在实际生产中,大批量玻璃生产的清洗工序常采用工业机器人自动化清洗的生产方式。工厂产线上,工业机器人对玻璃的搬运采用机器人末端安装的真空吸盘,对玻璃的边角进行抓取,使用一台输送链将工件送至机器人行程范围,机器人抓取和翻转工件,并将工件放置于清洗机输入端。本实验主要难点是机器人与输送链、清洗机等外部设备协同工作下的工作站离线虚拟仿真,其基本思路是:分析玻璃清洗的工艺,对工作站布局,设置Smart组件参数,通过离线编程和RAPID编程,进行仿真设置,完成实验。
(1)设备布局与系统创建
工件为批量化生产的玻璃产品,长度1200mm,宽度900mm,厚度为5mm,工厂内采用总线输送,将工件输送至各单站工位。单站工位采用一台ABB IRB6700机器人,末端安装吸盘夹具夹持工件,将工件从输送链抓取至清洗机输入端,由清洗机对工件自动清洗。
机器人模型、控制柜为ABB RobotStudio仿真软件导出,格式为OBJ的三维模型;输送链、清洗机、吸盘工具采用Solidworks建模后保存成SAT或IGES格式,利用导入几何体功能导入至虚拟环境。设备布局图中预留了工位区3D草图,各设备放置位置已做标识,学生可通过手动线性调整设备摆放位置和角度。
(2)Smart组件设置
Smart组件就是在RobotStudio中实现动画效果的高效工具,玻璃清洗工作站的Smart组件分为:SC-输送链、SC-清洗机、SC-工具。
(3)离线编程
在工业机器人应用中,对于简单的直线或圆弧,通过现场示教就可生成机器人运行轨迹。但是对于一些不规则的形状,若是再采用现场手动示教编程生成机器人运行轨迹,不仅耗时长而且精度不易保证。
(4)RAPID编程
RAPID语言是瑞典ABB公司对针对机器人进行逻辑、运动以及IO控制开发的机器人编程语言。RAPID语言类似于高级语言编程,与VB和C语言结构相近。PAPID语言所包含的指令包含机器人运动的控制,系统设置的输入、输出,还能实现决策、重复、构造程序、与系统操作员交流等功能。
(5)工作站逻辑及I/O信号设置
工作站逻辑适用于将smart组件信号与机器人系统配置信号进行相关联的配置。首先需要对机器人控制器配置IO信号,将IO信号与Smart组件建立连接。