单元五工业机器人搬运工作站的系统设计课件

工业机器人工作站系统集成工业机器人工作站系统集成常州机电工业机器人工作站系统集成主讲教师：汪励单元五 工业机器人搬运工作站的系统设计工业机器人工作站系统集成主讲教师：汪励单元五工业机器人工业机器人工作站系统集成工业机器人工作站系统集成常州机电工作任务描述:设计工业机器人搬运工作站硬件控制系统和软件系统，并进行系统调试工作任务描述:工业机器人工作站系统集成工业机器人工作站系统集成常州机电知识目标:1.掌握工业机器人与PLC的接口信号配置；2.掌握工业机器人远程控制的电路设计和程序编写；能力目标:1.能设计工业机器人与外围设备的接口电路；2.能设计调试PLC程序及机器人程序；3.能解决工业机器人工作站的常见故障；知识目标:工业机器人工作站系统集成工业机器人工作站系统集成常州机电重点：1、工业机器人与PLC的接口信号配置2、工业机器人程序的编写难点:1、工业机器人与PLC接口电路的连接2、工业机器人外部控制的程序设计重点：工业机器人工作站系统集成工业机器人工作站系统集成常州机电 机器人搬运工作站系统在选择机器人、PLC及相关控制设备后，应根据系统任务设计系统硬件电路、PLC控制程序以及机器人运行程序。知识准备知识准备 知识准备工业机器人工作站系统集成工业机器人工作站系统集成常州机电一、搬运工作站工作任务知识准备知识准备 1设备上电前，系统处于初始状态，即输送线上料位置处及落料台上无工件、平面仓库里无工件；机器人选择远程模式、机器人在作业原点、无机器人报警错误、无机器人电池报警。2按启动按钮，系统运行，机器人启动。(1)当输送线上料检测传感器检测到工件时启动变频器，将工件传送到落料台上，工件到达落料台时变频器停止运行，并通知机器人搬运；(2)机器人收到命令后将工件搬运到平面仓库，搬运完成后机器人回到作业原点，等待下次的搬运请求；(3)当平面仓库码垛了7个工件，机器人停止搬运，输送线停止输送。清空仓库后，按复位按钮，系统继续运行；一、搬运工作站工作任务知识准备1设备上电前，系统处于初工业机器人工作站系统集成工业机器人工作站系统集成常州机电一、搬运工作站工作任务知识准备知识准备 3在搬运过程中，若按暂停按钮，机器人暂停运行，按复位按钮，机器人继续运行。4在运行过程中急停按钮一旦动作，系统立即停止；急停按钮恢复后，按复位按钮进行复位，选择示教器为“示教模式”，通过操作示教器使机器人回到作业原点。只有使系统恢复到初始状态，按启动按钮，系统才可重新启动。一、搬运工作站工作任务知识准备工业机器人工作站系统集成工业机器人工作站系统集成常州机电二、搬运工作站硬件系统知识准备知识准备 1 1接口配置接口配置PLC选用OMRON CP1L-M40DR-D型，机器人本体选用安川MH6型，机器人控制器选用DX100。根据控制要求，机器人与PLC的I/O接口分配见表。插头信号地址定义的内容与PLC的连接地址CN308INB1机器人启动100.00A2清除机器人报警和错误101.01OUTB8机器人运行中1.00A8机器人伺服已接通1.01A9机器人报警和错误1.02B10机器人电池报警1.03A10机器人已选择远程模式1.04B13机器人在作业原点1.05CN306INB1IN#(9)机器人搬运开始100.02OUTB8OUT#(9)机器人搬运完成1.06二、搬运工作站硬件系统知识准备1接口配置插头信号地址定工业机器人工作站系统集成工业机器人工作站系统集成常州机电二、搬运工作站硬件系统知识准备知识准备 1 1接口配置接口配置CN308是机器人的专用I/O接口，每个接口的功能是固定的，如CN308的B1输入接口，其功能为“机器人启动”，当B1口为高电平时，机器人启动运行，开始执行机器人程序。CN306是机器人的通用I/O接口，每个接口的功能由用户定义，如将CN306的B1输入接口（IN9）定义为“机器人搬运开始”，当B1口为高电平时，机器人开始搬运工件。（具体参见机器人程序）二、搬运工作站硬件系统知识准备1接口配置工业机器人工作站系统集成工业机器人工作站系统集成常州机电二、搬运工作站硬件系统知识准备知识准备 1 1接口配置接口配置CN307也是机器人的通用I/O接口，每个接口的功能由用户定义，如将CN307的B8、A8输出接口（OUT17）定义为吸盘1、2吸紧功能，当机器人程序使OUT17输出为1时，YV1得电，吸盘1、2吸紧。CN307的接口功能定义见表。插头信号地址定义的内容负载CN307A8（OUT17+）/B8（OUT17-）吸盘1、2吸紧YV1A9（OUT18+）/B9（OUT18-）吸盘1、2松开YV2A10（OUT19+）/B10（OUT19-）吸盘3、4吸紧YV3A11（OUT20+）/B11（OUT20-）吸盘3、4松开YV4二、搬运工作站硬件系统知识准备1接口配置插头信号地址定工业机器人工作站系统集成工业机器人工作站系统集成常州机电二、搬运工作站硬件系统知识准备知识准备 1 1接口配置接口配置MXT是机器人的专用输入接口，每个接口的功能是固定的。如EXSVON为机器人外部伺服ON功能，当29、30间接通时，机器人伺服电源接通。搬运工作站所使用的MXT接口见表。插头信号地址定义的内容继电器MXTEXESP1+（19）/EXESP1-（20）机器人双回路急停KA2EXESP2+（21）/EXESP2-（22）EXSVON+（29）/EXSVON-（30）机器人外部伺服ONKA1EXHOLD+（31）/EXHOLD-（32）机器人外部暂停KA3二、搬运工作站硬件系统知识准备1接口配置插头信号地址定工业机器人工作站系统集成工业机器人工作站系统集成常州机电二、搬运工作站硬件系统知识准备知识准备 1 1接口配置接口配置PLC I/O地址分配见表。输入信号输出信号序号PLC输入地址信号名称序号PLC输出地址信号名称10.00启动按钮1100.00机器人程序启动20.01暂停按钮2100.01清除机器人报警与错误30.02复位按钮3100.02机器人搬运开始40.03急停按钮4100.03变频器启停控制50.06输送线上料检测5100.04变频器故障复位60.07落料台工件检测6101.00机器人伺服使能70.08仓库工件满检测7101.01机器人急停81.00机器人运行中8101.02机器人暂停91.01机器人伺服已接通101.02机器人报警/错误111.03机器人电池报警121.04机器人选择远程模式131.05机器人在作业原点141.06机器人搬运完成二、搬运工作站硬件系统知识准备1接口配置输入信号输出信工业机器人工作站系统集成工业机器人工作站系统集成常州机电二、搬运工作站硬件系统知识准备知识准备 2 2硬件电路硬件电路(1)PLC开关量输入信号电路如图所示。由于传感器为NPN电极开路型，且机器人的输出接口为漏型输出，故PLC的输入采用漏型接法，即COM端接+24V。输入信号包括控制按钮和检测用传感器。二、搬运工作站硬件系统知识准备2硬件电路工业机器人工作站系统集成工业机器人工作站系统集成常州机电二、搬运工作站硬件系统知识准备知识准备 2 2硬件电路硬件电路(2)机器人输出与PLC输入接口电路如图所示。CN303的1、2端接外部DC24V电源，PLC输入信号包括“机器人运行中”、“机器人搬运完成”等机器人的反馈信号。二、搬运工作站硬件系统知识准备2硬件电路工业机器人工作站系统集成工业机器人工作站系统集成常州机电二、搬运工作站硬件系统知识准备知识准备 2 2硬件电路硬件电路(3)机器人输入与PLC输出接口电路如图所示。由于机器人的输入接口为漏型输入，PLC的输出采用漏型接法。PLC输出信号包括“机器人启动”、“机器人搬运开始”等控制机器人运行、停止的信号。二、搬运工作站硬件系统知识准备2硬件电路工业机器人工作站系统集成工业机器人工作站系统集成常州机电二、搬运工作站硬件系统知识准备知识准备 2 2硬件电路硬件电路(4)机器人专用输入接口MXT电路如图所示。继电器KA2双回路控制机器人急停、KA1控制机器人伺服使能、KA3控制机器人暂停。二、搬运工作站硬件系统知识准备2硬件电路工业机器人工作站系统集成工业机器人工作站系统集成常州机电二、搬运工作站硬件系统知识准备知识准备 2 2硬件电路硬件电路(5)机器人输出控制电磁阀电路图如图所示。通过CN307接口控制电磁阀YV1YV4，用于抓取或释放工件。二、搬运工作站硬件系统知识准备2硬件电路工业机器人工作站系统集成工业机器人工作站系统集成常州机电三、搬运工作站软件系统知识准备知识准备 1 1搬运工作站搬运工作站PLCPLC程序程序三、搬运工作站软件系统知识准备1搬运工作站PLC程序工业机器人工作站系统集成工业机器人工作站系统集成常州机电三、搬运工作站软件系统知识准备知识准备 1 1搬运工作站搬运工作站PLCPLC程序程序三、搬运工作站软件系统知识准备1搬运工作站PLC程序工业机器人工作站系统集成工业机器人工作站系统集成常州机电三、搬运工作站软件系统知识准备知识准备 1 1搬运工作站搬运工作站PLCPLC程序程序三、搬运工作站软件系统知识准备1搬运工作站PLC程序工业机器人工作站系统集成工业机器人工作站系统集成常州机电三、搬运工作站软件系统知识准备知识准备 1 1搬运工作站搬运工作站PLCPLC程序程序三、搬运工作站软件系统知识准备1搬运工作站PLC程序工业机器人工作站系统集成工业机器人工作站系统集成常州机电三、搬运工作站软件系统知识准备知识准备 2 2搬运工作站机器人程序搬运工作站机器人程序序号序号程序程序注注释1NOP2*L10程序标号3CLEARB0001置“搬运工件数”记忆存储器B000为0；初始化4DOUTOT#(9)=OFF清除“机器人搬运完成”信号；初始化5PULSEOT#(18)T=2.00YV2得电2s，吸盘1、2松开；初始化6PULSEOT#(20)T=2.00YV4得电2s，吸盘3、4松开；初始化7*L9程序标号8WAITIN#(9)=ON等待PLC发出“机器人搬运开始”指令9MOVJVJ=10.00PL=0机器人作业原点，关键示教点10MOVJVJ=15.00PL=3中间移动点11MOVJVJ=50.00PL=3中间移动点12MOVLV=83.3PL=0吸盘接近工件，关键示教点13PULSEOT#(17)T=2.00YV1得电2s，吸盘1、2吸紧14PULSEOT#(19)T=2.00YV3得电2s，吸盘3、4吸紧15MOVLV=166.7PL=3中间移动点三、搬运工作站软件系统知识准备2搬运工作站机器人程序序工业机器人工作站系统集成工业机器人工作站系统集成常州机电三、搬运工作站软件系统知识准备知识准备 2 2搬运工作站机器人程序搬运工作站机器人程序序号序号程序程序注注释16MOVJVJ=10.00PL=3中间移动点17MOVJVJ=15.00PL=3中间移动点18MOVJVJ=10.00PL=1中间移动点19MOVLV=250.0PL=1到达仓库正上方（距离仓库底面在7块工件的厚度以上）20JUMP*L0IFB000=0如果搬运第一块工件，跳转至*L021JUMP*L1IFB000=1如果搬运第二块工件，跳转至*L122JUMP*L2IFB000=2如果搬运第三块工件，跳转至*L223JUMP*L3IFB000=3如果搬运第四块工件，跳转至*L324JUMP*L4IFB000=4如果搬运第五块工件，跳转至*L425JUMP*L5IFB000=5如果搬运第六块工件，跳转至*L526JUMP*L6IFB000=6如果搬运第七块工件，跳转至*L627*L0放置第1个工件时程序标号28MOVLV=83.3放置第1个工件时，工件下降的位置。作为关键示教点29JUMP*L8跳转至*L830*L1放置第2个工件时程序标号三、搬运工作站软件系统知识准备2搬运工作站机器人程序序工业机器人工作站系统集成工业机器人工作站系统集成常州机电三、搬运工作站软件系统知识准备知识准备 2 2搬运工作站机器人程序搬运工作站机器人程序序号序号程序程序注注释31MOVLV=83.3放置第2个工件时，工件下降的位置32JUMP*L8跳转至*L833*L2放置第3个工件时程序标号34MOVLV=83.3放置第3个工件时，工件下降的位置35JUMP*L8跳转至*L836*L3放置第4个工件时程序标号37MOVLV=83.3放置第4个工件时，工件下降的位置38JUMP*L8跳转至*L839*L4放置第5个工件时程序标号40MOVLV=83.3放置第5个工件时，工件下降的位置41JUMP*L8跳转至*L842*L5放置第6个工件时程序标号43MOVLV=83.3放置第6个工件时，工件下降的位置44JUMP*L8跳转至*L845*L6放置第7个工件时程序标号三、搬运工作站软件系统知识准备2搬运工作站机器人程序序工业机器人工作站系统集成工业机器人工作站系统集成常州机电三、搬运工作站软件系统知识准备知识准备 2 2搬运工作站机器人程序搬运工作站机器人程序序号序号程序程序注注释46MOVLV=83.3放置第7个工件时，工件下降的位置47*L8程序标号*L848TIMERT=1.00吸盘到位后，延时1秒49PULSEOT#(18)T=2.00YV2得电2s，吸盘1、2松开50PULSEOT#(20)T=2.00YV4得电2s，吸盘3、4松开51INCB000“搬运工件数”加152MOVLV=83.3PL=1中间移动点53MOVJVJ=20.00PL=1中间移动点54MOVJVJ=20.00回作业原点55PULSEOT#(9)T=1.00向PLC发出1s“机器人搬运完成”信号56JUMP*L9IFB0007判断仓库是否已经满（7个工件满）57JUMP*L10跳转至*L1058END三、搬运工作站软件系统知识准备2搬运工作站机器人程序序工业机器人工作站系统集成工业机器人工作站系统集成常州机电三、搬运工作站软件系统知识准备知识准备 2 2搬运工作站机器人程序搬运工作站机器人程序当PLC的100.00输出“1”时，机器人CN308的B1输入口接受到该信号，机器人启动，开始执行程序。执行到第8条指令时，机器人等待落料台传感器检测工件。当落料台上有工件时，PLC的100.02输出“1”，向机器人发出“机器人搬运开始”命令，机器人CN306的9号输出口接受到该信号，继续执行后面的程序。由于工件在仓库里是层层码垛的，所以机器人每搬运一个工件，末端执行器要逐渐抬高，抬高的距离大于一个工件的厚度。标号*L0*L6的程序分别为码垛7个工件时，末端执行器不同的位置。机器人如果急停，急停按钮复位后，选择示教器为“示教模式”，通过操作示教器使机器人回到作业原点，并将程序指针指向第一条指令。三、搬运工作站软件系统知识准备2搬运工作站机器人程序工业机器人工作站系统集成工业机器人工作站系统集成常州机电任务实施任务实施。项目名称目名称工工业机器人搬运工作站系机器人搬运工作站系统集成集成任任务名称名称工工业机器人搬运工作站的系机器人搬运工作站的系统设计班班 级姓名学号组别任任务内容内容某搬运工作站由搬运机器人与输送线构成，输送线由变频器驱动三相交流异步电动机拖动，速度1000rpm，电机额定功率1kW、额定转速1450rpm；机器人末端执行器及工件总重量2Kg；搬运距离小于1m，回转角度小于1800；输送线供料位有工件时输送线启动；落料位有工件时输送线停止并通知机器人搬运；系统设有机器人启动按钮和暂停按钮；机器人暂停后，重新按启动按钮机器人继续工作。设计要求：(1)选择搬运机器人；(2)选择检测传感器；(3)选择变频器；(4)设计系统硬件电路；(5)设定变频器参数；(6)编写PLC程序任任务目目标1.掌握PLC的系统的设计方法；2.掌握PLC与外围设备的连接技术。3.掌握变频器系统的设计方法。4.掌握PLC与机器人的接口技术。资料料工具设备工工业机器人安全操作机器人安全操作规程程常用工具工业机器人搬运工作站MH6机器人使用机器人使用说明明书DX100使用使用说明明书DX100维护要要领书工工业机器人搬运工作站机器人搬运工作站说明明书任务实施。项目名称工业机器人搬运工作站系统集成任务名称工业机工业机器人工作站系统集成工业机器人工作站系统集成常州机电谢谢！谢谢！