó)制造業(yè)要向高端、智能、綠色、服務(wù)轉(zhuǎn)型升級(jí),通過(guò)努力實(shí)現(xiàn)中國(guó)制造向中國(guó)創(chuàng)造、中國(guó)速度向中國(guó)質(zhì)量、中國(guó)產(chǎn)品向中國(guó)品牌三大轉(zhuǎn)變,推動(dòng)中國(guó)邁入制造強(qiáng)國(guó)行列。點(diǎn)擊圖標(biāo)可觀看視頻智能制造單元設(shè)備認(rèn)知通過(guò)智能制造單元運(yùn)營(yíng)與管控平臺(tái)(華數(shù)系統(tǒng))的學(xué)習(xí)與技能訓(xùn)練,學(xué)生可以掌握數(shù)控機(jī)床編程與操作、數(shù)控機(jī)床裝調(diào)與維修、自動(dòng)化生產(chǎn)線安裝與調(diào)試、工業(yè)機(jī)器人操作與維護(hù)等多項(xiàng)技能,為中國(guó)智造的實(shí)現(xiàn)貢獻(xiàn)一份力量。通過(guò)學(xué)習(xí)智能制造單元,掌握智能制造單元的組成以及各功能部件的功用;掌握智能制造單元的工作流程。任務(wù)描述(1)查閱資料,了解智能制造單元的組成及其基本功能。(2)查閱資料,了解智能制造單元各部件之間的通信方式。課前準(zhǔn)備(1)掌握智能制造單元的組成及各部件功用。(2)掌握智能制造單元運(yùn)行的工作流程。(3)掌握智能制造單元各部件之間的通信方式。任務(wù)目標(biāo)智能制造單元運(yùn)營(yíng)與管控平臺(tái)(華數(shù)系統(tǒng))以智能制造技術(shù)推廣應(yīng)用實(shí)際與發(fā)展需求為設(shè)計(jì)依據(jù),按照“設(shè)備自動(dòng)化+生產(chǎn)精益化+管理信息化+人工高效化”的構(gòu)建理念,將數(shù)控加工設(shè)備、工業(yè)機(jī)器人、產(chǎn)品檢測(cè)設(shè)備、數(shù)據(jù)信息采集管控設(shè)備等典型加工制造設(shè)備,集成為智能制造單元“硬件”系統(tǒng),結(jié)合智能化控制技術(shù)、高效加工技術(shù)、工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、RFID(radio

frequency

identification,射頻識(shí)別技術(shù))數(shù)字信息技術(shù)等“軟件”的綜合運(yùn)用,構(gòu)成智能制造的技術(shù)平臺(tái)。著重展示數(shù)字化設(shè)備互聯(lián)互通、人機(jī)協(xié)同、加工柔性化、加工過(guò)程可追溯以及MES(manufacturing

execution

system,制造執(zhí)行系統(tǒng))等智能決策管理系統(tǒng)應(yīng)用的技術(shù)技能。知識(shí)鏈接知識(shí)鏈接一、智能制造單元設(shè)備布局智能制造單元俯視圖和主要硬件設(shè)備如圖1-1所示,主要由加工中心、數(shù)控車床、華數(shù)機(jī)器人、機(jī)器人導(dǎo)軌、總控柜、機(jī)器人控制柜、快換夾具支架、立式料架、總控顯示屏、PLC(programmablelogiccontroller,可編程邏輯控制器)編程平臺(tái)、仿真及編程平臺(tái)以及安全圍欄和加工單元入口組成。智能制造單元可以分為數(shù)字化設(shè)備互聯(lián)互通、零件數(shù)字化設(shè)計(jì)和工藝規(guī)劃、人機(jī)協(xié)同、加工柔性化、基于RFID功能實(shí)現(xiàn)加工過(guò)程可追溯、MES等智能決策管理系統(tǒng)應(yīng)用。圖1-1智能制造單元俯視圖和主要硬件設(shè)備知識(shí)鏈接二、智能制造單元硬件設(shè)備數(shù)控車床如圖1-2所示,其主要功能特點(diǎn)如下。(1)具有以太網(wǎng)接口。(2)提供自動(dòng)化接口(工業(yè)以太網(wǎng)通信),能實(shí)現(xiàn)數(shù)控車床的遠(yuǎn)程啟動(dòng),程序可上傳到車床內(nèi)存,能獲取車床的狀態(tài)信息、機(jī)床的模式信息、主軸的位置信息。(3)具有自動(dòng)液壓卡盤,機(jī)床自身可實(shí)現(xiàn)卡盤的自動(dòng)松開和夾緊以及狀態(tài)監(jiān)測(cè)。圖1-2數(shù)控車床1.數(shù)控車床知識(shí)鏈接(4)裝有氣動(dòng)門,可通過(guò)機(jī)床操作面板(按鍵)或者執(zhí)行“M110和M111”實(shí)現(xiàn)門的自動(dòng)打開和關(guān)閉。(5)有與總控系統(tǒng)的I/O接口(I/O直連通信),可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制數(shù)控車床啟動(dòng)、門開關(guān)、液壓卡盤松開和夾緊等動(dòng)作,夾具和門的狀態(tài)可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)反饋給總控PLC和MES。(6)內(nèi)裝攝像頭,可實(shí)現(xiàn)數(shù)控車床加工狀態(tài)的監(jiān)控,鏡頭前裝有清潔噴嘴。(7)機(jī)床門裝有互鎖裝置,當(dāng)門處于打開狀態(tài)時(shí)主軸不能旋轉(zhuǎn)。(8)具有自動(dòng)排屑裝置,可通過(guò)機(jī)床操作面板(按鍵)或者執(zhí)行“M76代碼”啟停自動(dòng)排屑裝置。(9)具有轉(zhuǎn)塔式刀架(不具備就近轉(zhuǎn)刀功能),可一次性安裝內(nèi)孔、外圓、切槽、螺紋、鉆頭等車削刀具10把。知識(shí)鏈接加工中心如圖1-3所示,其主要功能特點(diǎn)如下。(1)具有以太網(wǎng)接口。(2)提供自動(dòng)化接口,能實(shí)現(xiàn)加工中心的遠(yuǎn)程啟動(dòng),程序可上傳到機(jī)床內(nèi)存,能獲取機(jī)床的狀態(tài)信息、機(jī)床的模式信息、主軸的位置信息。2.加工中心圖1-3加工中心知識(shí)鏈接(3)夾具采用氣動(dòng)平口鉗(圖1-4)和零點(diǎn)夾具(圖1-5),能實(shí)現(xiàn)工件自動(dòng)松開和夾緊以及狀態(tài)反饋。圖1-5零點(diǎn)夾具圖1-4氣動(dòng)平口鉗知識(shí)鏈接(4)自動(dòng)化夾具和自動(dòng)門的控制與反饋信號(hào)可以直接接入機(jī)床自身的I/O模塊(I/O直連通信),并且由機(jī)床自身來(lái)控制,其狀態(tài)可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)反饋給總控機(jī)。(5)裝有氣動(dòng)門,可通過(guò)機(jī)床操作面板(按鍵)或者執(zhí)行“M110和M111”實(shí)現(xiàn)門的自動(dòng)打開和關(guān)閉。(6)內(nèi)裝測(cè)頭裝置(檢測(cè)軟硬件:漢默歐),能實(shí)現(xiàn)工件的在線測(cè)量。(7)具有自動(dòng)排屑裝置,可通過(guò)機(jī)床操作面板(按鍵)或者執(zhí)行“M76代碼”啟停自動(dòng)排屑裝置。(8)內(nèi)裝攝像頭,可實(shí)現(xiàn)加工中心加工狀態(tài)的監(jiān)控。163知識(shí)鏈接本智能制造單元在線檢測(cè)裝置采用漢默歐(HAMOO)測(cè)頭系統(tǒng),如圖1-6所示。測(cè)頭基本組成部件包括信號(hào)接收器和測(cè)頭兩大部分,測(cè)頭與信號(hào)接收器之間采用無(wú)線電通信。3.在線檢測(cè)裝置(測(cè)頭)圖1-6在線檢測(cè)裝置測(cè)頭部分技術(shù)參數(shù)如下。(1)測(cè)針觸發(fā)方向:±X、±Y、+Z。(2)測(cè)針各向觸發(fā)保護(hù)行程:XY±15°,Z+5mm。(3)測(cè)針各向觸發(fā)力:XY平面1.0N,Z向6.0N。(4)測(cè)針任意單向觸發(fā)重復(fù)(2σ)精度≤1μm。(5)防護(hù)等級(jí):IP68。(6)通過(guò)自動(dòng)開啟和關(guān)閉(需要編制PLC程序用M代碼開啟和關(guān)閉測(cè)頭)實(shí)現(xiàn)高低功率轉(zhuǎn)換功能。(7)含有測(cè)頭中空保護(hù)主軸功能。知識(shí)鏈接六關(guān)節(jié)機(jī)器人(帶地軌)如圖1-7所示,其參數(shù)如下。(1)負(fù)載20kg,臂展1848mm。(2)支持以太網(wǎng)接口。(3)導(dǎo)軌總長(zhǎng)度:5m。(4)最快行走速度:大于1.5m/s。(5)機(jī)器人滑板承重:大于500kg。(6)重復(fù)定位精度:±0.2mm。4.六關(guān)節(jié)機(jī)器人圖1-7六關(guān)節(jié)機(jī)器人(帶地軌)知識(shí)鏈接工業(yè)機(jī)器人快換夾持系統(tǒng)由機(jī)器人快換手爪和快換夾具支架組成,后者與行走軸(地軌)固定在一起,如圖1-8所示。(1)機(jī)器人快換手爪選用1公3母,配有的三個(gè)手爪可抓取?35圓棒料、?68圓棒料、薄方料以及厚方料,在加工過(guò)程中可根據(jù)工序不同更換手爪。(2)快換夾具支架上裝有手爪放置到位檢測(cè)傳感器,可檢測(cè)該位置快換手爪是否放置好。(3)快換夾具支架安裝在靠近料倉(cāng)側(cè)。(4)快換夾具支架靠大底板和支撐腿立于地面上,不與地面固定。5.工業(yè)機(jī)器人快換夾持系統(tǒng)圖1-8工業(yè)機(jī)器人快換手爪及快換夾具支架知識(shí)鏈接智能制造單元運(yùn)營(yíng)與管控平臺(tái)(華數(shù)系統(tǒng))配有數(shù)字化立體倉(cāng)庫(kù),如圖1-9所示。(1)帶有安全防護(hù)外罩及安全門,安全門設(shè)置工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的安全電磁鎖。6.數(shù)字化立體倉(cāng)庫(kù)圖1-9數(shù)字化立體倉(cāng)庫(kù)及RFID標(biāo)簽知識(shí)鏈接(2)立式料架的操作面板配備急停開關(guān)、解鎖許可燈(綠色)、門鎖解除按鈕(綠色)、運(yùn)行指示燈(綠色按鈕),當(dāng)智能產(chǎn)線運(yùn)行時(shí),只有在門鎖解除按鈕(綠色)被按下時(shí)打開數(shù)字料倉(cāng)門才不影響智能產(chǎn)線的正常運(yùn)行;否則,直接打開數(shù)字料倉(cāng)門,智能產(chǎn)線將處于暫停作業(yè)狀態(tài)。(3)料倉(cāng)可以放置4種不同坯料(?35圓棒料、?68圓棒料、薄方料以及厚方料)。(4)料架每個(gè)料位設(shè)置傳感器和狀態(tài)指示燈,傳感器用于檢測(cè)該位置是否有工件,狀態(tài)指示燈分別用不同的顏色指示有料、加工前、加工中、加工后、報(bào)錯(cuò)五種狀態(tài),采用RS485數(shù)據(jù)通信。(5)料架料位的設(shè)計(jì):方料采用標(biāo)準(zhǔn)夾具(快換夾具)進(jìn)行裝夾,標(biāo)準(zhǔn)夾具上鑲嵌RFID芯片,如圖1-9(c)所示;圓棒料每個(gè)料位的RFID芯片鑲嵌在數(shù)字料倉(cāng)上,通過(guò)讀寫RFID可實(shí)現(xiàn)物料信息傳遞。(6)尺寸:長(zhǎng)×寬×高約為1510mm×500mm×2031mm(含配重尺寸)。知識(shí)鏈接總控電氣控制柜包含PLC電氣控制及I/O通信系統(tǒng),如圖1-10所示,主要負(fù)責(zé)周邊設(shè)備(數(shù)控車床、加工中心、數(shù)字化立體倉(cāng)庫(kù))及機(jī)器人控制,實(shí)現(xiàn)智能制造單元的流程控制和邏輯控制。元件配置要求如下。(1)主控PLC采用西門子S7-1215。支持Modbus

TCP/IP通信協(xié)議,并配置16路輸入和16路輸出模塊。(2)配有16口工業(yè)交換機(jī)(機(jī)器人電氣柜中的網(wǎng)線先經(jīng)過(guò)工業(yè)交換機(jī)再接入機(jī)器人示教器)。(3)外部配線接口采用航空插頭,方便設(shè)備拆裝和移動(dòng)。7.總控電氣控制柜圖1-10總控電氣控制柜知識(shí)鏈接可視化系統(tǒng)及顯示終端如圖1-11所示。(1)功能:實(shí)時(shí)呈現(xiàn)加工中心、數(shù)控車床的運(yùn)行狀態(tài),工件加工情況(加工前、加工中、加工后),加工效果(合格、不合格),加工日志,數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)等。(2)顯示終端參數(shù):國(guó)產(chǎn)知名品牌,55in(1

in=2.54

cm),4K分辨率,帶有網(wǎng)絡(luò)接口和HDMI接口功能,能通過(guò)以太網(wǎng)或者HDMI接口作為臺(tái)式計(jì)算機(jī)(工控機(jī))的擴(kuò)展顯示器,具備網(wǎng)頁(yè)訪問(wèn)功能。8.可視化系統(tǒng)及顯示終端圖1-11可視化系統(tǒng)及顯示終端知識(shí)鏈接安全防護(hù)系統(tǒng)如圖1-12所示。安全防護(hù)系統(tǒng)設(shè)置有安全圍欄以及安裝有符合工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)安全插銷的安全門。(1)安全圍欄主要用來(lái)阻止在工業(yè)機(jī)器人自動(dòng)運(yùn)行過(guò)程中人員進(jìn)入圍欄防護(hù)區(qū),以免發(fā)生事故。圍欄的高為1.2m,表面刷有金黃色烤漆。(2)安全門用于方便操作及調(diào)試人員進(jìn)入產(chǎn)線。當(dāng)產(chǎn)線處于運(yùn)行狀態(tài)時(shí),操作及調(diào)試人員不能從安全門進(jìn)入機(jī)器人工作區(qū)域(安全圍欄內(nèi));當(dāng)安全門處于打開狀態(tài)時(shí),產(chǎn)線(工業(yè)機(jī)器人、數(shù)控車床、加工中心)處于暫停狀態(tài)。關(guān)上安全門之后,數(shù)控車床和加工中心可以繼續(xù)運(yùn)行;工業(yè)機(jī)器人需要重新按下示教器上的運(yùn)行按鍵方可繼續(xù)運(yùn)行。9.安全防護(hù)系統(tǒng)圖1-12安全防護(hù)系統(tǒng)任務(wù)1:智能制造單元開機(jī)操作(1)規(guī)范完成數(shù)控車床上電操作。(2)規(guī)范完成加工中心上電操作。(3)規(guī)范完成工業(yè)機(jī)器人上電操作。(4)規(guī)范完成總控柜上電操作。任務(wù)實(shí)施任務(wù)2:智能制造單元關(guān)機(jī)操作(1)規(guī)范完成數(shù)控車床斷電操作。(2)規(guī)范完成加工中心斷電操作。(3)規(guī)范完成工業(yè)機(jī)器人斷電操作。(4)規(guī)范完成總控柜斷電操作。執(zhí)行任務(wù)時(shí)應(yīng)注意如下事項(xiàng)。(1)操作者進(jìn)入智能制造單元內(nèi)部前務(wù)必穿好工作服,戴好安全帽。(2)華數(shù)機(jī)器人斷電后,需要等待放電完成才能再次上電。本任務(wù)的重點(diǎn)是培養(yǎng)學(xué)生的工業(yè)機(jī)器人編程思維,幫助其掌握智能制造單元的組成及各部件的功用,并能夠按照正確的操作步驟完成智能制造單元的開關(guān)機(jī)操作。任務(wù)評(píng)價(jià)內(nèi)容分為職業(yè)素養(yǎng)和操作技能兩部分,具體見表1-1。任務(wù)評(píng)價(jià)任務(wù)二MES功能界面認(rèn)知及MES操作以智能制造單元運(yùn)營(yíng)與管控平臺(tái)(華數(shù)系統(tǒng))設(shè)備為學(xué)習(xí)載體,掌握MES管控軟件的功能界面并能熟練操作MES管控軟件。任務(wù)描述查閱資料,了解MES系統(tǒng)的定義及功能。課前準(zhǔn)備(1)能夠掌握智能制造單元MES管控軟件各個(gè)功能界面。(2)能夠熟練操作智能制造單元MES管控軟件,實(shí)現(xiàn)對(duì)自動(dòng)產(chǎn)線的排程、監(jiān)控、測(cè)量等功能控制。任務(wù)目標(biāo)知識(shí)鏈接一、智能制造單元MES管控軟件的作用智能制造單元MES管控軟件是部署在計(jì)算機(jī)上、運(yùn)用于自動(dòng)產(chǎn)線的控制系統(tǒng)。它監(jiān)控產(chǎn)線上的機(jī)床、工業(yè)機(jī)器人、測(cè)量?jī)x等設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài),并提供方便的可視化界面展示所檢測(cè)的數(shù)據(jù)。同時(shí),智能產(chǎn)線MES系統(tǒng)可以完成數(shù)據(jù)的上傳下達(dá),將數(shù)據(jù)(報(bào)工、狀態(tài)、動(dòng)作、刀具等)上報(bào),將生產(chǎn)任務(wù)和命令(CNC切入切出控制指令、加工任務(wù))下發(fā)到設(shè)備。知識(shí)鏈接二、MES管控軟件啟動(dòng)的前提條件單擊適配器,彈出如圖1-13所示對(duì)話框,將其最小化,再單擊數(shù)據(jù)庫(kù),第一次進(jìn)入時(shí)輸入本機(jī)IP、相應(yīng)端口號(hào)、機(jī)床IP等信息。圖1-13適配器開啟對(duì)話框知識(shí)鏈接三、MES管控軟件人機(jī)界面的構(gòu)成MES軟件人機(jī)界面包括模塊區(qū)、設(shè)備狀態(tài)、機(jī)床狀態(tài)、PLC重連、產(chǎn)線開啟、產(chǎn)線復(fù)位等區(qū)域,如圖1-14所示。圖1-14MES管控軟件人機(jī)界面知識(shí)鏈接當(dāng)前機(jī)床的運(yùn)行狀態(tài),包括運(yùn)行、空閑、報(bào)警、離線狀態(tài)。通過(guò)以太網(wǎng)交互可實(shí)現(xiàn)車床、加工中心、機(jī)器人、PLC、數(shù)據(jù)庫(kù)是否在線的狀態(tài)顯示以及MES與各設(shè)備是否通信正常。主要包括工藝設(shè)計(jì)、排程管理、設(shè)備監(jiān)視、測(cè)量刀補(bǔ)、生產(chǎn)統(tǒng)計(jì)、設(shè)置、任務(wù)管理、幫助等功能模塊。模塊區(qū)：設(shè)備狀態(tài)：機(jī)床狀態(tài)：知識(shí)鏈接單擊“產(chǎn)線開啟”按鈕(MES→PLC發(fā)送98),產(chǎn)線啟動(dòng)。需要強(qiáng)調(diào)的是:產(chǎn)線啟動(dòng)只是下發(fā)訂單的一個(gè)前提條件,沒有實(shí)際動(dòng)作。“產(chǎn)線開啟”按鈕在用戶登錄后有效;如果用戶沒有登錄,產(chǎn)線啟動(dòng)會(huì)給出登錄提示。當(dāng)PLC顯示狀態(tài)為“離線”時(shí),單擊“PLC重連”按鈕,MES軟件會(huì)嘗試連接PLC。產(chǎn)線開啟:PLC重連:單擊“產(chǎn)線復(fù)位”按鈕,MES自動(dòng)下發(fā)加工程序目錄里的HOME程序到機(jī)床中,此時(shí)(MES→PLC發(fā)送100)機(jī)床啟動(dòng),實(shí)現(xiàn)門開、卡盤開、加工中心工作臺(tái)回到機(jī)器人上料位置、復(fù)位設(shè)備。產(chǎn)線復(fù)位:知識(shí)鏈接排程管理界面包括排程、自動(dòng)排程、程序管理三個(gè)子界面。1.排程管理界面1)排程子界面排程主要用于訂單的生成、刪除、撤回,加工模式的切換,機(jī)床運(yùn)行狀態(tài)的監(jiān)視,訂單手動(dòng)排產(chǎn),上料、下料、換料、返修,自動(dòng)排產(chǎn)訂單狀態(tài)跟蹤,訂單記錄等,如圖1-15所示。圖1-15排程子界面知識(shí)鏈接(1)加工模式。MES有手動(dòng)和自動(dòng)兩種加工模式。當(dāng)勾選“開啟自動(dòng)排程”選項(xiàng)后,加工模式切換為自動(dòng)加工,手動(dòng)任務(wù)將不能下發(fā)。自動(dòng)加工模式啟動(dòng)應(yīng)具備以下幾個(gè)條件。①按下MES界面上的“產(chǎn)線開啟”按鈕。②訂單所需機(jī)床必須在線。③PLC在線。④機(jī)器人在Home點(diǎn),并且空閑。⑤沒有正在進(jìn)行的工序。⑥所有自動(dòng)狀態(tài)的訂單的倉(cāng)位都有物料。⑦兩臺(tái)機(jī)床在線。自動(dòng)加工模式下,訂單會(huì)執(zhí)行,如果執(zhí)行過(guò)程中出現(xiàn)以下情況,自動(dòng)加工模式停止并切換回手動(dòng)加工模式。①M(fèi)ES界面上的“開啟自動(dòng)排程”選項(xiàng)未選中。②所有自動(dòng)模式訂單執(zhí)行完成。③PLC或者機(jī)床離線。④機(jī)床報(bào)警。⑤當(dāng)前要執(zhí)行的訂單沒有匹配的加工程序。⑥測(cè)量不合格。⑦將要執(zhí)行加工的倉(cāng)位上沒有物料。知識(shí)鏈接(2)生成訂單。生成訂單界面可以對(duì)訂單的倉(cāng)位、工序一、工序二的信息進(jìn)行設(shè)置,最終生成訂單,如圖1-16所示,圖中訂單內(nèi)容是4號(hào)倉(cāng)位物料進(jìn)行車加工。生成訂單時(shí)必須保證具備以下三個(gè)條件。①倉(cāng)位編號(hào)為1~30的數(shù)字,且不能與訂單下發(fā)列表的倉(cāng)位編號(hào)重復(fù)。②工序一和工序二設(shè)置工序不能相同。③訂單表格中沒有相同倉(cāng)位號(hào)的訂單。知識(shí)鏈接(3)訂單下發(fā)。訂單下發(fā)表格用來(lái)顯示當(dāng)前所有訂單的倉(cāng)位信息、工序信息和訂單下發(fā)、返修工序選擇以及返修狀態(tài)。訂單下發(fā)成功的條件如下。①產(chǎn)線處于啟動(dòng)狀態(tài)。②車床或銑床在線。③PLC在線。④機(jī)器人在Home點(diǎn),并且空閑。⑤車床或銑床沒有物料,即車床或銑床運(yùn)行狀態(tài)顯示為0。⑥工序一的狀態(tài)是未開始。⑦對(duì)應(yīng)料倉(cāng)有工件。知識(shí)鏈接訂單跟蹤表格是對(duì)所有訂單的倉(cāng)位、加工工序、加工狀態(tài)及訂單是否加工等信息進(jìn)行記錄的表格,表格內(nèi)的訂單與訂單下發(fā)表格內(nèi)容一致。(4)訂單跟蹤。知識(shí)鏈接2)自動(dòng)排程子界面自動(dòng)排程子界面可以對(duì)質(zhì)量、效率、優(yōu)先級(jí)等信息進(jìn)行設(shè)置,如圖1-17所示。圖1-17自動(dòng)排程子界面知識(shí)鏈接(1)質(zhì)量設(shè)置。①提示臨界值:在測(cè)量數(shù)據(jù)誤差達(dá)到設(shè)置的提示臨界值時(shí),MES給出提示或者暫停自動(dòng)執(zhí)行,如果只是給出提示,加工繼續(xù)執(zhí)行;如果選擇暫停,那么加工暫停。②報(bào)警臨界值:在測(cè)量數(shù)據(jù)誤差達(dá)到設(shè)置的報(bào)警臨界值后,MES自動(dòng)暫停自動(dòng)執(zhí)行,用戶修復(fù)不利因素后,MES繼續(xù)自動(dòng)加工。(2)效率設(shè)置。①質(zhì)量?jī)?yōu)先:訂單混流執(zhí)行,在機(jī)床空閑的情況下自動(dòng)匹配其他訂單,同時(shí)多個(gè)訂單混流執(zhí)行,提高生產(chǎn)效率;每次銑床測(cè)量完成后將會(huì)等待用戶選擇返修或者取料。②效率優(yōu)先:訂單混流執(zhí)行,在機(jī)床空閑的情況下自動(dòng)匹配其他訂單,同時(shí)多個(gè)訂單混流執(zhí)行,提高生產(chǎn)效率;每次銑床加工完成后,機(jī)械手直接取料進(jìn)行下一步生產(chǎn),不再根據(jù)測(cè)量結(jié)果返修或者暫停。知識(shí)鏈接(3)優(yōu)先級(jí)設(shè)置。用戶可選擇4種零件的加工順序,1級(jí)為最先生產(chǎn)優(yōu)先級(jí),4級(jí)為最末生產(chǎn)優(yōu)先級(jí)。以上3種設(shè)置中質(zhì)量為最優(yōu)先考慮的因素,其次在確保質(zhì)量的情況下進(jìn)行效率的優(yōu)化。知識(shí)鏈接3)程序管理子界面程序管理子界面包括添加G代碼、刪除G代碼、下傳G代碼等功能，如圖1-18所示。圖1-18程序管理子界面知識(shí)鏈接智能制造單元加工程序有自動(dòng)派發(fā)和手動(dòng)派發(fā)兩種派發(fā)方式,手動(dòng)派發(fā)的加工程序文件只能作為子程序被主程序調(diào)用,不會(huì)被機(jī)床加載。加工程序模塊主要用來(lái)選擇G代碼,并將G代碼下發(fā)到機(jī)床。單擊“添加G代碼”按鈕,可打開文件選擇界面,選定需要加載的程序,程序即可羅列到界面的表格中。（1）添加G代碼勾選表格中的G代碼,單擊“刪除G代碼”按鈕即可刪除該G代碼。（2）刪除G代碼勾選對(duì)應(yīng)的G代碼和機(jī)床編號(hào),單擊“下傳G代碼”按鈕,可將G代碼下傳到對(duì)應(yīng)的機(jī)床中。（3）下傳G代碼知識(shí)鏈接2.設(shè)備監(jiān)控界面1)機(jī)床子界面機(jī)床頁(yè)面用于顯示機(jī)床的相關(guān)信息,如連接狀態(tài)、IP、端口、系統(tǒng)版本及機(jī)床系統(tǒng)的相關(guān)參數(shù)信息,如圖1-19所示。圖1-19機(jī)床監(jiān)控界面知識(shí)鏈接2)機(jī)器人監(jiān)控子界面機(jī)器人監(jiān)控子界面用于顯示機(jī)器人的軸位置信息、狀態(tài)信息、工作模式、是否在Home點(diǎn)等,如圖1-20所示。圖1-20機(jī)器人監(jiān)控子界面知識(shí)鏈接3)料倉(cāng)監(jiān)控子界面料倉(cāng)監(jiān)控子界面主要用于料位狀態(tài)監(jiān)視、加工程序匹配、物料信息跟蹤、料倉(cāng)盤點(diǎn)、料倉(cāng)初始化及五色燈通信控制,如圖1-21所示。圖1-21料倉(cāng)監(jiān)控子界面知識(shí)鏈接數(shù)字料倉(cāng)記錄了30個(gè)料的場(chǎng)次、零件類型、材質(zhì)及有無(wú)料狀態(tài)等信息。其中,場(chǎng)次可選擇A~G,分別對(duì)應(yīng)數(shù)字0~6。零件類型可選擇A~D,分別對(duì)應(yīng)數(shù)字0~3。材質(zhì)類型可選擇鋁和鋼,分別對(duì)應(yīng)數(shù)字0和1。機(jī)器人與PLC協(xié)同輪詢30個(gè)RFID,將HMI上設(shè)置的倉(cāng)位信息寫入RFID芯片中,同時(shí)將信息同步到MES,達(dá)到MES、HMI、RFID信息完全一致。此功能開始前需關(guān)閉信息同步功能。(1)HMI寫入(MES發(fā)送103)機(jī)器人與PLC協(xié)同輪詢30個(gè)RFID,將MES設(shè)置的倉(cāng)位信息同步到PLC并寫入RFID芯片中,同時(shí)將信息同步到MES,達(dá)到MES、HMI、RFID信息完全一致。此功能開始前需打開信息同步功能。(2)料倉(cāng)盤點(diǎn)單擊“信息同步”按鈕后,MES將倉(cāng)位信息同步給PLC。在正式加工開始前,單擊“全部初始化”按鈕,清除之前手動(dòng)設(shè)置的物料信息,將物料放到料架上,單擊“信息同步”按鈕,單擊“料倉(cāng)盤點(diǎn)”按鈕,將訂單和倉(cāng)位信息寫到PLC和RFID。料倉(cāng)盤點(diǎn)完成后,在倉(cāng)位狀態(tài)發(fā)生變化時(shí),將狀態(tài)同步給PLC。(3)信息同步知識(shí)鏈接4)視頻監(jiān)視子界面智能制造單元在加工中心和數(shù)控車床內(nèi)部安有錄像裝置,在MES視頻監(jiān)視界面中進(jìn)行錄像機(jī)參數(shù)配置(IP:192.168.8.30;端口號(hào):8000;用戶名:admin;密碼:HNC8123456),可以實(shí)現(xiàn)錄像機(jī)登錄功能、通道預(yù)覽功能、通道截圖功能、操作信息記錄功能,如圖1-22所示。圖1-22視頻監(jiān)視子界面知識(shí)鏈接3.設(shè)置界面1)用戶管理界面子界面用戶管理界面可以實(shí)現(xiàn)用戶注冊(cè)及用戶登錄,具體操作步驟為:單擊模塊區(qū)“設(shè)置”→“設(shè)置”→“用戶管理”,在注冊(cè)區(qū)填入用戶名及密碼,單擊“注冊(cè)”按鈕,在登錄區(qū)登錄即可。知識(shí)鏈接2)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湓O(shè)置界面子界面單擊模塊區(qū)“設(shè)置”→“設(shè)置”→“網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湓O(shè)置”,打開如圖1-23所示界面。在網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湓O(shè)置界面可以設(shè)置產(chǎn)線上各網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的IP地址,包括產(chǎn)線總控計(jì)算機(jī)IP、車床IP、加工中心IP、PLC

IP、機(jī)器人IP、錄像機(jī)IP。所配置的IP地址將作為網(wǎng)絡(luò)通信的基礎(chǔ)。填寫完成后單擊“參數(shù)提交”按鈕即可。保存完成后關(guān)閉MES軟件再次重啟后修改生效。圖1-23網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湓O(shè)置界面知識(shí)鏈接網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湓O(shè)置頁(yè)面上部署了所有網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的簡(jiǎn)圖,單擊任意兩個(gè)設(shè)備可進(jìn)行設(shè)備連線,再次單擊相同的設(shè)備連線將會(huì)取消。完成設(shè)備連線后,單擊“網(wǎng)絡(luò)測(cè)試”按鈕,MES將會(huì)檢測(cè)拓?fù)鋱D上各個(gè)設(shè)備是否正常通信。如果設(shè)備通信正常,連線為綠色;反之,連線為紅色。在設(shè)置時(shí)應(yīng)注意以下事項(xiàng)。(1)IP設(shè)置值要求與設(shè)備實(shí)際地址一致,所有設(shè)備IP在一個(gè)網(wǎng)段,設(shè)備IP地址無(wú)重復(fù)。(2)單擊設(shè)備連線時(shí)請(qǐng)等設(shè)備連線出現(xiàn)后再連接下一個(gè)設(shè)備。知識(shí)鏈接3)機(jī)床測(cè)試子界面單擊模塊區(qū)“設(shè)置”→“驗(yàn)證”→“機(jī)床測(cè)試”,彈出如圖1-24所示頁(yè)面。機(jī)床測(cè)試頁(yè)面可單獨(dú)設(shè)定加工中心和車床的目標(biāo)狀態(tài),包括開關(guān)門、卡盤。設(shè)定完目標(biāo)狀態(tài)后,單擊對(duì)應(yīng)的“開始測(cè)試”按鈕,即可將機(jī)床實(shí)際開關(guān)門狀態(tài)、卡盤狀態(tài)和主軸轉(zhuǎn)速顯示到表格中,綠色字體表示結(jié)果與目標(biāo)相符合,紅色字體表示結(jié)果與目標(biāo)不相符合。主軸轉(zhuǎn)速暫時(shí)不能完成傳輸。圖1-24機(jī)床測(cè)試頁(yè)面知識(shí)鏈接4)機(jī)械手測(cè)試子界面單擊模塊區(qū)“設(shè)置”→“驗(yàn)證”→“機(jī)械手測(cè)試”,彈出如圖1-25所示頁(yè)面,設(shè)定機(jī)械手J6軸和J7軸的目標(biāo)位置,單擊“開始測(cè)試”按鈕,即可獲取機(jī)械手的實(shí)際位置并顯示在表格中,如果實(shí)際位置與目標(biāo)位置一致,那么測(cè)試結(jié)果字體為綠色,反之,字體為紅色。機(jī)械手實(shí)際位置與設(shè)定位置的差值在1度內(nèi)算合格。圖1-25機(jī)械手測(cè)試頁(yè)面知識(shí)鏈接5)料倉(cāng)測(cè)試子界面單擊模塊區(qū)“設(shè)置”→“驗(yàn)證”→“料倉(cāng)測(cè)試”,可以進(jìn)行料倉(cāng)物料狀態(tài)控制及料倉(cāng)五色燈控制。料倉(cāng)測(cè)試頁(yè)面可由操作人員自行設(shè)定每一個(gè)料倉(cāng)的狀態(tài),如圖1-26所示,設(shè)定料倉(cāng)的狀態(tài),單擊“確定”按鈕,料倉(cāng)狀態(tài)將會(huì)被記錄,這些狀態(tài)等同于料倉(cāng)真實(shí)狀態(tài)并點(diǎn)亮對(duì)應(yīng)的五色燈。在進(jìn)行生產(chǎn)加工時(shí),請(qǐng)將料倉(cāng)按物料恢復(fù)為真實(shí)狀態(tài)。圖1-26料倉(cāng)測(cè)試頁(yè)面知識(shí)鏈接6)手動(dòng)試切子界面單擊模塊區(qū)“設(shè)置”→“驗(yàn)證”→“手動(dòng)試切”頁(yè)面,進(jìn)行試切尺寸參數(shù)設(shè)置,并能夠?qū)υ嚽薪Y(jié)果進(jìn)行顯示。知識(shí)鏈接4.測(cè)量刀補(bǔ)1)模板設(shè)置子界面單擊模塊區(qū)“測(cè)量刀補(bǔ)”→“模板設(shè)置”頁(yè)面，如圖1-27所示。模板設(shè)置是對(duì)加工中心加工的工件的尺寸公差進(jìn)行設(shè)定。圖1-27模板設(shè)置頁(yè)面知識(shí)鏈接2)測(cè)量子界面單擊模塊區(qū)“測(cè)量刀補(bǔ)”→“測(cè)量”頁(yè)面,可以顯示當(dāng)前測(cè)量倉(cāng)位號(hào)及工件尺寸檢測(cè)結(jié)果。如果檢測(cè)結(jié)果在允許范圍內(nèi),則單擊“取料”,反之,可以進(jìn)行工件返修。知識(shí)鏈接3)刀具子界面單擊模塊區(qū)“測(cè)量刀補(bǔ)”→“刀具”頁(yè)面,如圖1-28所示,可以對(duì)數(shù)控車床和加工中心刀具信息進(jìn)行采集,以及設(shè)置刀具半徑補(bǔ)償及長(zhǎng)度補(bǔ)償。圖1-28刀具頁(yè)面任務(wù)1:在MES設(shè)置管理界面進(jìn)行用戶注冊(cè)并登錄任務(wù)實(shí)施任務(wù)2:智能制造單元網(wǎng)絡(luò)組建(1)根據(jù)給定的設(shè)備IP通信地址,正確設(shè)置IP地址,完成組網(wǎng)和接通(表1-2)。任務(wù)實(shí)施任務(wù)2:智能制造單元網(wǎng)絡(luò)組建(2)在MES計(jì)算機(jī)上建立共享文件夾(文件夾名字自行定義),實(shí)現(xiàn)工藝計(jì)算機(jī)上的加工程序能夠傳輸至MES計(jì)算機(jī)共享文件夾。任務(wù)3:智能制造控制系統(tǒng)拓?fù)鋱D架構(gòu)與測(cè)試(1)畫出智能制造控制系統(tǒng)架構(gòu)拓?fù)鋱D。(2)完成智能制造單元各設(shè)備網(wǎng)絡(luò)測(cè)試。任務(wù)4:完成攝像頭的通信設(shè)置及調(diào)試(1)檢測(cè)攝像頭的安裝與電氣連接是否正確。(2)設(shè)置總控軟件通信地址,在MES總控軟件監(jiān)視畫面上顯示數(shù)控車床、加工中心內(nèi)部狀態(tài)。執(zhí)行任務(wù)時(shí)應(yīng)注意如下事項(xiàng)。(1)操作者進(jìn)入智能制造單元內(nèi)部前務(wù)必穿戴工作服和安全帽。(2)IP設(shè)置值要求與設(shè)備實(shí)際地址一致,所有設(shè)備IP在一個(gè)網(wǎng)段,設(shè)備IP地址無(wú)重復(fù)。(3)單擊設(shè)備連線時(shí)請(qǐng)等設(shè)備連線出現(xiàn)后再連接下一個(gè)設(shè)備,不要隨意單擊。本任務(wù)的重點(diǎn)是培養(yǎng)工業(yè)機(jī)器人編程與操作人員掌握MES管控軟件各個(gè)界面功能,并能夠熟練操作智能制造單元MES管控軟件。任務(wù)評(píng)價(jià)內(nèi)容分為職業(yè)素養(yǎng)和操作技能兩部分,具體見表1-3。任務(wù)評(píng)價(jià)感謝您的觀看項(xiàng)目二機(jī)器人安裝、編程與操作目錄任務(wù)一.機(jī)器人示教器的界面及功能認(rèn)知任務(wù)二.機(jī)器人示教編程指令認(rèn)知任務(wù)三.機(jī)器人手爪工具的安裝與調(diào)試任務(wù)四.機(jī)器人主程序的編制任務(wù)五.機(jī)器人復(fù)位程序的編制目錄任務(wù)六.機(jī)器人取爪和放爪程序的編制與調(diào)試任務(wù)七.機(jī)器人料倉(cāng)盤點(diǎn)程序的編制任務(wù)八.機(jī)器人料倉(cāng)放料和取料程序的編制任務(wù)九.機(jī)器人數(shù)控車床放料和取料程序的編制任務(wù)十.機(jī)器人加工中心放料和取料程序的編制任務(wù)一機(jī)器人示教器的界面及功能認(rèn)知學(xué)習(xí)華數(shù)工業(yè)機(jī)器人組成及系統(tǒng)連接方式,掌握HSpad功能界面并能熟練操作HSpad示教器。任務(wù)描述查閱資料,了解工業(yè)機(jī)器人的結(jié)構(gòu)及功用。課前準(zhǔn)備點(diǎn)擊圖標(biāo)可觀看視頻工業(yè)機(jī)器人示教器認(rèn)知(1)掌握工業(yè)機(jī)器人的結(jié)構(gòu)及系統(tǒng)連接。(2)掌握工業(yè)機(jī)器人示教器各功能鍵的使用方法。(3)掌握HSpad示教器操作界面,并能夠熟練操作示教器。任務(wù)目標(biāo)知識(shí)鏈接一、機(jī)器人的組成及系統(tǒng)連接華數(shù)工業(yè)機(jī)器人結(jié)構(gòu)緊湊,運(yùn)動(dòng)速度快,具有較高重復(fù)定位精度和軌跡跟蹤精度。系統(tǒng)提供友好的人機(jī)對(duì)話窗口,操作界面簡(jiǎn)潔直觀,能夠?qū)崿F(xiàn)高性能的動(dòng)作控制和時(shí)序控制。廣泛運(yùn)用于激光切割、機(jī)床上下料、打磨等行業(yè)。知識(shí)鏈接如圖2-1所示,華數(shù)工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)主要包含四部分:機(jī)器人本體、連接線纜、機(jī)器人電氣控制柜、機(jī)器人示教器。機(jī)器人控制器(IPC)一般安裝于機(jī)器人電氣控制柜內(nèi)部,控制機(jī)器人的伺服驅(qū)動(dòng)器、輸入輸出等主要執(zhí)行設(shè)備。機(jī)器人示教器一般通過(guò)電纜連接到機(jī)器人電氣控制柜上方,作為上位機(jī)通過(guò)以太網(wǎng)與控制器進(jìn)行通信。圖2-1華數(shù)工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)組成知識(shí)鏈接二、機(jī)器人示教器的按鍵功能華數(shù)工業(yè)機(jī)器人示教器是華數(shù)工業(yè)機(jī)器人上的手持編程器,具有使用華數(shù)工業(yè)機(jī)器人所需的各種操作和顯示功能。華數(shù)機(jī)器人示教器的英文簡(jiǎn)稱為HSpad,其外觀如圖2-2所示。圖2-2華數(shù)機(jī)器人示教器的外觀1.機(jī)器人示教器的外觀知識(shí)鏈接2.HSpad各按鍵說(shuō)明1)前部按鍵HSpad前部按鍵如圖2-2(a)所示,功能說(shuō)明見表2-1。知識(shí)鏈接2)背部按鍵HSpad背部按鍵如圖2-2(b)所示,功能說(shuō)明見表2-2。知識(shí)鏈接三、HSpad的操作界面圖2-3HSpad的操作界面HSpad的操作界面如圖2-3所示。知識(shí)鏈接HSpad操作界面說(shuō)明見表2-3。知識(shí)鏈接HSpad操作界面說(shuō)明見表2-3。知識(shí)鏈接四、華數(shù)工業(yè)機(jī)器人坐標(biāo)系分類及控制華數(shù)工業(yè)機(jī)器人控制系統(tǒng)的坐標(biāo)系有軸坐標(biāo)系、世界坐標(biāo)系、用戶坐標(biāo)系、工具坐標(biāo)系。其中,軸坐標(biāo)系屬于關(guān)節(jié)坐標(biāo)系，如圖2-4(a)所示,而世界(WORLD)坐標(biāo)系、用戶(BASE)坐標(biāo)系、工具(TOOL)坐標(biāo)系屬于笛卡兒坐標(biāo)系,如圖2-4(b)所示。圖2-4華數(shù)工業(yè)機(jī)器人坐標(biāo)系1.華數(shù)工業(yè)機(jī)器人坐標(biāo)系分類知識(shí)鏈接當(dāng)機(jī)器人運(yùn)行方式為手動(dòng)T1或手動(dòng)T2時(shí),可通過(guò)圖2-5所示界面選擇坐標(biāo)模式進(jìn)行手動(dòng)操作。選擇運(yùn)行鍵的坐標(biāo)系統(tǒng)為軸坐標(biāo)系,運(yùn)行鍵旁邊會(huì)顯示A1~A6。按住安全開關(guān),此時(shí)使能處于打開狀態(tài)。按下正或負(fù)運(yùn)行鍵,以使機(jī)器人軸朝正或反方向運(yùn)動(dòng)。選擇運(yùn)行鍵的坐標(biāo)系統(tǒng)為世界坐標(biāo)系、用戶坐標(biāo)系或工具坐標(biāo)系,運(yùn)行鍵旁邊會(huì)顯示以下名稱。(1)X、Y、Z:用于沿選定坐標(biāo)系的軸進(jìn)行線性運(yùn)動(dòng)。(2)A、B、C:用于沿選定坐標(biāo)系的軸進(jìn)行旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。按住安全開關(guān),此時(shí)使能處于打開狀態(tài)。按下正或負(fù)運(yùn)行鍵,以使機(jī)器人朝正或反方向運(yùn)動(dòng)。圖2-5坐標(biāo)系選擇2.華數(shù)工業(yè)機(jī)器人坐標(biāo)系選擇知識(shí)鏈接華數(shù)工業(yè)機(jī)器人最多可在機(jī)器人控制系統(tǒng)中儲(chǔ)存16個(gè)工具坐標(biāo)系和16個(gè)工件坐標(biāo)系。操作步驟如下?！静襟E1】觸摸工具和工件坐標(biāo)狀態(tài)圖標(biāo),如圖2-6所示,打開“激活的工具/工件坐標(biāo)”窗口。圖2-6工具和工件坐標(biāo)狀態(tài)圖標(biāo)3.工具坐標(biāo)系/用戶坐標(biāo)系選擇【步驟2】選擇所需的工具和所需的工件坐標(biāo)。知識(shí)鏈接加載程序前,當(dāng)前實(shí)際位置以用戶選擇的工具和工件為標(biāo)準(zhǔn)顯示。加載程序(未運(yùn)行)成功后,工具和工件坐標(biāo)系顯示都為默認(rèn),無(wú)論加載程序前是否選擇了非默認(rèn)的工具和工件坐標(biāo)系,運(yùn)行程序后,工具和工件坐標(biāo)系顯示都將按照程序中調(diào)用了的工具和工件坐標(biāo)系,無(wú)調(diào)用則使用并顯示默認(rèn)工具和工件坐標(biāo)系,卸載程序時(shí),還原為加載前調(diào)用的工具和工件號(hào)。知識(shí)鏈接機(jī)器人運(yùn)行方式為手動(dòng)T1或者手動(dòng)T2模式時(shí),可選擇附加軸運(yùn)動(dòng)模式來(lái)控制附加軸的運(yùn)動(dòng),單擊任意運(yùn)行鍵圖標(biāo),打開“選擇軸”窗口,如圖2-7所示,選擇所希望的運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)組,如附加軸。按下正或負(fù)運(yùn)行鍵,以使軸朝正方向或反方向運(yùn)動(dòng)。圖2-7“選擇軸”窗口4.華數(shù)工業(yè)機(jī)器人附加軸選擇知識(shí)鏈接五、HSpad狀態(tài)欄認(rèn)知及控制圖2-8狀態(tài)欄狀態(tài)欄顯示工業(yè)機(jī)器人設(shè)置的狀態(tài),如圖2-8所示。多數(shù)情況下通過(guò)單擊圖標(biāo)就會(huì)打開一個(gè)窗口,可以在打開的窗口中更改設(shè)置。知識(shí)鏈接HSpad狀態(tài)欄說(shuō)明見表2-4。知識(shí)鏈接華數(shù)工業(yè)機(jī)器人運(yùn)行方式有手動(dòng)T1、手動(dòng)T2、自動(dòng)模式和外部模式四種。四種運(yùn)行方式應(yīng)用見表2-5。1.運(yùn)行方式切換知識(shí)鏈接知識(shí)鏈接華數(shù)工業(yè)機(jī)器人使能控制分為手動(dòng)模式及自動(dòng)模式兩種控制方式。2.使能控制1)手動(dòng)模式(1)切換到手動(dòng)T1或手動(dòng)T2狀態(tài)下,按下示教器背部安全開關(guān),使能打開。(2)松開安全開關(guān)或者用力按下安全開關(guān),使能關(guān)閉。知識(shí)鏈接圖2-9使能狀態(tài)按鈕2)自動(dòng)模式(1)切換到自動(dòng)或者外部模式下。(2)按下狀態(tài)欄的使能狀態(tài)按鈕，如圖2-9所示。(3)按下“開”按鈕,即可打開使能。(4)按下“關(guān)”按鈕,關(guān)閉使能。知識(shí)鏈接手動(dòng)倍率是手動(dòng)運(yùn)行時(shí)機(jī)器人的速度。它以百分比表示,以機(jī)器人在手動(dòng)運(yùn)行時(shí)的最大速度為基準(zhǔn)。手動(dòng)T1為125

mm/s,手動(dòng)T2為250

mm/s。圖2-10所示為倍率修調(diào)界面。3.速度修調(diào)控制圖2-10倍率修調(diào)按鈕及調(diào)節(jié)器知識(shí)鏈接觸摸倍率修調(diào)狀態(tài)圖標(biāo),打開倍率調(diào)節(jié)量窗口,按下相應(yīng)按鈕或者拖動(dòng)后倍率將被調(diào)節(jié)。機(jī)器人運(yùn)動(dòng)倍率可通過(guò)正負(fù)鍵或通過(guò)調(diào)節(jié)器進(jìn)行設(shè)定。其中,示教器手動(dòng)倍率調(diào)節(jié)正負(fù)鍵能夠以100%、75%、50%、30%、10%、3%、1%步距為單位進(jìn)行設(shè)定;調(diào)節(jié)器倍率可以以1%步距為單位進(jìn)行更改。手動(dòng)模式下只能調(diào)節(jié)手動(dòng)倍率,自動(dòng)模式下只能調(diào)節(jié)自動(dòng)倍率。知識(shí)鏈接圖2-11所示為增量模式顯示按鈕,在手動(dòng)T1或者手動(dòng)T2模式下觸摸該按鈕可打開窗口。增量式手動(dòng)運(yùn)行模式可以使機(jī)器人移動(dòng)所定義的距離,如10mm或3°。增量單位為mm,適用于在X、Y或Z方向的笛卡兒運(yùn)動(dòng)。以度為單位的增量適用于在A、B或C方向的笛卡兒運(yùn)動(dòng)及與軸相關(guān)的運(yùn)動(dòng)。應(yīng)用范圍如下。(1)以同等間距進(jìn)行點(diǎn)的定位。(2)從一個(gè)位置移出所定義距離。(3)使用測(cè)量表調(diào)整。圖2-11增量式手動(dòng)運(yùn)行模式4.手動(dòng)增量模式選擇手動(dòng)增量模式可以分為持續(xù)性運(yùn)動(dòng)和非持續(xù)性運(yùn)動(dòng)。非持續(xù)性運(yùn)動(dòng)即按照設(shè)置的增量式距離移動(dòng)(關(guān)節(jié)角度或空間mm寸動(dòng))。當(dāng)加載程序成功時(shí),單擊該按鍵后開始運(yùn)行程序。知識(shí)鏈接在自動(dòng)運(yùn)行模式下只能是連續(xù)運(yùn)行,在手動(dòng)T1和T2模式下可設(shè)置為單步或連續(xù)運(yùn)行。觸摸該圖標(biāo)會(huì)打開設(shè)置窗口,可單擊連續(xù)/單步按鈕進(jìn)行運(yùn)行方式切換,如圖2-12所示。連續(xù)運(yùn)行是指程序不停頓地運(yùn)行,直至程序結(jié)尾;單步運(yùn)行是指程序每次單擊開始運(yùn)行鍵之后只運(yùn)行一行。5.手動(dòng)程序運(yùn)行方式控制(單步/連續(xù))圖2-12手動(dòng)程序運(yùn)行方式控制知識(shí)鏈接自動(dòng)運(yùn)行時(shí),顯示當(dāng)前程序的運(yùn)行狀態(tài),見表2-6。6.程序運(yùn)行狀態(tài)知識(shí)鏈接六、通信連接HSpad用戶組有4個(gè),分別為Normal、Super、Debug、Final,如圖2-13所示。具體的用戶權(quán)限如下。(1)Normal用戶:操作人員用戶組,該用戶組為默認(rèn)用戶組。(2)Super用戶:超級(jí)權(quán)限用戶組,該用戶組有比默認(rèn)普通用戶更多的系統(tǒng)功能使用權(quán)。此用戶通過(guò)密碼進(jìn)行保護(hù)。(3)Debug用戶:調(diào)試人員用戶組,該用戶組對(duì)HSpad系統(tǒng)擁有絕大部分系統(tǒng)功能的使用權(quán)。此用戶通過(guò)密碼進(jìn)行保護(hù)。(4)Final用戶:最終權(quán)限用戶組,該用戶擁有HSpad系統(tǒng)所有的使用權(quán)。圖2-13用戶組登錄界面1.權(quán)限管理知識(shí)鏈接操作步驟如下。(1)在菜單欄“配置-示教器配置”中選中“用戶組”,登錄“Super”用戶(切換至超級(jí)用戶及以上權(quán)限)。(2)在菜單欄“配置-控制器配置”的子菜單中選中“機(jī)器人通信配置”。(3)輸入與控制器對(duì)應(yīng)的IP和端口之后“保存”操作,如圖2-14所示。(4)重啟示教器(在菜單欄中單擊“系統(tǒng)-重啟示教器”或滑動(dòng)關(guān)閉App手動(dòng)再打開“HSC3-HSpad”App)。2.控制器建立通信連接圖2-14機(jī)器人通信配置知識(shí)鏈接七、顯示功能操作步驟如下。【步驟1】在主菜單中選擇顯示→輸入/輸出端→數(shù)字輸入/輸出端,如圖2-15所示?！静襟E2】單擊選擇特定的輸入/輸出端,通過(guò)界面右邊按鍵對(duì)IO進(jìn)行操作。圖2-15顯示數(shù)字輸入/輸出端1.顯示數(shù)字輸入/輸出端知識(shí)鏈接顯示數(shù)字輸入/輸出界面說(shuō)明見表2-7及表2-8。知識(shí)鏈接知識(shí)鏈接變量列表用于存儲(chǔ)不同類型的寄存器數(shù)據(jù),HSpad內(nèi)有UT、UF、R、JR、LR五種變量列表,如圖2-16所示。圖2-16變量列表2.變量列表知識(shí)鏈接1)UT工件坐標(biāo)系變量,用于保存工件坐標(biāo)系的信息,有16個(gè)。工件坐標(biāo)系標(biāo)定成功完成后,在該列表單擊對(duì)應(yīng)名稱就可看到標(biāo)定后的信息。2)UF工具坐標(biāo)系變量,用于保存工具坐標(biāo)系的信息,有16個(gè),即可以保存16個(gè)工具坐標(biāo)。工具坐標(biāo)系標(biāo)定成功完成后,在該列表單擊對(duì)應(yīng)名稱就可看到標(biāo)定后的信息。3)R數(shù)據(jù)寄存器,用戶保存數(shù)據(jù),可以在程序中對(duì)R寄存器賦值,使用指令R[X]=xxx即可,也可以選中對(duì)應(yīng)的R寄存器,然后單擊“修改”,在“值”選項(xiàng)中填入相關(guān)數(shù)值,最后單擊“確定”。知識(shí)鏈接4)JR關(guān)節(jié)型坐標(biāo)寄存器,可以保存各個(gè)關(guān)節(jié)的坐標(biāo)信息。在示教編程中,可以使用JR寄存器記錄過(guò)渡點(diǎn)位的相關(guān)信息,單擊“獲取坐標(biāo)”即可獲取機(jī)器人各個(gè)關(guān)節(jié)的坐標(biāo)信息。單擊“關(guān)節(jié)到點(diǎn)”即可把機(jī)器人各關(guān)節(jié)移動(dòng)到對(duì)應(yīng)的位置。也可以通過(guò)手動(dòng)修改軸1到軸6后面的數(shù)值,來(lái)更改關(guān)節(jié)坐標(biāo)的位置,單擊“確定”則確定當(dāng)前記錄的關(guān)節(jié)位置的數(shù)值。5)LRLR是笛卡兒型坐標(biāo)寄存器,能記錄機(jī)器人的笛卡兒位置信息。使用方法同JR寄存器。知識(shí)鏈接八、零點(diǎn)校準(zhǔn)機(jī)器人只有在零點(diǎn)校準(zhǔn)之后方可進(jìn)行笛卡兒運(yùn)動(dòng),并且要將機(jī)器人移至安全位置。機(jī)器人的機(jī)械位置和編碼器位置會(huì)在零點(diǎn)校準(zhǔn)過(guò)程中協(xié)調(diào)一致。為此必須將機(jī)器人置于一個(gè)已經(jīng)定義的機(jī)械位置,即零點(diǎn)校準(zhǔn)位置,如圖2-17所示。圖2-17零點(diǎn)校準(zhǔn)位置1.零點(diǎn)校準(zhǔn)分類知識(shí)鏈接所有機(jī)器人的校準(zhǔn)位置都相似,但不完全相同。精確位置在同一機(jī)器人型號(hào)的不同機(jī)器人之間也會(huì)有所不同。校準(zhǔn)功能更新分為內(nèi)外部軸校準(zhǔn)和絕對(duì)零點(diǎn)保存兩種。兩種校準(zhǔn)方式的區(qū)別是:通過(guò)內(nèi)外部軸校準(zhǔn)標(biāo)定零點(diǎn)后,當(dāng)調(diào)試時(shí)不小心標(biāo)定了一個(gè)非零點(diǎn)位置為零點(diǎn)(零點(diǎn)位置為通過(guò)插銷和專業(yè)設(shè)備計(jì)算補(bǔ)償量后標(biāo)定的位置)時(shí),導(dǎo)致需要重新校準(zhǔn)零點(diǎn);而通過(guò)絕對(duì)零點(diǎn)保存零點(diǎn)則無(wú)須重新校準(zhǔn)零點(diǎn),單擊“恢復(fù)零點(diǎn)”即可。需要對(duì)機(jī)器人進(jìn)行校準(zhǔn)的情況如下。(1)機(jī)器人投入運(yùn)行時(shí)。(2)機(jī)器人發(fā)送碰撞后,編碼器值丟失后。(3)更換電動(dòng)機(jī)或者編碼器時(shí)。知識(shí)鏈接2.零點(diǎn)校準(zhǔn)實(shí)施步驟1)內(nèi)部軸校準(zhǔn)操作步驟(1)單擊“菜單→投入運(yùn)行→調(diào)整→校準(zhǔn)”。01(2)移動(dòng)機(jī)器人到機(jī)械原點(diǎn)。02(3)待各軸運(yùn)動(dòng)到機(jī)械原點(diǎn)后,單擊列表中的各個(gè)選項(xiàng),彈出輸入框,輸入正確的數(shù)據(jù),單擊“確定”。03(4)各軸數(shù)據(jù)輸入完畢后,單擊“保存”校準(zhǔn)數(shù)據(jù),保存數(shù)據(jù)立即生效,保存是否成功可通過(guò)當(dāng)前實(shí)際位置數(shù)據(jù)檢驗(yàn)。04知識(shí)鏈接2)外部軸校準(zhǔn)操作步驟(3)(4)(2)待外部軸運(yùn)動(dòng)到機(jī)械原點(diǎn)后,單擊列表中的各個(gè)選項(xiàng),彈出輸入框,輸入正確的數(shù)據(jù),單擊“確定”。單擊“附加軸”按鈕。移動(dòng)機(jī)器人外部軸到機(jī)械原點(diǎn)。單擊“菜單→投入運(yùn)行→調(diào)整→校準(zhǔn)”。(5)各軸數(shù)據(jù)輸入完畢后,單擊“保存”按鈕,保存數(shù)據(jù)立即生效,保存是否成功可通過(guò)當(dāng)前位置數(shù)據(jù)檢驗(yàn)。(1)任務(wù)1:示教器功能界面操作(1)利用示教器并在手動(dòng)T1模式下,選擇軸坐標(biāo)系,移動(dòng)機(jī)器人A1軸~A6軸。(2)利用示教器并在手動(dòng)T1模式下,選擇世界坐標(biāo)系,移動(dòng)機(jī)器人X、Y、Z、A、B、C軸。(3)利用示教器并在手動(dòng)T1模式下,在任意坐標(biāo)系下選擇附加軸并進(jìn)行移動(dòng)。(4)利用示教器分別在手動(dòng)T1及手動(dòng)T2模式下運(yùn)行機(jī)器人,通過(guò)倍率修調(diào)按鍵更改機(jī)器人運(yùn)動(dòng)速度。(5)利用示教器任意移動(dòng)機(jī)器人至某一點(diǎn),并將該點(diǎn)坐標(biāo)保存到關(guān)節(jié)型坐標(biāo)寄存器JR[1]里。(6)利用示教器手動(dòng)賦值笛卡兒型寄存器LR[1]=(0,50,100,0,0,0)。任務(wù)實(shí)施任務(wù)實(shí)施任務(wù)2:機(jī)器人軸零點(diǎn)校準(zhǔn)利用示教器完成機(jī)器人各軸零點(diǎn)校準(zhǔn)。執(zhí)行任務(wù)時(shí)應(yīng)注意以下事項(xiàng)。(1)操作者要時(shí)刻保持與機(jī)器人的安全距離。(2)首次運(yùn)行機(jī)器人時(shí),進(jìn)給倍率應(yīng)低于30%,能夠預(yù)測(cè)機(jī)器人運(yùn)行軌跡,時(shí)刻將手放置在示教器的程序暫停按鍵上,當(dāng)發(fā)生碰撞等危險(xiǎn)時(shí),立刻按下示教器上的程序暫停按鍵,使機(jī)器人停止運(yùn)行。(3)設(shè)置寄存器后,需單擊“保存”進(jìn)行保存,未保存斷電重啟后則丟失數(shù)據(jù)。本任務(wù)的重點(diǎn)是培養(yǎng)工業(yè)機(jī)器人編程與操作人員能夠掌握機(jī)器人示教器界面并能熟練操作機(jī)器人示教器。任務(wù)評(píng)價(jià)內(nèi)容分為職業(yè)素養(yǎng)和操作技能兩部分。具體見表2-9。任務(wù)評(píng)價(jià)任務(wù)評(píng)價(jià)任務(wù)二機(jī)器人示教編程指令認(rèn)知通過(guò)對(duì)華數(shù)Ⅲ型工業(yè)機(jī)器人示教器的學(xué)習(xí),掌握工業(yè)機(jī)器人編程指令。練習(xí)操作HSpad操作界面,達(dá)到熟練操作示教器的程度。課前準(zhǔn)備點(diǎn)擊圖標(biāo)可觀看視頻工業(yè)機(jī)器人編程指令認(rèn)知任務(wù)描述(1)能夠掌握工業(yè)機(jī)器人編程指令。(2)能夠利用示教器進(jìn)行程序編制。任務(wù)目標(biāo)知識(shí)鏈接華數(shù)Ⅲ型控制系統(tǒng)供用戶使用的程序僅有一種———PRG文件,其中支持PRG程序調(diào)用其他的PRG程序,即調(diào)用方為“主程序”,被調(diào)用方為“子程序”。知識(shí)鏈接一、程序結(jié)構(gòu)程序分為三個(gè)模塊———軸初始化、聲明變量以及程序內(nèi)容,結(jié)構(gòu)如圖2-18所示。圖2-18程序結(jié)構(gòu)知識(shí)鏈接二、運(yùn)動(dòng)指令1.點(diǎn)位類型1)P[]定義一個(gè)變量P[1]點(diǎn),關(guān)節(jié)式坐標(biāo):P[1]{GP:0,UF:-1,UT:-1,

JNT:

[-0.0,-90.0,180.0,0.001,90.0,0.0,0.0,0.0,0.0]};其中,GP:軸組UF:工件號(hào)UT:工具號(hào)JNT:關(guān)節(jié)坐標(biāo)定義一個(gè)變量P[2]點(diǎn),關(guān)節(jié)式坐標(biāo):P[2]{GP:0,UF:-1,UT:-1,CFG:

[0,0,0,0,0,1],

LOC:[530.0,-313.0,

500.0,

179.999,0.0,179.999,0.0,0.0,0.0]};其中,CFG:機(jī)器人形態(tài)位LOC:笛卡兒坐標(biāo)知識(shí)鏈接2)JR[]關(guān)節(jié)坐標(biāo)寄存器:存放于“變量列表”JR寄存器。笛卡兒坐標(biāo)寄存器:存放于“變量列表”LR寄存器。3)LR[]知識(shí)鏈接2.運(yùn)動(dòng)類型運(yùn)動(dòng)指令包含了關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)J、直線運(yùn)動(dòng)L以及畫圓弧的C指令。關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)J是一種基于軸的運(yùn)動(dòng),直線運(yùn)動(dòng)L及畫圓弧的C指令是基于路徑的運(yùn)動(dòng)。J(關(guān)節(jié)到點(diǎn)):工具沿著最快的路徑向目標(biāo)點(diǎn)運(yùn)動(dòng),如圖2-19(a)所示。L(直線到點(diǎn)):工具按照指定的速度沿著直線運(yùn)動(dòng)到目標(biāo)點(diǎn),如圖2-19(b)所示。C(圓弧到點(diǎn)):工具按照指定的速度沿著圓弧運(yùn)動(dòng)到目標(biāo)點(diǎn),如圖2-19(c)所示。圖2-19運(yùn)動(dòng)指令運(yùn)動(dòng)軌跡知識(shí)鏈接1)J(關(guān)節(jié)到點(diǎn))J指令用于機(jī)器人當(dāng)前點(diǎn)位置與目標(biāo)點(diǎn)(終止點(diǎn))位置之間的任意運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)過(guò)程中不進(jìn)行軌跡控制和姿態(tài)控制,即關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng),如圖2-20所示。示例:J

P1J

P2或者J

JR[10]圖2-20J(關(guān)節(jié)到點(diǎn))運(yùn)動(dòng)知識(shí)鏈接2)L(直線到點(diǎn))L指令用于機(jī)器人當(dāng)前點(diǎn)位置與目標(biāo)點(diǎn)(終止點(diǎn))位置之間做直線插補(bǔ)運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)過(guò)程中進(jìn)行軌跡控制和姿態(tài)控制,即直線運(yùn)動(dòng),如圖2-21所示。示例:L

P1L

P2L

P3或者L

LR[20]圖2-21L(直線到點(diǎn))運(yùn)動(dòng)知識(shí)鏈接3)C(圓弧到點(diǎn))C指令用于機(jī)器人起始點(diǎn)(當(dāng)前點(diǎn))、中間點(diǎn)和目標(biāo)點(diǎn)(終止點(diǎn))之間做圓弧插補(bǔ)運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)過(guò)程中進(jìn)行軌跡控制和姿態(tài)控制,如圖2-22所示。示例:J

P[1]或者L

P[1]C

LR[2]

LR[3]圖2-22C(圓弧到點(diǎn))運(yùn)動(dòng)知識(shí)鏈接4)圓弧過(guò)渡CNTCNT模式可以用于關(guān)節(jié)插補(bǔ)和笛卡兒插補(bǔ)混合運(yùn)動(dòng)中,該參數(shù)定義了圓弧過(guò)渡的起始位置,其值為百分比。路徑為A->B->C,如圖2-23所示。在B點(diǎn)使用圓弧過(guò)渡功能,則混合系數(shù)值定義了圓弧過(guò)渡的起始點(diǎn)D點(diǎn)的位置:混合系數(shù)=BD/AB*100。圖2-23圓弧過(guò)渡CNT知識(shí)鏈接當(dāng)該參數(shù)設(shè)置為100時(shí),表示圓弧過(guò)渡從A點(diǎn)開始到C點(diǎn)結(jié)束,整個(gè)新的路徑完全不同于原路徑;該參數(shù)設(shè)置為0時(shí),表示不使用圓弧過(guò)渡功能。示例:L

P[1]

A點(diǎn)(P[1]坐標(biāo))L

P[2]CNT=50

B點(diǎn)(P[2]坐標(biāo))L

P[3]

C點(diǎn)(P[3]坐標(biāo))【注】因機(jī)器人程序有預(yù)讀功能,當(dāng)CNT=50時(shí),機(jī)器人路徑不經(jīng)過(guò)B點(diǎn)。知識(shí)鏈接3.運(yùn)動(dòng)參數(shù)J、L、C等指令包含一系列可選運(yùn)動(dòng)參數(shù),見表2-10。屬性設(shè)置后,僅針對(duì)當(dāng)前運(yùn)動(dòng)有效,該運(yùn)動(dòng)指令行結(jié)束后,恢復(fù)到默認(rèn)值。如果不設(shè)置參數(shù),則使用各參數(shù)的默認(rèn)值運(yùn)動(dòng)。知識(shí)鏈接三、流程指令流程指令使用于程序流程控制,包括GOTOLBL[]和CALL指令。1.GOTOLBL[]指令GOTOLBL[]指令主要用來(lái)跳轉(zhuǎn)程序到指定標(biāo)簽位置(LBL)處。要使用GOTO關(guān)鍵字,必須在程序中定義LBL標(biāo)簽,且GOTO與LBL必須在同一程序塊中。GOTOLBL[]指令結(jié)構(gòu):LBL[標(biāo)簽號(hào)]GOTOLBL[標(biāo)簽號(hào)](跳轉(zhuǎn)到指定標(biāo)簽號(hào)程序段)。示例:LBL[1]J

P[1]J

P[2]GOTOLBL[1]知識(shí)鏈接2

CALL指令CALL指令用于子程序調(diào)用,執(zhí)行子程序的程序內(nèi)容。CALL“子程序名”即調(diào)用“子程序名”。示例:示例程序包括MAIN.PRG(主程序)和"ABC.PRG"(子程序)。MAIN.PRG(主程序)J

JR[1]J

JR[2]CALL"ABC.PRG"L

LR[1]“ABC.PRG”(子程序)DO[1]=OFFDO[2]=ONWAITTIME100上述執(zhí)行流程,依次關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)到

JR[1]、JR[2],調(diào)用“ABC.PRG”程序,執(zhí)行DO[1]=OFF,

DO[2]=ON,并等待100ms。跳回主程序執(zhí)行直線到點(diǎn)至LR[1]。知識(shí)鏈接四、條件指令條件指令使用于條件判斷的邏輯處理,如果條件為真,執(zhí)行右側(cè)部分再順序往下執(zhí)行,否則執(zhí)行包含的代碼塊。常用的有以下兩種類型。(1)IF條件=真,GOTOLBL[標(biāo)簽號(hào)](2)IF條件=真,CALL“程序名.PRG”條件指令示例程序見表2-11。知識(shí)鏈接五、循環(huán)指令1.FOR循環(huán)指令FOR循環(huán)指令定義一個(gè)變量的初始值和最終值,以及步進(jìn)值(即每次值遞增的大小),判斷循環(huán)變量值是否小于等于最終值,小于等于若為真則執(zhí)行循環(huán),若為假則退出循環(huán)體,以最近的一個(gè)ENDFOR為結(jié)尾構(gòu)成一個(gè)循環(huán)體。示例:FORR[1]=0

TO

3

BY

1J

P[1]

VEL=50J

P[2]

VEL=50END

FOR備注:如上程序,循環(huán)體變量R[1]初始值為0,最終值為3,步進(jìn)值為1,則每次循環(huán)增加1;第一次循環(huán)將0賦值給R[1],第二次循環(huán)R[1]=1(R[1]+步進(jìn)值),以此遞增,第三次循環(huán)R[1]=2,第四次循環(huán)R[1]=3,滿足最終值,循環(huán)結(jié)束,共循環(huán)四次。知識(shí)鏈接2.FOR-BREAK循環(huán)指令BREAK指令用于中斷FOR指令循環(huán),執(zhí)行到該行指令時(shí),退出結(jié)束當(dāng)前循環(huán)體。示例:FORR[1]=0

TO

3

BY

1J

P[1]

VEL=50J

P[2]

VEL=50BREAKEND

FOR備注:如上程序,執(zhí)行到BREAK語(yǔ)句,無(wú)論是否等于最終值,皆中斷退出當(dāng)前循環(huán)體,停止該循環(huán)體的循環(huán)。知識(shí)鏈接3.WHILE循環(huán)指令WHILE循環(huán)指令根據(jù)條件表達(dá)式判斷循環(huán)是否結(jié)束,條件為真時(shí),持續(xù)循環(huán),條件為假時(shí),退出循環(huán)體。WHILE循環(huán)指令以最近的一個(gè)END

WHILE為結(jié)尾構(gòu)成一個(gè)循環(huán)體。示例:R[1]=0WHILE

R[1]<3J

P[1]

VEL=50J

P[2]

VEL=50R[1]=R[1]+1ENDWHILE備注:如上程序,循環(huán)次數(shù)計(jì)數(shù),條件表達(dá)式R[1],每次循環(huán),值依次為1、2、3,第四次R[1]=3,不滿足R[1]<3的條件,退出循環(huán),因此共循環(huán)3次;WHILE循環(huán)體也可接BREAK,用法與FOR循環(huán)指令相同,執(zhí)行到BREAK指令時(shí),退出當(dāng)前循環(huán)體,參考FOR語(yǔ)句的示例程序。知識(shí)鏈接六、IO指令I(lǐng)O指令分為IO、WAIT、WAITTIME三部分。1.IO指令I(lǐng)O指令用于輸出信號(hào)的操作、IO之間的映射。示例程序:程序

注釋DO[1]=ON

輸出[1]設(shè)置為ONDO[1]=OFF

輸出[1]設(shè)置為OFFDO[1]=DO[2]

輸出[2]賦值為輸出[1]DO[1]=DI[2]

輸入[2]賦值給輸出[1]知識(shí)鏈接2.WAIT指令WAIT指令用來(lái)等待某一輸入、輸出狀態(tài)或R值的值是否等于設(shè)置的值,若條件不滿足,則程序會(huì)一直阻塞在此行,直到條件滿足才往下執(zhí)行。示例:WAITDI[1]=ONJ

P[1]VEL=50J

P[2]VEL=50GOTOLBEL[1]知識(shí)鏈接上述表述,當(dāng)DI[1]不等于ON時(shí),程序一直阻塞在WAITDI[1]=ON程序段?？捎脳l件如下。WAITDI[]=DI[]

WAITDI[]<>DI[]

WAITDI[]=DO[]WAITDI[]<>DO[]

WAITDI[]=1

WAITDI[]=ONWAITDI[]<>ON

WAITDI[]=OFF

WAITDI[]<>OFFWAITDI[]=1

WAITDI[]<>1

WAITDI[]=R[]WITADI[]<>R[]

WAITDO[]=DO[]

WAITDO[]<>DO[]WAITDO[]=DI[]

WAITDI[]<>DI[]

WAITDO[]=1WAITDO[]=ON

WAITDO[]<>ON

WAITDO[]=OFFWAITDO[]<>OFF

WAITDO[]=1

WAITDO[]<>1WAITDO[]=R[]

WITADO[]<>R[]

WAITR[]=DI[]WAITR[]<>DI[]

WAITR[]=R[]

WAITR[]>R[]WAITR[]>=R[]

WAITR[]<R[]

WAITR[]<=R[]WAITR[]<>R[]

WAITR[]=值

WAITR[]>值WAITR[]>=值

WAITR[]<值

WITAR[]<=值WAITR[]<>值知識(shí)鏈接3.WAIT

TIME指令WAITTIME指令的作用是延時(shí)程序(任務(wù))的執(zhí)行,最短延時(shí)時(shí)間為1,單位[ms]。示例:J

P[1]WAITTIME1000DI[1]=ONJ

P[2]J

P[3]注:運(yùn)動(dòng)到P1后,睡眠等待1s后,DI[1]才輸出信號(hào)。知識(shí)鏈接七、賦值指令賦值指令分為寄存器、坐標(biāo)系、全局參數(shù)三部分。1.寄存器賦值指令華數(shù)Ⅲ型系統(tǒng)預(yù)先定義了幾組不同類型的寄存器供用戶使用。包含浮點(diǎn)型的R寄存器,關(guān)節(jié)坐標(biāo)類型的JR寄存器,笛卡兒類型的LR寄存器。三種寄存器均有300個(gè)可供用戶使用。一般情況下,用戶將預(yù)先設(shè)置的值賦給對(duì)應(yīng)索引號(hào)的寄存器,如:R[0]=1,JR[0]=JR[1],LR[0]=LR[1]。寄存器可以直接在程序中使用。寄存器指令包含R[]、JR[]、LR[]、JR[][]、LR[][]、P[]、P[][]。知識(shí)鏈接示例:R[1]=1R[1]=R[2]R[1]=R[1]+1R[1]=DI[1]R[1]=DO[1]R[1]=JR[0][0]+LR[0][1]*R[2]-(R[3]/2+R[4])R[1]=J_VELR[1]=J_ACCR[1]=J_DECJR[1]=JR[2]JR[1]=JR[1]+JR[2]JR[1][1]=JR[1][R[1]]*2JR[1][1]=JR[1][1]*R[2]JR[R[1]][R[2]]=JR[1][0]-R[1]知識(shí)鏈接2.坐標(biāo)系賦值指令坐標(biāo)系指令用于程序調(diào)用工具、工件號(hào)(注:程序中記錄點(diǎn)位,若使用了工具、工件,需把工具、工件坐標(biāo)系添加至程序中)。坐標(biāo)系指令分為基坐標(biāo)系UFRAME和工具坐標(biāo)系UTOOL,在程序中可以選擇定義的坐標(biāo)系編號(hào),在程序中切換坐標(biāo)系,工具、工件號(hào)為0~15,默認(rèn)坐標(biāo)系統(tǒng)為-1。知識(shí)鏈接3.全局參數(shù)賦值指令全局參數(shù)指令用于定義程序全局參數(shù),生效于整個(gè)程序,自帶參數(shù)的除外。全局參數(shù)如下:CNT=

‘平滑過(guò)渡為0,默認(rèn)為不平滑J_VEL=

‘關(guān)節(jié)速度J_ACC=

‘關(guān)節(jié)加速比J_DEC=

‘關(guān)節(jié)減速比L_VEL=

‘直線速度L_ACC=

‘直線加速比L_DEC=

‘直線減速比L_VROT=

‘直線姿態(tài)速度C_VEL=

‘圓弧速度C_DEC=

‘圓弧減速比C_ACC=

‘圓弧加速比C_VROT=

‘圓弧姿態(tài)速度知識(shí)鏈接八、手動(dòng)指令手動(dòng)指令用于手動(dòng)輸入命令行。操作步驟如下。(1)選中需要插入手動(dòng)指令的上一行。(2)手動(dòng)輸入指令。(3)單擊操作欄中的“確定”按鈕,完成指令的添加。注意:使用英文輸入法輸入,中文輸入法輸入可能導(dǎo)致默寫指令不能正常運(yùn)行。任務(wù):利用示教器完成下面的程序編輯<program>R[24]=19IF

R[10]=1

THENLR[50]=LR[230]END

IFIF

R[21]=2

THENLR[50]=LR[231]END

IF任務(wù)實(shí)施J

JR[2]L

LR[50]+LR[1]L

LR[50]VEL=150WAITTIME=1000DO[1]=OFFDO[2]=ONWAITTIME=3000L

LR[50]+LR[2]L

LR[50]+LR[3]J

JR[2]WAITTIME=1000R[10]=R[21]WAITTIME=100<END>任務(wù)實(shí)施執(zhí)行任務(wù)時(shí)應(yīng)注意以下事項(xiàng):使用示教器進(jìn)行程序編輯時(shí),注意保存程序,避免當(dāng)發(fā)生突然斷電等情況時(shí)程序丟失。本任務(wù)的重點(diǎn)是培養(yǎng)工業(yè)機(jī)器人編程與操作人員能夠熟練使用工業(yè)機(jī)器人編程指令，并能夠利用示教器的程序編制。任務(wù)評(píng)價(jià)內(nèi)容分為職業(yè)素養(yǎng)和操作技能兩部分。具體見表2-12。任務(wù)評(píng)價(jià)任務(wù)三機(jī)器人手爪工具的安裝與調(diào)試?yán)弥悄墚a(chǎn)線運(yùn)營(yíng)與管控平臺(tái),完成機(jī)器人手爪工具安裝與調(diào)試。任務(wù)描述根據(jù)搜集到的資料,掌握機(jī)器人手爪快換裝置組成。課前準(zhǔn)備(1)能夠完成智能產(chǎn)線機(jī)器人快換裝置與手爪安裝。(2)能夠正確利用示教器完成機(jī)器人手爪工具的調(diào)試。任務(wù)目標(biāo)知識(shí)鏈接一、機(jī)器人手爪快換裝置機(jī)器人快換手爪放置在快換夾具支架上,夾具支架與行走軸(地軌)固定在一起。機(jī)器人手爪快換裝置具有以下特點(diǎn)。圖2-24工業(yè)機(jī)器人快換夾持系統(tǒng)(1)工業(yè)機(jī)器人手爪快換裝置采用1公3母形式的快換夾持系統(tǒng)，如圖2-24所示，可以實(shí)現(xiàn)三種機(jī)器人手爪的快速更換。1套公頭裝置(簡(jiǎn)稱手柄)安裝在機(jī)器人法蘭盤末端,3套母頭裝置(以下簡(jiǎn)稱手爪)放置在工業(yè)機(jī)器人手爪快換平臺(tái)上。知識(shí)鏈接圖2-25手爪快換裝置氣路連接(2)工業(yè)機(jī)器人手爪快換裝置公頭與母頭之間采用氣路直連,如圖2-25所示,雙面3組氣路用于氣缸氣路傳輸,單面1組氣路用作快換裝置的(公頭/母頭)松夾。知識(shí)鏈接圖2-26氣缸松緊及手爪有無(wú)料檢測(cè)(3)每個(gè)手爪安裝反射型光電開關(guān)(1個(gè)),可有效地確認(rèn)機(jī)器人手爪是否夾持物料(即有料時(shí)該信號(hào)為1,無(wú)料時(shí)該信號(hào)為0),如圖2-26所示。(4)每個(gè)手爪上裝有兩個(gè)磁性氣缸傳感器,可實(shí)現(xiàn)手爪處于松開狀態(tài)(機(jī)器人輸入信號(hào)DI[0]=ON)或者夾緊狀態(tài)(機(jī)器人輸入信號(hào)DI[1]=ON)的檢測(cè),如圖2-26所示。知識(shí)鏈接圖2-27手爪放到位檢測(cè)傳感器(5)快換支架上裝有手爪放到位檢測(cè)傳感器,可檢測(cè)該位置快換手爪是否放置在快換夾具支架上,如圖2-27所示。知識(shí)鏈接二、機(jī)器人手爪快換裝置I/O地址分配機(jī)器人手爪快換裝置I/O地址分配表見表2-13。知識(shí)鏈接三、手爪快換裝置安裝及正確性驗(yàn)證為了方便機(jī)器人手爪快換裝置安裝與調(diào)試,可對(duì)機(jī)器人示教器上輔助按鍵功能進(jìn)行設(shè)置,如圖2-28所示,步驟如下。(1)Super權(quán)限下,主菜單選擇“配置→示教器配置→備用按鍵設(shè)置”選項(xiàng),進(jìn)入備用按鍵配置界面。(2)選擇序號(hào),單擊“修改”按鈕。圖2-28示教器上輔助按鍵1.輔助按鍵功能設(shè)置知識(shí)鏈接(3)單擊選擇“功能類型”下拉框選項(xiàng)(IO型),如圖2-29所示。(4)“DO索引”輸入框輸入IO索引號(hào)。(5)后面下拉框選項(xiàng)選擇為ON/OFF。(6)單擊“確定”按鈕,完成配置。圖2-29功能類型設(shè)置知識(shí)鏈接2.機(jī)器人手爪快換裝置氣路安裝正確性驗(yàn)證當(dāng)夾爪末端法蘭在機(jī)器人本體法蘭盤上安裝成功后,可通過(guò)手動(dòng)控制末端氣爪的松開與夾緊來(lái)測(cè)試氣管安裝是否正確。1)數(shù)字I/O輸出界面功能選擇【主菜單】→【顯示】→【輸入/輸出端】→【數(shù)字輸入/輸出端】,如圖2-30所示。狀態(tài)為虛擬(VIRTRUAL)時(shí),虛擬I/O強(qiáng)制輸出;狀態(tài)為真實(shí)(REAL)時(shí),IO狀態(tài)取決于外部設(shè)備(輔助功能按鍵)。圖2-30數(shù)字I/O輸出界面知識(shí)鏈接2)通過(guò)設(shè)置IO信號(hào)輸出輸入畫面控制末端執(zhí)行器夾緊與松開(1)快換裝置的夾緊與松開：將IO號(hào)1設(shè)置為“TRUE”，IO號(hào)2設(shè)置為“FALSE”,快換裝置松開;將IO號(hào)1設(shè)置為“FALSE”,IO號(hào)2設(shè)置為“TRUE”,快換裝置夾緊。(2)氣缸手爪的夾緊與松開：將IO號(hào)3設(shè)置為“FALSE”,IO號(hào)4設(shè)置為“TRUE”,夾爪夾緊;將IO號(hào)3設(shè)置為“TRUE”,IO號(hào)4設(shè)置為“FALSE”,夾爪松開。3)使用輔助按鈕控制快換夾具動(dòng)作可以利用示教器上輔助功能按鍵DO[1]、DO[2]、DO[3]、DO[4],實(shí)現(xiàn)快換裝置夾緊與松開及氣缸手爪的夾緊與松開控制的快捷操作。任務(wù)實(shí)施任務(wù)1:完成工業(yè)機(jī)器人末端快換裝置(1)機(jī)器人末端法蘭與快換裝置(公端)安裝,氣管接頭的安裝。(2)松緊氣缸與快換裝置(母端)安裝,氣管接頭的安裝。(3)氣管與氣管接頭的連接。任務(wù)2:傳感器調(diào)整及驗(yàn)證(1)氣缸松緊傳感器(磁性)位置調(diào)整。(2)手爪處檢測(cè)有無(wú)料傳感器安裝。執(zhí)行任務(wù)時(shí)應(yīng)注意如下事項(xiàng)。(1)快換裝置松開時(shí),應(yīng)該用手托住快換裝置,防止快換裝置脫落掉在地上,損壞氣缸手爪。(2)氣缸手爪松開與夾緊時(shí),注意手指不能放到氣缸手爪部位,防止夾傷手指。(3)機(jī)器人夾爪每次松開及夾緊需等待到位信號(hào),到位信號(hào)完成后方可繼續(xù)運(yùn)行。本任務(wù)的重點(diǎn)是培養(yǎng)工業(yè)機(jī)器人編程與操作人員機(jī)器人手爪工具安裝與調(diào)試能力。任務(wù)評(píng)價(jià)內(nèi)容分為職業(yè)素養(yǎng)和操作技能兩部分,具體見表2-14。任務(wù)評(píng)價(jià)任務(wù)四機(jī)器人主程序的編制根據(jù)機(jī)器人主程序流程圖以及機(jī)器人與PLC交互流程圖,完成機(jī)器人主程序編制。任務(wù)描述(1)觀看智能切削單元認(rèn)知視頻,掌握智能切削單元的工作流程。(2)查閱資料了解智能切削單元各部件之間的通信方式。課前準(zhǔn)備(1)掌握智能切削單元派單和HMI派單主程序的編制。(2)掌握機(jī)器人與PLC信號(hào)交互。任務(wù)目標(biāo)知識(shí)鏈接一、工業(yè)機(jī)器人主程序流程圖工業(yè)機(jī)器人主程序流程圖如圖2-31所示。圖2-31機(jī)器人主程序流程圖知識(shí)鏈接二、機(jī)器人與PLC交互變量表機(jī)器人與PLC交互變量表見表2-15和表2-16。知識(shí)鏈接知識(shí)鏈接機(jī)器人與PLC交互變量表見表2-15和表2-16。知識(shí)鏈接三、工業(yè)機(jī)器人主程序參考程序工業(yè)機(jī)器人主程序參考程序見表2-17,主要包括復(fù)位部分、機(jī)器人回第一參考點(diǎn)、清除命令碼、循環(huán)檢索命令、盤點(diǎn)料倉(cāng)、命令碼轉(zhuǎn)存、等待總控PLC派單運(yùn)行信號(hào)確認(rèn)、快換部分、MES派單作業(yè)、HMI派單作業(yè)10個(gè)部分。知識(shí)鏈接知識(shí)鏈接知識(shí)鏈接知識(shí)鏈接知識(shí)鏈接任務(wù)實(shí)施利用示教器(或者離線編程)完成機(jī)器人主程序編制。任務(wù)評(píng)價(jià)本任務(wù)的重點(diǎn)是培養(yǎng)工業(yè)機(jī)器人編程與操作人員工業(yè)機(jī)器人主程序編制能力。任務(wù)評(píng)價(jià)內(nèi)容分為職業(yè)素養(yǎng)和操作技能兩部分,具體見表2-18。任務(wù)五機(jī)器人復(fù)位程序的編制根據(jù)機(jī)器人復(fù)位程序流程圖,完成機(jī)器人復(fù)位程序的編制以及示教對(duì)點(diǎn)。(1)查閱資料,了解工業(yè)機(jī)器人復(fù)位流程。(2)了解工業(yè)機(jī)器人料倉(cāng)布局,了解工業(yè)機(jī)器人料倉(cāng)行列距計(jì)算原理。課前準(zhǔn)備任務(wù)描述(1)能夠利用示教器(或者離線編程)完成工業(yè)機(jī)器人復(fù)位程序的編制。(2)能夠正確完成工業(yè)機(jī)器人工件取放位置的示教。任務(wù)目標(biāo)知識(shí)鏈接一、工業(yè)機(jī)器人復(fù)位程序流程圖工業(yè)機(jī)器人復(fù)位程序流程圖如圖2-32所示。圖2-32工業(yè)機(jī)器人復(fù)位程序流程圖知識(shí)鏈接二、工業(yè)機(jī)器人料倉(cāng)偏移計(jì)算原理工業(yè)機(jī)器人料倉(cāng)布局如圖2-33所示。圖2-33料倉(cāng)布局圖知識(shí)鏈接1)料倉(cāng)行列偏移值計(jì)算列偏移值=6(18)號(hào)倉(cāng)位-1(13)號(hào)倉(cāng)位列偏移值=列偏移值/5行偏移值=7(19)號(hào)倉(cāng)位-1(13)號(hào)倉(cāng)位行偏移值=行偏移值/1(可省略)2)行列號(hào)與1號(hào)倉(cāng)位置偏差行列數(shù)計(jì)算(1)列號(hào)計(jì)算。列號(hào)=料倉(cāng)號(hào)-1列號(hào)=列號(hào)MOD

6(2)行號(hào)計(jì)算。行號(hào)=料倉(cāng)號(hào)-1行號(hào)=行號(hào)DIV6(3)n號(hào)倉(cāng)實(shí)際位置計(jì)算。Pn=基準(zhǔn)點(diǎn)+列號(hào)*列偏移值+行號(hào)*行偏移值注:MOD是取余數(shù)運(yùn)算,DIV是取整計(jì)算。知識(shí)鏈接三、工業(yè)機(jī)器人料倉(cāng)取放料位和行列距存儲(chǔ)變量規(guī)劃工業(yè)機(jī)器人料倉(cāng)取放料位和行列距存儲(chǔ)變量見表2-19。知識(shí)鏈接四、工業(yè)機(jī)器人復(fù)位參考程序工業(yè)機(jī)器人復(fù)位參考程序見表2-20。任務(wù):完成工業(yè)機(jī)器人復(fù)位程序編制與運(yùn)行(1)利用示教器(或者離線編程)完成機(jī)器人料倉(cāng)復(fù)位程序編制。(2)完成1號(hào)、6號(hào)、7號(hào)、13號(hào)、18號(hào)、19號(hào)、25號(hào)、30號(hào)料取放位置示教,并依次存儲(chǔ)至變量LR[255]、LR[265]、LR[266]、LR[256]、LR[275]、LR[276]、LR[259]、LR[269]中。(3)手動(dòng)模式加載料倉(cāng)復(fù)位程序(FW.PRG)并運(yùn)行程序。任務(wù)實(shí)施執(zhí)行任務(wù)時(shí)應(yīng)注意如下事項(xiàng)。(1)機(jī)器人示教復(fù)位程序前,確保快換夾具上沒有手爪。(2)機(jī)器人進(jìn)行料倉(cāng)工件取放位置示教時(shí),須將手動(dòng)修調(diào)倍率調(diào)至3%~10%,以防損壞快換平臺(tái)。本任務(wù)的重點(diǎn)是培養(yǎng)工業(yè)機(jī)器人編程與操作人員工業(yè)機(jī)器人料倉(cāng)復(fù)位的程序編制以及調(diào)試能力。任務(wù)評(píng)價(jià)內(nèi)容分為職業(yè)素養(yǎng)和操作技能兩部分,具體見表2-21。任務(wù)評(píng)價(jià)任務(wù)六機(jī)器人取爪和放爪程序的編制與調(diào)試根據(jù)機(jī)器人取爪和放爪流程圖,完成機(jī)器人取爪和放爪程序的編制以及示教對(duì)點(diǎn)。任務(wù)描述(1)觀看工業(yè)機(jī)器人取爪和放爪動(dòng)作視頻,掌握工業(yè)機(jī)器人取爪和放爪的工作流程。(2)查閱資料了解PLC與工業(yè)機(jī)器人(簡(jiǎn)寫ROB)取爪和放爪相關(guān)通信的變量地址和作用。課前準(zhǔn)備點(diǎn)擊圖標(biāo)可觀看視頻機(jī)器人取爪和放爪程序(1)能夠利用示教器(或者離線編程)完成工業(yè)機(jī)器人取爪和放爪程序的編制。(2)能夠正確完成工業(yè)機(jī)器人3個(gè)手爪在快換臺(tái)上取放位置的示教。任務(wù)目標(biāo)知識(shí)鏈接一、工業(yè)機(jī)器人取爪和放爪程序流程圖工業(yè)機(jī)器人取爪和放爪程序流程圖如圖2-34和圖2-35所示。圖2-34機(jī)器人取爪程序流程圖知識(shí)鏈接圖2-35機(jī)器人放爪程序流程圖知識(shí)鏈接二、工業(yè)機(jī)器人取爪和放爪程序示教點(diǎn)和過(guò)渡點(diǎn)規(guī)劃工業(yè)機(jī)器人取爪和放爪示教點(diǎn)和過(guò)渡點(diǎn)位置變量規(guī)劃見表2-22。1.工業(yè)機(jī)器人取爪和放爪示教點(diǎn)和過(guò)渡點(diǎn)位置變量規(guī)劃知識(shí)鏈接工業(yè)機(jī)器人取爪和放爪示教點(diǎn)和過(guò)渡點(diǎn)位置如圖2-36~圖2-42所示。2.工業(yè)機(jī)器人取爪和放爪示教點(diǎn)和過(guò)渡點(diǎn)位置圖2-36取放手爪過(guò)渡點(diǎn)1位置(JR[2])知識(shí)鏈接圖2-371號(hào)爪抓取點(diǎn)位置(LR[230])圖2-382號(hào)爪抓取點(diǎn)位置(LR[231])知識(shí)鏈接圖2-393號(hào)爪抓取點(diǎn)位置(LR[232])圖2-40取放手爪過(guò)渡點(diǎn)2位置(+LR[1])知識(shí)鏈接圖2-41取放手爪過(guò)渡點(diǎn)3位置(+LR[2])圖2-42取放手爪過(guò)渡點(diǎn)4位置(+LR[3])知識(shí)鏈接三、工業(yè)機(jī)器人取爪參考程序工業(yè)機(jī)器人取爪參考程序見表2-23。知識(shí)鏈接知識(shí)鏈接四、工業(yè)機(jī)器人放爪參考程序工業(yè)機(jī)器人放爪參考程序見表2-24。知識(shí)鏈接任務(wù)1:機(jī)器人取爪程序編制與運(yùn)行(1)利用示教器