1.2　設計機器人自動上下料程序

本節中，選擇鋁扣板板材（圖1-14）的成型沖壓為實踐對象，設計工業機器人自動上下料程序，實現機器人吸附鋁扣板板材自動上下料，并且完成沖床連續沖壓作業，以加深對機器人沖床自動上下料工作站的應用認知。

1.2.1　創建任務程序

若想設計一個機器人自動上下料程序，需在示教盒內創建一個任務程序。啟動機器人后，點按示教盒上的SELECT鍵[圖1-15（a）]，切換示教盒顯示屏畫面進入程序菜單[圖1-15（b）]，顯示目前示教盒內所創建的所有程序。

隨后點按示教盒上的F2 鍵[圖1-15（c）]，切換示教盒顯示屏畫面至新建任務程序[圖1-15（d）]，為新創建的程序起一個文件名。通過移動光標可以選擇單詞、大寫、小寫、其他/鍵盤和示教盒面板上的阿拉伯數字命名。此外，通過移動光標可以對文件名的任意部分進行修改或者替換。

為新創建的程序設置好文件名后，點按ENTER鍵[圖1-15（e）]，光標移至顯示屏上的結束[圖1-15（f）]，再次點按ENTER鍵即可完成新任務的創建。

1.2.2　規劃示教機器人運動軌跡

機器人按照輸入的信號搬運原材料和成品，在工作過程中給沖床PLC和工控板輸出信號，在規劃機器人運動軌跡之前應梳理程序邏輯，如圖1-16所示。機器人的上下料運動軌跡應連續平穩，避免各關節在角度、角速度和角加速度變化上出現尖點突變。一方面，如果機器人在運動中遇到突變，就需要極大的驅動力矩（力），而且電機也會因為硬件條件的限制，負荷不了如此大的能量。另一方面，不容許機器人在工作過程中與沖床設備發生碰撞。

規劃機器人末端執行機構的上下料軌跡時，不僅要依據自動化沖壓中上下料機器人與沖床之間的位置布局，還要考慮到機器人在工作過程中應盡量避開障礙物，以及關節角速度和角加速度的影響。規劃后的機器人末端執行機構的上下料軌跡如圖1-17所示。該機器人末端一次完整的上下料運動過程為：HOME點→夾持點→等待點→沖壓點→等待點→沖壓點→等待點→放置點→HOME點。

1.2.3　測試機器人運動軌跡

正式開始程序之前，先要對機器人的運動軌跡進行測試。機器人和沖床開機后，點按示教盒上的STEP鍵，將程序執行模式設置為“單步”（示教盒狀態指示燈區的單步點亮）；同時，點按速度倍率鍵，設置速度倍率 25%～30%，單步測試機器人運動軌跡，觀察夾持點、等待點、沖壓點和放置點等位置的機器人姿態準確性和合理性，確認整個機器人運動過程中無碰撞和動作報警發生。

經單步測試程序無誤后，可將程序執行模式切換為“連續模式”，提高速度倍率至50%～100%，消除報警信息，并確保工作站安全防護裝置已按要求置位情況下，連續運轉任務程序。

1.2.4　測試機器人任務程序

機器人按照輸入的信號搬運原材料和成品，在工作過程中給沖床PLC和工控板輸出信號，通過前文對機器人上下料流程的梳理和機器人運動軌跡的規劃進行編程，具體程序如圖1-18所示。

待任務程序編制完成后，進行點位示教。需要注意的是：在示教點位過程中觀察夾持點、等待點、沖壓點和放置點等位置的機器人姿態準確性和合理性，確認整個機器人運動過程中無碰撞和動作報警發生，具體點位示教操作步驟如表1-8所示。

經單步測試程序（具體操作方式如 1.2.3節所述）測試無誤后，可將程序執行模式切換為“連續模式”，提高速度倍率至 50%～100%，消除報警信息，并確保工作站安全防護裝置已按要求置位情況下，連續運轉任務程序。機器人沖床沖壓鋁扣板的效果如圖1-19所示。

1.2.5　成品件檢測

在實際生產中，沖壓成品件的評定是多方面的，需要有具體的產品標準和專業的測試儀器。本次任務不具備這樣的條件，只能從常見的外觀缺陷及其調整方法進行介紹，如表1-9所示。

任務測評：

（1）在實際生產中，通常沖壓成品件的缺陷可以分為三類，分別是____、____和_____。

（2）實操任務：利用示教盒創建一個任務程序。

（3）實操任務：利用示教盒完成一次機器人上下料沖壓作業。