摘要：减速器控制在工业机器人中是一种最常见的控制方式， 在其他的工业控制领域也非常重要。从优化控制软件的算法和控制 方式两个方面建立流程确保更好地发挥工业机器人的体系优势， 提出了减速器类型、末端执行器的选取、示教器中参数的设定、 减速器控制上料、减速器控制取件、标定坐标的选取共 6 步， 来完成生产生活中常见的装配货物的流程算法。采用以上设定方式 的工业机器人可以大量节约人力成本， 同时可以完成人力无法实现的工业控制要求， 通过相关算法的计算来完成相应的控制要求。 通过将法兰盘的一系列操作来完成对一些基础构件的装配。从这些算法和步骤来完善整个控制流程， 完成其对应的工序， 其中减 速器在整个动作完成的过程中起到关键的作用。通过实操流程结果表明， 按照以上控制的 6 个步骤来进行设置和选取， 可以很好 地完成装配货物的控制要求。
关键词：减速器控制,工业控制,工业机器人,法兰盘
Discussion on Assembly Process Algorithm Based on Reducer Control
Wang Xiaofeng
(Lanzhou Vocational and Technical College, Lanzhou 730070. China)
Abstract: Reducer control is one of the most common control methods in industrial robots, and it is also very important in other industrial control fields. The process established from the two aspects of optimizing the algorithm and control mode of the control software to ensure that the system advantages of the industrial robot can be better played. A total of six steps was proposed to complete the process algorithm of assembling goods commonly used in production and life, including the type of reducer, the selection of the terminal actuator of the robot, the setting of parameters in the teaching pendant, the control and loading of reducer, the control and taking of reducer, and the selection of calibration coordinates. The industrial robot with the above setting method can save a lot of manpower cost, and can complete the industrial control requirements that can′t be achieved by manpower. The corresponding control requirements were completed through the calculation of relevant algorithms. Through a series of operations of the flange plate, the assembly of some basic components was completed. From these algorithms and steps to improve the whole control process and complete its corresponding processes, in which the reducer played a key role in the whole process of action completion. The practical operation process results show that the control requirements of assembled goods can be well completed by setting and selecting according to the above six control steps .
Key words: reducer control; industrial control; industrial robot; flange
0 引言
随着工业机器人在工业控制领域的广泛使用， 提高 单位工作效率， 解决货物的运送问题， 以及降低在动作 过程中的事故率是首要任务。
国内外对工业机器人的重要部件之一的减速器做了 大量的研究。减速器的设计类型也在不断地完善和优 化[1]， 近些年也出现了一些特殊用途的减速器。尤其在 新元件、新产品方面， 在减速器中增加了平面二次包络 蜗杆减速器[2]。在新材料方面， 编入了新型工程材料 ——钛和钛合金， 解决了耐腐蚀、高低温特性、生物相 容性等技术难题。上述文献虽然解决了减速器控制的绝 大部分控制问题和材料设计问题， 但是没有涉及到减速器之后的末端行为控制， 正是因为如此， 减速器控制以 后的末端控制和相关参数的设定过程存在一定的问题。
本文将从工业机器人中的基础部件减速器开始， 到 最后的坐标系选取给出了一系列的方案，基于工业机器人 本体的减速器控制， 到提出末端执行器的选取要求指标， 提出相关参数标定的模块顺序，采用减速器控制上料、取 件。针对基坐标体系进行分析， 验证其准确性与有效性。
1 工业机器人中的减速器
减速器在工业系统中很容易见到， 在工业机器人中 是一个极为重要的部件。其和伺服电机有联系， 可以使 其按需要的速度来运行， 以工业机器人为例， 在完成动 作的过程中要给每个关节、每个轴进行合理降速来完成移动， 准确地到达程序中设置的点位。即降速移动的过 程就是完成一个个点的捕捉， 如同采样取数据是一样的。 降速是完成运动点的捕捉， 但是机械臂并不是在所有的 情况下都是空载， 其抓取的物品在回程的过程中要考虑 新加的重量， 所以要考虑力矩的输出要够大。
之前考虑到重量问题， 也就是带载的负重[3]。接下 来考虑的是移动过程中精度的保持状态问题。不管是哪 个轴的运动过程， 大部分动作都是重复的， 因为在书写 程序的过程中会使用相似的指令来写完整个程序。这样 使用会有很大的作用， 其一不用设置过多的采样点来增 加额外的工作量， 其二确保运行过程中的安全性[4]。因 为有些工作台上面设置了很多的传感器和检查装置， 其 走形路线是相对固定的， 看似任意， 其实都是采样好的 点， 所以确保精度是工业机器人能正常工作的前提， 需 由减速器来完成这个功能。
目前市面主流有 RV 减速器、谐波减速器、行星减 速器等， 可以根据不同的情况来作出选择， 在这里不再 赘述。减速器在工业机器人中的控制非常关键， 以后的 各种控制也是在减速器这个控制元件下完成的。
2 末端执行器
操作对象是法兰盘， 所以要选择工业机器人的末端执 行器，作为工业机器人的执行机构，类似于人的手部，主 要是装在工业机器人手腕上用于直接抓握工件，或者执行 作业的部分[5]。机器人的手不一定像人类手部那样有手指， 也可以是没有手指的手，可以是类似人类的手爪，也可以 是进行专业作业的工具， 像装在机器人手腕上的喷涂枪、 点焊工具等。主要应用领域不同，机器人末端执行器就会 不同。对于普通管状物体的抓取也有需要注意的地方[6]。
工业机器人通过安装不同类型的末端执行器， 可以 完整地实现对圆盘类、长轴类、不规则形状、金属板类 等各种元件的搬运、自动上料/下料、工件翻转、工件转 序等工作步骤。它看似不起眼， 在最末端， 也有可能是 最小的， 却在控制过程中不可或缺[7]。作为与生产过程 相互作用的执行部件， 对提高工业机器人的任务完成度 和实际表现有着重要的作用，其工作过程的状态，在很大 程度上决定了整个工业机器人的工作完成度和质量好坏。
近年来， 国内外先后研究开发了多种工业机器人末 端执行器， 很多材料为非刚性材料， 其质地、形状和尺 寸等差异很大。针对不同的领域、不同的行业， 使用的 机器人末端执行器基本都是专款专用的。对于各种柔脆 不规则形状材料的灵巧柔顺抓取， 一直是机器人末端执 行器的操作难点。
3 相关参数的标定
手动创建相关需要的参数， 进行工具数据的设定， 也 就是TOOLDATA， 在示教器的界面上按照从上到下进行设 置。根据图 1. 完成本次标定的顺序。首先是名称， 本次操作是取、吸、还是夹工件， 根据操作内容来命名， 可以在 大量程序里快速的找到所需要的程序， 这也是命名的技巧。
范围要确定的是局部变量还是全局变量， 这里选择 全局变量。存储类型选择可变量， 模块选择 MOD， 这些 都在示教器上有相应的选项， 选择即可。在创建完以后， 不要点击确定， 要看一下初始值[8]。在这里有一个工具 坐标系的标定设置。通过四点或六点进行坐标系的标定， 作为手动输入法， 要设置 X 轴、 Y轴、Z 轴的坐标， 还有 q1 、q2 、q3 、q4 的初值设定， 最后初始值里还有质量 mass 的设定， 初始值为- 1. 要手动的设置为 1. 数据准备完 成后可以正式写入程序[9]。
4 通过减速器控制上料
相关参数设置结束后就可以进入供料部分的设置了。 流程是加速器将法兰盘放到井式供料箱里， 通过气缸推 出法兰盘， 由传送带将工件运送到末端， 完成控制。
井式供料的控制是通过气缸的收缩来完成的， 在井 式供料箱的底部需要放置一个传感器 EXDI3. 气缸部分 有相同作用的是 EXDI2. 在运算开始时， 气缸部分的传 感器 EXDI2 处在待命的状态， 使用 WAIT， 传感器 EXDI2 状态数值可以设置为 1.根据图 2 所示， 完成气缸模块的 顺序控制。下一步， 传感器 EXDI3 检测到法兰盘在检测 范围内， 使用 WAIT， 传感器 EXDI3 状态数值可以设置 为 1.传感器 EXDI3 置 1 可以进行下一个步序， 气缸的推 出。气缸的推出是 EXDI3=1 给到 PLC 输入信号后， 再由 PLC 的输出来完成的， 通过 I/O点的分布， 找到气缸输出 的线圈来完成。 这里考虑到气动部件是一个伸缩元件， 而且可能要频繁动作， 可以通过置位复位完成气缸的伸 缩设置， 这里可以使用和 PLC 一样的指令来完成逻辑操 作。还要在置位 SET、复位 RESET 之间插入一个时间的 设置。如果这两个程序依次完成的话， 可能会使法兰盘 无法稳定的被送到传送带上， 同时还会出现在回缩过程 中把井式供料箱里的法兰盘给一块带出来。所以这里设 置一个等待时间为 2 S， 直接设置数字 2 就可以。在复位 RESET 完成后， 也就是气缸回到初始点后， 再次将传感 器 EXDI2 设置为 1. 为下一次的推出做好准备， 之后的 设置如同上面的顺序操作即可， 就可以再一次推出井式 供料箱里的法兰盘。
当工件到达传送带时， 让传送带带着工件到达传送 带的末端， 这里有一个点需要注意， 传送带在检测到工 件时如何起动运转， 在写程序的过程中要对 PLC I/O 中对 应传送带马达的输出进行置 1 操作。同样到达末端的时 候进行置 0 操作。在传送带末端有一个传感器检测工件 的到来， 如果有工件到达， 传感器对应的 PLC输入点置 1 操作， 在这里应该就完成了工件到末端的相应流程[10]。 但是由于传感器的检测范围较大， 在不同的距离都可以 检测到， 检测到以后就进行置 0 操作， 也就是让传送带 及时停止， 这样可能工件并没有到末端的合适位置。所 以为了避免不同工件造成的移动位置误差， 需要在 PLC 输入点置 1 操作后等待 3 s， 然后再进行置 0. 让传送带 停转。让工件在传送带末端稳定下来。如果不设置延时 时间， 就会造成工件每次到达末端的位置都不一致， 不 利于下一项流程的位置定位。还有在这里传送带的转速 是由 PLC 控制， 这里是一个典型的模拟量控制， 为了运 行平稳， 让传感器的信号来作为一个启动开关， 速度设 置成一个固定值， 不再随条件变化数值的大小。
5 减速器控制取件
当上面的流程结束后， 就要使用减速器取走法兰盘。 通过控制工业机器人末端执行器来完成动作。如图 3 所 示， 完成末端执行器的控制顺序。需要操作的元件是法 兰盘， 使用常见的弧口夹具很难夹取法兰盘， 其他夹具 对柱形元件操作良好， 但是对法兰盘操作不友好。由于 法兰盘上面有一个光滑平面， 可以使用真空吸盘夹具来 操作。不同于夹取操作的末端执行器， 这个是通过 PLC 对控制吸盘的气动装置通过气路管道来完成的。当 PLC 收到抓取的信号， 先打开气路阀门， 后通过示教器控制 吸住并抓稳法兰盘， 将工件移动到放置区域， 再关闭气 路阀门， 法兰盘脱离末端执行器， 完成取件操作[11]。
几点需要说明， 真空发生器的触发依然使用 SET 来 设置， 在抓取物件的时候要先在元件的上方找一个固定 的点标记下来， 好确定回程。然后下移靠近法兰盘， 在 启动真空发生器， 不要在物体上方的时候就启用， 这样 会使物体抓取的位置不在中心点， 这里尽量靠近物体的 中心点， 再开启真空发生器， 这样也方便放置元件的时 候好确定位置， 减少误差。当抓取到物体后按原来的路 线返回， 切勿发生移动， 带上元件在上移的过程中发生 移动会很容易碰到周围的物体造成取件失败。同时在取 件的速度设置上也是尽量控制在低速， 让动作的过程能 够稳一点， 不要发生对周围物体的碰撞。一个比较理想 的速度值可以设定为 50. 尽量不要过大。
HOME 在这里并不是坐标原点， 而是每个关节的角 度和值。也就是在设置 ABSJ 这个变量的时候要使用关节 变量来设置目标点。
6 坐标确定
6.1 基坐标
基坐标在工业机器人的底座中心， 是坐标系的原点。 X 轴在右侧， Y 轴在 X 轴左侧 90°的方向上， 于 XOY平面 垂直 90°的是 Z 轴。
6.2 工件坐标系
工件坐标系在工业机器人的操作末端， 示教的点是 TCP， 也就是 T0 点相对基坐标的偏移量。如果工具不止一 个可以再设置一个坐标系 T1. 同时可以对这个点进行示 教， 也就是系统里面是可以允许多个工件坐标系存在的， 可以是 Tn， 只是新增加的坐标系要重新进行示教。当然 这里 T0 、T1 、Tn 相对基坐标的偏移量肯定会不一样。但 设置的时候要选择一个确定的坐标系。一般情况下， 设 置两个坐标系就可以了。
7 结束语
本文基于减速器控制的装配流程算法探讨， 通过完成 对装配过程的设置，可以看出减速器在控制的过程中只要 涉及到移动，就都会出现在控制过程里面。同时在设计的 过程中还要熟知传感器在 PLC中的输入接点，以及类似气 缸等输出装置的输出接点[12]。同时要合理利用延时在控制 系统中的作用。在末端执行器的选择上要根据实际的工件 形状来确定类型。通过以上的设计流程，可以在实操过程 中很好地完成类似法兰盘一类工件的装配过程。针对工业 机器人的实际操作也完成了对减速器的控制优化。而在后 续的控制算法上， 可以继续开展装配流程算法方面的研究。
参考文献：
[1] 张春宜 . 减速器设计实例精解[M]. 北京:机械工业出版社,2009.
[2] 闻邦椿 . 机械设计手册单行本:减速器和变速器[M]. 北京:机械 工业出版社,2015.
[3] 周明衡 . 减速器选用手册[M]. 北京:化学工业出版社,2002. [4] 何成平 . 工业机器人建模[M]. 北京:电子工业出版社,2018.
[5] 叶晖,管小清 . 工业机器人实操与应用技巧[M]. 北京:机械工业 出版社,2010.
[6] 王晓峰 . 浅析关于机器人夹爪位姿的过程调整[J]. 科技风 , 2020(15):155.
[7] 张展 . 减速器设计选用手册[M]. 上海:上海科学技术出版社,2002. [8] 白井良明 . 机器人工程[M]. 北京:科学出版社,2001.
[9] 王晓峰 . 浅析 RFID 在智能机器人识别系统中的用法[J]. 南方 农机,2021.52(8):169- 170.
[10] 叶晖 . 工业机器人典型应用案例精析[M]. 北京:机械工业出 版社,2004.
[11] 北京赛育达科教有限责任公司 . 工业机器人应用编程(ABB) [M]. 北京:高等教育出版社, 2020.
[12] 北京华航唯实机器人科技股份有限公司 . 工业机器人集成 应用(ABB)[M]. 北京:高等教育出版社,2020.
关键词：减速器控制,工业控制,工业机器人,法兰盘
Discussion on Assembly Process Algorithm Based on Reducer Control
Wang Xiaofeng
(Lanzhou Vocational and Technical College, Lanzhou 730070. China)
Abstract: Reducer control is one of the most common control methods in industrial robots, and it is also very important in other industrial control fields. The process established from the two aspects of optimizing the algorithm and control mode of the control software to ensure that the system advantages of the industrial robot can be better played. A total of six steps was proposed to complete the process algorithm of assembling goods commonly used in production and life, including the type of reducer, the selection of the terminal actuator of the robot, the setting of parameters in the teaching pendant, the control and loading of reducer, the control and taking of reducer, and the selection of calibration coordinates. The industrial robot with the above setting method can save a lot of manpower cost, and can complete the industrial control requirements that can′t be achieved by manpower. The corresponding control requirements were completed through the calculation of relevant algorithms. Through a series of operations of the flange plate, the assembly of some basic components was completed. From these algorithms and steps to improve the whole control process and complete its corresponding processes, in which the reducer played a key role in the whole process of action completion. The practical operation process results show that the control requirements of assembled goods can be well completed by setting and selecting according to the above six control steps .
Key words: reducer control; industrial control; industrial robot; flange
0 引言
随着工业机器人在工业控制领域的广泛使用， 提高 单位工作效率， 解决货物的运送问题， 以及降低在动作 过程中的事故率是首要任务。
国内外对工业机器人的重要部件之一的减速器做了 大量的研究。减速器的设计类型也在不断地完善和优 化[1]， 近些年也出现了一些特殊用途的减速器。尤其在 新元件、新产品方面， 在减速器中增加了平面二次包络 蜗杆减速器[2]。在新材料方面， 编入了新型工程材料 ——钛和钛合金， 解决了耐腐蚀、高低温特性、生物相 容性等技术难题。上述文献虽然解决了减速器控制的绝 大部分控制问题和材料设计问题， 但是没有涉及到减速器之后的末端行为控制， 正是因为如此， 减速器控制以 后的末端控制和相关参数的设定过程存在一定的问题。
本文将从工业机器人中的基础部件减速器开始， 到 最后的坐标系选取给出了一系列的方案，基于工业机器人 本体的减速器控制， 到提出末端执行器的选取要求指标， 提出相关参数标定的模块顺序，采用减速器控制上料、取 件。针对基坐标体系进行分析， 验证其准确性与有效性。
1 工业机器人中的减速器
减速器在工业系统中很容易见到， 在工业机器人中 是一个极为重要的部件。其和伺服电机有联系， 可以使 其按需要的速度来运行， 以工业机器人为例， 在完成动 作的过程中要给每个关节、每个轴进行合理降速来完成移动， 准确地到达程序中设置的点位。即降速移动的过 程就是完成一个个点的捕捉， 如同采样取数据是一样的。 降速是完成运动点的捕捉， 但是机械臂并不是在所有的 情况下都是空载， 其抓取的物品在回程的过程中要考虑 新加的重量， 所以要考虑力矩的输出要够大。
之前考虑到重量问题， 也就是带载的负重[3]。接下 来考虑的是移动过程中精度的保持状态问题。不管是哪 个轴的运动过程， 大部分动作都是重复的， 因为在书写 程序的过程中会使用相似的指令来写完整个程序。这样 使用会有很大的作用， 其一不用设置过多的采样点来增 加额外的工作量， 其二确保运行过程中的安全性[4]。因 为有些工作台上面设置了很多的传感器和检查装置， 其 走形路线是相对固定的， 看似任意， 其实都是采样好的 点， 所以确保精度是工业机器人能正常工作的前提， 需 由减速器来完成这个功能。
目前市面主流有 RV 减速器、谐波减速器、行星减 速器等， 可以根据不同的情况来作出选择， 在这里不再 赘述。减速器在工业机器人中的控制非常关键， 以后的 各种控制也是在减速器这个控制元件下完成的。
2 末端执行器
操作对象是法兰盘， 所以要选择工业机器人的末端执 行器，作为工业机器人的执行机构，类似于人的手部，主 要是装在工业机器人手腕上用于直接抓握工件，或者执行 作业的部分[5]。机器人的手不一定像人类手部那样有手指， 也可以是没有手指的手，可以是类似人类的手爪，也可以 是进行专业作业的工具， 像装在机器人手腕上的喷涂枪、 点焊工具等。主要应用领域不同，机器人末端执行器就会 不同。对于普通管状物体的抓取也有需要注意的地方[6]。
工业机器人通过安装不同类型的末端执行器， 可以 完整地实现对圆盘类、长轴类、不规则形状、金属板类 等各种元件的搬运、自动上料/下料、工件翻转、工件转 序等工作步骤。它看似不起眼， 在最末端， 也有可能是 最小的， 却在控制过程中不可或缺[7]。作为与生产过程 相互作用的执行部件， 对提高工业机器人的任务完成度 和实际表现有着重要的作用，其工作过程的状态，在很大 程度上决定了整个工业机器人的工作完成度和质量好坏。
近年来， 国内外先后研究开发了多种工业机器人末 端执行器， 很多材料为非刚性材料， 其质地、形状和尺 寸等差异很大。针对不同的领域、不同的行业， 使用的 机器人末端执行器基本都是专款专用的。对于各种柔脆 不规则形状材料的灵巧柔顺抓取， 一直是机器人末端执 行器的操作难点。
3 相关参数的标定
手动创建相关需要的参数， 进行工具数据的设定， 也 就是TOOLDATA， 在示教器的界面上按照从上到下进行设 置。根据图 1. 完成本次标定的顺序。首先是名称， 本次操作是取、吸、还是夹工件， 根据操作内容来命名， 可以在 大量程序里快速的找到所需要的程序， 这也是命名的技巧。
范围要确定的是局部变量还是全局变量， 这里选择 全局变量。存储类型选择可变量， 模块选择 MOD， 这些 都在示教器上有相应的选项， 选择即可。在创建完以后， 不要点击确定， 要看一下初始值[8]。在这里有一个工具 坐标系的标定设置。通过四点或六点进行坐标系的标定， 作为手动输入法， 要设置 X 轴、 Y轴、Z 轴的坐标， 还有 q1 、q2 、q3 、q4 的初值设定， 最后初始值里还有质量 mass 的设定， 初始值为- 1. 要手动的设置为 1. 数据准备完 成后可以正式写入程序[9]。
4 通过减速器控制上料
相关参数设置结束后就可以进入供料部分的设置了。 流程是加速器将法兰盘放到井式供料箱里， 通过气缸推 出法兰盘， 由传送带将工件运送到末端， 完成控制。
井式供料的控制是通过气缸的收缩来完成的， 在井 式供料箱的底部需要放置一个传感器 EXDI3. 气缸部分 有相同作用的是 EXDI2. 在运算开始时， 气缸部分的传 感器 EXDI2 处在待命的状态， 使用 WAIT， 传感器 EXDI2 状态数值可以设置为 1.根据图 2 所示， 完成气缸模块的 顺序控制。下一步， 传感器 EXDI3 检测到法兰盘在检测 范围内， 使用 WAIT， 传感器 EXDI3 状态数值可以设置 为 1.传感器 EXDI3 置 1 可以进行下一个步序， 气缸的推 出。气缸的推出是 EXDI3=1 给到 PLC 输入信号后， 再由 PLC 的输出来完成的， 通过 I/O点的分布， 找到气缸输出 的线圈来完成。 这里考虑到气动部件是一个伸缩元件， 而且可能要频繁动作， 可以通过置位复位完成气缸的伸 缩设置， 这里可以使用和 PLC 一样的指令来完成逻辑操 作。还要在置位 SET、复位 RESET 之间插入一个时间的 设置。如果这两个程序依次完成的话， 可能会使法兰盘 无法稳定的被送到传送带上， 同时还会出现在回缩过程 中把井式供料箱里的法兰盘给一块带出来。所以这里设 置一个等待时间为 2 S， 直接设置数字 2 就可以。在复位 RESET 完成后， 也就是气缸回到初始点后， 再次将传感 器 EXDI2 设置为 1. 为下一次的推出做好准备， 之后的 设置如同上面的顺序操作即可， 就可以再一次推出井式 供料箱里的法兰盘。
当工件到达传送带时， 让传送带带着工件到达传送 带的末端， 这里有一个点需要注意， 传送带在检测到工 件时如何起动运转， 在写程序的过程中要对 PLC I/O 中对 应传送带马达的输出进行置 1 操作。同样到达末端的时 候进行置 0 操作。在传送带末端有一个传感器检测工件 的到来， 如果有工件到达， 传感器对应的 PLC输入点置 1 操作， 在这里应该就完成了工件到末端的相应流程[10]。 但是由于传感器的检测范围较大， 在不同的距离都可以 检测到， 检测到以后就进行置 0 操作， 也就是让传送带 及时停止， 这样可能工件并没有到末端的合适位置。所 以为了避免不同工件造成的移动位置误差， 需要在 PLC 输入点置 1 操作后等待 3 s， 然后再进行置 0. 让传送带 停转。让工件在传送带末端稳定下来。如果不设置延时 时间， 就会造成工件每次到达末端的位置都不一致， 不 利于下一项流程的位置定位。还有在这里传送带的转速 是由 PLC 控制， 这里是一个典型的模拟量控制， 为了运 行平稳， 让传感器的信号来作为一个启动开关， 速度设 置成一个固定值， 不再随条件变化数值的大小。
5 减速器控制取件
当上面的流程结束后， 就要使用减速器取走法兰盘。 通过控制工业机器人末端执行器来完成动作。如图 3 所 示， 完成末端执行器的控制顺序。需要操作的元件是法 兰盘， 使用常见的弧口夹具很难夹取法兰盘， 其他夹具 对柱形元件操作良好， 但是对法兰盘操作不友好。由于 法兰盘上面有一个光滑平面， 可以使用真空吸盘夹具来 操作。不同于夹取操作的末端执行器， 这个是通过 PLC 对控制吸盘的气动装置通过气路管道来完成的。当 PLC 收到抓取的信号， 先打开气路阀门， 后通过示教器控制 吸住并抓稳法兰盘， 将工件移动到放置区域， 再关闭气 路阀门， 法兰盘脱离末端执行器， 完成取件操作[11]。
几点需要说明， 真空发生器的触发依然使用 SET 来 设置， 在抓取物件的时候要先在元件的上方找一个固定 的点标记下来， 好确定回程。然后下移靠近法兰盘， 在 启动真空发生器， 不要在物体上方的时候就启用， 这样 会使物体抓取的位置不在中心点， 这里尽量靠近物体的 中心点， 再开启真空发生器， 这样也方便放置元件的时 候好确定位置， 减少误差。当抓取到物体后按原来的路 线返回， 切勿发生移动， 带上元件在上移的过程中发生 移动会很容易碰到周围的物体造成取件失败。同时在取 件的速度设置上也是尽量控制在低速， 让动作的过程能 够稳一点， 不要发生对周围物体的碰撞。一个比较理想 的速度值可以设定为 50. 尽量不要过大。
HOME 在这里并不是坐标原点， 而是每个关节的角 度和值。也就是在设置 ABSJ 这个变量的时候要使用关节 变量来设置目标点。
6 坐标确定
6.1 基坐标
基坐标在工业机器人的底座中心， 是坐标系的原点。 X 轴在右侧， Y 轴在 X 轴左侧 90°的方向上， 于 XOY平面 垂直 90°的是 Z 轴。
6.2 工件坐标系
工件坐标系在工业机器人的操作末端， 示教的点是 TCP， 也就是 T0 点相对基坐标的偏移量。如果工具不止一 个可以再设置一个坐标系 T1. 同时可以对这个点进行示 教， 也就是系统里面是可以允许多个工件坐标系存在的， 可以是 Tn， 只是新增加的坐标系要重新进行示教。当然 这里 T0 、T1 、Tn 相对基坐标的偏移量肯定会不一样。但 设置的时候要选择一个确定的坐标系。一般情况下， 设 置两个坐标系就可以了。
7 结束语
本文基于减速器控制的装配流程算法探讨， 通过完成 对装配过程的设置，可以看出减速器在控制的过程中只要 涉及到移动，就都会出现在控制过程里面。同时在设计的 过程中还要熟知传感器在 PLC中的输入接点，以及类似气 缸等输出装置的输出接点[12]。同时要合理利用延时在控制 系统中的作用。在末端执行器的选择上要根据实际的工件 形状来确定类型。通过以上的设计流程，可以在实操过程 中很好地完成类似法兰盘一类工件的装配过程。针对工业 机器人的实际操作也完成了对减速器的控制优化。而在后 续的控制算法上， 可以继续开展装配流程算法方面的研究。
参考文献：
[1] 张春宜 . 减速器设计实例精解[M]. 北京:机械工业出版社,2009.
[2] 闻邦椿 . 机械设计手册单行本:减速器和变速器[M]. 北京:机械 工业出版社,2015.
[3] 周明衡 . 减速器选用手册[M]. 北京:化学工业出版社,2002. [4] 何成平 . 工业机器人建模[M]. 北京:电子工业出版社,2018.
[5] 叶晖,管小清 . 工业机器人实操与应用技巧[M]. 北京:机械工业 出版社,2010.
[6] 王晓峰 . 浅析关于机器人夹爪位姿的过程调整[J]. 科技风 , 2020(15):155.
[7] 张展 . 减速器设计选用手册[M]. 上海:上海科学技术出版社,2002. [8] 白井良明 . 机器人工程[M]. 北京:科学出版社,2001.
[9] 王晓峰 . 浅析 RFID 在智能机器人识别系统中的用法[J]. 南方 农机,2021.52(8):169- 170.
[10] 叶晖 . 工业机器人典型应用案例精析[M]. 北京:机械工业出 版社,2004.
[11] 北京赛育达科教有限责任公司 . 工业机器人应用编程(ABB) [M]. 北京:高等教育出版社, 2020.
[12] 北京华航唯实机器人科技股份有限公司 . 工业机器人集成 应用(ABB)[M]. 北京:高等教育出版社,2020.
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