項(xiàng)目九工業(yè)機(jī)器人與智能視覺系統(tǒng)綜合應(yīng)用任務(wù)一準(zhǔn)備工作

1.運(yùn)行準(zhǔn)備設(shè)備運(yùn)行前，先將2根航空電纜分別連接到控制柜和平臺上，再將控制柜接入220V單相交流電源，然后將主電源開關(guān)打開，分別打開機(jī)器人控制器的電源開關(guān)和可編程控制器的電源開關(guān)。2.檢查設(shè)置（1）機(jī)器人控制器。按下機(jī)器人控制器的“CHNGDISP”鍵，直到顯示運(yùn)行速度為止，顯示為“O100”，按“UP”和“DOWN”鍵可調(diào)整運(yùn)行速度，調(diào)整到顯示為“O30”，如果無法調(diào)整，則先將PLC運(yùn)行開關(guān)打下。

注意：此處是機(jī)器人運(yùn)行的速度比例，為確保安全，自動(dòng)運(yùn)行機(jī)器人程序時(shí)速度應(yīng)設(shè)置為30，速度太小也不行的，跟蹤工件時(shí)跟不上。按下機(jī)器人控制器的“CHNGDISP”鍵，直到顯示程序名稱為止，顯示為“P.××××”，按“UP”和“DOWN”鍵可調(diào)整其運(yùn)行程序，調(diào)整到顯示為“P.0001”，如果無法調(diào)整，則先將PLC運(yùn)行開關(guān)打下。（2）變頻器。檢查設(shè)置參數(shù)是否如表9-1所示。序號位置點(diǎn)名稱位置點(diǎn)說明1P0等待吸取工件位置2P1機(jī)器人初始位置3P111機(jī)器人追蹤完成到放料中轉(zhuǎn)位置（與P0點(diǎn)左右相對）4P2機(jī)器人取吸盤等待位置（2號工裝上方）5P3機(jī)器人取吸盤位置（2號工裝）6P4機(jī)器人取照相機(jī)等待位置（3號工裝上方）7P5機(jī)器人取照相機(jī)位置（3號工裝）8P6取工件盒位置9P7取工件蓋位置10P8入庫等待位置（左，近庫架，抓手橫向）11P81入庫中轉(zhuǎn)位置（與原點(diǎn)P1位置相近）表9-1機(jī)器人位置點(diǎn)序號位置點(diǎn)名稱位置點(diǎn)說明12P90倉庫左下位置13P91倉庫右下位置14P92倉庫左上位置15P93倉庫右上位置16P12裝配單元中轉(zhuǎn)位置（抓手豎向）17P13裝配單元中轉(zhuǎn)位置（抓手橫向）18PH1橫向視覺檢測臺上方位置19PV10在1號臺1號工位上拍照位置20PV11在1號臺2號工位上拍照位置21PV12在1號臺3號工位上拍照位置22PV13在1號臺4號工位上拍照位置23PV20在2號臺1號工位上拍照位置24PV21在2號臺2號工位上拍照位置25PV22在2號臺3號工位上拍照位置序號位置點(diǎn)名稱位置點(diǎn)說明26PV23在2號臺4號工位上拍照位置27PV30在3號臺1號工位上拍照位置28PV31在3號臺2號工位上拍照位置29PV32在3號臺3號工位上拍照位置30PV33在3號臺4號工位上拍照位置31PV40橫向拍照位置32P201號裝配臺上方位置（橫向）33P211號裝配臺上方位置（豎向）34P222號裝配臺上方位置（豎向）35P233號裝配臺上方位置（豎向）36PPT在盒子上放工件準(zhǔn)備位置37PPT111號臺1號工位放置位置38PPT121號臺2號工位放置位置39PPT131號臺3號工位放置位置40PPT141號臺4號工位放置位置序號位置點(diǎn)名稱位置點(diǎn)說明41PPT212號臺1號工位放置位置42PPT222號臺2號工位放置位置43PPT232號臺3號工位放置位置44PPT242號臺4號工位放置位置45PPT313號臺1號工位放置位置46PPT323號臺2號工位放置位置47PPT333號臺3號工位放置位置48PPT343號臺4號工位放置位置49PFL1放廢料位置1（豎向）50PFL2放廢料位置2（豎向）51PFL3放廢料位置3（豎向）52PFL4放廢料位置4（橫向）

3.機(jī)器人位置點(diǎn)調(diào)整使用機(jī)器人軟件并聯(lián)機(jī)，在線→程序→main,prg，單擊右鍵選擇“在調(diào)試狀態(tài)下打開程序”，可以使用程序跳轉(zhuǎn)、單步運(yùn)行、直接運(yùn)行等操作，配合示教單元手動(dòng)操作將下面表中的機(jī)器人位置點(diǎn)校準(zhǔn)并保存（注意：要經(jīng)常進(jìn)行關(guān)閉程序使位置點(diǎn)及時(shí)保存，因?yàn)榭赡艹霈F(xiàn)機(jī)器人與計(jì)算機(jī)通信出錯(cuò)的情況，使得數(shù)據(jù)保存不了）。注意：在線調(diào)試時(shí)，要將PLC打到“STOP”，讓出操作權(quán)。

4.機(jī)器人跟蹤程序調(diào)試（1）程序調(diào)試。聯(lián)機(jī)在調(diào)試狀態(tài)下打開主程序，將機(jī)器人運(yùn)行到P0點(diǎn)后關(guān)閉主程序。使用機(jī)器人軟件并聯(lián)機(jī)，在“在線”→“監(jiān)視”→“動(dòng)作監(jiān)視”→“程序監(jiān)視”下雙擊“編輯插槽”。機(jī)器人控制器打到“手動(dòng)”、示教單元TBENABLE按下。使用示教單元在手動(dòng)狀態(tài)下打開“A”程序，并跳轉(zhuǎn)到第一步，此時(shí)該程序在計(jì)算機(jī)插槽窗口中顯示。手動(dòng)單步運(yùn)行程序（逐步按前進(jìn)）到13步。（注：按FUNCTION鍵切換成前進(jìn)，按F1鍵單步運(yùn)行程序）。

下載并運(yùn)行直流電機(jī)調(diào)試用PLC程序，按一下“運(yùn)行”鍵，直線輸送帶動(dòng)作（切換控制柜中的下方開關(guān)可以改變輸送帶的傳送方向），按一下按“停止”鍵則輸送帶停止動(dòng)作。使同步帶上的字符停留在對射傳感器處；機(jī)器人手爪夾持定位工裝；手動(dòng)運(yùn)行機(jī)器人（切換成JOG操作）到同步帶上的字符處（第一次機(jī)器人位置，貼近同步帶，對準(zhǔn)某個(gè)字符，并記住該字符的位置）。手動(dòng)單步運(yùn)行程序（逐步按前進(jìn)）到17步。使輸送帶正轉(zhuǎn)，同步帶上的字符向前移動(dòng)20~30cm后停止；切換到JOG操作，手動(dòng)運(yùn)行機(jī)器人到與第一次機(jī)器人位置示教時(shí)相同的字符位置處（第二次機(jī)器人位置），關(guān)閉JOG操作。繼續(xù)手動(dòng)單步運(yùn)行程序（逐步按前進(jìn)），一直到程序結(jié)束（END），關(guān)閉（顯示保存）。（2）C程序調(diào)試如圖9-1所示。圖9-1C程序調(diào)試

聯(lián)機(jī)在調(diào)試狀態(tài)下打開主程序，將機(jī)器人運(yùn)行到P0點(diǎn)后關(guān)閉主程序。使用機(jī)器人軟件并聯(lián)機(jī)，在線→監(jiān)視→動(dòng)作監(jiān)視→程序監(jiān)視→編輯插槽（雙擊打開）。機(jī)器人控制器打到“手動(dòng)”、示教單元TBENABLE按下。使用示教單元在手動(dòng)狀態(tài)下打開“C”程序。手動(dòng)單步運(yùn)行程序（逐步按前進(jìn)）到22步（注意：到21步后會(huì)循環(huán)10次，直到M1的值為10）。激活取料檢測對射傳感器（用工件擋?。Ｊ謩?dòng)單步運(yùn)行程序（逐步按前進(jìn)）到24步，運(yùn)行直流電機(jī)調(diào)試用PLC程序，使輸送帶正轉(zhuǎn)，標(biāo)記向前移動(dòng)20~30cm；手動(dòng)移動(dòng)機(jī)器人（切換成JOG操作）到物料正上方（吸取位置，吸盤壓住工件），關(guān)閉JOG操作。手動(dòng)單步運(yùn)行程序（逐步按前進(jìn)）一直到結(jié)束（END），關(guān)閉（顯示保存）。手動(dòng)抬升機(jī)器人，取下吸盤。

5.設(shè)備自動(dòng)運(yùn)行設(shè)備自動(dòng)運(yùn)行注意事項(xiàng)如下。(1）機(jī)器人控制器選擇自動(dòng)運(yùn)行模式。(2）機(jī)器人控制器中選擇運(yùn)行程序?yàn)椤?.prg”，速度設(shè)為30。(3）每次自動(dòng)運(yùn)行應(yīng)按下面順序進(jìn)行上電。①將PLC運(yùn)行開關(guān)打到STOP。②將以太網(wǎng)、RFID模塊的電源開關(guān)打到關(guān)閉狀態(tài)。③將PLC運(yùn)行開關(guān)打到RUN。④將以太網(wǎng)、RFID模塊的電源開關(guān)打到打開狀態(tài)。⑤按控制面板的復(fù)位按鈕。⑥按控制面板的啟動(dòng)按鈕，如圖9-2所示。圖9-2知識拓展知識拓展工業(yè)機(jī)器人的構(gòu)造？工業(yè)機(jī)器人由主體、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)和控制系統(tǒng)三個(gè)基本部分組成。主體即機(jī)座和執(zhí)行機(jī)構(gòu)，包括臂部、腕部和手部，有的機(jī)器人還有行走機(jī)構(gòu)。大多數(shù)工業(yè)機(jī)器人有3～6個(gè)運(yùn)動(dòng)自由度，其中腕部通常有1～3個(gè)運(yùn)動(dòng)自由度；驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)包括動(dòng)力裝置和傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，用以使執(zhí)行機(jī)構(gòu)產(chǎn)生相應(yīng)的動(dòng)作；控制系統(tǒng)是按照輸入的程序?qū)︱?qū)動(dòng)系統(tǒng)和執(zhí)行機(jī)構(gòu)發(fā)出指令信號，并進(jìn)行控制。任務(wù)二總體運(yùn)行

運(yùn)行示例程序，示例程序的控制流程如下。（1）工件裝配流程編輯軟件給PLC下發(fā)工件裝配流程，PLC對裝配流程進(jìn)行保存，用以重復(fù)裝配。工件有不同編號、顏色、高度之分，此處規(guī)定三個(gè)裝配臺顏色分別為藍(lán)、紅、黃，編號順序全為1、2、3、4，高度全為低的工件，如圖9-3所示。圖9-3工件規(guī)定裝配流程圖

（2）系統(tǒng)復(fù)位：上電后按下面板上的“復(fù)位”鍵3s，控制程序開始復(fù)位，機(jī)器人回到初始位置，各氣缸退回。復(fù)位完成后“運(yùn)行指示燈”閃爍。（3）啟動(dòng)?！斑\(yùn)行指示燈”閃爍時(shí)，按下“啟動(dòng)”鍵，執(zhí)行以下任務(wù)（可同時(shí)進(jìn)行）：工件蓋料庫檢測到有工件蓋，出料臺檢測到是空位，工件蓋推料氣缸向外推出一個(gè)工件蓋；機(jī)器人從初始位置運(yùn)行到工具換裝等待位置。（4）機(jī)器人運(yùn)行到工件盒出料臺上方，接著將出料臺上的工件盒搬到3號裝配臺上（應(yīng)先橫向搬到1號裝配臺上過渡），機(jī)器人回到工件盒出料臺上方等待；工件盒料庫檢測到有工件盒，工件盒推料氣缸向外推出下一個(gè)工件盒。（5）機(jī)器人運(yùn)行到工件盒出料臺上方，接著將出料臺上的工件盒搬到2號裝配臺上（應(yīng)先橫向搬到1號裝配臺上過渡），機(jī)器人回到工件盒出料臺上方等待；工件盒料庫檢測到有工件盒，工件盒推料氣缸向外推出下一個(gè)工件盒。（6）機(jī)器人運(yùn)行到工件盒出料臺上方，接著將出料臺上的工件盒搬到1號裝配臺上。（7）機(jī)器人運(yùn)行到工具換裝裝置處裝上吸盤工裝，并運(yùn)行到工件跟蹤吸取等待位置。（8）工件料庫檢測到有工件后，四個(gè)工件料庫分時(shí)各自推出工件，同時(shí)環(huán)形輸送帶、直線輸送帶開始運(yùn)行；推出的工件由環(huán)形輸送帶向前傳送，到達(dá)RFID檢測單元進(jìn)行檢測。

（9）PLC主控制器對RFID讀寫器進(jìn)行操作，讀出工件內(nèi)標(biāo)簽信息，PLC判斷工件是否為裝配需要的，并控制機(jī)器人進(jìn)行分揀。具體分揀操作如下：如果是可用工件，工件到達(dá)直線輸送帶后，且跟蹤傳感器觸發(fā)，機(jī)器人將進(jìn)行跟蹤吸取工件的操作，并將工件搬運(yùn)到裝配等待位置，根據(jù)工件的信息，將工件裝入對應(yīng)裝配臺上工件盒的相應(yīng)位置，之后機(jī)器人回到跟蹤吸取等待位置；如果是不可用工件，機(jī)器人跟蹤吸取工件并將該工件投入廢料筐中，之后機(jī)器人回到跟蹤吸取等待位置。（10）被分時(shí)推出的下一個(gè)工件此時(shí)到達(dá)RFID檢測單元進(jìn)行檢測，機(jī)器人進(jìn)行重復(fù)分揀操作，直到三個(gè)工件盒全部裝配完成。（11）三個(gè)工件盒全部裝配完成后，機(jī)器人運(yùn)行到工具換裝裝置處裝上視覺工裝。（12）機(jī)器人運(yùn)行到1號裝配臺上方，視覺相機(jī)從上往下對工件盒的每一個(gè)工位中的工件（12個(gè)）進(jìn)行拍照；同時(shí)視覺處理器進(jìn)行分析（編號和顏色比對），并將檢測結(jié)果輸出給機(jī)器人。如果檢測結(jié)果為不合格，機(jī)器人將此工件盒標(biāo)記為不合格品，之后機(jī)器人依次運(yùn)行到2號、3號裝配臺上方，對工件盒進(jìn)行相同的檢測操作。視覺檢測要求如下：工件的顏色、編號與規(guī)定裝配流程一致。（13）三個(gè)工件盒全部檢測完成后，機(jī)器人運(yùn)行到工具換裝裝置處放回視覺工裝。（14）如果機(jī)器人有裝配不合格記錄，機(jī)器人逐個(gè)將不合格的工件盒搬運(yùn)到廢料框中。

（15）如果機(jī)器人記錄裝配有合格品，機(jī)器人運(yùn)行到工具換裝裝置處裝上吸盤工裝。（16）機(jī)器人放回吸盤工裝，將其中一個(gè)合格品工件盒搬運(yùn)到橫向檢測臺（按裝配臺編號從小到大的順序）。（17）機(jī)器人運(yùn)行到工具換裝裝置處裝上視覺工裝。機(jī)器人運(yùn)行到橫向檢測臺前方對工件盒進(jìn)行拍照，同時(shí)視覺處理器進(jìn)行分析（高度比對），并將檢測結(jié)果輸出給機(jī)器人。機(jī)器人對檢測結(jié)果進(jìn)行分析判別，并記錄是否合格。（18）機(jī)器人運(yùn)行到工具換裝裝置處放回視覺工裝。機(jī)器人根據(jù)當(dāng)前橫向檢測臺上的工件盒合格與否進(jìn)行不同處理。如為不合格則將此工件盒搬運(yùn)到廢料框中，繼續(xù)判斷裝配臺是否還有合格品，如有則從步驟（16）開始重復(fù)操作，如沒有則機(jī)器人回到初始位置，一個(gè)裝配流程結(jié)束，機(jī)器人從步驟（4）開始重復(fù)操作完成下一個(gè)裝配流程。如為合格，將此工件盒搬運(yùn)到1號裝配臺，機(jī)器人夾取工件蓋到工件盒上，使其組成一個(gè)生產(chǎn)組合體。機(jī)器人將成品搬運(yùn)到倉庫空位置：使用裝在大口夾上的光纖傳感器檢測未知倉庫是否為空。當(dāng)一個(gè)成品入庫后，控制系統(tǒng)需記錄此庫位不為空，下一個(gè)成品入庫時(shí)應(yīng)直接跳過該庫位。工作流程內(nèi)倉庫位置優(yōu)先級別為：1>2>3>4……>9，倉庫位置分布如圖9-4所示。繼續(xù)判斷裝配臺是否還有合格品，如有則從步驟（16）開始重復(fù)操作。

（19）全部成品入庫完成后，機(jī)器人運(yùn)行到初始位置，機(jī)器人從步驟（4）開始重復(fù)操作完成下一個(gè)裝