软件版本:RobotStudio 6.08

机器人型号:IRB 460

项目内容:Smart 组件动态输送链 + 动态夹具 + 工作站逻辑联动 + 完整码垛仿真


一、项目概述

  本项目基于 Smart 组件 完成带输送链的机器人码垛工作站全流程搭建,实现自动上料、动态输送、产品检测、机器人抓取、码垛放置的闭环仿真。

知识目标

  1. 理解 Smart 组件及子组件功能
  2. 掌握动态输送链创建与参数设置
  3. 掌握动态真空夹具创建方法
  4. 掌握机器人 I/O 与 Smart 信号联动逻辑

能力目标

  1. 能独立创建动态输送链仿真单元
  2. 能完成动态夹具(吸嘴)动作仿真
  3. 能完成工作站整体信号联动与调试
  4. 能运行完整码垛仿真并录制动画

项目进展

  • ✅ 解包并新建码垛工作站
  • ✅ 创建 SC_InFeeder 输送链 Smart 组件
  • ✅ 完成 Source、Queue、LinearMover、PlaneSensor 配置
  • ✅ 完成 I/O 信号与逻辑门连接
  • ✅ 创建 SC_Gripper 动态夹具 Smart 组件
  • ✅ 完成 LineSensor、Attacher、Detacher 信号配置
  • ✅ 机器人系统备份、I/O 配置、RAPID 程序加载
  • ✅ 完成工作站总逻辑信号联动
  • ✅ 完整仿真运行:输送 → 到位 → 抓取 → 码垛 → 循环

二、任务 5-1 使用 Smart 组件创建动态输送链

1. 创建输送链 Smart 组件(SC_InFeeder)

  1. 建模 → Smart 组件 → 重命名:SC_InFeeder

  2. 添加子组件:

    • Source(产品源:Product_Source)
    • Queue(队列管理)
    • LinearMover(直线运动)
    • PlaneSensor(平面到位检测)
    • LogicGate(Not)(非门逻辑)
  3. 关键设置

    • 取消输送链 可由传感器检测
    • 将 InFeeder 拖入 SC_InFeeder
    • 设置属性连结与信号流向

2. I/O 信号创建

  • diStart:启动输送
  • doBoxInPos:产品到位输出

3. 信号连接(核心)

  1. diStart → Source.Execute
  2. Source.Execute → Queue.Enqueue
  3. PlaneSensor.SensorOut → Queue.Dequeue
  4. PlaneSensor.SensorOut → doBoxInPos
  5. PlaneSensor.SensorOut → LogicGate.Not
  6. Not.Output → Source.Execute(自动循环供料)

📷 关键截图图

5-1 解包工作站图

5-2 新建 Smart 组件图

5-3~ 图 5-13 子组件添加与参数图

5-14~ 图 5-26 信号连接完整配置

图 5-27~ 图 5-30 仿真运行效果


三、任务 5-2 使用 Smart 组件创建动态夹具

1. 创建夹具 Smart 组件(SC_Gripper)

  1. 建模 → Smart 组件 → 命名:SC_Gripper
  2. 拆除原工具 tGripper
  3. 将 tGripper 拖入 SC_Gripper,并勾选 设定为 Role
  4. 拖拽安装到机器人 IRB460 法兰

2. 添加子组件

  • LineSensor(线段检测工件)
  • Attacher(吸附夹紧)
  • Detacher(释放放下)
  • LogicGate(Not)
  • LogicSRLatch(信号锁存)

3. 属性连结(核心)

  1. LineSensor.SensedPart → Attacher.Child
  2. Attacher.Child → Detacher.Child

4. I/O 信号

  • diGripper:夹具控制(吸 / 放)
  • doVacuumOK:真空反馈

5. 信号连接

  1. diGripper → LineSensor.Active
  2. LineSensor.SensorOut → Attacher.Execute
  3. diGripper → Not.Input → Not.Output → Detacher.Execute
  4. Attacher.Execute → SRLatch.Set
  5. Detacher.Execute → SRLatch.Reset
  6. SRLatch.Output → doVacuumOK

📷 关键截图夹具 Smart 组件创建、传感器设定、吸附释放逻辑、仿真抓取效果


四、任务 5-3 工作站逻辑设定及仿真运行

1. 机器人系统备份与初始化

  1. 控制器 → 备份 → 创建备份
  2. 重启 → I - 启动 重置系统

2. 机器人 I/O 配置

  1. 新建 Unit:Board10
  2. 新建信号:
    • diBoxInPos(输入:产品到位)
    • diVacuumOK(输入:真空反馈)
    • doGripper(输出:夹具控制)

3. 加载 RAPID 程序(核心代码)

加载 MainMoudle 模块,包含:

  • rInitAll:初始化
  • rPick:抓取
  • rPlace:放置
  • rPlaceRD:计数
  • rPosition:码垛位置规划

rapid

MODULE MainMoudle
    ! 初始化
    PROC rInitAll()
        pActualPos:=CRobT(\tool:=tGripper);
        pActualPos.trans.z:=pHome.trans.Z;
        MoveL pActualPos,v500,fine,tGripper\wobj:=wobj0;
        MoveJ pHome,v500,fine,tGripper\wobj:=wobj0;
        bPalletFull:=FALSE;
        nCount:=1;
        Reset doGripper;
    ENDPROC

    ! 抓取工件
    PROC rPick()
        MoveL Offs(pPick,0,0,300),v2000,z50,tGripper\WObj:=wobj0;
        WaitDI diBoxInPos,1;
        MoveL pPick,v500,fine,tGripper\WObj:=wobj0;
        Set doGripper;
        WaitDI diVacuumOK,1;
        MoveL Offs(pPick,0,0,300),v500,z50,tGripper\WObj:=wobj0;
    ENDPROC

    ! 放置码垛
    PROC rPlace()
        rPosition;
        MoveL Offs(pPlace,0,0,300),v2000,z50,tGripper\WObj:=wobj0;
        MoveL pPlace,v500,fine,tGripper\WObj:=wobj0;
        Reset doGripper;
        WaitDI diVacuumOK,0;
        MoveL Offs(pPlace,0,0,300),v500,z50,tGripper\WObj:=wobj0;
        rPlaceRD;
    ENDPROC

    ! 码垛计数
    PROC rPlaceRD()
        Incr nCount;
        IF nCount>=11 THEN
            nCount:=1;
            bPalletFull:=TRUE;
            MoveJ pHome,v1000,fine,tGripper\WObj:=wobj0;
        ENDIF
    ENDPROC
ENDMODULE

4. 工作站总逻辑连接(最核心)

  1. 机器人 doGripper → 夹具 SC_Gripper.diGripper
  2. 输送链 doBoxInPos → 机器人 diBoxInPos
  3. 夹具 doVacuumOK → 机器人 diVacuumOK

5. 仿真运行

  1. 打开 I/O 仿真器 → 选择 SC_InFeeder
  2. 点击 diStart 启动输送
  3. 产品自动输送 → 到位 → 机器人抓取 → 码垛 → 循环
  4. 码够 10 个自动停止

📷 关键截图

系统备份

I/O 配置、

程序加载、

工作站逻辑、

仿真运行全过程


五、遇到的困难及解决方法

  1. 问题:传感器检测不到工件,输送不循环解决:取消输送链 “可由传感器检测”,并检查 PlaneSensor 位置与方向。

  2. 问题:夹具吸不住产品解决:确认 LineSensor 起点 / 终点正确,Attacher.Parent 设置为 SC_Gripper。

  3. 问题:机器人与 Smart 组件信号不联动解决:在 “工作站逻辑” 中正确映射 3 组 I/O 信号。

  4. 问题:产品重复生成、堆积解决:给 Source 勾选 Transient(临时对象)。

  5. 问题:RAPID 程序报错信号未定义解决:先配置 Board10 与信号,再加载程序,重新同步。


六、个人心得

  1. Smart 组件是 RobotStudio 仿真的灵魂,能不写代码就实现机械动态效果。
  2. 输送链标准结构:Source + Queue + LinearMover + Sensor
  3. 夹具标准结构:Sensor + Attacher + Detacher + 逻辑门
  4. 信号连接是整个项目的关键,一个信号错全工作站不动作。
  5. 工业真实逻辑就是:输送→到位→抓取→移动→放置→循环,和本次仿真完全一致。
  6. 先分单元调试(输送调通、夹具调通),再联调总逻辑,是最高效的工程方法。

七、版权声明

本文为 《工业机器人离线编程与仿真》项目五 完整实训报告,所有步骤、截图、RAPID 代码、信号配置均依据课堂实操整理,原创版权所有。仅限学习交流,禁止商用、抄袭、洗稿。

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