ABB工業(yè)機(jī)器人制造系統(tǒng)集成技術(shù)應(yīng)用 課件 電子 第四章 分揀工作站工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)集成

4.1.1

分揀工作站主要組成單元及工作流程介紹情景導(dǎo)入圖1-1分揀系統(tǒng)1圖1-2分揀系統(tǒng)2分揀單元是智能制造單元系統(tǒng)集成應(yīng)用平臺(tái)（CHL-DS-11型）的功能單元，可根據(jù)程序?qū)崿F(xiàn)對(duì)不同零件的分揀動(dòng)作，由工作臺(tái)、傳輸帶、分揀機(jī)構(gòu)、分揀工位、遠(yuǎn)程I/O模塊等組件構(gòu)成，如圖所示。圖1-3分揀單元分揀單元表1-1分揀單元各組成部分的參數(shù)規(guī)格分揀單元各組成部分的參數(shù)規(guī)格如表所示。分揀單元名稱參數(shù)規(guī)格數(shù)量備注傳輸帶1）寬度為125mm，有效長(zhǎng)度為1250mm；2）調(diào)速電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，功率為120W，單相220V供電，配套1:18減速比減速器，減速器由變頻器驅(qū)動(dòng)；3）傳輸帶起始端配有傳感器，可檢測(cè)當(dāng)前位置是否有零件1—分揀機(jī)構(gòu)1）分揀機(jī)構(gòu)配有傳感器，可檢測(cè)當(dāng)前分揀機(jī)構(gòu)前是否有零件；2）利用垂直氣缸可實(shí)現(xiàn)阻擋片升降，將零件攔截在指定分揀機(jī)構(gòu)前；3）利用推動(dòng)氣缸可實(shí)現(xiàn)將零件推入指定分揀工位3—分揀工位1）分揀工位末端配有傳感器，可檢測(cè)當(dāng)前分揀工位是否有零件；2）分揀工位末端為V型頂塊，可配合頂緊氣缸精確定位零件；3）每個(gè)分揀工位均有標(biāo)號(hào)3—遠(yuǎn)程I/O模塊1）支持ProfiNet總線通信；2）最多支持32個(gè)適配I/O模塊；3）最大傳輸距離為100米（站站距離），最大總線速率為100Mbit/s；4）附帶數(shù)字量輸入模塊為3個(gè)，單模塊為8通道，輸入信號(hào)類型為PNP，輸入電流典型值為3mA，隔離耐壓為500V，隔離方式為光耦隔離；5）附帶數(shù)字量輸出模塊為2個(gè)，單模塊

為8通道，輸出信號(hào)類型為源型，驅(qū)動(dòng)能力為500mA/通道，隔離耐壓500V，隔離方式為光耦隔離；6）在工作臺(tái)臺(tái)面上布置有遠(yuǎn)程I/O適配器的網(wǎng)絡(luò)通信接口，1具備基于

Profi

Net的遠(yuǎn)程I/O模塊方便接線工作臺(tái)1）鋁合金型材結(jié)構(gòu)，工作臺(tái)式設(shè)計(jì)，臺(tái)面可安裝功能模塊，底部柜體內(nèi)可安裝電氣設(shè)備；2）臺(tái)面長(zhǎng)為1360mm，寬為680mm，厚為20mm；3）底部柜體長(zhǎng)

為1280mm，寬為600mm，高為700mm；4）底部柜體四角安裝有腳輪，輪片直

徑為50mm，輪片寬度為25mm，可調(diào)高度為10mm；5）工作臺(tái)面布置有合理的

線槽，方便控制信號(hào)線和氣路布線，且電、氣分開(kāi)；6）底部柜體上端和下端四周安裝有線槽，可方便電源線、氣管和通信線布線；7）底部柜體門板為快捷可拆卸設(shè)計(jì)，每個(gè)門板完全相同可互換安裝1—智能制造單元系統(tǒng)集成應(yīng)用平臺(tái)以汽車行業(yè)的輪轂為產(chǎn)品對(duì)象，通過(guò)對(duì)PLC、工業(yè)機(jī)器人進(jìn)行編程調(diào)試，根據(jù)視覺(jué)檢測(cè)結(jié)果對(duì)輪轂進(jìn)行操作，最終實(shí)現(xiàn)輪轂分揀入位的生產(chǎn)工藝環(huán)節(jié)。分揀單元圖1-4分揀單元結(jié)構(gòu)圖情景回顧圖1-5分揀單元本小節(jié)我們初步了解的分揀單元，知道了它的大致結(jié)構(gòu)與它的工作流程。THANKS4.1.2

分揀工作站I/O信號(hào)配置與庫(kù)程序設(shè)計(jì)情景導(dǎo)入圖2-1工業(yè)機(jī)器人操作主界面圖2-2控制面板1、工業(yè)機(jī)器人分揀I/O信號(hào)配置ABB工業(yè)機(jī)器人提供了豐富的I/O通信接口，可以輕松的與周邊設(shè)備進(jìn)行通信。ABB標(biāo)準(zhǔn)I/O板提供的常用信號(hào)處理有數(shù)字輸入di、數(shù)字輸出do、模擬輸入ai、模擬輸出ao，以及輸送鏈跟蹤。序號(hào)型號(hào)說(shuō)明1DSQC

651分布式I/O模塊di8、do8、ao22DSQC

652分布式I/O模塊di16、do163DSQC

653分布式I/O模塊di8、do8帶繼電器4DSQC

355分布式I/O模塊ai4、ao45DSQC

377

表2-1

ABB工業(yè)機(jī)器人I/O通信接口輸送鏈跟蹤單元的說(shuō)明1、工業(yè)機(jī)器人分揀I/O信號(hào)配置表2-2

DSQC

652板參數(shù)設(shè)置ABB標(biāo)準(zhǔn)I/O板都是放置在DeviceNet現(xiàn)場(chǎng)總線下的設(shè)備，通過(guò)X5端口與DeviceNet現(xiàn)場(chǎng)總線進(jìn)行通信。本次輪轂分揀入位的操作使用的是DSQC652型I/O接口，所以本節(jié)主要講述DSQC652型I/O接口的具體信號(hào)配置圖2-3添加通信設(shè)備1、工業(yè)機(jī)器人分揀I/O信號(hào)配置圖2-4選擇DSQC

652

I/O設(shè)備圖2-5配置DSQC

652板1、工業(yè)機(jī)器人分揀I/O信號(hào)配置表2-4

ABB工業(yè)機(jī)器人I/O通信接口的說(shuō)明配置DSQC

652板的I/O信號(hào)TypeSignal

NameAction

Status說(shuō)明System

InputD652_in1Motor

On電機(jī)上電System

InputD652_in2Start

Main主程序運(yùn)行（初始化）System

InputD652_in3Start程序啟動(dòng)System

InputD652_in4Stop程序停止System

InputD652_in5Motor

Off電機(jī)下電System

outputD652_out9_redEmergency

Stop急停信號(hào)燈System

outputD652_out10_yellowMotor

On

State上電信號(hào)燈System

outputD652_out11_greenMotor

Off

State下電信號(hào)燈表2-3系統(tǒng)I/O配置系統(tǒng)I/O與I/O信號(hào)的關(guān)聯(lián)NameType

ofSignalAssigned

toUnitInvert

PhysicalValueUnitMapping說(shuō)明D652_in1DigitalInputD652On0電機(jī)上電D652_in2DigitalInputD652On1程序復(fù)位并運(yùn)行D652_in3DigitalInputD652On2程序停止D652_in4DigitalInputD652On3程序啟動(dòng)D652_in5DigitalInputD652On4電機(jī)下電D652_out6DigitalOutputD652On5控制吸嘴吸氣D652_out9_redDigitalOutputD652Yes8控制工業(yè)機(jī)器人急停信號(hào)燈D652_out10_yellowDigitalOutputD652Yes9控制工業(yè)機(jī)器人電機(jī)下電信號(hào)燈D652_out11_greenDigitalOutputD652Yes10控制工業(yè)機(jī)器人電機(jī)上電信號(hào)燈2、庫(kù)程序設(shè)計(jì)圖2-6分揀程序設(shè)計(jì)知識(shí)回顧圖2-7

DSQC

652板塊配置經(jīng)過(guò)本小節(jié)的學(xué)習(xí)我們初步了解了工業(yè)機(jī)器人分揀I/O信號(hào)配置與它的庫(kù)程序設(shè)計(jì)，為后面的學(xué)習(xí)打下了良好的基礎(chǔ)。THANKS4.2.1

分揀工作站的工作過(guò)程情景導(dǎo)入圖2-1分揀工作站輪轂分揀工作站的工作過(guò)程輪轂分揀入位模塊由ABB六自由度串行關(guān)節(jié)工業(yè)機(jī)器人、伺服模組、PLC、遠(yuǎn)程I/O模塊，以及真空壓力表、真空發(fā)生器等配件組成。其中，分揀刀位的選擇，一般根據(jù)輪轂編號(hào)大小選擇相應(yīng)的分揀道口，由大到小或由小到大的順序選擇道口數(shù)。圖2-2輪轂分揀刀位工作流程圖輪轂分揀工作站的工作過(guò)程圖2-3工業(yè)機(jī)器人安全姿態(tài)圖2-4滑臺(tái)200mm的位置工業(yè)機(jī)器人保持安全姿態(tài)，滑臺(tái)平行移動(dòng)到200mm的位置。輪轂分揀工作站的工作過(guò)程圖2-5傳送帶入口處圖2-6分揀一號(hào)道口處輪轂分揀工作站的工作過(guò)程圖2-7推出氣缸推出圖2-8推出氣缸推出輪轂分揀工作站的工作過(guò)程圖2-9定位氣缸推出圖2-10定位氣缸復(fù)位知識(shí)回顧圖2-11輪轂分揀入庫(kù)本小節(jié)我們學(xué)習(xí)了輪轂分揀工作站的工作過(guò)程：將輪轂放置在傳送帶入口傳感器檢測(cè)處，傳送帶

開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng)，分揀道口1擋料氣缸降下，輪轂運(yùn)動(dòng)至道口1時(shí)推出氣缸推出，將輪轂推入道口，再由定位氣缸將輪轂固定在道口最深處。THANKS4.3.1

數(shù)字信號(hào)與組信號(hào)的配置情境導(dǎo)入圖2-1數(shù)字信號(hào)添加圖2-2數(shù)字信號(hào)配置1、建數(shù)字輸入信號(hào)DI

1表2-1數(shù)字輸入信號(hào)DI1參數(shù)設(shè)置圖2-3數(shù)字輸入信號(hào)DI1參數(shù)設(shè)置創(chuàng)建數(shù)字輸入信號(hào)DI1，其具體參數(shù)設(shè)置如表2-1所示圖2-4數(shù)字輸入信號(hào)DI1參數(shù)設(shè)置具體操作過(guò)程如圖2-3、2-4所示參數(shù)名稱設(shè)定值說(shuō)明NameDI1設(shè)定數(shù)字輸入信號(hào)的名稱Type

of

SignalDigital

Input設(shè)定輸入信號(hào)的類型Assigned

to

Deviced652

652

24

VDCI/O

Device設(shè)定輸入信號(hào)所在的I/O模塊Device

Mapping1設(shè)定輸入信號(hào)所占用的地址Invert

PhysicalValueNO如果對(duì)信號(hào)取反，則選Yes2、創(chuàng)建數(shù)字輸出信號(hào)DO

1表2-2 數(shù)字輸入信號(hào)DO1參數(shù)設(shè)置圖2-5創(chuàng)建DO1信號(hào)創(chuàng)建數(shù)字輸入信號(hào)DO1，其具體參數(shù)設(shè)置如表2-2所示其具體操作過(guò)程如圖2-5所示參數(shù)名稱設(shè)定值說(shuō)明NameDO1設(shè)定數(shù)字輸出信號(hào)的名字Type

of

SignalDigital

Output設(shè)定信號(hào)的類型Assigned

to

Deviced652

DSQC

652

24

VDC

I/ODevice設(shè)定信號(hào)所在的I/O模塊Device

Mapping1設(shè)定信號(hào)所占用的地址Invert

Physical

ValueNO如果想將信號(hào)取反，可選Yes3、創(chuàng)建組輸入信號(hào)GI

1創(chuàng)建組輸入信號(hào)GO1，其相關(guān)參數(shù)設(shè)置如表2-3所示。表2-3 輸出信號(hào)GO1參數(shù)設(shè)置圖2-6創(chuàng)建GO1信號(hào)參數(shù)名稱設(shè)定值說(shuō)明NameGI1設(shè)定組輸入信號(hào)的名稱Type

of

SignalGroup

Input設(shè)定組輸入信號(hào)的類型Assigned

to

Deviced652

DSQC

652

24

VDCI/O

Device設(shè)定組輸入信號(hào)所在的I/O模塊Device

Mapping1、2、4-3設(shè)定組輸入信號(hào)所占用的地址Invert

Physical

ValueNO如果對(duì)信號(hào)取反，則選Yes知識(shí)回顧圖2-7創(chuàng)建DO1信號(hào)本小節(jié)我們學(xué)習(xí)了數(shù)字信號(hào)與組信號(hào)的配置,知道了如何創(chuàng)建數(shù)組輸入信號(hào)DI1、數(shù)字輸出信號(hào)DO1、創(chuàng)建組

輸入信號(hào)GI1。THANKS4.3.2

外部關(guān)聯(lián)I/O信號(hào)與系統(tǒng)變量情景導(dǎo)入圖2-1

SystemInput參數(shù)設(shè)置外部關(guān)聯(lián)I/O信號(hào)與系統(tǒng)變量表2-1關(guān)聯(lián)外部I/O信號(hào)與系統(tǒng)變量的參數(shù)設(shè)置外部I/O信號(hào)與系統(tǒng)變量的關(guān)聯(lián)，以輸入信號(hào)為例進(jìn)行講解，將IN1信號(hào)關(guān)聯(lián)到“Motoron”，其相關(guān)參數(shù)設(shè)置如表4-13所示。參數(shù)名稱設(shè)定值說(shuō)明Signal

NameIN1設(shè)定輸入信號(hào)的名稱ActionMotor

on設(shè)定輸入信號(hào)IN1有效時(shí)的動(dòng)作外部關(guān)聯(lián)I/O信號(hào)與系統(tǒng)變量圖2-2

IN1與系統(tǒng)變量的關(guān)聯(lián)執(zhí)行“ABB主菜單”→“控制面板”→“配置”→“I/O

System”→“System

Input”→“添加”命令，在彈出的界面內(nèi)通過(guò)雙擊相關(guān)參數(shù)來(lái)修改設(shè)置，如圖4-13（a）所示外部關(guān)聯(lián)I/O信號(hào)與系統(tǒng)變量圖2-3進(jìn)入配置系統(tǒng)參數(shù)圖2-4進(jìn)入SystemInput知識(shí)回顧圖2-5外部關(guān)聯(lián)I/O信號(hào)與系統(tǒng)變量本小節(jié)我們學(xué)習(xí)了外部I/O信號(hào)與系統(tǒng)變量的關(guān)聯(lián)，知道了如何將IN1信號(hào)關(guān)聯(lián)到“Motor

on”。THANKS4.3.3

待機(jī)位置或干涉區(qū)設(shè)置情景導(dǎo)入此功能是非常必要的，基本原理是通過(guò)判斷機(jī)器人當(dāng)前位置是否在某些提前設(shè)定好的區(qū)域，將此種狀態(tài)作為一個(gè)強(qiáng)制輸出，防止碰撞。圖2-1待機(jī)位置或干涉區(qū)設(shè)置待機(jī)位置或干涉區(qū)設(shè)置圖2-2單擊控制面板圖2-3單擊配置其設(shè)置待機(jī)位置輸出端為只讀模式的具體操作過(guò)程入如下：待機(jī)位置或干涉區(qū)設(shè)置圖2-4單擊Signal圖2-5單擊添加待機(jī)位置或干涉區(qū)設(shè)置待機(jī)位置的輸出端必須設(shè)置成只讀模式（ReadOnly），大地坐標(biāo)系

監(jiān)控的是當(dāng)前TCP的坐標(biāo)值。其設(shè)置待機(jī)位置輸出端為只讀模式。圖2-6單擊“Event

Routine”選項(xiàng)圖2-7設(shè)置“Event

Routine”參數(shù)值參數(shù)名稱設(shè)定值說(shuō)明NameGO1設(shè)定組輸出信號(hào)的名稱Type

of

SignalGroup

Output設(shè)定組輸入信號(hào)的類型Assigned

to

Deviced652

DSQC

652

24

VDC

I/ODevice設(shè)定組輸入信號(hào)所在的I/O模塊Device

Mapping1、2、4-3設(shè)定組輸入信號(hào)所占用的地址Invert

Physical

Va表lue2-1輸出信號(hào)GONO1參數(shù)設(shè)置如果對(duì)信號(hào)取反，則選Yes待機(jī)位置或干涉區(qū)設(shè)置圖2-8設(shè)置Access

Level圖2-9建立POWER_UP程序知識(shí)回顧圖2-10

GO1信號(hào)配置完成本小節(jié)我們學(xué)習(xí)了待機(jī)位置或干涉區(qū)設(shè)置，GO1、OUT1信號(hào)的配置到“Event

Routine”

參數(shù)值的設(shè)置，設(shè)置完畢后使得工業(yè)機(jī)器人每次開(kāi)機(jī)后都會(huì)調(diào)用一次POWER_UP程序，告訴

工業(yè)機(jī)器人干涉區(qū)或工業(yè)機(jī)器人的待機(jī)位置，如果在設(shè)定范圍內(nèi)，便會(huì)輸出。THANKS4.3.4

程序及I/O配置文件的導(dǎo)出與導(dǎo)入情景導(dǎo)入圖2-1系統(tǒng)的備份圖2-2程序的導(dǎo)入大家在平常的操作中，肯定少不了程序或者文件配置的導(dǎo)入及導(dǎo)出，今天我們就來(lái)具體學(xué)習(xí)下程序及I/O配置文件的導(dǎo)出與導(dǎo)入。1、程序的導(dǎo)出與導(dǎo)入圖2-3程序編輯設(shè)置程序文件可以導(dǎo)出到USB設(shè)備，應(yīng)注意的是，路徑中不能包含中文。具體操作過(guò)程如下。1、程序的導(dǎo)出與導(dǎo)入圖2-4編寫程序圖2-5程序?qū)?導(dǎo)出1、程序的導(dǎo)出與導(dǎo)入圖2-6選擇程序另存為路徑選擇“加載程序”選項(xiàng)即可導(dǎo)入程序，單擊

“另存程序?yàn)椤边x項(xiàng)即可導(dǎo)出程序。單擊“另存程序?yàn)椤卑粹o即可導(dǎo)出新建程序，如圖2-6所示。單擊

，可以修改程序的導(dǎo)出路徑。設(shè)置完成后單擊“確定”按鈕，即可完成程序的導(dǎo)出。1、程序的導(dǎo)出與導(dǎo)入圖2-7插入U(xiǎn)盤1、程序的導(dǎo)出與導(dǎo)入圖2-9程序?qū)С鼋Y(jié)果圖2-8選擇程序?qū)С雎窂酱蜷_(kāi)

NewProgramName文件夾下有兩個(gè)文件，如圖2-8所示。其中，

MainModule文件保存的是創(chuàng)建的程序，屬于一個(gè)模塊文件I/O配置文件的導(dǎo)出與導(dǎo)入圖2-10“控制面板”界面圖2-11

I/O配置文件導(dǎo)入/導(dǎo)出選擇I/O配置