安川機器人噴涂工藝應用虛擬仿真操作方法

噴涂是工業機器人又一大常見的工藝應用，僅次于焊接工藝應用，它們都屬于在惡劣環境中從事高強度、高精度、高靈敏度的工作任務。

　　噴涂工藝對于機器人的性能要求極高，當然對于工藝的制定、程序的編寫也是極其嚴格，這將直接影響噴涂的漆面效果。

　　大部分的機器人在真實噴涂工作之前都可以先通過虛擬仿真來驗證制定的噴涂工藝，安川機器人也不例外，這個任務可以通過自身適配的虛擬仿真與離線編程軟件MotoSimEG-VRC實現。

　　MotoSimEG-VRC軟件進行噴涂工藝應用仿真時，不僅能夠驗證機器人的運動路徑、干涉檢測，還可以在噴槍噴嘴處生成油漆霧化模型以及在工件表面生成漆面效果，這些對于噴涂工藝規劃驗證有著非常大的幫助。

　　噴涂機器人系統創建

　　打開MotoSimEG-VRC軟件，創建噴涂機器人工藝應用虛擬仿真項目，并生成虛擬仿真環境。

　　在虛擬仿真環境中添加虛擬機器人系統，機器人控制器選擇“DX-200”，機器人在“MPX”系列中任選一個型號（此系列均為噴涂工藝應用機器人），工藝應用選擇為“PAINT”，然后以“Standard Setting Execute”模式創建機器人系統。

　　噴槍模型導入與安裝到機器人

　　打開CadTree對話框，以世界坐標系world為父級參考對象導入機器人噴槍（霧化器）模型，然后使用“Move Parent”快捷命令將噴槍父級參考對象修改為機器人的“DX200-R01_flange”，與此同時噴槍模型被安裝到機器人的六軸法蘭上。

　　使用“Controller”菜單欄中的“Tool Data”命令標定機器人噴槍工具的TCP，可以在Tool Editor對話框中先激活“Pick Enable”功能選項，然后在噴槍噴嘴位置處直接拾取TCP原點位置。

　　噴涂工作站外圍設備添加

　　導入噴涂工作臺模型，將其放置到合適的位置處，然后再導入噴涂工件模型，并將其擺放到噴涂工作臺的臺面上。當然，噴涂工作臺以及噴涂工件模型也可以使用軟件自帶的模型創建功能直接創建。

　　噴涂仿真設置

　　噴涂工藝應用仿真中關鍵的步驟就是噴涂仿真設置，包括噴涂模型設置與噴涂設置。其中，噴涂模型是在噴槍的噴嘴處生成一個模擬真實噴霧體的模型，通過改變噴涂模型參數可以改變噴涂模型形狀，并且仿真出的噴涂效果也會隨之改變。噴涂設置中可以設置噴涂工件對象以及噴涂顏色效果等。在執行仿真運行過程中，通過SPYON、SPYOF指令能夠控制噴涂模型自動顯示和隱藏，并在SPYON與SPYOF指令之間的運動路徑上顯示噴涂顏色效果。

　　軟件“Simulation”菜單欄中點擊“Paint Setting”命令按鈕，彈出Paint Panel對話框，默認激活Spray model setting屬性標簽，即噴涂模型設置。

　　可以根據實際的噴涂工藝標準設置噴涂模型參數，以控制油漆噴出后的霧化狀態，從而達到要求的涂裝效果。

　　Spray model setting屬性標簽中每一條功能選項的詳細描述如下所示。

　　Gun No.：設置噴槍編號，范圍1——3。

　　Tool No.：指定用于設置噴槍編號的工具編號（機器人工具編號）。

　　(a)TCP distance(mm)：TCP距離，指噴涂物化模型上的TCP與噴槍噴嘴之間的垂直距離。

　　(b)Valid distance(mm)：有效距離，指油漆從噴槍噴嘴噴出的最大長度。

　　(c)Max Diameter(mm)：最大直徑，指油漆霧化后的漆面最大寬度。

　　(d)Mini Diameter(mm)：最小直徑，指油漆霧化后的漆面最小寬度。

　　(e)Nozzle Position：噴嘴位置坐標，指噴涂霧化模型與噴槍工具TCP之間的相對位置坐標。

　　(e)Nozzle Posture：噴嘴姿態坐標，指噴涂霧化模型與噴槍工具TCP之間的相對姿態坐標。

　　TCP calculation：激活后，將根據輸入的數據自動計算工具TCP坐標。

　　Transparent：激活后，噴涂霧化模型將以半透明顏色生成并顯示。

　　Model division：指定生成的噴涂霧化模型的面數。

　　TCP distance：指定噴槍噴嘴到噴涂霧化模型TCP之間的模型顏色。

　　Valid distance：指定噴涂霧化模型TCP到噴涂有效范圍邊界之間的模型顏色。

　　Display model：激活后，將顯示生成的噴涂霧化模型。

　　以上參數中，標有a、b、c、d、e字樣的功能選項，在對話框右側的圖片中有相應的圖例說明，可以作為輔助參考。

　　點擊“Paint Setting”屬性標簽，切換到噴涂設置界面。激活“Paint Enable”功能選項，然后在Paint Color功能區下設置噴涂效果顏色，最后激活“Pick”功能選項后在軟件工作區選取噴涂工件對象，并在工件模型列表中將其選中。

　　這里要注意的是，當一個控制器中存在多臺機器人時，噴涂仿真將不被支持；噴涂仿真無法直接輸出3DPDF文件或AVI文件；用多把噴槍仿真同一外涂層的情況同樣不被支持；使用“Masking”功能時，噴涂仿真運行的速度將會變慢。

　　Paint Setting屬性標簽中每一條功能選項的詳細描述如下所示。

　　Gun No.：設置噴槍編號，范圍1——3。

　　Paint Enable：激活后，仿真運行時工件上將顯示設定的油漆顏色。

　　Pick：激活后，在軟件工作區可以直接點選工件模型，選中的模型將顯示在下方的工件模型列表框里。

　　A child model is also registered simultaneously：激活后，添加的工件模型的子級模型也會同時注冊生效。

　　Paint Color：設置工件噴涂顏色，包括噴涂正常時顏色（Top）、噴涂開始時顏色（Bottom）、噴涂結束時顏色（Over）以及噴涂開始與結束之間的顏色漸變度（Gradation）。

　　Model List：工件模型列表，顯示已選擇的工件模型，并顯示模型是否已被選中。

　　Check All：點擊后，工件模型列表中所有的模型都被選中。

　　Clear All：點擊后，工件模型列表中所有選中的模型將取消選中。

　　Masking：激活后，當選中的工件模型與噴槍之間存在障礙物時，油漆顏色將不會在工件模型上顯示。

　　Del：點擊后，從工件模型列表中刪除選中的工件模型。

　　Add from CadTree：點擊后，將從CadTree中添加已點選的模型到工件模型列表中。

　　機器人示教編程

　　在虛擬示教器中編寫機器人噴涂運行軌跡程序，并在噴涂工藝路徑程序段前后分別添加噴涂開始指令SPYON與噴涂結束指令SPYOF，如下圖所示。

　　噴涂機器人仿真運行

　　對噴涂機器人進行仿真運行，仿真運行效果如下方動態圖所示?？梢钥吹綑C器人按照示教的軌跡點位運動，并對工件進行噴涂加工，同時機器人噴涂過的工件表面立即顯示出設定的油漆顏色。

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