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1、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,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；,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,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
2、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,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
3、钮，系统继续运行；,一、搬运工作站工作任务,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。,二、搬运工作站硬件系统,知识准备,1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。,二、搬运工作站硬件系统,知识准备,1接口配置CN308是机器人的专用
4、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
5、定义见表。,二、搬运工作站硬件系统,知识准备,1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。,二、搬运工作站硬件系统,知识准备,1接口配置PLC I/O地址分配见表。,二、搬运工作站硬件系统,知识准备,2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(2)机器人输出与PL
6、C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(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(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(5)机器
7、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。,三、搬运工作站软件系统,知识准备,1搬运工作站PLC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,三、搬运工作站软件系统,知识准备,1搬运工作站PLC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,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,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,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,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,三、搬运工作站软件系统,知识准备,2搬运
8、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。,任务实施,。,谢谢！,
