盡管機器人自動化可以加快生產速度，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，只能在離線機器人上逐點編寫程序的制造企業來說)，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的虛擬編程環境下，創建、測試和調整機器人程序或作業。由于COVID-19疫情的持續爆發，很多制造商發現自己處于以下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要求，企業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，從而難以為作業編程/重新編程。

　　場景2：適應不斷變化的需求

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

　　場景3：快速增加自動化功能

　　與場景2類似，為應對產品需求的增加，尤其是對應對疫情至關重要的產品，制造企業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，為了實現向這些基本產品生產的平穩過渡，已經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重新營業，也為恢復生產帶來了新的緊迫感。因此，公司領導層已決定通過創造性和協作性的機器人自動化方法，來應對嚴峻的挑戰。要么重新部署現有的機器人，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置新的、更復雜的機器人作業。

圖2：離線編程可幫助制造商實現更快的集成、更快的轉換等。

　　機器人離線編程的關鍵功能

　　盡管離線編程軟件不限于以下軟件，但大多數用戶尋求具有豐富模型庫并提供以下4個關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整，從而可以節省成本。

　　2.機器人路徑規劃

　　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需要對齊這些零件。

　　4.機器人凸輪路徑

　　如果執行焊接、點膠或其它復雜任務，則凸輪路徑功能可幫助實現過程自動化。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。

　　通過這些關鍵功能有助于設定可能的機器人解決方案，例如“機器人服務特定應用，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各種生產目標，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建機器人作業的方法。一旦工作單元完成并安裝在車間后，就可以傳輸數據文件，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行“零件A”任務時，為“零件B”對機器人進行編程。完成“零件A”任務后，可將已編程的文件下載到機器人控制器，以實現對執行“零件B”任務順利切換。

　　3.設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.縮短機器人循環時間

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

　　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過渡到下一個作業，從而實現更多的混合作業。與此類似，有些大型公司具有多個廠區或工作單元，可以從中央、受控來源分發下裝已編程的作業，這樣就可以減少編程時間，也能避免出現不一致。此外，近來在諸如機器人焊接之類的任務上，傳感器技術獲得長足發展，為不同行業的最終用戶帶來了相當大的優勢。

　　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，以及對高混合、小批量生產環境不斷增長的需求。

　　來源：控制工程網   作者：Michael Castor