盡管機器人自動化可以加快生產(chǎn)速度，但如果沒有可靠的機器人編程計劃，也可能會導致機器人大量停機。為了提升機器人的正常運行時間(特別是對于那些無法中斷生產(chǎn)，只能在離線機器人上逐點編寫程序的制造企業(yè)來說)，離線機器人編程平臺應用的越來越多，可以適應復雜的系統(tǒng)布局。

圖1：可以通過OEM廠商專有的或第三方的軟件平臺來完成離線編程

　　為什么要對機器人離線編程?

　　使用機器人工作單元的3D模型，直觀的展示機器人如何沿編程路徑移動，離線編程可以通過原始設(shè)備制造商(OEM)專有的軟件或第三方的軟件平臺來完成。

　　無論是經(jīng)驗豐富的機器人程序員還是新手，離線編程都使他們能夠在工廠車間實施之前，在基于PC的虛擬編程環(huán)境下，創(chuàng)建、測試和調(diào)整機器人程序或作業(yè)。由于COVID-19疫情的持續(xù)爆發(fā)，很多制造商發(fā)現(xiàn)自己處于以下4種情況中的一種或多種：

　　場景1：限制進入車間

　　由于健康問題或法規(guī)要求，企業(yè)必須制定保持社交距離的措施，必要時實施遠程辦公或居家工作政策。這導致訪問工廠車間的機器人受到限制，從而難以為作業(yè)編程/重新編程。

　　場景2：適應不斷變化的需求

　　對通用產(chǎn)品需求的上升，促使工廠人員努力以創(chuàng)紀錄的速度實現(xiàn)高混合、小批量的靈活生產(chǎn)。為了應對所需的快速轉(zhuǎn)換，人們更關(guān)注智能技術(shù)(例如離線編程軟件)，以減少編程停機時間，優(yōu)化整體設(shè)備效率(OEE)。

　　場景3：快速增加自動化功能

　　與場景2類似，為應對產(chǎn)品需求的增加，尤其是對應對疫情至關(guān)重要的產(chǎn)品，制造企業(yè)需要集成新的機器人或重新部署舊的機器人。無論哪種方式，為了實現(xiàn)向這些基本產(chǎn)品生產(chǎn)的平穩(wěn)過渡，已經(jīng)有人提出使用離線編程軟件的建議。

　　場景4：測試新方法

　　政府限制的放寬鼓勵企業(yè)重新營業(yè)，也為恢復生產(chǎn)帶來了新的緊迫感。因此，公司領(lǐng)導層已決定通過創(chuàng)造性和協(xié)作性的機器人自動化方法，來應對嚴峻的挑戰(zhàn)。要么重新部署現(xiàn)有的機器人，要么購買新的機器人。機器人自動化正被更多地引入到工廠。無論采用哪種方法，都可以通過離線編程來設(shè)置新的、更復雜的機器人作業(yè)。

圖2：離線編程可幫助制造商實現(xiàn)更快的集成、更快的轉(zhuǎn)換等。

　　機器人離線編程的關(guān)鍵功能

　　盡管離線編程軟件不限于以下軟件，但大多數(shù)用戶尋求具有豐富模型庫并提供以下4個關(guān)鍵功能的離線編程平臺：

　　1.機器人碰撞檢測

　　如果多個機器人在工作時離得很近，則必須將它們視為一個團隊。在離線編程過程中，碰撞檢測功能會發(fā)出潛在的干擾危險信號，這樣程序員就可以在將程序引入工廠之前進行調(diào)整，從而可以節(jié)省成本。

　　2.機器人路徑規(guī)劃

　　對機器人編程，使其從一個點移動到另一個點，必須圍繞特定點進行規(guī)劃，例如用于固定零件的裝置。激活碰撞檢測可以避免干擾，因此通過路徑規(guī)劃，可以更輕松地為機器人編程，使其可以圍繞固定點運動。

　　3.機器人傳送帶跟蹤

　　當零件處于不同位置時，傳送帶跟蹤可以幫助機器人根據(jù)需要對齊這些零件。

　　4.機器人凸輪路徑

　　如果執(zhí)行焊接、點膠或其它復雜任務(wù)，則凸輪路徑功能可幫助實現(xiàn)過程自動化。無需手動向機器人示教工作點，凸輪路徑會自動提供這些點。

　　通過這些關(guān)鍵功能有助于設(shè)定可能的機器人解決方案，例如“機器人服務(wù)特定應用，最大速度為多少?”或“機器人是否能夠以特定方式移動以焊接特定零件?”，以及其它注意事項。

　　離線編程帶來的好處

　　除了在上述方案應用以外，正確有效地使用離線編程軟件，還可以幫助制造商實現(xiàn)各種生產(chǎn)目標，包括：

　　1.與機器人快速集成

　　離線編程提供了一種在工作單元仍處于建造階段時創(chuàng)建機器人作業(yè)的方法。一旦工作單元完成并安裝在車間后，就可以傳輸數(shù)據(jù)文件，因此該過程可以加快集成進度。盡管安裝后可能需要少量修改，但事先準備好機器人編程可以節(jié)省大量時間。

　　2.快速更換機器人

　　如果使用機器人處理多個零件，則離線編程可以在機器人執(zhí)行“零件A”任務(wù)時，為“零件B”對機器人進行編程。完成“零件A”任務(wù)后，可將已編程的文件下載到機器人控制器，以實現(xiàn)對執(zhí)行“零件B”任務(wù)順利切換。

　　3.設(shè)置機器人的功能安全

　　離線編程允許建立諸如手臂干擾、速度限制和安全區(qū)域之類的項目。這包括在仿真過程中以圖形方式覆蓋安全區(qū)域(機器人范圍限制)的功能，從而可以在仿真過程中進行視覺確認和運動測試。

　　4.縮短機器人循環(huán)時間

　　當處理周期極快時，離線編程平臺可以幫助用戶監(jiān)控機器人的占空比，從而可以更好的監(jiān)測電機的壽命。

　　離線編程軟件提供的靈活性帶來很多好處：可以輕松地從一個作業(yè)過渡到下一個作業(yè)，從而實現(xiàn)更多的混合作業(yè)。與此類似，有些大型公司具有多個廠區(qū)或工作單元，可以從中央、受控來源分發(fā)下裝已編程的作業(yè)，這樣就可以減少編程時間，也能避免出現(xiàn)不一致。此外，近來在諸如機器人焊接之類的任務(wù)上，傳感器技術(shù)獲得長足發(fā)展，為不同行業(yè)的最終用戶帶來了相當大的優(yōu)勢。

　　一旦實施并應用得當，軟件的集成加上功能豐富的傳感器，可以幫助制造商應對當前的市場挑戰(zhàn)，以及對高混合、小批量生產(chǎn)環(huán)境不斷增長的需求。

　　來源：控制工程網(wǎng)   作者：Michael Castor