項(xiàng)目三仿真動(dòng)力設(shè)備的構(gòu)建與使用

項(xiàng)目目標(biāo)：

(1)、掌握軟件中仿真動(dòng)力驅(qū)動(dòng)的屬性參數(shù)及設(shè)備使用方法;

(2)、掌握使用這些動(dòng)力設(shè)備搭建機(jī)器人工作站的方法；

(3)、掌握與動(dòng)力設(shè)備相關(guān)設(shè)備的使用方法；

(4)、熟悉組(G，oup)的使用方法。

知識(shí)技能點(diǎn)：

(1)、會(huì)軟件環(huán)境中Machine、Link等的使用技術(shù);

(2)、會(huì)電機(jī)附加軸的添加與使用操作：

(3)、會(huì)變位機(jī)的添加與使用；

(4)、會(huì)組(Group)的創(chuàng)建與使用技術(shù)。

工作任務(wù)：

(1)、子項(xiàng)目一：使用Machine、Link和Part,創(chuàng)建模擬物品在傳輸帶上傳

送工作流程的案例；

(2)^子項(xiàng)目二：使用Robot、Machine^Link和Part,創(chuàng)建物料運(yùn)輸與機(jī)器

人抓取放置的案例；

(3)、子項(xiàng)目三：使用附加軸，創(chuàng)建一個(gè)模以滑塊在導(dǎo)軌上左右往復(fù)運(yùn)動(dòng)的

仿真案例；

(4)、子項(xiàng)目四：使用Robot,附加軸等，創(chuàng)建一個(gè)帶有導(dǎo)軌的機(jī)器人搬運(yùn)

工作站案例；

(5)、子項(xiàng)目五：創(chuàng)建一個(gè)包含變位機(jī)的機(jī)器人焊接案例。

3.1任務(wù)實(shí)施

3.1.1子項(xiàng)目一的實(shí)施

任務(wù)描述：創(chuàng)建模擬物品在傳輸帶上傳送工作流程，使黃色的物料盤（Link）

載著綠色的物品（Part）沿著傳輸帶（Machine）向前運(yùn)行500mm后,再折返到

原處。

一、添加Machine

Machine與Link相結(jié)合，就能夠構(gòu)造出一些動(dòng)力設(shè)備。二者之間的關(guān)系是：

如果Machine是機(jī)器，那么其中的動(dòng)力就可以用Link來(lái)設(shè)置,故Link是機(jī)器與驅(qū)

動(dòng)器（如電機(jī)設(shè)備）之間的關(guān)聯(lián)（或者連接）部分，Link也可以具有自身的外現(xiàn)

實(shí)體，如傳輸帶上的料框等。

創(chuàng)建一個(gè)仿真環(huán)境如圖3.1所示：

；HandlingPRO-Evaluation-(78daysleft)-HandlingPRO9

ViewCellRobotTeachTest-RunProjectToolsWindow

0方GcIfe'

并二CellBrowser-HandlingPROd

8sCSmiPRCMaterialHandUngWorkcell

:一至fFutures

由Parts

由密RobotCoctrolers

Obstacles

Profiles

Dmensions

Targets

TargetGroups

Mtchinesi

EyiemaiDevices

圖3.1機(jī)器人仿真編緝環(huán)境

Machine的添加步驟如下:

（1）、在圖3.1所示的樹形窗口中，選中Machines。然后點(diǎn)擊鼠標(biāo)右鍵，在

彈出的菜單中選擇:AddMachine-*CADFile,添加一個(gè)Machine,操作過(guò)程如圖

3.2所示：

CellBrowser-HarxilingPRO9

Fodurei

Parts

Ro8tControlers

Profie*

圖3.2:添加Machine

（2）、完成上述操作之后，就彈出了如圖3.3所示的Machine選擇窗口:

圖33:添加Machine實(shí)體圖形選擇窗

本例中選擇圖庫(kù)Fixtures\conveyer中的Conveyer_1500.CSB,點(diǎn)擊“打開”按

鈕，彈出圖3.4所示的Machine屬性設(shè)置窗口，可以輸入?yún)?shù)。在該圖所示的

General標(biāo)簽下，窗「I中主要有Name（名稱）、CADFile（選擇的文件路徑名）、Color

（顏色）、Location（坐標(biāo)值設(shè)置）、Scale（縮放比例）等參數(shù)的設(shè)置。

；HandEngPRO-MIuHoo■(78daytleft)?HardlingPROG

HieEditView3Robo<Te?chTett-ftunProjectTool*WndowHelp

DKBsc在i?發(fā)哈壁/8&i?*w0ags??n?合國(guó)」：落

J?：CellBrewer-HandJ；ng^RO9

S?*ROMatenaiHaMfriQWodicel

JrFOtfire*

?Parts

④?Pwtl

QBGoMCcrWrs

QQ

由吧!

OMUciM

Profit*

D?rr?a*?A?

Targe

TargetGroups

u?ct*e,

0M?chn?1

fxlernal

圖3.4:Machine屬性設(shè)置窗口

這里改變Color為深青色，調(diào)整其位置，其它設(shè)置為默認(rèn)值，點(diǎn)擊OK按鈕,

就完成了Machine的添加，默認(rèn)名為Machinelo

二、添加Link

添加Link的步驟如下：

(1)、如圖3.5所示，在樹形窗口中選中Machinel,然后點(diǎn)擊鼠標(biāo)右鍵，從

彈出的菜單中選擇：AddLink-Box

ft：CelBrowser-H^ndlingPRO)

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%AftRnhntCAD(；U

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S*rvMachine-MMhinel"Sphere

LuBObject%

Unlun-p

CutMxKnel

CopyMschrwl

P*steAone]

Vitib^y

M>chi?elProp?tiw

圖3.5:添加Lirk

操作完畢之后，就彈出圖3.6所示的Link屬性窗口，默認(rèn)名稱為L(zhǎng)inkl。

HandlingPRO??(78days?附?HandlingPRO^

AleEditViewCellRobot"eachTest-RunProjectTodsV6ndowHelp

SfiSw??)MaoefWHandmoWo<tc?l

1"tFMurei

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由Roeotc—

B-0C1-Rot>c<Conrotbri

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■OMUdtft

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勒Targets

“TargetGroup*

A-康UAChOM

|BOMtcJwiti

.I”1

力Ex.2tevCM

圖3.6:Link及其屬性設(shè)置窗口

(2)、在屬性窗的LinkCAD標(biāo)簽中,改變Linkl的大小及坐標(biāo)如圖3.7所示:

■Unkl.MacKnel.Mdchinel

IOK|:C*ne?]

圖3.7:Machinel中Linkl的設(shè)置與效果圖3.8:Part屬性設(shè)置窗口

(3)、在該環(huán)境中添加一個(gè)Part,選用Box,其屬性設(shè)置窗口如圖3.8；

(4)、然后雙擊LinkM在環(huán)境中雙擊圖形或者雙擊樹形窗口中的Linkl菜單),

彈出圖3.9所示的Linkl屬性設(shè)置窗口；

(5)、在圖3.9所示的窗口中,在EditAxiasOrigin前的復(fù)選框中打J,開始

編輯Linkl的位置坐標(biāo)，拖動(dòng)電機(jī)沿X、Y、Z移動(dòng)，改變其位置坐標(biāo)，使其移動(dòng)

到合適位置;然后,去掉CoupleLinkCAD選項(xiàng)(即：把對(duì)應(yīng)復(fù)選框中的J去掉),

去除Linkl與Machinel的耦聯(lián)關(guān)系；再改變P的坐標(biāo)值為90(即：沿著Y軸旋轉(zhuǎn)

90度)，把Linkl所關(guān)聯(lián)的電機(jī)運(yùn)動(dòng)軸Z軸方向與Machinel的放置走向一致(即：

與傳輸運(yùn)動(dòng)方向一致)，其設(shè)置后的參數(shù)如圖3.10所示：

.Linkl.Machinel.Machinel

5kCADPartsSmlMon

GeneralMotccCak)rroa

AXBhfbonaton

AJi^ntheor^mofthe3D

yEditAxisOfiohmotor”

theaxisR>cetheZ.

axisalongcneaxisof

rotMion.

]Clockw&e

固MotorWslWe

□CoupHUnkCAO

'LockAxisLocatwn

IOK][C—<][2州:[]IOK]|Cenex]|A(X?||HI,]

圖3.9:Linkl的屬性設(shè)置窗口圖3.10:Linkl的General屬性設(shè)置窗口

(6)、詵擇該窗口上的General標(biāo)簽，按照?qǐng)D3.11所示設(shè)置該窗口屬性，這

樣，Parti就出現(xiàn)在Linkl上了，其設(shè)置效果參看圖3.11的Part(綠色立方，本)，

最后點(diǎn)擊OK,就完成了Link的添加操作。

圖3.11:Linkl的Parts屬性設(shè)置窗口

三、添加I/O運(yùn)動(dòng)控制信號(hào)

本例所選的的運(yùn)動(dòng)控制信號(hào)是控制Link運(yùn)動(dòng)的I/O端口信號(hào)，即：通過(guò)設(shè)置

端口的高(ON)、低(OFF)電平，來(lái)控制Link沿著電機(jī)Z軸方向的前后運(yùn)動(dòng)。

設(shè)置步驟如下：

(1)、雙擊Link(通過(guò)雙擊圖3.11中的Link黃色部位或者樹窗口中的Linkl),

打開Linkl的屬性窗口，選擇該窗口中的Motion標(biāo)簽如圖3.12所示，在該窗口下

進(jìn)行運(yùn)動(dòng)I/O控制端口的設(shè)置;

圖3.12:Linkl的Motion屬性設(shè)置窗口

圖3.12中，運(yùn)動(dòng)控制類型（即:MotionControlType）,選用設(shè)備的10端口

控制（即：DeviceI/OControlled）；軸類型（即:AxisType）選擇直線（即：Linear）,

速度（即：Speed）填入200nlm/sec；機(jī)器人控制器的10分配及其控制如下：

①、D0[l]為0N時(shí)，驅(qū)動(dòng)電機(jī)正傳，開始帶動(dòng)Linkl向500mm處運(yùn)動(dòng)；

②、D0⑴為OFF時(shí),驅(qū)動(dòng)電機(jī)反傳,開始帶動(dòng)Linkl向0mm處運(yùn)動(dòng);

以上兩步設(shè)置完畢之后，點(diǎn)擊Apply按鈕，然后再點(diǎn)擊Test按鈕，可以查看

Linkl與Parti的運(yùn)行狀態(tài)；

③、DI[1]為0N時(shí),說(shuō)明Linkl已經(jīng)運(yùn)動(dòng)到500mm處;

④、DI[2]為0N時(shí),說(shuō)明Linkl已經(jīng)運(yùn)動(dòng)到0mm處;

上述操作之后，就完成了10信號(hào)的輸出控制與輸入反饋設(shè)置。

（2）、利用上述信號(hào)，編寫機(jī)器人程序，就可以控制Linkl的正反運(yùn)行了。

這里介紹另外一種創(chuàng)建程序的方法，如圖3.13所示：點(diǎn)擊主菜單Teach-Add

SimulationProgram。然后彈出圖3.14所示的窗口，輸入文件名Test2,點(diǎn)擊0K,

就進(jìn)入到圖3.15所示的程序編輯窗口。

輸入圖3.15所示的程序，其具體含義為：

DO[1]=ON;開始驅(qū)動(dòng)Linkl向500mm處移動(dòng)，速度是200mm/sec；

WAITDI[1]=ON；等待Linkl到達(dá)500mm處；

DO[1]=OFF;開始驅(qū)動(dòng)Linkl向0mm處移動(dòng)，速度是200mm/sec；

WAITDI[2]=ON；等待Linkl到達(dá)500mm處。

ysleft)-HandlingPRO9

TeachTest-RunProjectTools

AddSimulationProgram

AddTPProgram

LoadProgram

■

SaveAllTPPrograms,

DrawPartFeatures

FindandReplace

TeachProgram'Prog2,

Program,Prog2-Properties

圖3.13:創(chuàng)建仿真程序圖3.14:輸入程序名

(3)、上述程序輸入之后，點(diǎn)擊運(yùn)行按鈕，就可以看到黃色的Linkl綠色載

著綠色的Parti沿著傳輸帶向前運(yùn)行500mm后，再折返到原處。

3.1.2子項(xiàng)目二的實(shí)施

任務(wù)描述：物料盤加載物料通過(guò)傳輸帶從0mm位置轉(zhuǎn)運(yùn)到500mm位置，然

后等待機(jī)器人抓取，機(jī)器人抓取之后，物料盤返回0mm處加載另一個(gè)物料，同

時(shí)機(jī)器人把抓取的物料放置到一個(gè)物料筐內(nèi)。編制程序，使該動(dòng)作循環(huán)執(zhí)行。

具體步驟如下：

(1)、Workcell設(shè)置按照默認(rèn)值，創(chuàng)建一個(gè)機(jī)器人工作站；

(2)^參照第3.1.1節(jié)，添加一個(gè)Part(物料)、一個(gè)Machine(傳輸帶)、一

個(gè)Link(物料盤),并參照?qǐng)D3.12設(shè)置Link的10的輸出參數(shù)D0[l]>DO⑵和輸入

信號(hào)Dl[2],完成相應(yīng)設(shè)備的參數(shù)設(shè)置；

(3)、添加一個(gè)Fixture(物料筐),其選型與參數(shù)設(shè)置分別如圖3.16、圖3.17

所示:

￡j!tn*9?Librarian

LtUwyC\PTO(r-r3，WUU：\M)mai2\lM??Ulrary

0{§UWary

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IAU?S?l<ctk?n

B?x^?U?02CSS

圖3.16:物料筐的選擇圖3.17:物料筐Part設(shè)置

(4)、添加一個(gè)機(jī)器人抓手，其選型如圖3.18所示:

圖3.18:機(jī)器人抓手選型

分別對(duì)抓手屬性中的General、UTOOL、Parts進(jìn)行設(shè)置。其中，在General+，

抓手沿著X軸旋轉(zhuǎn)180度，即：W為-180,并調(diào)整Z方向的坐標(biāo)值，設(shè)置之后如

圖3.19(a)所示；在UTOOL中，調(diào)整Z的數(shù)值如圖3.19(b)；在Parts中的設(shè)置

如圖3.19(c)所示;

*UT:1(Eoatl),GP:1-R-2000iB/165F.

(_OK]]CaneaJ[Appl/:[Help：

(b)

圖3.19：機(jī)器人抓手設(shè)置

上述設(shè)置完畢之后，最終的場(chǎng)景布置如圖3.20所示:

Handlin9^O?(valuation?(78dayt#ft)?KindlingPRO9

FileEditViewCellRobotTeachTest-RunProjectTookWindowHelp

圖3.20：項(xiàng)目的場(chǎng)景布置

（5）、仿真設(shè)置

對(duì)Linkl和Fixturel屬性中的Simulation進(jìn)行設(shè)置，分別為圖3.21和圖3.22。

其中,Linkl設(shè)置為：Allowparttobepicked,創(chuàng)建延時(shí)CreateDelay設(shè)置為

2秒;Fixturel設(shè)置為:Allowparttobeplaced,銷毀延時(shí)DestroyDelay設(shè)置為5

秒。

圖3.21：Link1的Simulation設(shè)置圖3.22：Fixturel的Simulation設(shè)置

（6）、小教編程

通過(guò)示教TP,共使用5個(gè)示教點(diǎn)：初始點(diǎn)P⑴，抓取準(zhǔn)備點(diǎn)P⑵與P[4]（兩

點(diǎn)坐標(biāo)值相同）、抓取點(diǎn)P[3]、放置準(zhǔn)備點(diǎn)P⑸和P[7]（兩點(diǎn)坐標(biāo)值相同）、和放

置點(diǎn)P[6],在環(huán)境空間中的位置如圖3.23所示：

圖3.23：TP示教設(shè)置

編制程序如圖3.24所小:

KSimulatiorProgramEditor-RobotController!-Progl

L.,1<1(3日n.冠

RecordroucbupMoveToForward"ckwardInstX)=OF

??,?x國(guó)?

R]1：LBU1)

屈2：JP(1]100%FINE

回3:0O[1J-ON

國(guó)4：JP(2]100%FINE

R5：WAITD4(1)-ON

岡6:LP(3]2000mm?ecFINE

氐7：Pickup(P?rtr)From(Mtchinel:Lmicr)WlthfGP:1-UT:1(EoadB

國(guó)8：LP(4J2000mm?*ecFINE

因史JP(5]100%FIHE

國(guó)10：OOpJ-OFF

肉":IH6]2000mm.MCFINE

回12：Orop(Partr)From(GP:1-UT:1(EoatinOnCFoturer)

氐13：IP(7)2000mm.MCFINE

園14：WAIT6(2)5

要15:JMPLBL

圖3.24：程序清單及示教點(diǎn)位置.

程序的解釋如下:

LBL[1]

JP[1]100%FINE；機(jī)器人回到初始位

DO[1]=ON;DO⑴得電，傳輸帶上的物料開始以200mm/sec

;的速度沿傳輸帶移動(dòng)到500mm處

JP[2]100%FINE;同時(shí)，讓機(jī)器人抓手移到抓取準(zhǔn)備位置

WAITDI[1]=ON;等待物料到達(dá)500mm出

LP[3]2000MM/SECFINE;到達(dá)后，移動(dòng)機(jī)器人抓手到達(dá)抓取位

Pickup(/Partl,)From(/Machinel:Linkl,)With(/GP:l-UT:l(Eoatl),)

;機(jī)器人抓取傳輸帶上的物料

LP[4]2000mm/secFINE;直線運(yùn)行到其上方的抓取準(zhǔn)備位

JP[5]100%FINE;機(jī)器人抓手移動(dòng)到放置準(zhǔn)備位

DO[1]=OFF;D0[l]失電，傳輸帶上的物料開始以200mm/sec

;的速度沿傳輸帶移動(dòng)到0mm處

LP[6]2000mm/secFINE;機(jī)器人抓手移動(dòng)到放置位

Drop(zPartr)From(zGP:l-UT:l(Eoatl)z)ON(TixtureV)；把物料放置在料框內(nèi)

LP[7]2000mm/secFINE;回到放置準(zhǔn)備位

JMPLBL[1];循環(huán)執(zhí)行

(7)、點(diǎn)擊運(yùn)行即可。

3.1.3子項(xiàng)目三的實(shí)施

任務(wù)描述：使用附加軸，創(chuàng)建一個(gè)模擬滑塊在導(dǎo)軌上左右運(yùn)動(dòng)的項(xiàng)目，并編

制程序，使該動(dòng)作循環(huán)執(zhí)行。

實(shí)施步驟如下：

一、添加附加軸

附加軸是指除了機(jī)器人本體之外，附加的其它動(dòng)力軸。它可以單獨(dú)存在，作

為Machine的動(dòng)力，也可以是一個(gè)機(jī)器人的行走軸等。這里，以一個(gè)單一的滑動(dòng)

軸為例，介紹附加軸的添加方法。

(1)、創(chuàng)建一個(gè)工程，在采用默認(rèn)的設(shè)置走到圖3.25所示的第6步，選擇

H895IndependentAxes,然后點(diǎn)擊Next,直到Finish；

置"WorkcellCreationWizard

Step6?Group1RobotModel

WizardNavigatorSelectthepnmaryrobotmodelforthiscontroller

1ProcessSelection3Showtherobotmode<variationnames

HandingPRO

2:WcxkcettNameTypeOrderHumDescnptcn

^R

H^xiingPRO13

*UoboxtH845ARCMate12?iC/10L

3RobotCreationMethod

H896BasicPositioner

CreatefromscratchrR

H820C-ftex

U篝

4:RobotSoftwareVersion#

RH873DualDnveAxss

V7.7Or-

RH837

5RobotApplicalk)n/ToolrrF-IOOtA

U

HandingTool(H552)H829F-2006(R-3CA)

^R

6:Group1RobotModdH874GeneralPositoner

^-

7:AddrtionaiMotionGroupsotxjtH628HighSpeedPaltetizngRobot

一

8RobotOptionsIndependentAxes

r

9SummaryR

H809LRMate200?C

rR

H802LRMate200Q5F

rR

H838LRMate200C/5H

rR

H801LRMate200sHs

rR

H810LRMate200IQSL

rR

H863M.10iA

容R