PowerMILL Robot - 教程
基于powermill robot的机器人离线编程与仿真
ｄｏｉ:１０.１６１６９/ｊ.ｉｓｓｎ.１００８－２９３ｘ.ｋ.２０１９.０９.００８基于Ｐｏｗｅｒｍｉｌｌｒｏｂｏｔ的机器人离线编程与仿真章伟涌㊀朱㊀丹㊀刘亚萍(绍兴职业技术学院ꎬ浙江㊀绍兴３１２０００)摘㊀要:概述了工业机器人现状及其特点ꎬ比较了工业机器人的编程方法.通过一个典型实例重点介绍了工业机器人的离线编程方法ꎬ最后获得的机器人语言程序ꎬ经过实验仿真验证ꎬ结果表明这一方法减少了人们现场调试㊁验证机器人所需时间ꎬ极大地提高了编程效率ꎬ降低了生产成本ꎬ大幅提高了设备利用率.关键词:ＰｏｗｅｒＭｉｌｌＲｏｂｏｔꎻ机器人离线程ꎻ机器人语言中图分类号:ＴＧ６５９㊀㊀㊀文献标志码:Ａ㊀㊀㊀文章编号:１００８－２９３Ｘ(２０１９)０９－００５３－０７收稿日期:２０１８－１０－１７基金项目:浙江省教育厅科研资助项目 工业机器人加工编程的仿真与应用研究 (Ｙ２０１７３８６９６).作者简介:章伟涌(１９６３ )男ꎬ浙江诸暨人ꎬ绍兴职业技术学院机电工程学院副教授ꎬ研究方向:ＣＡＤ/ＣＡＭ设计与制造.０㊀引言当前ꎬ随着工业机器人技术的兴起ꎬ机器人技术给机械制造领域ꎬ带来了一场新的技术变革.从全球范围看ꎬ我国已成为世界最大工业机器人技术市场ꎬ机器人广泛应用于喷涂㊁焊接㊁激光和等离子体切割㊁铣削打磨等.然而ꎬ随着工业机器人的广泛应用ꎬ也面临着一些有待克服的技术问题.如复杂零件的机器人工作路径.现在人们在生产现场中ꎬ只是借助示教工具经过大量的调试ꎬ才能完成机器人的编程工作[１].此外ꎬ编程人员还必须解决机器人运动轨迹上的奇点等问题[２]ꎬ英国ＤＥＬＣＡＭ公司的机器人离线编程(Ｐｏｗｅｒｍｉｌｌｒｏｂｏｔｉｎｔｅｒｆａｃｅ)模块ꎬ为解决这些问题提供了新的途径[３].机器人离线编程(Ｐｏｗｅｒｍｉｌｌｒｏｂｏｔｉｎｔｅｒｆａｃｅ)模块ꎬ能模拟多达６轴及以上的机器人ꎬ但至今介绍机器人数控加工的文章并不多ꎬ本文旨在通过实例ꎬ着重介绍工业机器人离线编程数控加工方法.１㊀机器人技术简介工业机器人作为一种新机床设备ꎬ深刻地影响着当前制造业的生产方式.多达６轴及以上工业机器人ꎬ拥有较长节臂和更大自由度特点ꎬ故非常适合大型复杂件加工.另外ꎬ机器人能实现多工位姿态调整ꎬ工序复合集成程度高ꎬ对一般车㊁铣㊁钻㊁镗等工序[４]ꎬ在一台工业机器人上就能完成ꎬ不仅如此ꎬ机器人让装夹工件㊁转换基准和流转工序的次数大为减少[５]ꎬ起到了提高工件精度ꎬ减少设备ꎬ降低成本ꎬ减员增效的显著作用.尽管工业机器人有着这些独有技术优势ꎬ但是ꎬ工业机器人编程方式严重制约和影响着机器第３９卷第９期２０１９年１２月㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀绍㊀兴㊀文㊀理㊀学㊀院㊀学㊀报ＪＯＵＲＮＡＬＯＦＳＨＡＯＸＩＮＧＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹ㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀Ｖｏｌ ３９Ｎｏ ９Ｄｅｃ ２０１９人功能发挥[６]ꎬ现实中人们直接在机器人控制器上ꎬ采用示教工具对机器人进行点位与动作操作编程.最新机器人离线编程技术(Ｐｏｗｅｒｍｉｌｌｒｏｂｏｔｉｎｔｅｒｆａｃｅ)的出现ꎬ它脱离了机器人的实际控制器ꎬ将原先大量的机器人编程调试工作ꎬ从现场移到电脑屏幕上就能完成ꎬ它集成ＣＡＤ建模㊁机器人路径优化㊁碰撞检测㊁仿真等功能ꎬ称之为机器人离线编程系统[７]ꎬ它使得机器人编程更高效方便ꎬ进一步释放了人们的劳动力.２㊀机器人工作流程流程图如图１所示.㊀图１㊀流程图㊀３㊀加工准备３.１㊀模型分析在Ｐｏｗｅｒｍｉｌｌ中通过 文件－导入 工件模型(如图２所示).该工件是一个铝制铸件ꎬ具有六个相同结构毛刺边框ꎬ因铸造产生毛刺需铣削打磨.原先手工打磨法毛刺去除效率低㊁效果差㊁劳动强度大又不安全.如果采用工业机器人ꎬ去除毛刺高效安全ꎬ能减少大量的劳动力成本.图２㊀工件模型㊀３.２㊀工艺准备Ｐｏｗｅｒｍｉｌｌｒｏｂｏｔ机器人编程ꎬ需设置工件毛坯.通过主菜单 文件 选项 输入模型 ꎬ在毛坯对话框选择 由...定义－三解形 的选项ꎬ用于工件毛坯设置ꎬ该选项在Ｐｏｗｅｒｍｉｌｌ中用于铸件㊁锻件设定.３.２.１㊀工装装夹采用气动夹持器装夹该工件ꎬ工件结构对称ꎬ非常适合机器人铣削打磨除刺.３.２.２㊀刀具选择Ｐｏｗｅｒｍｉｌｌ数控铣床或加工中心编程ꎬＰｏｗｅｒｍｉｌｌｒｏｂｏｔ机器人只是选择不同机床设备ꎬ但刀具可用于加工中心或机器人进行同一条工作路径ꎬ这样ꎬ工业机器人工作路径ꎬ可由Ｐｏｗｅｒ￣ｍｉｌｌ铣削加工刀具路径获取ꎬ且可采取相同加工策略[８].即铣削刀具路径可转变为Ｐｏｗｅｒｍｉｌｌｒｏｂｏｔ机器人运动轨迹路径.实际应用中机器人采用扁形切割刀头打磨ꎬ刀具设置为铣削立铣刀参数ꎬ确保二者刀具偏置值㊁刀具轴向深度一致ꎬ确保两者刀具路径高度吻合.３.２.３㊀切削用量切削用量如表１所示.４㊀编制刀路４ １㊀选择参考线ｐｏｗｅｒｍｉｌｌ中参考线可帮助用户定义刀具路径ꎬ参考线可以是平面或空间闭合曲线和开放曲线[９].本例工件选取的参考线是均布模型的１－６毛刺边空间闭合曲线.４５㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀绍兴文理学院学报(自然科学)㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀第３９卷表１㊀选用切削用量机床刀具切削用量主轴转速转/ｍｉｎ进给率ｍｍ/ｍｉｎ下刀率ｍｍ/ｍｉｎ铣床Ｄ５Ｒ１１５００１０００５００机器人扁形切割刀头１５００１０００５００㊀㊀㊀在资源管理器中产生参考线ꎬ右击 参考线 项目选择 工具栏 ꎬ点取显示出 产生参考线 的图标ꎬ产生一条命名为 １毛剌边 空参考线.使用 曲线造型 工具ꎬ选取图２所示模型１毛刺边框作为参考线保存ꎬ选择参考线方向决定铣削打磨的走刀方向.４ ２㊀定义刀具路径在资源管理器中ꎬ产生激活刀具路径ꎬ右击 刀具路径 项目ꎬ产生新刀具路径ꎬ选择 参考线精加工 策略ꎬ选择参考线 １毛刺边 作为刀具路径ꎬ径向偏置设余量刀具半径ꎬ轴向偏置为刀伸量.可重新选择 顺铣 逆铣 和 任意 确定加工方向ꎬ产生路径并激活刀具路径 １毛刺边刀路 .产生 ２－６毛刺激边 刀具路径.其余２－６毛刺边刀具路径ꎬ可通过变换得到(如图３所示).在资源管理器中ꎬ右击 产生刀具路径 ꎬ选择 编辑－变换－旋转－复制 输入数量５和旋转６０ʎꎬ生成模型毛刺边２－６全部刀具路径(如图４所示).㊀图３㊀路径变换图４㊀刀具路径５㊀机器人设置㊀㊀Ｐｏｗｅｒｍｉｌｌｒｏｂｏｔ机器人插入模块有四个选项卡:１)Ｒｏｂｏｔｌｉｂｒａｒｙ机器人库ꎻ２)Ｒｏｂｏｔｃｅｌｌ机器人设置ꎻ３)Ｒｏｂｏｔｃｏｎｔｒｏｌ机器人控制ꎻ４)Ｒｏｂｏｔｐｒｏｇｒａｍ机器人程序.Ｐｏｗｅｒｍｉｌｌｒｏｂｏｔ默认机器人库支持众多国际品牌机器人ꎬ包括ＡＢＢꎬ爱普生(ＥＰＳＯＮ)㊁发那科(ＦＡＮＵＣ)㊁川崎(ＫＡＷＡＳＡＫＩ)㊁库卡(ＫＵＫＡ)㊁史陶比尔(ＳＴＡＵＢＬＩ)㊁莫托曼(ＭＯ￣ＴＯＭＡＮ)㊁安川(ＹＡＳＡＫＡＷＡ)㊁那智不二越(ＮＡ￣ＣＨＩ)㊁柯马(ＣＯＭＡＵ)等总共５１种工业机器人.选择Ｒｏｂｏｔｌｉｂｒａｒｙ机器人库ꎬ选择ＡＵＴＯＤＥＳＫ品牌工业机器人Ｒ２－６Ｘ－Ｓｐｉｎｄｌｅ０机器人设备类型加载(如图５所示).㊀图５㊀机器人设置５ １㊀机器人初始化坐标选择机器人单元(ＲｏｂｏｔＣｅｌｌ)选项卡ꎬ设置机器人单元坐标原点位置(Ｘ１３５０ꎬＹ４５０ꎬＺ５００)[１０－１１].５ ２㊀仿真分析资源管理器中ꎬ激活机器人刀具路径 １毛刺边 或者 ２－６毛刺边 ꎬ在工具栏选择按下钮开始仿真.仿真观察检验工件六个毛刺边框的去刺铣削打磨过程ꎬ观察机器人的运动轨迹路径工作状况ꎬ检测机器人运动轨迹路径上六轴工作范围ꎬ可能产生的肩关节㊁肘关节和腕关节奇点现象[１２]如表３所示ꎬ了解机器人刀具㊁夹持等碰撞干涉现象ꎬ通过Ｐｏｗｅｒｍｉｌｌｒｏｂｏｔ轴跟踪器ꎬ跟踪轴机器人最小和最大工作轴限界ꎬ以帮助分析机器人运动的行为过程.５５第９期㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀章伟涌ꎬ等:基于Ｐｏｗｅｒｍｉｌｌｒｏｂｏｔ的机器人离线编程与仿真㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀表３㊀机器人奇点类型奇点种类发生时机产生现象腕关节奇点第Ｄ４轴与第Ｆ６轴共线第Ｄ４轴与第Ｆ６轴瞬间旋转１８０ʎ肩关节奇点①当第Ａ１轴与腕关节中心Ｃ点共线(第Ｅ５轴与第Ｆ６轴之交点共线)②特殊情况:当第１轴与腕关节中心共线ꎬ且与第Ｆ６轴共线时造成系统将第Ａ１轴与第Ｄ４轴瞬间旋转１８０ʎ造成系统第Ａ１轴与第Ｆ６轴瞬间旋转１８０ʎꎬ称之为对齐奇点肘关节奇点当腕关节中心Ｃ点与第Ｂ２轴㊁第Ｃ３轴共平面时造成肘关节卡住ꎬ无法再移动㊀５.２.１㊀奇点和轴限界分析机器人工作运动轨迹路径上的刀位点ꎬ就是机器人通过它六个关节之间ꎬ互相配合旋转联动ꎬ在机器人的工作过程中ꎬ让刀具移动和旋转到该点所致.随着机器人轴关节的增加ꎬ在运动轨迹上可能会出现奇点ꎬ这些称为奇点的笛卡尔坐标点ꎬ由于无法求解逆运算转化成为机器人六轴角度ꎬ并在其坐标系内的微小变化ꎬ就会引起机器人轴角度的剧烈变化ꎬ从而导致机器人关节以一种不可能方式移动ꎬ或关节锁定ꎬ或轴瞬间反转ꎬ甚或引起某些关节角速度趋向无穷大或达不到设定速度ꎬ使得电机负载变大ꎬ导致机器人失控等[１３].Ｐｏｗｅｒｍｉｌｌｒｏｂｏｔ轴跟踪器ꎬ能精确跟踪检测机器人运动轨迹上轴限界和机器人的奇点位置(如图６所示)ꎬ轴跟踪器选择 启用图形ＯＮ 和 跟踪刀轴限界ＯＮ ꎬ刀具控制的方向矢量为 任意 ꎬ就产生腕关节奇点位置警告.轴跟踪器能精确检测到轴超限界和奇点ꎬ并精确标定出位置以红色报警显示.Ｐｏｗｅｒｍｉｌｌｒｏｂｏｔ可通过运用ａｄｖａｎｃｅｆｅａｔｕｒｅｓ高级特征功能ꎬ可进一步设定动态轴限制/或优先级ꎬ确保机器人在最大和最小轴限界范围内.５.２.２㊀干涉因素分析机器人工作过程中ꎬ必须彻底消除可能发生的碰撞隐患ꎬ主要是指刀具㊁夹持引起的碰撞ꎬ否图６㊀机器人奇点检测则将引起生产事故.为避免和消除可能引起碰撞干涉ꎬ可通过点击工具栏 刀具路径检查 图标ꎬ从弹出窗口的 检查栏 选择碰撞ꎬ设定夹持㊁刀柄与周围间隙ꎬ点击 应用 弹出信息窗口ꎬ系统提供了刀具最小伸出长度㊁刀柄夹持碰撞等信息ꎬ根据检测信息ꎬ用户及时调整刀具长度ꎬ刀柄和刀具与周围之间间隙.但是ꎬ如果仅在加工策略中ꎬ选取 自动碰撞检查 ꎬ那么ꎬ在刀具路径计算过程中ꎬ虽然能检查刀具㊁夹持的碰撞ꎬ但是不会显示刀具㊁夹持等任何信息[１４].在Ｐｏｗｅｒｍｉｌｌ中必须将 开始点和结束点 以及 快速高度 ꎬ设在毛坯中心最高区之上ꎬ保证工件表面刀具能快速安全移动.将光标置于资源管理器刀具路径上ꎬ刀具㊁夹持安全状态按不同颜色ꎬ呈现如表４所示.㊀表４㊀刀具、夹持安全状态刀具夹持安全安全存在碰撞存在碰撞未知未知或安全㊀５ ３㊀刀路优化Ｐｏｗｅｒｍｉｌｌｒｏｂｏｔ可通过控制刀具等措施ꎬ能优化机器人工作路径.当刀具矢量 任意 时[１５]ꎬ机器人工作路径产生一个奇点(如图６所示)ꎬ重新将刀具控制矢量选择 沿 工作路径(如图７所示)奇点消除ꎬ机器人工作路径得到优化ꎬ并将第Ｆ６轴旋转５ʎ~１５ʎꎬ或者ꎬ把工作任务移到没有奇点区域[１６]ꎬ也是避免产生奇点较为有效的６５㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀绍兴文理学院学报(自然科学)㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀第３９卷方法.在Ｐｏｗｅｒｍｉｌｌｒｏｂｏｔ中ꎬ也可选择 自动奇点避让ɿ 和 腕部奇点避让ɿ 措施ꎬ以最大限度保证机器人安全工作状态.㊀图７㊀优化运动轨迹６㊀写入机器人语言程序㊀㊀激活刀具路径ꎬ在机器人控制选项卡中ꎬ点取原点位置/重设机器人仿真图标ꎬ初始化Ｒｏｂｏｔ机器人到默认位置ꎬ按下记录仿真按钮ꎬ仿真结束回到起始点ꎬ按下弹出窗口保存机器人仿真∗.ｒｏｂｓｉｍ文件(如图８所示).㊀图８㊀写入机器人语言程序将生成的机器人能识别语言ꎬ传输给机器人[１７]ꎬ可用记事本打开程序文件ꎬ以下是部分截取的机器人语言程序代码:(∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗)(∗∗∗∗∗∗∗ＳｉｍｕｌａｔｉｏｎＦｉｌｅＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ∗∗∗∗∗∗∗)(∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗)(Ｓｏｆｔｗａｒｅ.Ｎａｍｅ:ＰｏｗｅｒＭｉｌｌ.ＳｉｍｕｌａｔｉｏｎＡｎａｌｙｓ￣ｉｓ)(Ｓｏｆｔｗａｒｅ.Ｖｅｒｓｉｏｎ:２０１７)(Ｓｏｆｔｗａｒｅ.Ｃｏｄｅｂａｓｅ:２１４)(ＰｏｗｅｒＭＩＬＬ.Ｖｅｒｓｉｏｎ:２１０００)(ＰｏｗｅｒＭＩＬＬ.Ｃｏｄｅｂａｓｅ:１２０３００７)(ＰｏｗｅｒＭＩＬＬ.Ｐｒｏｊｅｃｔ:０１)(ＰｏｗｅｒＭＩＬＬ.ＭａｃｈｉｎｅＴｏｏｌ.Ｎａｍｅ:Ｒ２－６Ｘ－Ｓｐｉｎｄｌｅ０)(ＰｏｗｅｒＭＩＬＬ.Ｔｏｏｌｐａｔｈ.Ｎａｍｅ:３毛刺边刀路)(Ｃｏｍｐｕｔｅｒ.Ｎａｍｅ:ＱＨ－２０１７１０１３ＢＮＰＫ)(Ｃｏｍｐｕｔｅｒ.Ｄａｔｅ:２０１８/８/２０７:４０:４６ＵＴＣ)(∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗)(ＳｉｍｕｌａｔｉｏｎＯｕｔｐｕｔＦｉｌｅ)Ａ２７.６８２６９Ｂ３１.８４８２９Ｃ３２.８１６２８Ｄ０.０００００Ｅ－６４.６６４３９Ｆ０.０００００(－０.０００７ꎬ０.０００１ꎬ９.９９９４ꎬ０.０００００ꎬ－０.０００００ꎬ１.０００００ꎬ０.８８５５３ꎬ－０.４６４５７ꎬ－０.０００００)ＦＥＥＤ＝３０００.０ＳＰＩＮＤＬＥＳＰＥＥＤ＝１５００.０ＴＯＯＬ＝－１ＭＯＶＥＴＹＰＥ＝１ＧＥＯＭＥＴＲＹ＝４ＣＯＬＬＩＳＩＯＮ＿ＳＴＡＴＥ＝ＮＯＮＥＡ３２.８２４８５Ｂ３９.１４７９７Ｃ８.１５５３２Ｄ－１６.３５６１６Ｅ－１３.００８３７Ｆ０.０００００(３１.４７０７ꎬ－７９.７９１７ꎬ１０.００００ꎬ０.３００３９ꎬ－０.５２０２９ꎬ０.７９９４１ꎬ０.６５４２５ꎬ－０.４９７４７ꎬ－０.５６９６２)ＴＩＭＥ＝１.７１５ＴＯＯＬ＝－１ＣＯＭＰＴＹＰＥ＝５ＧＥＯＭＥＴＲＹ＝０ＣＯＮＴＡＣＴ＿ＮＯＲＭＡＬ＿ＶＥＣＴＯＲ＝(０.００００００ꎬ０.００００００ꎬ１.００００００)ＣＯＬＬＩＳＩＯＮ＿ＳＴＡＴＥ＝ＮＯＮＥＡ３８.６３７３３Ｂ５８.９８６９８Ｃ－２３.１２７２２Ｄ－２５.０２６７２Ｅ３４.１９８１６Ｆ０.０００００(６２.９４１４ꎬ－１５９.５８３４ꎬ１０.００００ꎬ０.４８０２７ꎬ－０.８３１８６ꎬ０.２７８１２ꎬ０.４３９０２ꎬ－０.０４６５２ꎬ－０.８９７２７)ＴＩＭＥ＝３.４３１ＣＯＮＴＡＣＴ＿ＮＯＲＭＡＬ＿ＶＥＣＴＯＲ＝(０.００００００ꎬ０.００００００ꎬ１.００００００)ＣＯＬＬＩＳＩＯＮ＿ＳＴＡＴＥ＝ＮＯＮＥ................(略)以上是Ｒ２－６Ｘ－Ｓｐｉｎｄｌｅ０完成加工的机器人部分语言程序.７５第９期㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀章伟涌ꎬ等:基于Ｐｏｗｅｒｍｉｌｌｒｏｂｏｔ的机器人离线编程与仿真㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀７㊀传输给机器人仿真㊀㊀如图８所示点击载入保存的∗.ｒｏｂｓｉｍ机器人语言文件ꎬ按下播放按钮ꎬ在加工工作进程条上ꎬ可以验证写入机器人语言程序.若机器人工作路径出现奇点㊁碰撞等ꎬ会记录在机器人语言程序文件中ꎬ传输入机器人加工在工作进程条上ꎬ会出现报警显示奇点㊁轴限界和碰撞等位置信息.反之ꎬ若机器人语言程序文件正确无误ꎬ就没有警示信息ꎬ表明机器人的工作状况安全.该件最后第６毛刺边的机器人铣削打磨仿真过程[１８](如图９所示).㊀图９㊀传输给机器人的仿真㊀Ｐｏｗｅｒｍｉｌｌｒｏｂｏｔ机器人离线编程ꎬ能快速检验机器人工作状态[１９]ꎬ若采用示教工具方式对该复杂件调试ꎬ调试工作量大也难以预测奇点和碰撞位置ꎬ机器人离线编程系统使编程显得轻松㊁精准和高效[２０].８㊀结语㊀㊀综上所述ꎬ机器人离线编程解决了示教编程方式的不足ꎬ它让人们对机器人操作更容易ꎬ极大减少了机器人出错风险ꎬ提高了设备的利用率.离线编程在效率的提升㊁成本的降低ꎬ精度的提高上ꎬ有着更重要的现实意义.参考文献:[１]廖伟东.打磨加工机器人离线编程与仿真研究[Ｄ].广州:广东工业大学ꎬ２０１７.[２]王振江.ＦｅａｔｕｒｅＣＡＭ在车铣复合机床上同步加工的应用案例[Ｊ].模具工程ꎬ２０１２(７):６３－６７.[３]章伟涌ꎬ周旭丹ꎬ程萍.基于ＰａｒｔＭａｋｅｒ的多任务车铣复合加工编程[Ｊ].制造技术与机床ꎬ２０１３(７):１２７－１３０.[４]胡晓睿.多功能复合加工机床在国防领域的典型应用[Ｊ].国防制造技术ꎬ２００９(２):５７－５９.[５]ＤＥＬＣＡＭ.Ｄｅｌｃａｍ最新的机器人加工解决方案Ｐｏｗｅｒ￣ＭｉｌｌＲｏｂｏｔ[Ｊ].航空制造技术ꎬ２０１４(１４):１０４－１０６. [６]刘笑妍.巡检操作认知行为的建模与仿真研究[Ｄ].长春:吉林大学ꎬ２０１３.[７]李亚平ꎬ孟丽霞.基于ＰｏｗｅｒＭＩＬＬ软件的复杂零件的５轴数字化加工[Ｊ].数字技术与应用ꎬ２０１７(４):１５＋１７.[８]王振江.ＰｏｗｅｒＭＩＬＬｒｏｂｏｔｉｎｔｅｒｆａｃｅ离线编程系统[Ｊ].制造技术与机床ꎬ２０１２(３):１４８－１４９.[９]ＡＵＴＯＤＥＳＫ.Ｐｏｗｅｒｍｉｌｌ８中文教程(ＥＢ/ＯＬ).(２０１７－９－７)[２０１９－６－２]ｈｔｔｐｓ://ｗｗｗ.ｍｊｚｌ.ｃｎ.[１０]ＡＵＴＯＤＥＳＫ.Ｄｅｌｃａｍａｄｖａｎｃｅｄｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇｓｏｌｕｔｉｏｎｓｐｏｗｅｒｍｉｌｌｒｏｂｏｔｔｒａｉｎｉｎｇ[ＥＢ/ＯＬ].(２０１５－１２－２５)[２０１８－１２－２２]:ｈｔｔｐｓ://ｗｅｎｋｕ.ｂａｉｄｕ.ｃｏｍ/ｖｉｅｗ/ｃｂ９９０ｄｂｂ５ａｃｆａ１ｃ７ａｂ００ｃｃ９９.ｈｔｍｌ.[１１]ＡＵＴＯＤＥＳＫ.Ｐｏｗｅｒｍｉｌｌｒｏｂｏｔ教程(ＥＢ/ＯＬ).(２０１５－１２－２１)[２０１９－５－２０]:ｈｔｔｐｓ://ｗｅｎｋｕ.ｂａｉｄｕ.ｃｏｍ. [１２]ＺＨＡＮＧＹＦ.设计工程师如何避开机器人 黑洞奇点 (ＥＢ/ＯＬ).(２０１６－３－１７)[２０１８－９－２１]:ｈｔｔｐ://ｒｏｂｏｔ.ｏｆｗｅｅｋ.ｃｏｍ.[１３]杨薇.ＡＢＢ六轴工业机器人奇点矫正问题研究[Ｊ].科技视界ꎬ２０１４(３６):１０１.[１４]ＡＵＴＯＤＥＳＫ.ＰｏｗｅｒＭｉｌｌ２０１６官方教程(ＥＢ/ＯＬ).(２０１６－１０－１０)[２０１８－９－１５]:ｈｔｔｐｓ://ｗｅｎｋｕ.ｂａｉｄｕ.ｃｏｍ. [１５]ＡＵＴＯＤＥＡＴ.ＰｏｗｅｒＭｉｌｌｒｏｂｏｔａｄｖａｎｃｅｄｆｅａｔｕｒｅｓ[ＥＢ/ＯＬ].(２０１５－１２－２５)[２０１８－１２－２２]:ｈｔｔｐｓ://ｗｅｎｋｕ.ｂａｉｄｕ.ｃｏｍ/ｖｉｅｗ/ｃｂ９９０ｄｂｂ５ａｃｆａ１ｃ７ａｂ００ｃｃ９９.ｈｔｍｌ. [１６]ＺＨＡＮＧＹＦ.教你如何避开这三类机器人 奇点 [ＥＢ/ＯＬ].(２０１６－３－４)[２０１８－１２－１５]:ｗｗｗ.ｒｏｂｏｔｉｃ￣ｓｃｈｉｎａ.ｃｏｍ.[１７]刘楚辉ꎬ姚宝国ꎬ柯映林.工业机器人切削加工离线编程研究[Ｊ].浙江大学学报(工学版)ꎬ２０１０ꎬ４４(３):４２６－４３１＋４３９.[１８]章伟涌ꎬ吴和良.基于ＰａｒｔＭａｋｅｒ的车铣复合机床多８５㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀绍兴文理学院学报(自然科学)㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀第３９卷刀塔同步加工设置[Ｊ].制造技术与机床ꎬ２０１３(４):２５－２８.[１９]李俊杰.Ｉ公司晶圆预处理的流程优化[Ｄ].成都:电子科技大学ꎬ２０１１.[２０]徐光.水槽自动化抛光系统及机器人路径规划研究[Ｄ].广州:广东工业大学ꎬ２０１６.ＴｈｅＳｉｍｕｌａｔｉｏｎｏｆＲｏｂｏｔＯｆｆ￣ｌｉｎｅＰｒｏｇｒａｍｍｉｎｇＢａｓｅｄｏｎＰｏｗｅｒｍｉｌｌＲｏｂｏｔＺＨＡＮＧＷｅｉｙｏｎｇ㊀ＺＨＵＤａｎ㊀ＬＩＵＹａｐｉｎｇ(ＳｈａｏｘｉｎｇＶｏｃａｔｉｏｎａｌ＆ＴｅｃｈｎｉｃａｌＣｏｌｌｅｇｅꎬＳｈａｏｘｉｎｇꎬＺｈｅｊｉａｎｇ３１２０００)Ａｂｓｔｒａｃｔ:Ｔｈｅｓｔａｔｕｓｑｕｏａｎｄｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｔｈｅｉｎｄｕｓｔｒｉａｌｒｏｂｏｔｗｅｒｅｓｕｍｍａｒｉｚｅｄ.Ｔｈｅｐｒｏｇｒａｍｍｉｎｇｍｅｔｈｏｄｓｏｆｔｈｅｉｎｄｕｓｔｒｉａｌｒｏｂｏｔｗｅｒｅｃｏｍｐａｒｅｄ.Ｔｈｅｏｆｆ￣ｌｉｎｅｐｒｏｇｒａｍｍｉｎｇｍｅｔｈｏｄｏｆｔｈｅｉｎｄｕｓｔｒｉａｌｒｏｂｏｔｗａｓｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄｔｈｒｏｕｇｈａｔｙｐｉｃａｌｅｘａｍｐｌｅ.Ｆｉｎａｌｌｙꎬｔｈｅｒｏｂｏｔｌａｎｇｕａｇｅｐｒｏｇｒａｍｗａｓｏｂｔａｉｎｅｄ.Ｔｈｅｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｒｅ￣ｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｔｈｉｓｍｅｔｈｏｄｉｓｔｉｍｅ￣ｒｅｄｕｃｉｎｇｉｎｏｎｔｈｅｓｐｏｔｖｅｒｉｆｉｃａｔｉｏｎｏｆｔｈｅｒｏｂｏｔꎬｈｅｎｃｅｇｒｅａｔｌｙｉｍｐｒｏｖｅｄｐｒｏｇｒａｍｍｉｎｇｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙꎬｒｅｄｕｃｅｄｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎｃｏｓｔａｎｄｉｍｍｅｎｓｅｌｙｅｎｈａｎｃｅｄｕｔｉｌｉｚａｔｉｏｎｒａｔｉｏｏｆｔｈｅｅｑｕｉｐｍｅｎｔ.Ｋｅｙｗｏｒｄｓ:ＰｏｗｅｒＭＩＬＬｒｏｂｏｔꎻｒｏｂｏｔｏｆｆ￣ｌｉｎｅｐｒｏｇｒａｍｍｉｎｇꎻｒｏｂｏｔｌａｎｇｕａｇｅ(责任编辑㊀鲁越青)９５第９期㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀章伟涌ꎬ等:基于Ｐｏｗｅｒｍｉｌｌｒｏｂｏｔ的机器人离线编程与仿真㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀。
Hasco公司在模具中安装信息存储器
D elcam 日前在英国伯明翰的先进制造车间新添一台装备有Fronius CMT Advanced 高级焊接主轴头的ABB 机器人，这台设备将主要用于使用Delcam PowerMILL Robot 软件针对机器人金属材料增材制造加工编程的研究。
Cold Metal Transfer 冷金属过度焊接最初由Fronius 开发，用来焊接连接不同属性的金属，尤其是用来进行铝金属和钢材之间的焊接。
这种处理通过极高频率高频金属丝运动，实现清洁、无飞溅的材料沉积，从而得到稳定、和重复的材料堆积。
Delcam认为，这种方法具有巨大的金属增材制造潜能。
ABB 机器人可做6轴运动，另外，固定加工材料的工作台还可提供两个额外的轴，做倾斜和旋转运动。
这种配置具有极大的灵活性，可将零件定向到最佳的建构位置，只需较少的支撑结构即可加工出复杂形状零件。
使用PowerMILL Robot 软件都能让机器人编程和5轴NC 编程一样简单。
由于这款程序以PowerMILL 为核心，用户可使用PowerMILL 中的全部多轴加工策略，还可使用系统中的项目管理器来管理、保存并快速方便地调用数据。
PowerMILL Robot 除可对机器人进行增材制造加工编程外，还尤其适合于大型零件的加工，比如加工需要裁剪的复合材料面板。
它还可用在工具到零件的应用，比如研磨或抛光加工。
（Delcam 供稿）H asco 引进了一种可以直接在模具中使用的新型模具信息存储器：A5800模具信息存储器。
该装置有个特别的设计，可以直接平置在模具里，尤其是在冒口中。
该数据存储器永久置于模具中，具备16g 的存储量，配置了2.0 USB 接口，能够存档所有模具信息和一些相关的数据。
TPE 密封的双组分防护挡板，可以有效阻挡色斑和污物。
Hasco 公司声称，H4070紧凑型热流道系统进一步扩大了公司多重注塑的范围。
公司高管还表示其可以在5个工作日内，交付一套完整的热流道系统，配置改良的Techni Shot 喷嘴和一个自然平衡的歧管，并且组装完毕。
PowerMILL Robot -功能简介
Create NC program
Define parameters
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
Define tool numbers
4.
Play the analysed NC program
5.
Write the robot NC program
Thank You
PowerMILL Robot
Quick Start
PowerMILL Robot
Install “PowerMILL” + “PowerMILL Robot plugin”
Installation
(Robot Postprocessors are included!)
Install the full version of PowerMILL Robot plugin to get the robot samples library!
Load the robot in PowerMILL Robot
Load the robot
Configure the robot
Define the robot configuration
Notice: These settings can be changed at any time...
Fixture offset database
Define the program origin to be used
First, define the fixture offset coordinate system. It represents the workplane position which is the reference of the part origin: It’s usually the robot world workplane. For robot with an external rotary table, the centre of the table is usually the reference. (compatible with robots supporting this option only) If the workplane isn’t listed, add it in the Workplane section:
焊接机器人离线编程应用技术
焊接机器人离线编程应用技术一、引述随着国内外机械装备制造事业飞速发展，对各种机械设备的生产周期、产品质量、制造成本，提出了更高的要求。
为了适应这种形势，设法提高及保证焊接接头质量的稳定性，机器人的柔性优势正是解决这一问题的的良好方案。
二、机器人系统简介通用工业机器人，按其功能划分，一般由 3 个相互关连的部分组成：机械手总成、控制器、示教系统（即示教盒）。
机械手总成是机器人的执行机构，它由驱动器、传动机构、机器人臂、关节、末端操作器、以及内部传感器等组成，它的任务是精确地保证末端操作器所要求的位置，姿态和实现其运动；控制器是机器人的神经中枢，它由计算机硬件、软件和一些专用电路构成，其软件包括控制器系统软件、机器人专用语言、机器人运动学、动力学软件、机器人控制软件、机器人自诊断、自保护功能软件等，它处理机器人工作过程中的全部信息和控制其全部动作；示教系统是机器人与人的交互接口，在示教过程中它将控制机器人的全部动作，并将其全部信息送入控制器的存储器中，它实质上是一个专用的智能终端。
三、机器人编程的类型与应用方法目前的机器人编程可以分为示教编程与离线编程两种方式。
示教编程是指操作人员利用示教盒控制机器人运动，使焊枪到达完成焊接作业所需位姿，并记录下各个示教点的位姿数据，随后机器人便可以在“再现”状态完成这条焊缝的焊接。
离线编程是利用三维图形学的成果，在计算机的专业软件中建立起机器人及其工作环境的模型，通过软件功能对图形的控制和操作，在不使用实际机器人的情况下进行编程，进而自动计算出符合机器人语言的文本程序，再通过计算机的仿真模拟运行后将最终的数据程序传至机器人控制系统直接使用。
示教编程与离线各有特点。
在示教过程中，编程效果受操作人员水平及状态的影响较大，示教时，为了保证轨迹的精度，通常在一段较短（如100mm）的样条曲线焊缝上需要示教数十个数据点，以保证焊接机器人运行平滑及收弧点位置的一致。
每段在线示教编程都需要花很长的时间。
powermill使用方法总结
PowerMILL培训心得PowerMILL培训分为软件介绍、三轴加工和五轴加工三个部分。
软件介绍：PowerMILL具有强大模型数据读入、丰富独有路径策略、加工残余精确分析、人性化后编修能力、全程自动的防过切、智能化的干涉检查的特点。
支持市面上所有主流设计软件数据的直接读入, 不需要通过中间文件格式的转换，保证了数据的准确和完整性。
加工模块分为PowerMill粗加工(偏置,平行,轮廓,插铣共4种)，PowerMill精加工(平行,等高,偏置)，SWARF共28种，特殊加工(管道加工模块,叶轮加工模块)，2D特征加工。
五轴加工分为固定轴向加工(3+2轴)，多轴向钻孔加工，连续5轴加工，6轴Robot加工。
三轴加工：基本步骤为1）定义毛坯：定义毛坯可以用毛坯表格用来定义3D 工作限界，它可以是实际尺寸的原材料；也可以是用户定义的零件中某一特殊位置的3D体积。
2）定义切削刀具：通过刀具工具栏可以定义切削刀具的参数，培训中主要定义了刀尖圆角端铣刀和球头刀。
在刀具工具栏可以对刀具各部分参数如刀尖、刀杆以及夹持部分进行定义。
还可以对刀具快进高度以及刀具开始点和结束点进行定义。
3）产生加工策略：培训中主要讲解了模型区域清除的粗加工策略。
在设置选项中可以设置余量、行距以及下切步距进行设置。
之后可以在仿真工具栏中进行仿真查看刀具切削路径。
4）产生精加工策略：在精加工策略讲解了平行精加工策略，在其中可以设置加工顺序，行距以及公差等参数。
平行精加工参考线根据刀具几何形状和加工设置，沿Z轴向下将参考线投影到部件上。
5）刀具路径模拟和Viewmill仿真：PowerMill 提供了两种主要的刀具路径仿真手段，一个是模拟仿真，它显示刀具的刀尖沿刀具路径的运动轨迹；另一个则提供了切削过程中沿刀具路径毛坯材料被切削的阴影图像仿真。
6）后处理并输出NC程序：点击显示在图形区域的NC程序表格中的写入按钮，屏幕上将出现以下信息表格，该表格为用户提供了处理进程信息及确认处理完毕等信息。
PowerMILL Robot 帮助文档说明书
PowerMILL Robot- Open Help Documentation-This document describes how to open the Help documentation that is installed with each Plugin version.These documents are the basics to get started on PowerMILL Robot.1.Open PowerMILL RobotWhen you first launch PowerMILL, PowerMILL will take a few seconds to recognize and register the plugin.If the Plugin is not visible, on the Ribbon bar go to , View>Toolbars>Vertical Plugin Window3.0 Open Help FolderTo open the help folder, close all tabs, and right click inside the Vertical Plugin WindowSelect Manage Plugins, that will bring up the plugin manager.Once the plugin manager is open, select the Robot plugin and press options.This will open the documentation.From here click on the icon with the blue question mark.This will open the folder containing the documentation.3.1 Open Help Folder – Robot Cell tabOnce the plugin is open, open the Robot Library tab and select any robot from the library, by browsing the tree and double clicking on the robot link with a grey/blue gear symbol.Once the robot is selected it will become visible in PowerMILL, please open the second tab Robot Cell. From here click on the icon with the blue question mark.This will open the documentation.。
PowerMILL课程
五轴机床类型
• Table－Head 两个旋转轴分别放在主轴和工作台上，工作台旋转，可装夹较大的工件；主轴摆动，改 变刀轴方向灵活
五轴加工的优点
• • 一次装夹完成三轴加工多次装夹才能完成的加工内容。如斜顶、滑块和电极。 提高加工效率，减少装夹和装配出错率
五轴加工的优点
• 用更短的刀具伸长加工深型腔/型芯，提高加工的表面质量和效率。
‘賽車線’Raceline Machining
摆线加工
——避免全刀宽切削
使用端銑刀力挖槽
cutting angle cutting angle
傳統方法
DIA. DIA.
鉈螺擺線加工
DIA.
DIA.
低效率
高效率
自动摆线加工
——恒定的切削负载和切削量
高效率側刃加工演示
区域清除
—— 高度层优化
五轴机床类型
• Head－Head 工作台不动，两个旋转轴均在主轴上。机床能加工的工件尺寸比较大。
俯垂型：旋转轴不与直线轴相垂直
五轴机床类型
• Head－Head 工作台不动，两个旋转轴均在主轴上。机床能加工的工件尺寸比较大。
五轴机床类型
•
Table－Head 两个旋转轴分别放在主轴和工作 台上，工作台旋转，可装夹较大 的工件；主轴摆动，改变刀轴方 向灵活
完美的粗加工
． 任意3D毛胚設定 ． 螺旋区域清除粗加工 ． 轉角位,连接处圓弧化 ． ‘賽車線’開粗刀路 ． 高效率側刃開粗(自动摆线) ． 智能化餘料粗加工-残留模型
任意3D毛胚設定
——減少空刀的有力保障
轉角位,连接处圓弧化
——保持切削流畅，避免弹刀
螺旋区域清除粗加工
使用螺旋策略来替代偏置策略，使刀具做连续、平滑移动，从而可最小化刀 具的空程移动，减小整体加工时间，同时刀具负荷更稳定，减少刀具的加速和减 速，保持更稳定的切屑负荷，从而减少刀具的磨损和损坏。
Delcam软件与PowerMILL的更新版本
Delcam软件与PowerMILL的更新版本
游波
【期刊名称】《《CAD/CAM与制造业信息化》》
【年(卷),期】2007(000)004
【摘要】Delcam是世界领先的专业化CAD/CAM软件公司。
其软件产品适用于具有复杂形体的产品、零件及模具的设计制造。
广泛地被应用于航空航天、汽车、船舶、内燃机、家用电器、轻工产品等行业。
特别对塑料模、压铸模、橡胶模、锻模、大型覆盖件冲压模、玻璃模具等的设计与制造具有明显的优势。
【总页数】2页(P插3-插4)
【作者】游波
【作者单位】Delcam PLC featureCAM/PartMaker
【正文语种】中文
【中图分类】TQ320.52
【相关文献】
1.英国Delcam公司在MACH展览会上预展新版本的PowerMILL软件 [J], 无
2.上汽集团指定Delcam PowerMILL为其欧洲设计中心专用CAM软件 [J],
3.上汽集团指定Delcam PowerMILL为其欧洲设计中心专用CAM软件 [J], 无
4.英国Delcam中国总部 PowerMILL Robot软件 [J],
5.Delcam发布新版本PowerMILL [J],
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PowerMILL Robot - 教程
PowerMILL Robot - 教程
1、简介
1.1 PowerMILL Robot概述
在本章节，我们将介绍PowerMILL Robot软件，并提供其功能和特点的概述。
PowerMILL Robot是一款用于实现离线编程和仿真的程序开发环境。
1.2 功能和优势
本节将详细介绍PowerMILL Robot的主要功能和优势，包括：离线编程、灵活的模拟、多协同工作、全局优化和路径规划等。
2、安装和配置
2.1 硬件要求
在本节中，将列出PowerMILL Robot运行所需的硬件要求，例如计算机配置、操作系统和其他所需设备。
2.2 安装过程
在这一章节，我们将提供详细的安装指南，包括软件、运行安装程序和设置许可证等。
2.3 系统配置
本节将介绍如何配置PowerMILL Robot以满足您特定的需求，
包括与C机床和其他外部设备的通信设置。
3、基本操作
3.1 用户界面介绍
在这一部分，我们将介绍PowerMILL Robot的用户界面，并对
其各个部分进行详细说明，以帮助您熟悉软件的工作环境。
3.2 文件管理
本节将教您如何创建、打开、保存和管理PowerMILL Robot项
目文件，以及导入和导出其他文件格式。
4、仿真
4.1 建立工作环境
在本节中，我们将详细介绍如何建立工作环境，包括添加模型、定义工作空间和设置参数等。
4.2 仿真和验证
本章将介绍如何使用PowerMILL Robot进行路径的仿真和验证，并解释如何分析和调整路径以优化程序效果。
4.3 协同工作
在这一节，我们将探讨如何使用PowerMILL Robot进行多系统
的协同工作，以提高生产效率。
5、编程和优化
5.1 编程语言
在本节中，我们将介绍PowerMILL Robot所支持的编程语言，
并提供一些常见的编程示例和技巧。
5.2 全局优化
在这一章节，我们将讨论如何使用PowerMILL Robot的全局优
化功能，以找到最优的路径和工具路径。
5.3 路径规划
本节将介绍PowerMILL Robot用于路径规划和避免碰撞的功能，以确保程序的安全性和效率。
6、进阶技巧
在这一章节，我们将分享一些更高级的操作技巧和技术，以帮
助您充分发挥PowerMILL Robot的潜力。
7、常见问题解答
在这一节中，我们将一些常见的问题和解决方案，以帮助您解
决PowerMILL Robot使用中的困惑和难题。
附录：
附件：
本文档附带的相关文件包括示例程序、模型文件和其他必要的资源。
法律名词及注释：
1、离线编程：指在实际操作之前，通过软件仿真和编程，为执行路径和动作指令的过程。
2、路径规划：指在运动中，根据特定的约束条件和目标，通过算法找到在工作空间中的最优路径的过程。
3、协同工作：指多个在同一个工作环境中协同合作完成特定任务的过程。