任务5.3 打磨抛光机器人工作站系统通信与打磨示教编程

打磨抛光机器人工作站

系统通信与打磨示教编程目录01.02.03.04.Contents任务目标知识点拨任务实施任务描述01.任务描述任务描述▍核心实训目标本任务围绕打磨抛光机器人的操作与编程进行了详细的讲解，设置丰富的实训任务，使学生熟练掌握包括打磨信号、抛光信号的传递以及压力值等数据的交换。在打磨抛光工作站安装完毕后，本任务主要明确各信号及参数的作用，并根据实训指导手册详细配置打磨抛光的信号。最后针对压力值等信息做最终的反馈监测。“让机器人听懂指令，精准执行工艺”02.任务目标打磨抛光是工业机器人在制造领域的重要应用场景。本任务旨在帮助大家建立工艺全局观，并切实掌握核心编程与调试技能。🎯目标一：培养全局意识培养根据工艺要求，科学、合理地选择打磨抛光工艺参数的能力，同时建立信号全局分配的系统思维，理解各环节之间的逻辑关联。🧠核心理念：知其然更知其所以然不仅要学会怎么操作，更要理解为什么这样操作。只有建立全局视野，才能在面对不同工件和工艺要求时，灵活应变，制定最优方案。🛠️目标二：提升实操能力通过系统的实操训练，熟练掌握打磨工艺实施的编程逻辑，积累丰富的调试技巧，能够独立完成从代码编写到工艺效果优化的全过程。🔥核心要求：将理论转化为行动纸上得来终觉浅，绝知此事要躬行。在反复的编程与调试中，将理论知识转化为实实在在的解决问题的能力，打磨出过硬的专业技能。💡总结：全局意识决定工艺高度，实操能力保障落地质量，二者结合是成为优秀工程师的关键。任务目标：打磨抛光工艺与实操03.知识点拨打磨抛光机器人工作站组成核心组件有机协同，打造高效、精密的自动化加工系统01工业机器人系统工作站的“运动中枢”，负责执行抓取、定位、移动和打磨路径规划等所有核心动作，保障加工一致性。02工具执行单元包含固定/浮动打磨头、布轮/麻轮抛光工具等。根据工件材质和粗糙度要求灵活配置，直接完成去毛刺、抛光工序。03多工艺辅助单元集成气动/液压夹具（固定工件）、接触力传感器（感知打磨力度）、视觉系统（定位引导）等，为稳定加工提供关键支撑。打磨抛光机器人工作站组成核心区域详解01.固定打磨头包含固定打磨头，用于实现对工件的切削与粗加工，是工作站完成工件基础表面处理的第一道核心工序。02.抛光区域配置专业的抛光工位夹具以固定工件，并集成高精度压力传感器与压力控制显示器，实现对抛光力度的实时监控。03.

抛光工艺的数据传输力传感器将监测的压力数据实时传输给PLC处理并反馈给机器人。一旦检测到压力过大，系统将立即触发停机保护，保障设备与工件安全。打磨抛光机器人工作站组成电气接口多工艺单元配备24芯航空插头和气路接口，实现设备的快速连接与集成。PLC控制器通过航空插头统一为打磨电机、气动夹具、各类传感器等外围设备供电，并进行实时信号交互。它不仅能精准发出“设备启停”等控制指令，还能实时接收“夹具夹紧到位”、“打磨完成”等状态反馈，是工作站名副其实的“神经枢纽”。2.打磨抛光系统通信关系及参数(1)打磨抛光系统通信关系▌通信方式主要分为两类：IO信号交互（用于机器人与末端工具的基础动作控制，如启停）和TCP/IP通信（用于机器人与周边设备间复杂的工艺数据交互）。▌通信交互过程机器人将工艺参数发送给PLC→PLC解析并驱动硬件执行→PLC实时反馈设备运行状态→机器人根据反馈数据动态决策下一步动作，形成闭环控制。2.打磨抛光系统通信关系及参数(1)打磨抛光系统通信关系-Socket定义套接字名称端口号具体要求Socket_Polish2002用于打磨、抛光参数的发送和接收。在工作站中，可自定义该套接字名称，实现与打磨设备间的精准数据交互。2.打磨抛光系统通信关系及参数01通信输入参数(PLC→机器人)◆核心作用：PLC实时向机器人反馈系统各外部设备的关键运行状态（如打磨装置启停、夹具夹紧状态）及物理参数（如抛光压力值），保障联动逻辑闭环。◆数据结构：在机器人系统中构建num型一维数组NumStateback2，共包含三位元素，每位分别映射不同的反馈信号。02数组NumStateback2元素定义详解●第1位(d₁)-打磨装置状态：0=装置未启动；1=装置已正常启动并就绪。●第2位(d₂)-抛光夹具状态：0=夹具松开/未到位；1=夹具已夹紧工件。●第3位(d₃)-抛光压力反馈：数值范围0~10，直接对应反馈的抛光压力值(单位：N)，用于实时监测。2.打磨抛光系统通信关系及参数

位数代表数/单位功能取值范围（num）及具体说明第1位打磨装置状态反馈0：打磨装置未启动1：打磨装置已启动第2位抛光夹具状态反馈0：抛光工位夹具未夹紧1：抛光工位夹具已夹紧第3位抛光压力值反馈0~10：对应反馈压力值0~10N针对状态反馈参数NumStateback2，每个元素的具体含义见下表。2.打磨抛光系统通信关系及参数01通信输出参数(机器人→PLC)概述■作用：机器人主动向PLC发送设备控制指令与实时工艺配置参数。■基础开关信号：ToTDigGrip(夹爪控制)、ToTDigPolish(打磨启停)、ToTDigTool-Change(快换装置动作)。■核心工艺数组：NumPolishpara{5}，包含5个关键参数的数值型数组，实现精细化打磨控制。02NumPolishpara{5}数组位解析1.开启状态:e₁(0=关/1=开)|2.打磨速度:e₂(1-5档×1000r/min)|3.磨削量:e₃(0-4级)4.夹具动作:e₄(0=松开工件/1=夹紧工件)|5.抛光速度:e₅(0-100r/min，对应抛光工具转速)

说明：每一位参数均为整数型数据，PLC端需按约定的位序与量程进行解析，实现打磨工艺的柔性化调整。工业机器人信号代表数/单位功能ToTDigGrip夹爪（DSQC652-DO4）夹紧动作，高电位有效ToTDigPolish抛光（DSQC652-DO5）开始抛光的启动信号，高电位有效ToTDigTool-Change快换（DSQC652-DO7）用于取放工业机器人末端工具，高电位有效NumPolish-para{5}打磨抛光工艺参数5位num型数组，可传递打磨抛光工艺参数2.打磨抛光系统通信关系及参数

打磨/抛光工艺参数数组NumPolishpara{5}中有5个元素，用于工业机器人向PLC发送具体的打磨/抛光参数，有了该参数数组即可实现工业机器人对打磨/抛光系统的间接控制。各参数说明见下表。位数代表数/单位功能取值范围（num）及具体说明第1位开启打磨装置0：关闭打磨装置1：启动打磨装置第2位打磨速度1~5：对应当前打磨工具的转速值第3位磨削量0~4：对应当前的磨削量第4位抛光工位夹具动作0：松开待抛光工件1：夹紧待抛光工件第5位抛光速度0-100：对应当前抛光工具的转速值3.打磨工艺流程及要求(1)打磨工艺流程01.机器人从安全起始点运动到工件抓取位置，抓取工件。02.运动到打磨准备点，发送启动固定打磨头指令给PLC。03.PLC启动打磨头并反馈已启动信息给机器人。04.机器人收到反馈后，沿打磨轨迹移动完成打磨。05.打磨完成后，发送指令关闭打磨头，将工件放回原位。06.机器人回到安全起始点，完成打磨。3.打磨工艺流程及要求(2)打磨工艺要求目的：去除工件切口处的毛刺，防止机器过早磨损、噪声增大或卡死，保障设备运行的安全性与稳定性。操作：由工业机器人精确夹持待打磨工件，按预设轨迹移动至打磨头位置，对工件的坡口及边缘区域进行自动化、标准化打磨处理。04.任务实施01.识读电气图纸(基础)首先，仔细查阅电气图纸，明确打磨与抛光工序中涉及的所有IO信号。重点确认每个信号对应的PLC地址编号以及硬件模块型号。0102.执行信号配置(操作)进入机器人控制系统的IO配置界面，参考任务5.1的标准配置方法，将图纸中的信号地址准确录入系统，完成信号的物理映射。0203.配置检查要点(验证)配置完成后，需核对信号的读写属性与图纸一致，确保“启动”、“夹紧”等关键动作的信号地址唯一，无冲突。0304.配置示例(ToTDigPolish)如左侧截图所示，以“ToTDigPolish”为例，在配置界面需正确选择信号关联的板卡类型、槽位号及字节位，确保通信链路畅通。0405.打磨/抛光信号列表整理并输出完整的信号清单（如右侧截图所示），包含信号名称、物理地址及功能描述，方便后续调试与故障排查。05为机器人与PLC铺设“信息高速公路”打磨抛光信号配置及新建通信参数01核心目标：定义通信“语言”铺好物理线路后，需在程序层定义通信规则，即“语言”。我们需要在机器人中创建两个关键数组变量，实现与PLC的数据交互。02新建通信参数数组参考任务5.1方法，需新建两组参数：

•输入参数：NumStateback2{3}(长度3)

•输出参数：NumPolishpara{5}(长度5)03RAPID程序变量声明打开机器人RAPID程序编辑器，使用关键字PERSnum来声明上述数组变量。04NumStateback2{3}作用用于“接收”来自PLC的反馈信号。

数组长度设为3，可对应打磨流程中的三种不同状态（如：准备就绪、正在运行、暂停）。05NumPolishpara{5}作用用于“发送”打磨指令给PLC。

数组长度设为5，可涵盖打磨转速、进给速度、时间、模式、目标位置等关键工艺参数。打磨抛光信号配置及新建通信参数定义机器人与PLC的数据交互语言打磨抛光信号配置及新建通信参数参考焊接参数通信程序CSendWeldpara()的构建步骤，新建打磨/抛光参数通信程序。新建Socket定义参数，传输的端口号为2002，套接字为Socket_Polish，传输的数组为NumPolishpara。整理程序如下：PROCCSendPolishpara()SocketCloseSocket_Polish;WaitTime0.5;SocketCreateSocket_Polish;SocketConnectSocket_Polish,"192.168.0.1",2002\Time:=30;WaitTime0.2;SocketSendSocket_Polish\Data:=NumPolishpara;WaitTime2;SocketCloseSocket_Polish;ENDPROC

1)打磨/抛光参数通信程序CSendPolishpara()打磨抛光信号配置及新建通信参数2)新建打磨/抛光系统反馈参数通信程序CReceiveState（）参考焊接系统反馈参数通信程序CReceiveBack()的构建步骤，新建打磨/抛光系统反馈参数通信程序。整理程序如下：PROCCReceiveState()SocketCloseSocket_Polish;WaitTime0.5;SocketCreateSocket_Polish;SocketConnectSocket_Polish,"192.168.0.1",2002\Time:=30;WaitTime0.2;SocketReceiveSocket_Polish\Data:=NumStateback2\Time:=20;WaitTime2;SocketCloseSocket_Polish;ENDPROC

打磨抛光信号验证1）编辑验证程序FTest。在Program程序模块中新建测试程序“FTest”。将NumPolishpara的第1位和第2位分别赋值为1和3，即开启打磨装置，转速为3000r/min，然后将该通信参数发送至PLC。延时0.5s后，利用通信参数接收程序CReceiveState

接收反馈数据，并将反馈数据的第1位赋值给可变量“reg1”（新建变量），整个过程。

2）执行验证程序FTest。将指针移至验证程序FTest，按下使能按钮使工业机器人电机开启，并单击连续执行按键，执行该验证程序。执行结束后，查看num型数据中的新建参变量reg1，若该返回值为1，则证明工业机器人与PLC之间通信正常。整个过程。观察固定打磨头的工作状态，若为启动状态，则说明PLC与固定打磨头的通讯正常；否则通讯不正常。2.打磨点位示意关键点位定义与作用Home点(基准位)机器人上电或程序复位后自动回归的安全起始点，确保动作基准统一。工件抓取点(作业起点)位于多工艺单元台面上的定位凹槽内，需精准示教以保证夹爪稳定抓取。打磨准备点靠近打磨头的安全悬停位置，作为进入打磨轨迹前的过渡与确认。打磨轨迹点沿工件待加工边缘的一系列精确坐标，直接决定最终打磨精度。核心原则：基于已配置的信号和通信参数，

编写RAPID程序实现自动化打磨流程。01明确本次编程的最终目标，并梳理清楚当前已配置好的机器人软硬件基础，包括IO信号、通信协议等前提条件。编程背景确认02在主程序逻辑中，对打磨参数数组`NumPolishpara`进行具体赋值，设定打磨轨迹、速度、压力等关键参数。打磨参数赋值程序03编写控制逻辑，确保打磨工序完成后，机器人能够准确抓取工件，并将其平稳、精准地放回最初的抓取位置。工件放回程序编写04编写机器人核心运动控制程序，驱动机器人严格按照预设路径与打磨轨迹进行运动，保障打磨动作的一致性。执行打磨程序编写05整合打磨参数赋值、执行打磨、工件放回等所有独立的子程序模块，形成逻辑完整、步骤顺畅的自动化打磨主程序。打磨主程序整合06通过单步运行逐步检查程序动作，反复调整打磨参数与运动轨迹，持续优化打磨工艺，直至达到最佳的工件处理效果。打磨工艺调试优化示教编程是连接机器人硬件配置与自动化生产的“桥梁”。

通过模块化的编程思路，将复杂的打磨任务拆解为可执行的代码逻辑，最终实现稳定、高效的自动化作业。3.打磨工作站示教编程夹取工件程序可以直接调用例行程序MGetWorkpiece：3.打磨工作站示教编程PROCMGetWorkpiece() MoveAbsJHome\NoEOffs,v400,z50,tool2; MoveJArea0720R,v100,z10,tool2; ResetToTDigGrip; MoveLOffs(Area0721W,0,0,50),v100,z10,tool2; MoveLArea0721W,v50,fine,tool2; WaitTime0.5; SetToTDigGrip; WaitTime0.5; MoveLOffs(Area0721W,0,0,50),v50,fine,tool2; MoveJArea0720R,v100,z10,tool2; MoveAbsJHome\NoEOffs,v400,z50,tool2;ENDPROC执行打磨程序时，可调用发送通信参数程序CSendPolishpara。PROCCSendPolishpara() SocketCloseSocket_Polish; WaitTime0.5; SocketCreateSocket_Polish; SocketConnectSocket_Polish,"192.168.0.1",2002\Time:=30; WaitTime0.2; SocketSendSocket_Polish\Data:=NumPolishpara; WaitTime2; SocketCloseSocket_Polish;ENDPROC（1）打磨工作站编程背景3.打磨工作站示教编程执行打磨程序时，可调用反馈通信参数程序CReceiveStatePROCCReceiveState() SocketCloseSocket_Polish; WaitTime0.5; SocketCreateSocket_Polish; SocketConnectSocket_Polish,"192.168.0.1",2002\Time:=30; WaitTime0.2; SocketReceiveSocket_Polish\Data:=NumStateback2\Time:=20; WaitTime2; SocketCloseSocket_Polish;ENDPROC放回工件程序也可参考例行程序MPutWorkpiece进行编制PROCMPutWorkpiece() MoveAbsJHome\NoEOffs,v400,z50,tool2; MoveJArea0720R,v100,z10,tool2; MoveLOffs(Area0722W,0,0,50),v100,fine,tool2; MoveLArea0722W,v50,fine,tool2; MoveLArea0723W,v20,fine,tool2; WaitTime0.5; FPosClamp1; ResetToTDigGrip; WaitTime0.5; MoveLArea0722W,v20,fine,tool2; MoveLOffs(Area0722W,0,0,50),v50,fine,tool2; MoveJArea0720R,v100,z10,tool2; MoveAbsJHome\NoEOffs,v400,z50,tool2;ENDPROC3.打磨工作站示教编程（2）打磨参数赋值程序1）在Program程序模块中新建带参打磨参数赋值程序FPolishpara1。参数分别为：打磨开启形参PolishOn、打磨速度形参PolishSpeed和磨削量形参Volume。2）利用赋值指令依次将各形参的值赋值给打磨/抛光通信参数数组的第1位、第2位和第3位，然后调用发送通信参数程序CSendPolishpara。3）延时0.5s后，调用接收通信参数程序CReceiveState。PROCFPolishpara1(numPolishOn,numPolishSpeed,numVolume) NumPolishpara{1}:=PolishOn; NumPolishpara{2}:=PolishSpeed; NumPolishpara{3}:=Volume; CSendPolishpara; WaitTime0.5; CReceiveState; ENDPROC打磨参数赋值程序如下：3.打磨工作站示教编程（3）工件放回程序为保证工业机器人取放料姿态与台面方向保持一致，我们可以借助新建的工件坐标系“wobj3”来实现，运动指令编辑界面。注意，打磨放料的核心动作为工业机器人末端夹具松开即可，无需控制工作台夹具动作。PROCMBackWorkpiece() MoveAbsJHome\NoEOffs,v400,z50,tool2; MoveJArea0801R,v100,z10,tool2; MoveLOffs(Area0721W,0,0,50),v100,fine,tool2\WObj:=wobj3; MoveLArea0721W,v50,fine,tool2\WObj:=wobj3; WaitTime0.5; ResetToTDigGrip;