項目六、機器人工作站3D工裝模型的動態處理項目六、機器人工作站3D工裝【教學目標】

1、知識目標：了解Smart組件與機器人的同步設置；掌握碼垛工作站的搬運程序設計；2、素養目標：具有發現問題、分析問題、解決問題的能力；具有高度責任心和良好的團隊合作能力；培養良好的職業素養和一定的創新意識；養成“認真負責、精檢細修、文明生產、安全生產”等良好的職業道德。6.3Smart組件與機器人的同步設置及搬運程序設計【教學目標】6.3Smart組件與機器人的同步設置

同步設置主要作用是將Smart組件的輸入/輸出信號與機器人端的輸入/輸出信號作信號關聯。使Smart組件的輸出信號作為機器人端的輸入信號，機器人端的輸出信號作為Smart組件的輸入信號，此時就可以將Smart組件當作一個與機器人進行I/O通信的一個獨立的邏輯控制器（如：PLC）來看待。一、Smart組件與機器人的同步設置同步設置主要作用是將Smart組件的

1、添加I/O信號：

添加I/O信號的操作過程如圖6-58至圖6-61所示。

（1）在“控制器”功能選項卡下，單擊“配置編輯器”，選擇“I/Osystem”；圖6-58進入“I/Osystem”二、工作站的邏輯設定及搬運程序設計1、添加I/O信號：圖6-58.2.1生產線的總體設計表面貼裝技術

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///任務2SMT生產線的設計1．元器件（含基板）選擇元器件選擇過程中必須建立元器件數據庫和元器件工藝要求，并注意以下幾點。（1）要保證元器件品種齊全，否則將使生產線不能投產，為此，應有后備供應商。（2）元器件的質量和尺寸精度應有保證，否則將導致產品合格率低，返修率增加。（3）不可忽視SMC/SMD的組裝工藝要求。注意元器件可承受的貼裝壓力和沖擊力及其焊接要求等。如J形引腳PLCC，一般只適宜采用回流焊。（4）確定元器件的類型和數量、元器件最小引腳間距、最小尺寸等，并注意其與組裝工藝的關系，如0.3mm引腳間距的QFP須選用高精度貼片機和絲網印刷機，而1.27mm引腳間距的QFP則只需選擇中等精度貼片機便能完成。2．組裝方式及工藝流程的確定組裝方式是決定生產工藝復雜性、生產線規模和投資強度的決定性因素。同一產品的組裝生產可以用不同的組裝方式來實現。確定組裝方式時既要考慮產品組裝的實際需要，又應考慮發展適應性需要。在適應產品組裝要求的前提下，一般優選單面混合組裝或單面全表面組裝方式。8.2.1生產線的總體設計表面貼裝技術 ///8.2.2生產線自動化程度設計表面貼裝技術

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///1．高速SMT生產線高速SMT生產線一般由貼片速度大于8000～11000片/h的高速貼片機組成，主要用于彩電調諧器等大批量單一產品的組裝生產。2．中速高精度SMT生產線細間距器件的發展很快，在計算機、通信、數碼攝像機、儀器儀表等產品中已被廣泛應用。組裝該類產品較適宜采用中速高精度SMT生產線，它不僅適用于多品種中小批量生產，而且多臺聯機也適用于大批量生產，能滿足生產擴展需要。在投資力度足夠的情況下，應優選中速高精度SMT生產線，而不選普通中速線。一般認為中速貼片機的貼片速度為（3000～8000）片/h。3．低速半自動SMT生產線低速半自動SMT生產線一般只用于研究開發和試驗。因其產量規模、精度和適應性難以滿足發展所需，產品生產企業不宜選用。低速貼片機的貼片速度一般小于3000片/h。4．手動生產手動生產成本較低、應用靈活，可用于幫助了解熟悉SMT技術，也可用于研究開發或小批量多品種生產，并可用作返修工具。為此，這種形式的生產也有一定的應用面。值得一提的是，上述分類并不是絕對的，同一生產線中既有高速機又有中速機的也很常見，主要還是要根據組裝產品、組裝工藝和產量規模的實際需要來確定設備的選型和配套。8.2.2生產線自動化程度設計表面貼裝技術 //8.2.3設備選型表面貼裝技術

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SMT生產線的建立主要工作是設備選型。建立生產線的目的是要以最快的速度生產出優質、富有競爭力的產品，要以效率最高、投資最小、回收年限最短為目標。

因貼片機是生產線的關鍵設備，其價格占全線投資的比重較大，為此，應以貼片機的選型為重點，但切不可忽視印刷、焊接、測試等設備。要以實際技術指標、產量、投資額及回收期等為依據進行綜合經濟技術判斷，確定最終方案。設備選型應注意以下幾個問題。1．性能、功能及可靠性

設備選型首先要看設備性能是否滿足技術要求，如果要貼焊0.3mm間距QFP，則需采用高精度貼片機；其次是可靠性，有些設備新用時技術指標很高，但使用時間不長性能就降低了，這就是可靠性不良。應優選知名企業的成熟機型，或參考其他單位同類機型使用情況進行選型；第三才是功能，如果說性能主要由機械結構保證，那么功能則主要由計算機控制系統來保證。2．可擴展性和靈活性

設備組線擴展性和靈活性主要指功能的擴展、指標提高、生產能力的擴大，以及良好的組線接口等。如一臺能貼0.65mm引腳間距QFP的貼片機，能否通過增加視覺系統等配件后用于貼0.3mmQFP或貼球形柵格陣列（BGA）器件；能否與不同型號的設備共同組線等。3．可操作性和可維護性

設備要便于操作，計算機控制軟件最好采用中文界面；對中高精度貼片機，一定要有自動生成貼片程序功能。設備要便于維護、調試和維修，應把維修服務作為設備選型的重要標準之一。8.2.3設備選型表面貼裝技術 ///7//

1、添加I/O信號：

（2）右鍵單擊“Signal”，選擇“新建Signal”；圖6-59新建Signal二、工作站的邏輯設定及搬運程序設計1、添加I/O信號：

1、添加I/O信號：

（3）依次添加如下三個信號：圖6-60添加三個信號二、工作站的邏輯設定及搬運程序設計1、添加I/O信號：

1、添加I/O信號：

（4）單擊“重啟”，選擇“重啟動（熱啟動）”。圖6-61重啟動（熱啟動）二、工作站的邏輯設定及搬運程序設計1、添加I/O信號：

2、設定工作站邏輯：

設定工作站邏輯的操作過程如圖6-62至圖6-64所示。

（1）在“仿真”功能選項卡中單擊“工作站邏輯”；圖6-62進入“工作站邏輯”二、工作站的邏輯設定及搬運程序設計2、設定工作站邏輯：圖6-6

2、設定工作站邏輯：

（2）進入“信號和連接”選項卡；圖6-63進入“信號和連接”二、工作站的邏輯設定及搬運程序設計2、設定工作站邏輯：圖6-63進入“

2、設定工作站邏輯：

（3）單擊“添加I/OConnection”,依次添加如下三個連接；圖6-64添加三個連接二、工作站的邏輯設定及搬運程序設計2、設定工作站邏輯：圖6-64添加三

3、搬運程序設計：

搬運程序設計的操作過程如圖6-65至圖6-69所示。

（1）在“基本”功能選項卡下單擊“其它”，選擇“創建工件坐標”，采用三點法在碼垛平臺上創建與大地坐標方向一致的工作坐標；圖6-65創建工件坐標二、工作站的邏輯設定及搬運程序設計3、搬運程序設計：圖6-65

3、搬運程序設計：

（2）單擊“路徑”，選擇“空路徑”；圖6-66創建空路徑二、工作站的邏輯設定及搬運程序設計3、搬運程序設計：圖6-66創建空路徑二

3、搬運程序設計：

（3）在新建路徑“Path_10”下編寫機器人搬運程序如右圖所示：圖6-67編寫機器人搬運程序二、工作站的邏輯設定及搬運程序設計3、搬運程序設計：圖6-67編寫機器人搬

3、搬運程序設計：

（4）新建空路徑“Path_20”，并重命名為“main”；

（5）左鍵點擊“Path_10”，并拖放到“main”中；圖6-68創建主程序main二、工作站的邏輯設定及搬運程序設計3、搬運程序設計：圖6-68創建主程序m

3、搬運程序設計：

（6）單擊“同步”，選擇“同步到RAPID”。圖6-69同步到RAPID 二、工作站的邏輯設定及搬運程序設計3、搬運程序設計：圖6-69同步到RAP

4、查看機器人程序：

查看機器人程序的操作過程如圖6-70至圖6-71所示。

（1）單擊“RAPID”功能選項卡；圖6-70進入“RAPID”二、工作站的邏輯設定及搬運程序設計4、查看機器人程序：圖6-7

4、查看機器人程序：

（2）在左側“控制器”窗口依次展開“RAPID”、“T_ROB1”,雙擊Module1,查看程序。圖6-71查看程序二、工作站的邏輯設定及搬運程序設計4、查看機器人程序：圖6-71查看程序二、工

5、仿真運行：

仿真運行的操作過程如圖6-72至圖6-73所示。

（1）單擊“仿真”功能選項卡；圖6-72進入“仿真”二、工作站的邏輯設定及搬運程序設計5、仿真運行：圖6-72Smart組件與機器人的同步設置及搬運程序設計課件

5、仿真運行：

（2）單擊“播放”，機器人運動；圖6-73播放后機器人運行二、工作站的邏輯設定及搬運程序設計5、仿真運行：圖6-73播放后機器人運行二、工小結：1、Smart組件與機器人的同步設置的主要作用。（重點）2、同步設置的操作步驟。（重、難點）3、搬運程序設計；（重、難點）

作業：1、Smart組件與機器人的同步設置的主要作用？2、同步設置的操作步驟？小結：項目六、機器人工作站3D工裝模型的動態處理項目六、機器人工作站3D工裝【教學目標】

1、知識目標：了解Smart組件與機器人的同步設置；掌握碼垛工作站的搬運程序設計；2、素養目標：具有發現問題、分析問題、解決問題的能力；具有高度責任心和良好的團隊合作能力；培養良好的職業素養和一定的創新意識；養成“認真負責、精檢細修、文明生產、安全生產”等良好的職業道德。6.3Smart組件與機器人的同步設置及搬運程序設計【教學目標】6.3Smart組件與機器人的同步設置

同步設置主要作用是將Smart組件的輸入/輸出信號與機器人端的輸入/輸出信號作信號關聯。使Smart組件的輸出信號作為機器人端的輸入信號，機器人端的輸出信號作為Smart組件的輸入信號，此時就可以將Smart組件當作一個與機器人進行I/O通信的一個獨立的邏輯控制器（如：PLC）來看待。一、Smart組件與機器人的同步設置同步設置主要作用是將Smart組件的

1、添加I/O信號：

添加I/O信號的操作過程如圖6-58至圖6-61所示。

（1）在“控制器”功能選項卡下，單擊“配置編輯器”，選擇“I/Osystem”；圖6-58進入“I/Osystem”二、工作站的邏輯設定及搬運程序設計1、添加I/O信號：圖6-58.2.1生產線的總體設計表面貼裝技術

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///任務2SMT生產線的設計1．元器件（含基板）選擇元器件選擇過程中必須建立元器件數據庫和元器件工藝要求，并注意以下幾點。（1）要保證元器件品種齊全，否則將使生產線不能投產，為此，應有后備供應商。（2）元器件的質量和尺寸精度應有保證，否則將導致產品合格率低，返修率增加。（3）不可忽視SMC/SMD的組裝工藝要求。注意元器件可承受的貼裝壓力和沖擊力及其焊接要求等。如J形引腳PLCC，一般只適宜采用回流焊。（4）確定元器件的類型和數量、元器件最小引腳間距、最小尺寸等，并注意其與組裝工藝的關系，如0.3mm引腳間距的QFP須選用高精度貼片機和絲網印刷機，而1.27mm引腳間距的QFP則只需選擇中等精度貼片機便能完成。2．組裝方式及工藝流程的確定組裝方式是決定生產工藝復雜性、生產線規模和投資強度的決定性因素。同一產品的組裝生產可以用不同的組裝方式來實現。確定組裝方式時既要考慮產品組裝的實際需要，又應考慮發展適應性需要。在適應產品組裝要求的前提下，一般優選單面混合組裝或單面全表面組裝方式。8.2.1生產線的總體設計表面貼裝技術 ///8.2.2生產線自動化程度設計表面貼裝技術

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///1．高速SMT生產線高速SMT生產線一般由貼片速度大于8000～11000片/h的高速貼片機組成，主要用于彩電調諧器等大批量單一產品的組裝生產。2．中速高精度SMT生產線細間距器件的發展很快，在計算機、通信、數碼攝像機、儀器儀表等產品中已被廣泛應用。組裝該類產品較適宜采用中速高精度SMT生產線，它不僅適用于多品種中小批量生產，而且多臺聯機也適用于大批量生產，能滿足生產擴展需要。在投資力度足夠的情況下，應優選中速高精度SMT生產線，而不選普通中速線。一般認為中速貼片機的貼片速度為（3000～8000）片/h。3．低速半自動SMT生產線低速半自動SMT生產線一般只用于研究開發和試驗。因其產量規模、精度和適應性難以滿足發展所需，產品生產企業不宜選用。低速貼片機的貼片速度一般小于3000片/h。4．手動生產手動生產成本較低、應用靈活，可用于幫助了解熟悉SMT技術，也可用于研究開發或小批量多品種生產，并可用作返修工具。為此，這種形式的生產也有一定的應用面。值得一提的是，上述分類并不是絕對的，同一生產線中既有高速機又有中速機的也很常見，主要還是要根據組裝產品、組裝工藝和產量規模的實際需要來確定設備的選型和配套。8.2.2生產線自動化程度設計表面貼裝技術 //8.2.3設備選型表面貼裝技術

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SMT生產線的建立主要工作是設備選型。建立生產線的目的是要以最快的速度生產出優質、富有競爭力的產品，要以效率最高、投資最小、回收年限最短為目標。

因貼片機是生產線的關鍵設備，其價格占全線投資的比重較大，為此，應以貼片機的選型為重點，但切不可忽視印刷、焊接、測試等設備。要以實際技術指標、產量、投資額及回收期等為依據進行綜合經濟技術判斷，確定最終方案。設備選型應注意以下幾個問題。1．性能、功能及可靠性

設備選型首先要看設備性能是否滿足技術要求，如果要貼焊0.3mm間距QFP，則需采用高精度貼片機；其次是可靠性，有些設備新用時技術指標很高，但使用時間不長性能就降低了，這就是可靠性不良。應優選知名企業的成熟機型，或參考其他單位同類機型使用情況進行選型；第三才是功能，如果說性能主要由機械結構保證，那么功能則主要由計算機控制系統來保證。2．可擴展性和靈活性

設備組線擴展性和靈活性主要指功能的擴展、指標提高、生產能力的擴大，以及良好的組線接口等。如一臺能貼0.65mm引腳間距QFP的貼片機，能否通過增加視覺系統等配件后用于貼0.3mmQFP或貼球形柵格陣列（BGA）器件；能否與不同型號的設備共同組線等。3．可操作性和可維護性

設備要便于操作，計算機控制軟件最好采用中文界面；對中高精度貼片機，一定要有自動生成貼片程序功能。設備要便于維護、調試和維修，應把維修服務作為設備選型的重要標準之一。8.2.3設備選型表面貼裝技術 ///7//

1、添加I/O信號：

（2）右鍵單擊“Signal”，選擇“新建Signal”；圖6-59新建Signal二、工作站的邏輯設定及搬運程序設計1、添加I/O信號：

1、添加I/O信號：

（3）依次添加如下三個信號：圖6-60添加三個信號二、工作站的邏輯設定及搬運程序設計1、添加I/O信號：

1、添加I/O信號：

（4）單擊“重啟”，選擇“重啟動（熱啟動）”。圖6-61重啟動（熱啟動）二、工作站的邏輯設定及搬運程序設計1、添加I/O信號：

2、設定工作站邏輯：

設定工作站邏輯的操作過程如圖6-62至圖6-64所示。

（1）在“仿真”功能選項卡中單擊“工作站邏輯”；圖6-62進入“工作站邏輯”二、工作站的邏輯設定及搬運程序設計2、設定工作站邏輯：圖6-6

2、設定工作站邏輯：

（2）進入“信號和連接”選項卡；圖6-63進入“信號和連接”二、工作站的邏輯設定及搬運程序設計2、設定工作站邏輯：圖6-63進入“

2、設定工作站邏輯：

（3）單擊“添加I/OConnection”,依次添加如下三個連接；圖6-64添加三個連接二、工作站的邏輯設定及搬運程序設計2、設定工作站邏輯：圖6-64添加三

3、搬運程序設計：

搬運程序設計的操作過程如圖6-65至圖6-69所示。

（1）在“基本”功能選項卡下單擊“其它”，選擇“創建工件坐標”，采用三點法在碼垛平臺上創建與大地坐標方向一致的工作坐標；圖6-65創建工件坐標二、工作站的邏輯設定及搬運程序設計3、搬運程序設計：圖6-65

3、搬運程序設計：

（2）單擊“路徑”，選擇“空路徑”；圖6-66創建空路徑二、工作站的邏輯設定及搬運程序設計3、搬運程序設計：圖6-66創建空路徑二

3、搬運程序設計：

（3）在新建路徑“Path_10”下編寫機器人搬運程序如右圖所示：圖6-67編寫機器人搬運程序二、工作站的邏輯設定及搬運程序設計3、搬運程序設計：圖6-67編寫機器人搬

3、搬運程序設計：

（4）新建空路徑“Path_20”，并重命名為“main”；