機(jī)器人編程如何實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)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(dòng)化過(guò)程，不再需要專(zhuān)門(mén)的編程裝置，因?yàn)?strong>應(yīng)用程序模塊通過(guò)簡(jiǎn)單的參數(shù)設(shè)定便可實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì)。

日益增長(zhǎng)的產(chǎn)品個(gè)性化趨勢(shì)導(dǎo)致制造業(yè)的批次規(guī)模越來(lái)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(guò)程，所以它們?cè)?a target="_blank">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(dòng)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(dòng)作。這點(diǎn)既可以通過(guò)龍門(mén)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(dòng)也會(huì)變得如同單軸運(yùn)動(dòng)一樣簡(jiǎn)單

Lenze公司針對(duì)再次興起的驅(qū)動(dòng)任務(wù)開(kāi)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(dòng)化過(guò)程中并控制其運(yùn)動(dòng)。例如，擁有針對(duì)取放應(yīng)用的技術(shù)模塊和針對(duì)各種運(yùn)動(dòng)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(guò)PLC-Open Part 4確保了最高自由度，同時(shí)僅通過(guò)調(diào)整參數(shù)就能非常方便地完成取放運(yùn)動(dòng)，無(wú)需機(jī)器人方面的專(zhuān)業(yè)知識(shí)。

無(wú)需機(jī)器人方面的知識(shí)就能描繪客戶(hù)特有的運(yùn)動(dòng)

Lenze公司將機(jī)器人技術(shù)分為運(yùn)動(dòng)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(dòng)模型集成在核心里，這樣就可以在沒(méi)有機(jī)器人前期知識(shí)的情況下，迅速而高效地描繪出客戶(hù)特有的運(yùn)動(dòng)，也就是說(shuō)軌跡的規(guī)劃不受運(yùn)動(dòng)學(xué)的限制，運(yùn)動(dòng)模型與產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)的部件之間的歸屬關(guān)系給了機(jī)器人運(yùn)動(dòng)指令，這樣就具有一個(gè)巨大的優(yōu)勢(shì)：一旦運(yùn)動(dòng)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(dòng)指令：直線、圓、曲線和點(diǎn)對(duì)點(diǎn)，這些PLC-Open Part 4的運(yùn)動(dòng)指令可在IEC61131編程環(huán)境中使用，通過(guò)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(dòng)。為了滿(mǎn)足人們對(duì)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(dòng)

Lenze公司為Delta2、Delta3、Knickarm、Scara以及各種類(lèi)型的龍門(mén)機(jī)器人提供集成運(yùn)動(dòng)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(guò)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(dòng)著的物體。

因此工藝模塊和運(yùn)動(dòng)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(dòng)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(shì)還包括：一旦采用另一種運(yùn)動(dòng)，除了機(jī)械方面的集成外，只需要更換相應(yīng)的運(yùn)動(dòng)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(jiǎn)化了工程

這一方案是對(duì)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(guò)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(jiǎn)化，軟件的重復(fù)使用性和質(zhì)量得到改善，此外測(cè)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(guò)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(hù)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(lái)。

借助Lenze Fast構(gòu)件，通過(guò)簡(jiǎn)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(guò)程，所以可以省掉復(fù)雜接口的編程，工程過(guò)程變得更加簡(jiǎn)單和通用，培訓(xùn)、編程、試投產(chǎn)和測(cè)試工作都明顯減少。這一切有多么簡(jiǎn)單，使用開(kāi)發(fā)工具PLC Designer就知道了，它還能使測(cè)試變得可視。

例如，針對(duì)取放運(yùn)動(dòng)客戶(hù)只需要選擇運(yùn)動(dòng)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(dòng)就可以開(kāi)始了。這樣一來(lái)，復(fù)雜的取放運(yùn)動(dòng)變得如同定位用的單軸運(yùn)動(dòng)一樣簡(jiǎn)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(dòng)來(lái)完成操作任務(wù)

在實(shí)際生產(chǎn)中，設(shè)備生產(chǎn)商購(gòu)買(mǎi)成品運(yùn)動(dòng)件，自己編程或使用完全專(zhuān)有的機(jī)器人方案，將其集成至設(shè)備中仍然很常見(jiàn)。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(wèn)題，而使用自由運(yùn)動(dòng)件時(shí)必須進(jìn)行整體編程。Lenze公司正是針對(duì)這點(diǎn)對(duì)其應(yīng)用軟件Toolbox Fast進(jìn)行了擴(kuò)展，將控制和運(yùn)動(dòng)功能視為整體，在硬件方面，傳統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)控制和機(jī)器人控制融為一體。

未來(lái)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(duì)于它們而言再大的任務(wù)都可以通過(guò)多重運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)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(dòng)，而不需要為機(jī)器人編程。?

編輯：黃飛

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