基于ABB工業(yè)機器人的電機裝配程序設(shè)計

梁舒

摘?要：針對工業(yè)機器人基礎(chǔ)應(yīng)用教學(xué)設(shè)備中的裝配模塊，介紹了基于ABB工業(yè)機器人應(yīng)用于電機裝配關(guān)鍵步驟的程序設(shè)計方法。利用子程序調(diào)用和偏移命令等相關(guān)指令，通過實驗驗證了程序設(shè)計的有效性和合理性。該方法可以推廣到一般工業(yè)機器人搬運的應(yīng)用場景中，提高工業(yè)機器人編程的效率。

關(guān)鍵詞：工業(yè)機器人?電機裝配?程序設(shè)計

一、工業(yè)機器人裝配模塊系統(tǒng)組成

工業(yè)機器人裝配模塊由ABB工業(yè)機器人本體、快換工具主盤、快換工具、立體倉庫、裝配平臺等組成。需要裝配的電機模型由基座、電機、減速器、輸出法蘭四部分組成，機器人需要將基座由倉庫放到裝配位置，再將電機裝配進基座，減速器和輸出法蘭按先后順序分別裝配在基座上，最后將產(chǎn)品放回倉庫位置。裝配過程中，需要選取合適的工具裝配不同的工件，基座需要用弧口氣爪工具抓取和放置，電機需要用直口工具抓取和放置，減速器和輸出法蘭需要用吸盤工具完成吸取和放置。

二、氣動工具動作部分程序設(shè)計

機器人需要利用安裝在機器人第六軸的主盤張開和鎖緊完成拾取不同工具的操作，對應(yīng)于氣動部分的電磁閥為YV1和YV2。機器人拾取到氣爪工具后，氣爪地張開和閉合需要氣動部分的電磁閥YV3和YV4控制，機器人拾取到吸盤工具后，吸盤的吸氣和放氣由氣動部分的電磁閥YV5控制。5個電磁閥對應(yīng)于機器人的五個輸出信號YV1-YV5，機器人編程時，通過置位和復(fù)位輸出信號的操作來控制氣動工具。分別建立工具鎖緊、工具釋放、夾爪開和夾爪閉的子程序，需要氣動工具做相應(yīng)的動作時，調(diào)用相應(yīng)的子程序即可。

三、機器人取放工具程序設(shè)計

原始狀態(tài)下，主盤安裝在機器人第六軸法蘭盤上，快換工具在設(shè)備平臺的一側(cè)。在裝配過程中，機器人需要先去拾取相應(yīng)的工具，完成裝配任務(wù)后，機器人還需要將工具放回。因平臺的立體倉庫模塊對機器人的運動路徑有一定的阻礙，因此程序設(shè)計時，要在快換工具平臺上方設(shè)置過渡點。設(shè)置絕對位置目標(biāo)點pHomeAbs0作為機器人的原點，pHomeAbsn90作為機器人取放工具的過渡點，保證機器人在取放工具的過程中，不會對周邊設(shè)備造成碰撞。

裝配任務(wù)需要三種工具，即弧口手爪、直口手爪和吸盤，就需要定義三個機器人目標(biāo)點作為機器人拾取和釋放工具的位置，分別設(shè)置為pGongJu1、pGongJu2和pGongJu3。以工具1為例，機器人首先移動到原點，調(diào)用工具釋放子程序?qū)⒅鞅P釋放，移動到過渡點，之后移動到pGongJu1點上方150mm處，之后減速到100mm/s運動到pGongJu1點上方20mm處，再減速到20mm/s，移動到拾取工具的位置pGongJu1點。等待0.5s后，執(zhí)行工具鎖緊子程序，之后再等待0.5s，按照剛才的路徑依次沿路返回到機器人原點。機器人釋放工具程序和拾取工具程序類似，只是在釋放工具前，需要先將控制氣爪的YV3和YV4置零，保證氣路關(guān)閉。該部分對應(yīng)的機器人程序如下：

PROC QuGongJu1（）

MoveAbsJ pHomeAbs0＼NoEOffs， v500， fine， tool0;

GongJuShiFang;

MoveAbsJ pHomeAbsn90＼NoEOffs， v500， z20， tool0;

MoveL Offs（pGongJu1，0，0，150），v500，z20，tool0;

MoveL Offs（pGongJu1，0，0，20），v100，z20，tool0;

MoveL pGongJu1，v20，fine，tool0;

WaitTime 0.5;?GongJuSuoJin;?WaitTime 0.5;

MoveL Offs（pGongJu1，0，0，20），v20，z20，tool0;

MoveL Offs（pGongJu1，0，0，150），v100，z20，tool0;

MoveAbsJ pHomeAbsn90＼NoEOffs， v500， z20， tool0;

MoveAbsJ pHomeAbs0＼NoEOffs， v500， fine， tool0;

ENDPROC

PROC FangGongJu1（）

MoveAbsJ pHomeAbs0＼NoEOffs， v500， fine， tool0;

MoveAbsJ pHomeAbsn90＼NoEOffs， v500， z20， tool0;

MoveL Offs（pGongJu1，0，0，150），v500，z20，tool0;

MoveL Offs（pGongJu1，0，0，20），v100，z20，tool0;

MoveL pGongJu1，v20，fine，tool0;

Reset YV4;?Reset YV3;?WaitTime 0.5;

GongJuShiFang;?WaitTime 0.5;

MoveL Offs（pGongJu1，0，0，20），v20，z20，tool0;

MoveL Offs（pGongJu1，0，0，150），v100，z20，tool0;

MoveAbsJ pHomeAbsn90＼NoEOffs， v500， z20， tool0;

MoveAbsJ pHomeAbs0＼NoEOffs， v500， fine， tool0;

ENDPROC

四、機器人主程序設(shè)計

根據(jù)裝配模塊的布局和裝配順序，在相關(guān)的裝配子程序設(shè)計完成后，需要進行機器人主程序的設(shè)計。整體程序調(diào)試完成后，ABB機器人在自動運行時，程序從主程序開始執(zhí)行。首先執(zhí)行初始化程序，將設(shè)備中各信號進行復(fù)位，機器人拾取弧口工具并將電機基座放到裝配位置，完成基座裝配后機器人將弧口工具放回快換工具的位置。機器人繼續(xù)拾取直口工具并將電機裝配到基座內(nèi)，之后將直口工具放回。整個電機裝配完成后，機器人再用弧口工具將產(chǎn)品從裝配位置放回到倉庫中，從而完成整個裝配的流程。

五、結(jié)語

工業(yè)機器人編程需要注意使用合理的程序結(jié)構(gòu)，利用子程序、偏移指令等功能實現(xiàn)對程序的優(yōu)化，使機器人程序執(zhí)行的效率更高，動作流程更加流暢。在工業(yè)機器人的其他應(yīng)用類型的編程中，也可以使用類似的方法提高編程的效率。

參考文獻

[1]潘洪坤.基于ABB工業(yè)機器人示教系統(tǒng)的教學(xué)項目設(shè)計[J].山東工業(yè)技術(shù)，2017（8）：244—245.