機(jī)器人編程如何實(shí)現(xiàn)運(yùn)動設(shè)計(jì)

想進(jìn)行產(chǎn)品批次規(guī)模為1 的生產(chǎn)，就必須具有靈活的生產(chǎn)設(shè)備，因此也就幾乎不可避免地需要使用機(jī)器人。要將機(jī)器人納入整體自動化過程，不再需要專門的編程裝置，因?yàn)?strong>應(yīng)用程序模塊通過簡單的參數(shù)設(shè)定便可實(shí)現(xiàn)運(yùn)動設(shè)計(jì)。

日益增長的產(chǎn)品個(gè)性化趨勢導(dǎo)致制造業(yè)的批次規(guī)模越來越小，因此生產(chǎn)設(shè)備必須更加靈活。為此產(chǎn)生了機(jī)器人，因?yàn)樗鼈儾辉俟淌亟┯驳倪\(yùn)行過程，所以它們在工業(yè)制造中的參與程度大規(guī)模上升。

在此采用哪種運(yùn)動學(xué)原理并不重要，關(guān)鍵是要在一個(gè)空間內(nèi)完成多維動作。這點(diǎn)既可以通過龍門系統(tǒng)的直線式連接實(shí)現(xiàn)，也可以采用三角機(jī)器人那樣的非直線式。鑒于機(jī)器人在制造行業(yè)的廣泛用途，機(jī)械生產(chǎn)廠家需要能夠非常容易適應(yīng)各種任務(wù)要求的靈活技術(shù)。

采用機(jī)器人模塊，即便是復(fù)雜的取放運(yùn)動也會變得如同單軸運(yùn)動一樣簡單

Lenze公司針對再次興起的驅(qū)動任務(wù)開發(fā)了已編程的軟件模塊：應(yīng)用軟件Toolbox Fast。

它包含完全準(zhǔn)備好的機(jī)器人方案，可以很方便地將機(jī)器人納入整體自動化過程中并控制其運(yùn)動。例如，擁有針對取放應(yīng)用的技術(shù)模塊和針對各種運(yùn)動的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換模塊可供使用。

機(jī)器人模塊中集成了一個(gè)擁有6自由度的高效機(jī)器人核心，在路徑規(guī)劃中，通過PLC-Open Part 4確保了最高自由度，同時(shí)僅通過調(diào)整參數(shù)就能非常方便地完成取放運(yùn)動，無需機(jī)器人方面的專業(yè)知識。

無需機(jī)器人方面的知識就能描繪客戶特有的運(yùn)動

Lenze公司將機(jī)器人技術(shù)分為運(yùn)動和路徑規(guī)劃。公司與大學(xué)合作，借助通用坐標(biāo)轉(zhuǎn)換方法將機(jī)器人的幾何計(jì)算和運(yùn)動模型集成在核心里，這樣就可以在沒有機(jī)器人前期知識的情況下，迅速而高效地描繪出客戶特有的運(yùn)動，也就是說軌跡的規(guī)劃不受運(yùn)動學(xué)的限制，運(yùn)動模型與產(chǎn)生運(yùn)動的部件之間的歸屬關(guān)系給了機(jī)器人運(yùn)動指令，這樣就具有一個(gè)巨大的優(yōu)勢：一旦運(yùn)動改變，整個(gè)程序仍可保留，人們只需要設(shè)置參數(shù)，不需要重新編程。

機(jī)器人核心支持傳統(tǒng)的運(yùn)動指令：直線、圓、曲線和點(diǎn)對點(diǎn)，這些PLC-Open Part 4的運(yùn)動指令可在IEC61131編程環(huán)境中使用，通過PLC-Open的“Buffer-Mode”和“Blending”功能可以實(shí)現(xiàn)諸如“往前看”和平滑等運(yùn)動。為了滿足人們對于機(jī)器人的這些特殊要求，PLC-Open命令包擴(kuò)展了一些特殊功能。

帶有完美機(jī)器人核心的機(jī)器人模塊使人們能夠輕松實(shí)現(xiàn)多軸的協(xié)調(diào)運(yùn)動

Lenze公司為Delta2、Delta3、Knickarm、Scara以及各種類型的龍門機(jī)器人提供集成運(yùn)動模型，除了最多6個(gè)主軸外，還可以控制副軸，這些受速度限制的過程（如涂膠、焊頭導(dǎo)向）都可以很容易地完成，TCP（刀具中心點(diǎn)）的各種工具也能夠使用。同時(shí)可實(shí)現(xiàn)機(jī)器人與傳送帶的同步，如抓取運(yùn)動著的物體。

因此工藝模塊和運(yùn)動模塊中含有完成任務(wù)必需的所有元素，人們只需要知道運(yùn)動任務(wù)是什么，而不需要知道機(jī)器人怎樣編程。其他優(yōu)勢還包括：一旦采用另一種運(yùn)動，除了機(jī)械方面的集成外，只需要更換相應(yīng)的運(yùn)動模塊并設(shè)置必要的機(jī)械參數(shù)。

標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)模型簡化了工程

這一方案是對機(jī)器模塊化的支持，因?yàn)槿蝿?wù)被分解為很多部分，所以降低了任務(wù)的復(fù)雜性。通過標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)模塊，機(jī)器人模塊能夠可靠地拆解和重新使用，最終使工程得到簡化，軟件的重復(fù)使用性和質(zhì)量得到改善，此外測試費(fèi)用也被降低。Lenze Fast中包含的應(yīng)用程序Template有助于完成控制領(lǐng)域的模塊化任務(wù)，通過Template的OMAC變量，包裝設(shè)備生產(chǎn)商可以按照Pack-ML標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施自己的應(yīng)用程序，客戶特有的程序組成部分同樣可以如工藝模塊一樣很方便地集成進(jìn)來。

借助Lenze Fast構(gòu)件，通過簡單的參數(shù)設(shè)置而不需要編程，就可以在控制器中使用機(jī)器人應(yīng)用程序。由于控制器也可以控制設(shè)備的其他軸和生產(chǎn)過程，所以可以省掉復(fù)雜接口的編程，工程過程變得更加簡單和通用，培訓(xùn)、編程、試投產(chǎn)和測試工作都明顯減少。這一切有多么簡單，使用開發(fā)工具PLC Designer就知道了，它還能使測試變得可視。

例如，針對取放運(yùn)動客戶只需要選擇運(yùn)動模塊，調(diào)取程序中的工藝模塊并設(shè)置參數(shù)，然后取放運(yùn)動就可以開始了。這樣一來，復(fù)雜的取放運(yùn)動變得如同定位用的單軸運(yùn)動一樣簡單。

借助預(yù)先設(shè)計(jì)的軟件模塊，機(jī)器生產(chǎn)商可以集成各種運(yùn)動來完成操作任務(wù)

在實(shí)際生產(chǎn)中，設(shè)備生產(chǎn)商購買成品運(yùn)動件，自己編程或使用完全專有的機(jī)器人方案，將其集成至設(shè)備中仍然很常見。利用完整機(jī)器人時(shí)，必須集成機(jī)器人的控制，包括軟件的通用性、通信和工程工具等所有問題，而使用自由運(yùn)動件時(shí)必須進(jìn)行整體編程。Lenze公司正是針對這點(diǎn)對其應(yīng)用軟件Toolbox Fast進(jìn)行了擴(kuò)展，將控制和運(yùn)動功能視為整體，在硬件方面，傳統(tǒng)的運(yùn)動控制和機(jī)器人控制融為一體。

未來幾年中，機(jī)器人技術(shù)將進(jìn)入至今還保留著的特殊而復(fù)雜的機(jī)械方案的領(lǐng)域，那些標(biāo)準(zhǔn)機(jī)器人對于它們而言再大的任務(wù)都可以通過多重運(yùn)動實(shí)現(xiàn)自動化。

機(jī)器的靈活性增加，而機(jī)械、電子、特別是軟件領(lǐng)域的工程費(fèi)用下降，人們的工作只是了解機(jī)器人的特殊運(yùn)動，而不需要為機(jī)器人編程。?

編輯：黃飛

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