《工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用系統(tǒng)集成》(王仲) 項(xiàng)目三(工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用系統(tǒng)集成)_第1頁(yè)
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工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用系統(tǒng)集成(第2版)搬運(yùn)碼垛機(jī)器人應(yīng)用系統(tǒng)集成項(xiàng)目三項(xiàng)目導(dǎo)讀隨著我國(guó)社會(huì)老齡化的發(fā)展和工廠用工成本的不斷增加,物流自動(dòng)化日益受到工業(yè)企業(yè)的關(guān)注。搬運(yùn)碼垛機(jī)器人應(yīng)用系統(tǒng)作為工業(yè)機(jī)器人在物料自動(dòng)化領(lǐng)域的一種典型應(yīng)用,近年來取得了長(zhǎng)足的發(fā)展,在提高物流效率、降低物流成本方面表現(xiàn)優(yōu)異。搬運(yùn)碼垛機(jī)器人應(yīng)用系統(tǒng)因與當(dāng)下制造業(yè)小批量、多種類的發(fā)展模式相吻合,而備受市場(chǎng)青睞。本項(xiàng)目先從任務(wù)分析、硬件選型和軟件配置三個(gè)方面分別認(rèn)識(shí)搬運(yùn)與碼垛機(jī)器人應(yīng)用系統(tǒng)的集成,然后通過任務(wù)實(shí)施深入學(xué)習(xí)系統(tǒng)集成的一般流程與注意事項(xiàng)。思政目標(biāo)樹立愛黨、愛國(guó)的堅(jiān)定信念,激發(fā)投身國(guó)家建設(shè)的使命擔(dān)當(dāng)。弘揚(yáng)執(zhí)著專注、科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)、精益求精、追求卓越的工匠精神。學(xué)習(xí)目標(biāo)理解搬運(yùn)機(jī)器人應(yīng)用系統(tǒng)的任務(wù)分析。掌握搬運(yùn)機(jī)器人應(yīng)用系統(tǒng)的硬件選型與軟件配置。認(rèn)識(shí)實(shí)際案例中搬運(yùn)機(jī)器人應(yīng)用系統(tǒng)的安裝、調(diào)試與運(yùn)行。理解碼垛機(jī)器人應(yīng)用系統(tǒng)的任務(wù)分析。掌握碼垛機(jī)器人應(yīng)用系統(tǒng)的硬件選型與軟件配置。認(rèn)識(shí)實(shí)際案例中碼垛機(jī)器人應(yīng)用系統(tǒng)的安裝、調(diào)試與運(yùn)行。熟悉工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用系統(tǒng)集成的一般過程。CONTENTS1搬運(yùn)機(jī)器人應(yīng)用系統(tǒng)集成2磚垛機(jī)器人應(yīng)用系統(tǒng)集成搬運(yùn)機(jī)器人應(yīng)用系統(tǒng)集成1搬運(yùn)機(jī)器人應(yīng)用系統(tǒng)集成任務(wù)引入1960年,美國(guó)出現(xiàn)了最早的搬運(yùn)機(jī)器人,即Unimate和Versatran兩種機(jī)器人。它們首次被用于搬運(yùn)作業(yè),并實(shí)現(xiàn)了將工件從一個(gè)位置移動(dòng)到另一個(gè)位置的操作。隨著科技的發(fā)展,在搬運(yùn)機(jī)器人上安裝不同的末端執(zhí)行器,可以完成各種不同形狀和不同狀態(tài)工件的搬運(yùn)作業(yè)。2012年以后,全球搬運(yùn)機(jī)器人發(fā)展迅速并持續(xù)增長(zhǎng),預(yù)計(jì)2022年全球搬運(yùn)機(jī)器人產(chǎn)量將達(dá)到283740臺(tái),所創(chuàng)造的收入高達(dá)85.94億美元。由此可以看出,科學(xué)技術(shù)的突飛猛進(jìn),給人類經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展帶來了極大的推動(dòng),也證實(shí)了我黨提出的“科學(xué)是第一生產(chǎn)力”的科學(xué)論斷。作為當(dāng)代青年,我們要始終擁護(hù)黨的領(lǐng)導(dǎo),用科學(xué)知識(shí)武裝自己,為實(shí)現(xiàn)中華民族偉大復(fù)興的中國(guó)夢(mèng)貢獻(xiàn)力量。搬運(yùn)機(jī)器人應(yīng)用系統(tǒng)集成任務(wù)引入本任務(wù)首先認(rèn)識(shí)搬運(yùn)機(jī)器人應(yīng)用系統(tǒng)的任務(wù)分析,然后在此基礎(chǔ)上學(xué)習(xí)搬運(yùn)機(jī)器人應(yīng)用系統(tǒng)的硬件選型與軟件配置。知識(shí)與技能要求搬運(yùn)機(jī)器人應(yīng)用系統(tǒng)集成一、搬運(yùn)機(jī)器人應(yīng)用系統(tǒng)的任務(wù)分析搬運(yùn)機(jī)器人應(yīng)用系統(tǒng)在食品、醫(yī)藥、化工、金屬加工等領(lǐng)域應(yīng)用廣泛,涉及物流、周轉(zhuǎn)、倉(cāng)儲(chǔ)等作業(yè)。采用機(jī)器人代替人工進(jìn)行搬運(yùn)作業(yè),可明顯減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度,極大地提高生產(chǎn)效率,而且搬運(yùn)機(jī)器人運(yùn)行平穩(wěn)、定位準(zhǔn)確,可降低搬運(yùn)作業(yè)的產(chǎn)品損壞率。搬運(yùn)機(jī)器人應(yīng)用系統(tǒng)的搬運(yùn)作業(yè)可分解為抓取工件、移動(dòng)工件、放置工件等一系列子任務(wù)。1抓取工件:在給定目標(biāo)位置上以期望姿態(tài)抓取工件,系統(tǒng)必須對(duì)工件進(jìn)行可靠的定位,以保持工件與手爪之間準(zhǔn)確的相對(duì)位姿,并保證機(jī)器人后續(xù)作業(yè)的準(zhǔn)確性。2移動(dòng)工件:確保工件在搬運(yùn)過程中位姿的準(zhǔn)確性。3放置工件:在指定位置解除手爪和工件之間的約束關(guān)系以放置工件。搬運(yùn)機(jī)器人應(yīng)用系統(tǒng)集成搬運(yùn)機(jī)器人的末端執(zhí)行器不同,其搬運(yùn)作業(yè)的具體任務(wù)分配也有所不同。以安裝吸附式末端執(zhí)行器的搬運(yùn)機(jī)器人為例,搬運(yùn)作業(yè)的任務(wù)分配要使搬運(yùn)機(jī)器人應(yīng)用系統(tǒng)完成搬運(yùn)作業(yè),需要依次完成I/O配置、創(chuàng)建程序數(shù)據(jù)、示教目標(biāo)點(diǎn)、編寫和調(diào)試程序等操作。在編寫程序時(shí),應(yīng)合理選取示教目標(biāo)點(diǎn),并選擇合適的運(yùn)動(dòng)模式,避免機(jī)器人發(fā)生碰撞及姿態(tài)調(diào)整,防止工件脫落。搬運(yùn)作業(yè)需要示教的目標(biāo)點(diǎn)包括抓取靠近點(diǎn)、工件抓取點(diǎn)、放置靠近點(diǎn)、工件放置點(diǎn)、工具坐標(biāo)等待點(diǎn)等。搬運(yùn)機(jī)器人應(yīng)用系統(tǒng)集成具體來說,搬運(yùn)機(jī)器人應(yīng)用系統(tǒng)應(yīng)滿足以下要求。(1)應(yīng)選用適合于搬運(yùn)作業(yè)的工業(yè)機(jī)器人。(2)要根據(jù)搬運(yùn)工件設(shè)計(jì)專用的末端執(zhí)行器。(3)應(yīng)有工件的傳送裝置,其形式要根據(jù)工件的特點(diǎn)進(jìn)行選擇或設(shè)計(jì)。(4)應(yīng)能準(zhǔn)確定位工件,以便工業(yè)機(jī)器人能夠順利抓取。(5)應(yīng)設(shè)有工件托板,能夠機(jī)動(dòng)或自動(dòng)地交換托板。(6)應(yīng)能在工件傳送過程中調(diào)整位姿,以保證搬運(yùn)質(zhì)量。搬運(yùn)機(jī)器人應(yīng)用系統(tǒng)集成二、搬運(yùn)機(jī)器人應(yīng)用系統(tǒng)的硬件選型(一)搬運(yùn)機(jī)器人搬運(yùn)機(jī)器人是可以進(jìn)行自動(dòng)化搬運(yùn)作業(yè)的工業(yè)機(jī)器人。用于搬運(yùn)作業(yè)的工業(yè)機(jī)器人通常具有緊湊輕量、應(yīng)用廣泛、易于集成、功率強(qiáng)勁等特點(diǎn),并且在任何應(yīng)用中都能確保優(yōu)異的精準(zhǔn)度和敏捷性。搬運(yùn)機(jī)器人的概況1選擇搬運(yùn)機(jī)器人時(shí),要根據(jù)實(shí)際搬運(yùn)作業(yè)要求,綜合考慮其承載能力、工作空間、定位精度及自由度等因素,使其能夠滿足各項(xiàng)功能要求。在搬運(yùn)機(jī)器人應(yīng)用系統(tǒng)中,通常選擇通用型搬運(yùn)機(jī)器人。搬運(yùn)機(jī)器人應(yīng)用系統(tǒng)集成搬運(yùn)機(jī)器人控制柜通過供電電纜和編碼器電纜與搬運(yùn)機(jī)器人本體連接,它集成了搬運(yùn)機(jī)器人的控制系統(tǒng),由計(jì)算機(jī)硬件、軟件和一些專用電路構(gòu)成,其軟件包括控制器系統(tǒng)軟件、搬運(yùn)機(jī)器人專用語(yǔ)言、搬運(yùn)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)及動(dòng)力學(xué)軟件、搬運(yùn)機(jī)器人控制軟件、搬運(yùn)機(jī)器人自診斷及保護(hù)軟件等??刂乒褙?fù)責(zé)處理搬運(yùn)機(jī)器人工作過程中的全部信息和控制其全部動(dòng)作。搬運(yùn)機(jī)器人示教編程器是操作者與搬運(yùn)機(jī)器人之間的主要交流界面。操作者通過示教編程器對(duì)機(jī)器人進(jìn)行各種操作、示教、編制程序,并可直接移動(dòng)機(jī)器人。機(jī)器人的各種信息、狀態(tài)通過示教編程器顯示給操作者。此外,還可通過示教編程器對(duì)機(jī)器人進(jìn)行各種設(shè)置。在實(shí)際生產(chǎn)作業(yè)中,如果搬運(yùn)的工件為平面板材,多采用真空吸盤來吸附工件,這時(shí)搬運(yùn)機(jī)器人本體上需要安裝電磁閥組、真空發(fā)生器、真空吸盤等裝置。搬運(yùn)機(jī)器人應(yīng)用系統(tǒng)集成搬運(yùn)機(jī)器人的分類2根據(jù)結(jié)構(gòu)形式不同搬運(yùn)機(jī)器人龍門式搬運(yùn)機(jī)器人懸臂式搬運(yùn)機(jī)器人側(cè)壁式搬運(yùn)機(jī)器人關(guān)節(jié)式搬運(yùn)機(jī)器人擺臂式搬運(yùn)機(jī)器人搬運(yùn)機(jī)器人應(yīng)用系統(tǒng)集成(1)龍門式搬運(yùn)機(jī)器人:其坐標(biāo)系主要由x軸、y軸和z軸組成,多采用模塊化結(jié)構(gòu),可依據(jù)負(fù)載位置與大小選擇對(duì)應(yīng)的直線運(yùn)動(dòng)單元及組合結(jié)構(gòu)形式(在移動(dòng)軸上增加旋轉(zhuǎn)軸便可延伸成四軸或五軸形式),且其結(jié)構(gòu)形式?jīng)Q定了其負(fù)載能力。該類機(jī)器人可實(shí)現(xiàn)大物料、重噸位搬運(yùn),采用直角坐標(biāo)系,編程方便快捷,廣泛運(yùn)用于生產(chǎn)線自動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)、機(jī)床上下料等大批量生產(chǎn)過程。龍門式搬運(yùn)機(jī)器人搬運(yùn)機(jī)器人應(yīng)用系統(tǒng)集成(2)懸臂式搬運(yùn)機(jī)器人:其坐標(biāo)系主要由x軸、y軸和z軸組成,也可根據(jù)不同的應(yīng)用情況采取相應(yīng)的結(jié)構(gòu)形式(在z軸下端添加旋轉(zhuǎn)軸或擺動(dòng)軸可延伸成四軸或五軸形式)。該類機(jī)器人多采用z軸在y軸下方并隨y軸移動(dòng),但在特定的場(chǎng)合,z軸也可在y軸上方,以便使搬運(yùn)機(jī)器人的懸臂進(jìn)入設(shè)備內(nèi)部進(jìn)行搬運(yùn)作業(yè)。該類工業(yè)機(jī)器人廣泛運(yùn)用于臥式機(jī)床、立式機(jī)床、特定機(jī)床、沖壓機(jī)、熱處理機(jī)床的自動(dòng)上下料。懸臂式搬運(yùn)機(jī)器人搬運(yùn)機(jī)器人應(yīng)用系統(tǒng)集成(3)側(cè)壁式搬運(yùn)機(jī)器人:其坐標(biāo)系主要由x軸、y軸和z軸組成,也可根據(jù)不同的應(yīng)用情況采取相應(yīng)的結(jié)構(gòu)形式(在z軸下端添加旋轉(zhuǎn)軸或擺動(dòng)軸可延伸成四軸或五軸形式)。該類機(jī)器人專用性強(qiáng),主要用于立體庫(kù)類,如檔案自動(dòng)存取系統(tǒng)、全自動(dòng)銀行保管箱存取系統(tǒng)等。側(cè)壁式搬運(yùn)機(jī)器人搬運(yùn)機(jī)器人應(yīng)用系統(tǒng)集成(4)關(guān)節(jié)式搬運(yùn)機(jī)器人:當(dāng)今工業(yè)應(yīng)用中最常見的機(jī)型之一,它擁有5~6個(gè)軸,其動(dòng)作類似于人的手臂,具有結(jié)構(gòu)緊湊、占地空間小、相對(duì)工作空間大、自由度高等特點(diǎn),幾乎適合于任何軌跡或角度的作業(yè)。采用關(guān)節(jié)式搬運(yùn)機(jī)器人配合上下料裝置,便可組成一個(gè)自動(dòng)化加工單元。關(guān)節(jié)式搬運(yùn)機(jī)器人應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計(jì)制造周期短、柔性大,產(chǎn)品轉(zhuǎn)型方便。有些關(guān)節(jié)式搬運(yùn)機(jī)器人可以內(nèi)置視覺系統(tǒng),并對(duì)一些特殊的產(chǎn)品增加視覺識(shí)別裝置,從而對(duì)工件的放置位置、相位、正反面等進(jìn)行自動(dòng)識(shí)別和判斷,并根據(jù)結(jié)果進(jìn)行相應(yīng)的動(dòng)作,實(shí)現(xiàn)智能化的自動(dòng)生產(chǎn)。關(guān)節(jié)式搬運(yùn)機(jī)器人搬運(yùn)機(jī)器人應(yīng)用系統(tǒng)集成(5)擺臂式搬運(yùn)機(jī)器人:其坐標(biāo)系主要由x軸、y軸和z軸組成。其中,在z軸上主要實(shí)現(xiàn)升降運(yùn)動(dòng),因此z軸也稱為主軸;在y軸上的移動(dòng)主要通過外加滑軌實(shí)現(xiàn);在x軸末端連接控制器,使其繞x軸轉(zhuǎn)動(dòng),從而實(shí)現(xiàn)四軸聯(lián)動(dòng)。該類機(jī)器人具有較高的強(qiáng)度和穩(wěn)定性,是關(guān)節(jié)式搬運(yùn)機(jī)器人的理想替代品,但其負(fù)載能力相對(duì)于關(guān)節(jié)式搬運(yùn)機(jī)器人要小。擺臂式搬運(yùn)機(jī)器人搬運(yùn)機(jī)器人應(yīng)用系統(tǒng)集成搬運(yùn)機(jī)器人的選擇3搬運(yùn)機(jī)器人技術(shù)是機(jī)器人技術(shù)、搬運(yùn)技術(shù)和傳感技術(shù)的融合,目前搬運(yùn)機(jī)器人已廣泛應(yīng)用于實(shí)際生產(chǎn),展現(xiàn)出了其強(qiáng)大的功能和優(yōu)越的特性。近年來,搬運(yùn)機(jī)器人技術(shù)取得了長(zhǎng)足進(jìn)步,已能實(shí)現(xiàn)柔性化、無人化、一體化搬運(yùn)作業(yè),并集高效生產(chǎn)、穩(wěn)定運(yùn)行、節(jié)約空間等優(yōu)勢(shì)為一體。搬運(yùn)機(jī)器人的出現(xiàn)為全球經(jīng)濟(jì)發(fā)展帶來了巨大動(dòng)力,目前工業(yè)機(jī)器人技術(shù)逐漸實(shí)現(xiàn)規(guī)?;彤a(chǎn)業(yè)化,未來將向輕巧化、智能化方向發(fā)展。在此背景下,如何針對(duì)不同類型客戶進(jìn)行定制產(chǎn)品的研發(fā)和創(chuàng)新,成為搬運(yùn)機(jī)器人行業(yè)新的研究課題。搬運(yùn)機(jī)器人應(yīng)用系統(tǒng)集成FANUCR-2000iB型工業(yè)機(jī)器人,在搬運(yùn)方面具有優(yōu)越的性能,它采用多關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu),使其在保持最大動(dòng)作范圍和最大可搬運(yùn)質(zhì)量的同時(shí),大幅減輕了自身質(zhì)量,具有緊湊機(jī)身設(shè)計(jì)、高密度機(jī)構(gòu)布置等優(yōu)點(diǎn)。另外,單個(gè)機(jī)器人本體有時(shí)難以完成大型構(gòu)件或散堆件的搬運(yùn),為此一些工業(yè)機(jī)器人公司推出配有控制器的搬運(yùn)機(jī)器人,可實(shí)現(xiàn)同時(shí)對(duì)多臺(tái)機(jī)器人和外圍設(shè)備進(jìn)行協(xié)同控制。FANUCR-2000iB型工業(yè)機(jī)器人搬運(yùn)機(jī)器人應(yīng)用系統(tǒng)集成無人搬運(yùn)車技術(shù)在工業(yè)中的應(yīng)用也日益廣泛。最典型的無人搬運(yùn)車是AGV(automatedguidedvehicle,自動(dòng)引導(dǎo)車),它配有電磁學(xué)或光學(xué)自動(dòng)導(dǎo)引裝置,能夠沿規(guī)定的導(dǎo)引路徑行駛,是具有安全保護(hù)與移載功能的運(yùn)輸車。AGV廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)物料的運(yùn)輸,具有行動(dòng)快捷、工作效率高、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn),能夠擺脫場(chǎng)地、道路、空間限制等,充分體現(xiàn)出其自動(dòng)性和柔性,可實(shí)現(xiàn)高效、經(jīng)濟(jì)、靈活的無人化生產(chǎn)。AGV通常可分為列車型、平板車型、帶移載裝置型、貨叉型、帶升降工作臺(tái)型等。搬運(yùn)機(jī)器人應(yīng)用系統(tǒng)集成(1)列車型AGV由牽引車和拖車組成,一輛牽引車可帶若干節(jié)拖車,適合成批量小件物品的長(zhǎng)距離運(yùn)輸,是最早出現(xiàn)的一種無人搬運(yùn)車型。列車型AGV(2)平板車型AGV一般需要人工卸載。其中載重量在500kg以下的輕型車較為常見,它適用于電子行業(yè)、家電行業(yè)、食品行業(yè)等,主要用于小件物品的搬運(yùn)。平板車型AGV(3)帶移載裝置型AGV裝有輸送帶或輥?zhàn)虞斔蜋C(jī)等移載裝置,通常與地面板式輸送機(jī)或輥?zhàn)訖C(jī)配合使用,以實(shí)現(xiàn)無人化自動(dòng)搬運(yùn)作業(yè)。帶移載裝置型AGV搬運(yùn)機(jī)器人應(yīng)用系統(tǒng)集成(4)貨叉型AGV類似于人工駕駛的叉車起重機(jī),其本身具有自動(dòng)裝卸能力,主要用于物料自動(dòng)搬運(yùn)作業(yè),或在組裝線上作為組裝移動(dòng)工作臺(tái)使用。貨叉型AGV(5)帶升降工作臺(tái)型AGV主要應(yīng)用于機(jī)械制造業(yè)和汽車制造業(yè)的組裝作業(yè),因帶有升降工作臺(tái),可使操作者在最佳高度下作業(yè),從而提高工作質(zhì)量和效率。帶升降工作臺(tái)型AGV搬運(yùn)機(jī)器人應(yīng)用系統(tǒng)集成(二)末端執(zhí)行器末端執(zhí)行器應(yīng)符合搬運(yùn)機(jī)器人應(yīng)用系統(tǒng)的各項(xiàng)功能要求,在具體設(shè)計(jì)和選擇時(shí),應(yīng)從以下幾個(gè)方面進(jìn)行考慮。(1)被抓握對(duì)象。在設(shè)計(jì)和選擇末端執(zhí)行器時(shí),必須充分了解被抓握對(duì)象的幾何形狀和機(jī)械特性。(2)物料饋送器或存儲(chǔ)裝置。與機(jī)器人配合工作的物料饋送器或存儲(chǔ)裝置對(duì)末端執(zhí)行器爪鉗的最小和最大距離及夾緊力都有要求。同時(shí),還應(yīng)了解其他不確定因素對(duì)末端執(zhí)行器工作的影響。搬運(yùn)機(jī)器人應(yīng)用系統(tǒng)集成(3)末端執(zhí)行器和搬運(yùn)機(jī)器人的匹配。末端執(zhí)行器多采用法蘭式機(jī)械接口與搬運(yùn)機(jī)器人的腕部相連接,末端執(zhí)行器的自重會(huì)增加機(jī)械臂的載荷,所以在設(shè)計(jì)和選擇末端執(zhí)行器時(shí),要仔細(xì)考慮其機(jī)械接口形式和自重這兩個(gè)問題。末端執(zhí)行器是可以更換的,且末端執(zhí)行器形式可以不同,但其與腕部的機(jī)械接口必須相同,即應(yīng)滿足接口匹配的要求。由于搬運(yùn)機(jī)器人能抓取的工件質(zhì)量為其承載能力減去末端執(zhí)行器自重,所以末端執(zhí)行器自重應(yīng)與搬運(yùn)機(jī)器人的承載能力匹配。(4)環(huán)境條件。作業(yè)區(qū)域內(nèi)的環(huán)境條件,如高溫、水、油等,會(huì)影響末端執(zhí)行器的正常工作。例如,一個(gè)鍛壓機(jī)械手爪要從高溫爐內(nèi)取出紅熱的鍛件坯,就要保證手爪的開合、驅(qū)動(dòng)在高溫條件下能正常工作。搬運(yùn)機(jī)器人應(yīng)用系統(tǒng)集成在設(shè)計(jì)末端執(zhí)行器時(shí),應(yīng)注意以下原則。(1)末端執(zhí)行器要根據(jù)搬運(yùn)機(jī)器人作業(yè)的要求來設(shè)計(jì),應(yīng)盡量選擇已定型的標(biāo)準(zhǔn)基礎(chǔ)件,配以恰當(dāng)?shù)臋C(jī)構(gòu)相連接,組合成適合生產(chǎn)作業(yè)要求的末端執(zhí)行器。(2)末端執(zhí)行器的質(zhì)量要盡可能輕,并力求結(jié)構(gòu)緊湊。(3)正確對(duì)待末端執(zhí)行器的萬能性與專用性。萬能末端執(zhí)行器在結(jié)構(gòu)上相當(dāng)復(fù)雜,目前在實(shí)際應(yīng)用中,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、專用性強(qiáng)的末端執(zhí)行器最為實(shí)用。因此要著重開發(fā)各種專用、高效的末端執(zhí)行器,使其與末端執(zhí)行器快速轉(zhuǎn)換裝置配合,實(shí)現(xiàn)多種作業(yè)功能。搬運(yùn)機(jī)器人應(yīng)用系統(tǒng)集成(三)外圍設(shè)備與布局搬運(yùn)機(jī)器人應(yīng)用系統(tǒng)的任務(wù)是將輸送線輸送過來的工件由一個(gè)位置搬運(yùn)到另一個(gè)位置。在搬運(yùn)作業(yè)過程中,除需要搬運(yùn)機(jī)器人外,還需要一些外圍設(shè)備進(jìn)行輔助。同時(shí)為了節(jié)省生產(chǎn)空間,合理的系統(tǒng)工位布局也尤為重要。常用的外圍設(shè)備1搬運(yùn)機(jī)器人應(yīng)用系統(tǒng)常用的外圍設(shè)備主要有輸送線系統(tǒng)、搬運(yùn)輔助裝置、傳感器和PLC控制柜等。搬運(yùn)機(jī)器人應(yīng)用系統(tǒng)集成(1)輸送線系統(tǒng):其主要功能是把上料位置的工件傳送到輸送線的末端落料臺(tái)上,以便于搬運(yùn)。在輸送線的上料位置裝設(shè)光敏傳感器,可用于檢測(cè)上料位置是否有工件,若有工件,則可啟動(dòng)輸送線,進(jìn)行工件輸送;在輸送線的末端落料臺(tái)上也裝設(shè)光敏傳感器,可用于檢測(cè)落料臺(tái)上是否有工件,若有工件,則可驅(qū)動(dòng)機(jī)器人進(jìn)行搬運(yùn)。一般情況下,輸送線系統(tǒng)由三相交流電動(dòng)機(jī)拖動(dòng),由變頻器調(diào)速(2)搬運(yùn)輔助裝置:主要包括真空發(fā)生裝置、氣體發(fā)生裝置、液壓發(fā)生裝置等,均為標(biāo)準(zhǔn)件。通常真空發(fā)生裝置和氣體發(fā)生裝置均可滿足吸盤和氣動(dòng)夾鉗所需的動(dòng)力,企業(yè)常用空氣空壓站對(duì)整個(gè)車間進(jìn)行抽真空或提供壓縮空氣;液壓發(fā)生裝置的動(dòng)力元件(電動(dòng)機(jī)、液壓泵等)布置在搬運(yùn)機(jī)器人周圍,執(zhí)行元件(液壓缸)與液壓夾鉗一體,需安裝在搬運(yùn)機(jī)器人末端法蘭上。搬運(yùn)機(jī)器人應(yīng)用系統(tǒng)集成(3)傳感器:搬運(yùn)機(jī)器人除了能在指定的位置上抓取確定的工件外,還需要采用傳感器進(jìn)行準(zhǔn)確定位和定向被抓取工件。搬運(yùn)機(jī)器人所需要的傳感器有視覺傳感器、觸覺傳感器和力覺傳感器等。視覺傳感器主要用于被抓取工件的粗定位,使機(jī)器人能夠根據(jù)需要尋找應(yīng)該抓取的零件,并獲取零件的大致位置;觸覺傳感器的作用包括感知被抓取工件的存在、確定這個(gè)工件的準(zhǔn)確位置和確定這個(gè)工件的方向三個(gè)方面,有助于搬運(yùn)機(jī)器人更加可靠地抓取工件;力覺傳感器主要用于控制搬運(yùn)機(jī)器人的夾持力,防止機(jī)器人的手爪損壞被抓取的工件。(4)PLC控制柜:對(duì)于輸入與輸出設(shè)備較多的復(fù)雜搬運(yùn)機(jī)器人應(yīng)用系統(tǒng),因搬運(yùn)機(jī)器人本體控制器的接口數(shù)量有限或接口類型不匹配,一般需要在應(yīng)用系統(tǒng)中增加外部PLC控制柜,以配合搬運(yùn)機(jī)器人完成更加復(fù)雜的外圍設(shè)備控制功能。PLC控制柜用來安裝斷路器、PLC、變頻器、中間繼電器和變壓器等元器件,其中PLC是搬運(yùn)機(jī)器人應(yīng)用系統(tǒng)的控制核心。搬運(yùn)機(jī)器人的啟動(dòng)與停止、輸送線系統(tǒng)的運(yùn)行等均可由PLC實(shí)現(xiàn)。搬運(yùn)機(jī)器人應(yīng)用系統(tǒng)集成搬運(yùn)機(jī)器人應(yīng)用系統(tǒng)的布局2搬運(yùn)機(jī)器人應(yīng)用系統(tǒng)或柔性生產(chǎn)線可完全代替人工實(shí)現(xiàn)工件或物料的自動(dòng)搬運(yùn),因此搬運(yùn)機(jī)器人應(yīng)用系統(tǒng)的布局是否合理將直接影響搬運(yùn)的作業(yè)速率和生產(chǎn)節(jié)拍。根據(jù)車間場(chǎng)地面積,在有利于提高生產(chǎn)節(jié)拍的前提下,搬運(yùn)機(jī)器人應(yīng)用系統(tǒng)可采用L形、環(huán)形、一字形等布局。(1)L形布局:各設(shè)備排列成L形,將搬運(yùn)機(jī)器人安裝在龍門架上,使其行走在設(shè)備上方,可大幅節(jié)約地面資源。搬運(yùn)機(jī)器人應(yīng)用系統(tǒng)集成(2)環(huán)形布局:又稱島式加工單元。它是以關(guān)節(jié)式搬運(yùn)機(jī)器人為中心,設(shè)備圍繞其周圍形成環(huán)狀,進(jìn)行工件搬運(yùn)加工,可提高生產(chǎn)效率、節(jié)約空間,適合小空間廠房作業(yè)。(3)一字形布局:直角桁架機(jī)器人通常要求設(shè)備成一字形排列,對(duì)廠房高度、長(zhǎng)度有一定要求,因其工作時(shí)進(jìn)行直線運(yùn)動(dòng),故很難滿足對(duì)放置位置有特殊要求的工件的上下料作業(yè)需要。搬運(yùn)機(jī)器人應(yīng)用系統(tǒng)集成三、搬運(yùn)機(jī)器人應(yīng)用系統(tǒng)的軟件配置搬運(yùn)機(jī)器人應(yīng)用系統(tǒng)是一個(gè)完整的系統(tǒng),在選定搬運(yùn)機(jī)器人、PLC控制柜及其他相關(guān)設(shè)備后,需要進(jìn)行軟件配置,一般先進(jìn)行工作過程分析,然后進(jìn)行接口配置及設(shè)計(jì)系統(tǒng)硬件電路,最后設(shè)計(jì)系統(tǒng)程序并進(jìn)行參數(shù)配置。(一)工作過程分析不同的搬運(yùn)機(jī)器人應(yīng)用系統(tǒng),其工作過程是有差異的。搬運(yùn)機(jī)器人應(yīng)用系統(tǒng)集成以某關(guān)節(jié)式搬運(yùn)機(jī)器人為例,其工作過程主要包括以下步驟。(1)設(shè)備通電前,系統(tǒng)處于初始狀態(tài),即輸送線上料位置及落料臺(tái)上無工件、平面?zhèn)}庫(kù)里無工件;搬運(yùn)機(jī)器人處于遠(yuǎn)程模式并位于作業(yè)原點(diǎn),系統(tǒng)無機(jī)器人報(bào)警錯(cuò)誤、無機(jī)器人電池報(bào)警。(2)按啟動(dòng)按鈕,系統(tǒng)運(yùn)行,機(jī)器人啟動(dòng)。①當(dāng)輸送線上料檢測(cè)傳感器檢測(cè)到工件時(shí),輸送線啟動(dòng),將工件傳送到落料臺(tái)上,工件到達(dá)落料臺(tái)時(shí),輸送線停止運(yùn)行,并通知搬運(yùn)機(jī)器人。②搬運(yùn)機(jī)器人收到命令后將工件搬運(yùn)到平面?zhèn)}庫(kù),搬運(yùn)完成后機(jī)器人回到作業(yè)原點(diǎn),等待下次搬運(yùn)作業(yè)請(qǐng)求。③當(dāng)完成系統(tǒng)設(shè)定的一組作業(yè)任務(wù)后,搬運(yùn)機(jī)器人停止搬運(yùn),輸送線停止輸送。清空平面?zhèn)}庫(kù)后,按復(fù)位按鈕,系統(tǒng)繼續(xù)運(yùn)行。搬運(yùn)機(jī)器人應(yīng)用系統(tǒng)集成(3)在系統(tǒng)運(yùn)行過程中,若按暫停按鈕,機(jī)器人暫停運(yùn)行;按復(fù)位按鈕,機(jī)器人繼續(xù)運(yùn)行。(4)在系統(tǒng)運(yùn)行過程中,急停按鈕一旦動(dòng)作,系統(tǒng)立即停止;急停按鈕恢復(fù)后,須按復(fù)位按鈕進(jìn)行復(fù)位,并用示教器選擇“示教模式”,通過示教操作使機(jī)器人回到作業(yè)原點(diǎn)。只有使系統(tǒng)恢復(fù)到初始狀態(tài),并按啟動(dòng)按鈕后,系統(tǒng)才會(huì)重新啟動(dòng)。搬運(yùn)機(jī)器人應(yīng)用系統(tǒng)集成(二)接口配置與硬件電路搬運(yùn)機(jī)器人應(yīng)用系統(tǒng)以PLC為核心,控制輸送線和搬運(yùn)機(jī)器人的運(yùn)行。接口配置1若搬運(yùn)機(jī)器人應(yīng)用系統(tǒng)的PLC選用OMRONCP1L-M40DR-D型,搬運(yùn)機(jī)器人本體選用安川MH6型,機(jī)器人控制器選用DX100。機(jī)器人與PLC的I/O接口功能定義搬運(yùn)機(jī)器人應(yīng)用系統(tǒng)集成CN308和CN306是搬運(yùn)機(jī)器人與PLC之間的I/O接口,CN307是搬運(yùn)機(jī)器人與末端執(zhí)行器之間的I/O接口,MXT是搬運(yùn)機(jī)器人的專用輸入接口。(1)CN308是搬運(yùn)機(jī)器人的專用I/O接口,其上每個(gè)端子的功能是固定的,如CN308的B1端子的功能為“機(jī)器人啟動(dòng)”,當(dāng)該端子為高電平時(shí),搬運(yùn)機(jī)器人啟動(dòng)運(yùn)行。(2)CN306是搬運(yùn)機(jī)器人的通用I/O接口,其上每個(gè)端子的功能由用戶定義。例如,將CN306的B1IN#(9)端子定義為“機(jī)器人搬運(yùn)開始”,當(dāng)該端子為高電平時(shí),搬運(yùn)機(jī)器人開始搬運(yùn)工件。搬運(yùn)機(jī)器人應(yīng)用系統(tǒng)集成(3)CN307也是搬運(yùn)機(jī)器人的通用I/O接口,其上每個(gè)端子的功能由用戶定義。例如,將CN307的端子定義為“吸盤1、2吸緊”,當(dāng)機(jī)器人程序使OUT17輸出為1時(shí),YV1得電,吸盤1、2吸緊。(4)MXT是搬運(yùn)機(jī)器人的專用輸入接口,其上每個(gè)端子的功能是固定的。例如,EXSVON為搬運(yùn)機(jī)器人外部伺服ON功能,當(dāng)29、30端子間接通時(shí),搬運(yùn)機(jī)器人伺服電源接通。搬運(yùn)機(jī)器人CN307接口功能定義搬運(yùn)機(jī)器人MXT接口功能定義搬運(yùn)機(jī)器人應(yīng)用系統(tǒng)集成

PLC的I/O接口功能定義搬運(yùn)機(jī)器人應(yīng)用系統(tǒng)集成硬件電路2(1)PLC開關(guān)量輸入電路如下圖所示。由于傳感器為NPN集電極開路型,且機(jī)器人的輸出接口為漏型輸出,因此PLC的輸入電路也采用漏型接法,即COM端接。PLC開關(guān)量輸入信號(hào)包括各種控制按鈕信號(hào)和檢測(cè)用傳感器信號(hào)。PLC開關(guān)量輸入電路搬運(yùn)機(jī)器人應(yīng)用系統(tǒng)集成(2)CN303的1、2端子接外部DC24V電源,PLC輸入信號(hào)包括“機(jī)器人運(yùn)行中”“機(jī)器人搬運(yùn)完成”等搬運(yùn)機(jī)器人各種狀態(tài)反饋信號(hào)。機(jī)器人輸出與PLC輸入接口電路搬運(yùn)機(jī)器人應(yīng)用系統(tǒng)集成(3)由于機(jī)器人的輸入接口為漏型輸入接口,因此PLC的輸出電路也采用漏型接法。PLC輸出信號(hào)包括“機(jī)器人啟動(dòng)”“機(jī)器人搬運(yùn)開始”等搬運(yùn)機(jī)器人各種運(yùn)行控制信號(hào)。機(jī)器人輸入與PLC輸出接口電路搬運(yùn)機(jī)器人應(yīng)用系統(tǒng)集成(4)繼電器KA2雙回路用于控制機(jī)器人急停,KA1用于控制機(jī)器人伺服使能,KA3用于控制機(jī)器人暫停。機(jī)器人專用輸入MXT接口電路(5)通過CN307接口連接電磁閥YV1~YV4,控制吸盤工具抓取或釋放工件。機(jī)器人輸出控制電磁閥電路搬運(yùn)機(jī)器人應(yīng)用系統(tǒng)集成(三)系統(tǒng)程序與參數(shù)配置PLC程序1只有在所有的初始條件都滿足時(shí),W0.00得電;按下啟動(dòng)按鈕W0.00,101.00得電,機(jī)器人伺服電源接通;如果使能成功,“機(jī)器人使能已接通”的狀態(tài)反饋信號(hào)端子1.01得電,101.00斷電,使能信號(hào)解除;100.00得電,機(jī)器人啟動(dòng),開始運(yùn)行程序,同時(shí)其反饋信號(hào)1.00得電,100.00斷電,程序啟動(dòng)信號(hào)解除。搬運(yùn)機(jī)器人應(yīng)用系統(tǒng)PLC參考程序搬運(yùn)機(jī)器人應(yīng)用系統(tǒng)集成如果在運(yùn)行過程中,按暫停按鈕0.01,則101.02得電,機(jī)器人暫停,其反饋信號(hào)1.00斷電。此時(shí)機(jī)器人的伺服電源仍然接通,機(jī)器人只是停止執(zhí)行程序。按復(fù)位按鈕0.02,則101.02斷電,機(jī)器人暫停信號(hào)解除,同時(shí)100.00得電,機(jī)器人程序再次啟動(dòng),繼續(xù)執(zhí)行程序。機(jī)器人程序啟動(dòng)后,如果落料臺(tái)上有工件且倉(cāng)庫(kù)未滿,則100.02得電,機(jī)器人將把落料臺(tái)上的工件搬運(yùn)到倉(cāng)庫(kù)里。如果在運(yùn)行過程中按急停按鈕0.03,則101.01得電,機(jī)器人急停,其狀態(tài)反饋信號(hào)端子1.00、1.01斷電。此時(shí)機(jī)器人的伺服電源斷開,搬運(yùn)機(jī)器人停止執(zhí)行程序。急停后,只有使系統(tǒng)恢復(fù)到初始狀態(tài),按啟動(dòng)按鈕,系統(tǒng)才可以重新啟動(dòng)。搬運(yùn)機(jī)器人應(yīng)用系統(tǒng)集成機(jī)器人本體程序2當(dāng)PLC的100.00輸出“1”時(shí),機(jī)器人CN308的B1端子接收該信號(hào),機(jī)器人啟動(dòng),開始執(zhí)行程序。執(zhí)行到時(shí),機(jī)器人等待落料臺(tái)傳感器檢測(cè)工件。當(dāng)落料臺(tái)上有工件時(shí),PLC的100.02輸出“1”,向機(jī)器人發(fā)出“機(jī)器人搬運(yùn)開始”命令,機(jī)器人CN306的B1端子接收該信號(hào),繼續(xù)執(zhí)行后面的程序。機(jī)器人如果急停,急停按鈕復(fù)位后,選擇示教器為“示教模式”,通過操作示教器使機(jī)器人回到作業(yè)原點(diǎn),并將程序指針指向第一條指令。搬運(yùn)機(jī)器人應(yīng)用系統(tǒng)集成參數(shù)配置3不同系統(tǒng)的工業(yè)機(jī)器人,其參數(shù)配置是有差異的,現(xiàn)以ABB搬運(yùn)機(jī)器人的參數(shù)配置為例進(jìn)行介紹。(1)配置標(biāo)準(zhǔn)I/O板。ABB標(biāo)準(zhǔn)I/O板掛在DeviceNet總線上面,其常用型號(hào)有DSQC651(8個(gè)數(shù)字輸入,8個(gè)數(shù)字輸出,2個(gè)模擬輸出)和DSQC652(16個(gè)數(shù)字輸入,16個(gè)數(shù)字輸出)。在系統(tǒng)中配置標(biāo)準(zhǔn)I/O板,至少需要設(shè)置四個(gè)基本參數(shù)。標(biāo)準(zhǔn)I/O板配置的基本參數(shù)搬運(yùn)機(jī)器人應(yīng)用系統(tǒng)集成(2)配置I/O信號(hào)參數(shù)。在標(biāo)準(zhǔn)I/O板上配置一個(gè)數(shù)字I/O信號(hào),至少需要設(shè)置四項(xiàng)基本參數(shù),如表(1)所示。某搬運(yùn)機(jī)器人應(yīng)用系統(tǒng)的具體信號(hào)參數(shù)配置如表(2)所示。(1)數(shù)字I/O板配置的基本參數(shù)(2)某搬運(yùn)機(jī)器人應(yīng)用系統(tǒng)的具體信號(hào)參數(shù)配置搬運(yùn)機(jī)器人應(yīng)用系統(tǒng)集成(3)將輸入信號(hào)與系統(tǒng)的控制信號(hào)關(guān)聯(lián)起來,就可以通過輸入信號(hào)對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行控制,如電動(dòng)機(jī)上電、程序啟動(dòng)等。系統(tǒng)的狀態(tài)信號(hào)也可以與數(shù)字輸出信號(hào)關(guān)聯(lián)起來,將系統(tǒng)的狀態(tài)反饋給外圍設(shè)備,如系統(tǒng)運(yùn)行模式、程序執(zhí)行錯(cuò)誤等。系統(tǒng)I/O板配置搬運(yùn)機(jī)器人應(yīng)用系統(tǒng)集成系統(tǒng)輸入信號(hào)的說明系統(tǒng)輸出信號(hào)的說明搬運(yùn)機(jī)器人應(yīng)用系統(tǒng)集成思政講堂國(guó)內(nèi)首創(chuàng)“犀?!辈孳囀紸GV隨著國(guó)家智能制造政策的發(fā)展與“AI+工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)+物流”先進(jìn)技術(shù)的加持,合肥井松智能科技股份有限公司(簡(jiǎn)稱井松智能)憑借近20年對(duì)物流裝備的產(chǎn)品深耕與技術(shù)沉淀,以及近10年對(duì)激光導(dǎo)航叉車式AGV產(chǎn)品的聚焦研究,通過“軟件建模仿真+硬件結(jié)構(gòu)分析”,再結(jié)合先進(jìn)的“數(shù)字孿生”技術(shù),最終打磨出一款適合超重載(20t級(jí)+)、大尺寸、多形狀滿足定制化要求的智能堆高叉車式AGV,實(shí)現(xiàn)國(guó)內(nèi)首創(chuàng)超重載激光導(dǎo)航“犀牛”叉車式AGV產(chǎn)品,并將其成功賦予行業(yè)應(yīng)用。搬運(yùn)機(jī)器人應(yīng)用系統(tǒng)集成思政講堂國(guó)內(nèi)首創(chuàng)“犀牛”叉車式AGV該“犀牛”叉車式AGV產(chǎn)品是由定制化AGV本體、智能識(shí)別系統(tǒng)、智能調(diào)度系統(tǒng)、智能監(jiān)控系統(tǒng)等組成的一款智能系統(tǒng)產(chǎn)品,它基于“AI調(diào)度平臺(tái)”技術(shù),同時(shí)結(jié)合“智能感知+孿生建模+智能算力”三角閉環(huán)技術(shù),實(shí)時(shí)確保AGV穩(wěn)定安全可靠的運(yùn)行,完成系統(tǒng)任務(wù)指令。該產(chǎn)品能夠完成自動(dòng)接駁、自動(dòng)搬運(yùn)、自動(dòng)暫存等全流程無人化作業(yè),幫助企業(yè)實(shí)現(xiàn)人力成本大幅縮減、全天候作業(yè)模式與配送效率多倍增長(zhǎng),快速促進(jìn)企業(yè)智能物流環(huán)節(jié)的轉(zhuǎn)型升級(jí),有效助力企業(yè)實(shí)現(xiàn)全面智能制造的藍(lán)圖目標(biāo),為我國(guó)深入實(shí)施制造強(qiáng)國(guó)戰(zhàn)略添磚加瓦。搬運(yùn)機(jī)器人應(yīng)用系統(tǒng)集成技術(shù)實(shí)訓(xùn)IRB120搬運(yùn)機(jī)器人應(yīng)用系統(tǒng)集成一、搬運(yùn)機(jī)器人應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計(jì)背景(1)搬運(yùn)工件情況:要求搬運(yùn)機(jī)器人應(yīng)用系統(tǒng)能夠搬運(yùn)圓柱、正六棱柱、橢圓柱和正四棱柱四種形狀的工件。圓柱形工件的直徑為28mm,正六棱柱形工件的底面邊長(zhǎng)為16mm,橢圓柱形工件的底面長(zhǎng)軸為35mm、短軸為25mm,正四棱柱形工件的邊長(zhǎng)為27mm,并且這些工件的厚度均為10mm,質(zhì)量為1.5~2kg。搬運(yùn)工件的形狀搬運(yùn)機(jī)器人應(yīng)用系統(tǒng)集成技術(shù)實(shí)訓(xùn)IRB120搬運(yùn)機(jī)器人應(yīng)用系統(tǒng)集成(2)生產(chǎn)節(jié)拍要求:搬運(yùn)機(jī)器人應(yīng)用系統(tǒng)能夠在40s內(nèi)完成16個(gè)工件的搬運(yùn)作業(yè),即要求機(jī)器人的拾料節(jié)拍要大于2.5s。(3)作業(yè)環(huán)境條件:環(huán)境溫度為5~45℃,電源電壓為220V。(4)末端執(zhí)行器的選擇:由于所搬運(yùn)的工件均為非金屬材質(zhì),都具有平整的表面,而且沒有定位孔和抓取位置,因此可選用真空吸盤作為末端執(zhí)行器,通過吸附的方式來搬運(yùn)工件。根據(jù)工件的尺寸和質(zhì)量,應(yīng)選用直徑為20mm的真空吸盤。搬運(yùn)機(jī)器人應(yīng)用系統(tǒng)集成技術(shù)實(shí)訓(xùn)二、搬運(yùn)機(jī)器人應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)備詳情搬運(yùn)機(jī)器人應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)備清單搬運(yùn)機(jī)器人應(yīng)用系統(tǒng)集成技術(shù)實(shí)訓(xùn)搬運(yùn)機(jī)器人應(yīng)用系統(tǒng)所用工業(yè)機(jī)器人的型號(hào)為ABBIRB120-3/0.6。(一)工業(yè)機(jī)器人的型號(hào)與參數(shù)ABBIRB120-3/0.6機(jī)器人的具體參數(shù)搬運(yùn)機(jī)器人應(yīng)用系統(tǒng)集成技術(shù)實(shí)訓(xùn)ABBIRB120-3/0.6機(jī)器人的具體參數(shù)續(xù)表搬運(yùn)機(jī)器人應(yīng)用系統(tǒng)集成技術(shù)實(shí)訓(xùn)搬運(yùn)機(jī)器人應(yīng)用系統(tǒng)所用的空壓機(jī)為勁豹牌靜音無油系列空壓機(jī),型號(hào)為SLB06。(二)空壓機(jī)的型號(hào)與參數(shù)SLB06空壓機(jī)的具體參數(shù)空壓機(jī)的外觀搬運(yùn)機(jī)器人應(yīng)用系統(tǒng)集成技術(shù)實(shí)訓(xùn)搬運(yùn)機(jī)器人應(yīng)用系統(tǒng)的連接布局在機(jī)器人仿真模擬軟件的模型中,搬運(yùn)機(jī)器人應(yīng)用系統(tǒng)主要由搬運(yùn)機(jī)器人、設(shè)備總控臺(tái)、上位機(jī)、安全防護(hù)欄、警示三色燈及工件維修臺(tái)等組成。搬運(yùn)機(jī)器人應(yīng)用系統(tǒng)的組成與布局三、搬運(yùn)機(jī)器人應(yīng)用系統(tǒng)的連接布局搬運(yùn)機(jī)器人應(yīng)用系統(tǒng)集成技術(shù)實(shí)訓(xùn)搬運(yùn)機(jī)器人主要由示教器、控制器、操作機(jī)組成,如左圖所示。機(jī)器人操作機(jī)與示教器和控制器之間通過動(dòng)力電纜和通信電纜建立連接,如右圖所示。(一)搬運(yùn)機(jī)器人的連接搬運(yùn)機(jī)器人的組成(a)動(dòng)力電纜(b)通信電纜不同類型的連接線搬運(yùn)機(jī)器人應(yīng)用系統(tǒng)集成技術(shù)實(shí)訓(xùn)吸盤通過由電磁閥控制的真空發(fā)生器來抽真空,由此吸取表面平整的工件。真空發(fā)生器是利用正壓氣源產(chǎn)生負(fù)壓的一種新型、高效、清潔、經(jīng)濟(jì)的設(shè)備,當(dāng)一個(gè)氣動(dòng)系統(tǒng)中同時(shí)需要正負(fù)壓時(shí),真空發(fā)生器可以十分容易和方便地獲得負(fù)壓。(二)吸盤的安裝與抓取過程(a)吸盤的安裝狀態(tài)(b)吸盤的抓取狀態(tài)圖(a)所示為吸盤的安裝狀態(tài)。圖(b)所示為吸盤的正確抓取狀態(tài),應(yīng)使吸盤在待搬運(yùn)工件的中心進(jìn)行抓取,并確保吸盤接觸距離,其他狀態(tài)均不能完成抓取動(dòng)作。搬運(yùn)機(jī)器人應(yīng)用系統(tǒng)集成技術(shù)實(shí)訓(xùn)圖(c)所示為真空發(fā)生器,它通過氣管與吸盤連接,驅(qū)動(dòng)吸盤,實(shí)現(xiàn)工件的取放。如圖(d)所示為吸盤的工作原理圖,吸盤經(jīng)過氣管與真空發(fā)生器連接,同時(shí)與待搬運(yùn)工件接觸,然后啟動(dòng)真空發(fā)生器抽氣,使吸盤內(nèi)變?yōu)樨?fù)壓,從而將待搬運(yùn)工件吸牢,即可開始搬運(yùn)。當(dāng)待搬運(yùn)工件被運(yùn)送到目的地時(shí),向吸盤內(nèi)充氣,使吸盤內(nèi)由負(fù)壓變成零壓或正壓,吸盤便會(huì)脫離待搬運(yùn)工件,從而完成搬運(yùn)任務(wù)。(c)真空發(fā)生器(d)吸盤的工作原理

搬運(yùn)機(jī)器人抓取吸盤搬運(yùn)機(jī)器人應(yīng)用系統(tǒng)集成技術(shù)實(shí)訓(xùn)四、搬運(yùn)機(jī)器人應(yīng)用系統(tǒng)的程序調(diào)試與運(yùn)行在操作臺(tái)四周合理布置物料盤1和物料盤2,將工件從物料盤1中的A、B、C、D位置對(duì)應(yīng)搬運(yùn)到物料盤2中的A1、B1、C1、D1位置。(一)搬運(yùn)機(jī)器人應(yīng)用系統(tǒng)的程序調(diào)試(a)搬運(yùn)機(jī)器人結(jié)構(gòu)示意圖(b)物料盤工位示意圖搬運(yùn)機(jī)器人與物料盤工位搬運(yùn)機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)軌跡搬運(yùn)機(jī)器人應(yīng)用系統(tǒng)集成技術(shù)實(shí)訓(xùn)在RobotStudio軟件中啟動(dòng)搬運(yùn)機(jī)器人應(yīng)用系統(tǒng)的程序進(jìn)行調(diào)試,其步驟如下。(1)在RobotStudio軟件中打開搬運(yùn)機(jī)器人應(yīng)用系統(tǒng)的程序文件。(2)首先單擊功能區(qū)框1中的“控制器”選項(xiàng)卡,然后在“控制器”選項(xiàng)卡中單擊框2中的“控制面板”選項(xiàng),從右側(cè)出現(xiàn)的側(cè)邊欄中選擇框3中的“手動(dòng)”操作模式,最后單擊框4中的“示教器”選項(xiàng),在其下拉菜單中選擇框5中的“虛擬示教器”。RobotStudio界面搬運(yùn)機(jī)器人應(yīng)用系統(tǒng)集成技術(shù)實(shí)訓(xùn)(3)在“虛擬示教器”界面,單擊搖桿旁邊框1中的按鈕,出現(xiàn)框2,單擊框2內(nèi)中間手指圖形對(duì)應(yīng)的圓圈,然后單擊框3中的使能按鈕。虛擬示教器界面搬運(yùn)機(jī)器人應(yīng)用系統(tǒng)集成技術(shù)實(shí)訓(xùn)(4)先單擊框1中的下拉菜單,然后選擇框2中的“程序編輯器”選項(xiàng),打開程序編輯器。打開程序編輯器搬運(yùn)機(jī)器人應(yīng)用系統(tǒng)集成技術(shù)實(shí)訓(xùn)(5)先單擊框1中的“調(diào)試”按鈕,然后單擊框2中的“PP移至Main”選項(xiàng)。程序編寫界面搬運(yùn)機(jī)器人應(yīng)用系統(tǒng)集成技術(shù)實(shí)訓(xùn)(6)單擊框1中的“啟動(dòng)”按鈕,進(jìn)行程序調(diào)試。進(jìn)行程序調(diào)試搬運(yùn)機(jī)器人應(yīng)用系統(tǒng)集成技術(shù)實(shí)訓(xùn)(1)確認(rèn)搬運(yùn)機(jī)器人是否在原點(diǎn)位置,若不在,應(yīng)手動(dòng)將搬運(yùn)機(jī)器人移動(dòng)到原點(diǎn)位置。(二)搬運(yùn)機(jī)器人實(shí)驗(yàn)平臺(tái)整體運(yùn)行實(shí)驗(yàn)平臺(tái)(2)在控制器面板上進(jìn)行模式選擇,將控制器上“模式選擇”旋鈕切換至“自動(dòng)模式”,在狀態(tài)欄中,確認(rèn)搬運(yùn)機(jī)器人的狀態(tài)已切換至“自動(dòng)”??刂破髅姘灏徇\(yùn)機(jī)器人應(yīng)用系統(tǒng)集成技術(shù)實(shí)訓(xùn)(3)調(diào)整運(yùn)行模式,將搬運(yùn)機(jī)器人運(yùn)行模式切換到“連續(xù)”。(4)調(diào)整自動(dòng)生產(chǎn)參數(shù),單擊“自動(dòng)生產(chǎn)窗口”選項(xiàng)。調(diào)整運(yùn)行模式調(diào)整自動(dòng)生產(chǎn)參數(shù)搬運(yùn)機(jī)器人應(yīng)用系統(tǒng)集成技術(shù)實(shí)訓(xùn)(5)在“自動(dòng)生產(chǎn)窗口”中單擊“PP移至main”按鈕,在彈出的“重置程序指針”窗口中單擊“是”按鈕。(6)調(diào)整自動(dòng)運(yùn)行速度,首次自動(dòng)運(yùn)行建議選擇50%,待系統(tǒng)運(yùn)行正常后再將速度恢復(fù)為100%。重置程序指針調(diào)整自動(dòng)運(yùn)行速度搬運(yùn)機(jī)器人應(yīng)用系統(tǒng)集成技術(shù)實(shí)訓(xùn)(7)在電機(jī)上電狀態(tài)下,單擊“運(yùn)行”按鈕,啟動(dòng)系統(tǒng)程序。觀察程序啟動(dòng)后系統(tǒng)的運(yùn)行情況。啟動(dòng)系統(tǒng)程序搬運(yùn)機(jī)器人應(yīng)用系統(tǒng)模擬運(yùn)行碼垛機(jī)器人應(yīng)用系統(tǒng)集成2碼垛機(jī)器人應(yīng)用系統(tǒng)集成任務(wù)引入碼垛機(jī)器人應(yīng)用系統(tǒng)是在人工碼垛、機(jī)器碼垛兩個(gè)發(fā)展階段之后出現(xiàn)的自動(dòng)化碼垛作業(yè)系統(tǒng),它不僅能加快碼垛效率、提高物流速度,還能碼出整齊統(tǒng)一的物垛,并能減少物料破損與浪費(fèi)。因此,碼垛機(jī)器人應(yīng)用系統(tǒng)將逐步取代傳統(tǒng)碼垛機(jī),實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)制造業(yè)的“新自動(dòng)化、新無人化”,碼垛行業(yè)也因碼垛機(jī)器人應(yīng)用系統(tǒng)集成技術(shù)的發(fā)展而步入“新起點(diǎn)”?,F(xiàn)在恰逢世界新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革同我國(guó)轉(zhuǎn)變發(fā)展方式的歷史性交匯期,我們既面臨著千載難逢的歷史機(jī)遇,又面臨著各種嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。作為當(dāng)代青年,我們要腳踏實(shí)地,認(rèn)真學(xué)習(xí)和實(shí)踐,努力在“新起點(diǎn)”上把握科技發(fā)展帶來的新機(jī)遇。新起點(diǎn),新機(jī)遇碼垛機(jī)器人應(yīng)用系統(tǒng)集成任務(wù)引入本任務(wù)首先認(rèn)識(shí)碼垛機(jī)器人應(yīng)用系統(tǒng)的任務(wù)分析,然后在此基礎(chǔ)上學(xué)習(xí)碼垛機(jī)器人應(yīng)用系統(tǒng)的硬件選型與軟件配置。新起點(diǎn),新機(jī)遇知識(shí)與技能要求碼垛機(jī)器人應(yīng)用系統(tǒng)集成一、碼垛機(jī)器人應(yīng)用系統(tǒng)的任務(wù)分析碼垛機(jī)器人是將不同外形尺寸的包裝或貨物自動(dòng)整齊地在托盤上進(jìn)行碼垛或拆垛的機(jī)器人,所以也稱托盤碼垛機(jī)器人。為了充分利用托盤的面積,保證碼垛物料的穩(wěn)定性,碼垛機(jī)器人配有物料碼垛順序與排列形式的設(shè)定器。通過自動(dòng)更換工具,碼垛機(jī)器人可以適應(yīng)不同的產(chǎn)品,并能在惡劣環(huán)境下工作。碼垛機(jī)器人可對(duì)各種形狀的產(chǎn)品(如箱、罐、包、板材等)進(jìn)行碼垛作業(yè),還能根據(jù)用戶要求進(jìn)行拆垛作業(yè)。碼垛機(jī)器人應(yīng)用系統(tǒng)集成碼垛機(jī)器人應(yīng)用系統(tǒng)具有以下優(yōu)點(diǎn)。1占地面積小,動(dòng)作范圍大,可減少資源浪費(fèi)。2能耗較低,可降低運(yùn)行成本。3提高生產(chǎn)效率,避免繁重的體力勞動(dòng),實(shí)現(xiàn)無人或少人的碼垛作業(yè)。4改善工人的工作條件,擺脫有毒、有害的作業(yè)環(huán)境。5柔性高、適應(yīng)性強(qiáng),可實(shí)現(xiàn)不同物料的碼垛。6定位準(zhǔn)確,穩(wěn)定性高。碼垛機(jī)器人應(yīng)用系統(tǒng)集成二、碼垛機(jī)器人應(yīng)用系統(tǒng)的硬件選型碼垛是在搬運(yùn)的基礎(chǔ)上,將工件整齊、規(guī)則地?cái)[放成貨垛的作業(yè)形式。工業(yè)機(jī)器人碼垛作業(yè)實(shí)質(zhì)上是搬運(yùn)作業(yè)的一種特殊形式,它需要事先對(duì)碼垛機(jī)器人進(jìn)行路徑規(guī)劃,然后根據(jù)規(guī)劃好的路徑把工件從一個(gè)位置搬運(yùn)到另一個(gè)位置,只是每次搬運(yùn)工件的目標(biāo)位置(放置點(diǎn))有所不同。碼垛機(jī)器人與搬運(yùn)機(jī)器人一樣,需要相應(yīng)的輔助設(shè)備組成一個(gè)柔性化系統(tǒng),以便于進(jìn)行各種碼垛作業(yè)。在實(shí)際應(yīng)用中,應(yīng)根據(jù)工件的尺寸、材質(zhì)和作業(yè)空間等因素,選擇合適型號(hào)的工業(yè)機(jī)器人和夾具。碼垛機(jī)器人應(yīng)用系統(tǒng)集成(一)碼垛機(jī)器人碼垛機(jī)器人與搬運(yùn)機(jī)器人在本體結(jié)構(gòu)上沒有太大區(qū)別,通常碼垛機(jī)器人比搬運(yùn)機(jī)器人要大些。在實(shí)際生產(chǎn)中,碼垛機(jī)器人通常安裝在物流線末端,多數(shù)情況下不能進(jìn)行橫向或縱向移動(dòng),故常見的碼垛機(jī)器人多為關(guān)節(jié)式、擺臂式或龍門式結(jié)構(gòu)。在實(shí)際碼垛物流線中,關(guān)節(jié)式碼垛機(jī)器人應(yīng)用最多,其常見本體多為四軸結(jié)構(gòu),也有五軸或六軸結(jié)構(gòu)的關(guān)節(jié)式碼垛機(jī)器人,但其應(yīng)用相對(duì)較少。碼垛機(jī)器人一般安裝在底座上,其位置的高低由生產(chǎn)線高度、托盤高度及碼垛層數(shù)共同決定。在多數(shù)情況下,為了降低成本和提高效益,四軸結(jié)構(gòu)的碼垛機(jī)器人就可以滿足日常的碼垛要求。碼垛機(jī)器人應(yīng)用系統(tǒng)集成(一)碼垛機(jī)器人碼垛機(jī)器人與搬運(yùn)機(jī)器人在本體結(jié)構(gòu)上沒有太大區(qū)別,通常碼垛機(jī)器人比搬運(yùn)機(jī)器人要大些。在實(shí)際生產(chǎn)中,碼垛機(jī)器人通常安裝在物流線末端,多數(shù)情況下不能進(jìn)行橫向或縱向移動(dòng),故常見的碼垛機(jī)器人多為關(guān)節(jié)式、擺臂式或龍門式結(jié)構(gòu)。在實(shí)際碼垛物流線中,關(guān)節(jié)式碼垛機(jī)器人應(yīng)用最多,其常見本體多為四軸結(jié)構(gòu),也有五軸或六軸結(jié)構(gòu)的關(guān)節(jié)式碼垛機(jī)器人,但其應(yīng)用相對(duì)較少。碼垛機(jī)器人一般安裝在底座上,其位置的高低由生產(chǎn)線高度、托盤高度及碼垛層數(shù)共同決定。在多數(shù)情況下,為了降低成本和提高效益,四軸結(jié)構(gòu)的碼垛機(jī)器人就可以滿足日常的碼垛要求。碼垛機(jī)器人應(yīng)用系統(tǒng)集成以ABB碼垛機(jī)器人IRB460為例,它具有碼垛速度快、占地面積小等優(yōu)點(diǎn),其碼垛操作節(jié)拍可達(dá)2190次/h,作業(yè)覆蓋范圍達(dá)到2.4m,占地面積比一般機(jī)器人大約減少20%。此外,德國(guó)KUKA公司推出的精細(xì)化碼垛機(jī)器人KR180-2PAArctic,可在條件下以180kg的全負(fù)荷進(jìn)行工作,且無需防護(hù)罩和額外加熱裝置,創(chuàng)造了碼垛機(jī)器人低溫工作的極限。碼垛機(jī)器人應(yīng)用系統(tǒng)集成(二)末端執(zhí)行器碼垛機(jī)器人的末端執(zhí)行器又稱手爪,它是夾持工件移動(dòng)的一種裝置,其原理結(jié)構(gòu)與搬運(yùn)機(jī)器人所用末端執(zhí)行器類似,常見形式有夾板式、抓取式、組合式。(1)夾板式手爪:它是碼垛過程中最常用的一類手爪。常見的夾板式手爪有單板式和雙板式。夾板式手爪主要用于整箱或規(guī)則盒的碼垛作業(yè),可用于各行各業(yè)。其夾持力度較大,可一次碼一箱(盒)或多箱(盒),并且兩側(cè)板光滑,不會(huì)損傷碼垛產(chǎn)品的外觀。單板式與雙板式的側(cè)板一般都會(huì)有可旋轉(zhuǎn)爪鉤,需要由單獨(dú)機(jī)構(gòu)控制,在工作狀態(tài)時(shí)爪鉤與側(cè)板成,起到撐托工件、防止工件在高速運(yùn)動(dòng)中脫落的作用。(a)單板式(b)雙板式夾板式手爪碼垛機(jī)器人應(yīng)用系統(tǒng)集成(2)抓取式手爪:可靈活適應(yīng)不同形狀和內(nèi)含物(如大米、水泥、化肥等)的物料的碼垛作業(yè)。例如,與ABB公司IRB460和IRB660碼垛機(jī)器人配套的即插即用型Flex-Gripper抓取式手爪,采用不銹鋼制作,可勝任極端條件下的各種碼垛作業(yè)。抓取式手爪碼垛機(jī)器人應(yīng)用系統(tǒng)集成(3)組合式手爪:通過各種手爪的組合來獲得各種手爪優(yōu)勢(shì)的一種手爪,其靈活性較大,各種手爪之間既可單獨(dú)使用又可配合使用,可適應(yīng)多種形式的碼垛作業(yè)。真空吸取和抓取組合式手爪碼垛機(jī)器人手爪的動(dòng)作一般由單獨(dú)外力進(jìn)行驅(qū)動(dòng),需要連接相應(yīng)的外部信號(hào)控制裝置及傳感系統(tǒng),以控制碼垛機(jī)器人手爪實(shí)時(shí)的動(dòng)作狀態(tài)及夾緊力大小,其手爪驅(qū)動(dòng)方式多為氣動(dòng)或液壓驅(qū)動(dòng)。通常在保證相同夾緊力的情況下,氣動(dòng)比液壓驅(qū)動(dòng)負(fù)載輕、成本低、干凈衛(wèi)生,故在實(shí)際碼垛作業(yè)中,以壓縮空氣為驅(qū)動(dòng)力的居多。碼垛機(jī)器人應(yīng)用系統(tǒng)集成(三)外圍設(shè)備與布局碼垛機(jī)器人應(yīng)用系統(tǒng)是一種集成化系統(tǒng),可與生產(chǎn)單元相連接,形成一個(gè)完整的集成化物料碼垛生產(chǎn)線。碼垛機(jī)器人在碼垛作業(yè)時(shí),還需要一些起輔助作用的外圍設(shè)備。同時(shí),為節(jié)約生產(chǎn)空間,合理的機(jī)器人空間布局也很重要。常用的外圍設(shè)備1(1)金屬檢測(cè)機(jī):對(duì)于某些物品(如食品、藥品、化妝品、紡織品等)的碼垛作業(yè),為防止在生產(chǎn)制造過程中混入金屬異物,需要金屬檢測(cè)機(jī)進(jìn)行流水線檢測(cè)。碼垛機(jī)器人應(yīng)用系統(tǒng)集成(2)重量復(fù)檢機(jī):在自動(dòng)化碼垛流水作業(yè)中重量復(fù)檢機(jī)具有重要作用,它不僅可以檢測(cè)出前工序是否漏裝、多裝,還能對(duì)合格品、欠重品、超重品進(jìn)行統(tǒng)計(jì),進(jìn)而控制產(chǎn)品質(zhì)量。(3)自動(dòng)剔除機(jī):一般安裝在金屬檢測(cè)機(jī)和重量復(fù)檢機(jī)之后,主要用于剔除含金屬異物的產(chǎn)品及重量不合格的產(chǎn)品。(4)倒袋機(jī):將輸送過來的袋裝碼垛物按照預(yù)定程序進(jìn)行輸送、倒袋、轉(zhuǎn)位等操作,以使碼垛物按流程進(jìn)入后續(xù)工序。碼垛機(jī)器人應(yīng)用系統(tǒng)集成(5)整形機(jī):主要對(duì)袋裝碼垛物的外形進(jìn)行整形。經(jīng)整形機(jī)整形后,袋裝碼垛物內(nèi)可能存在的積聚物會(huì)均勻分散,使外形整齊,以便于后續(xù)工序的進(jìn)行。(6)待碼輸送機(jī):碼垛機(jī)器人生產(chǎn)線的專用輸送設(shè)備,可將待碼垛的貨物聚集起來,便于碼垛機(jī)器人末端執(zhí)行器抓取。(7)傳送帶:自動(dòng)化碼垛生產(chǎn)線上必不可少的一個(gè)環(huán)節(jié),針對(duì)不同的廠源條件,可選擇不同的形式。(a)斜坡式傳送帶(b)轉(zhuǎn)彎式傳送帶碼垛機(jī)器人應(yīng)用系統(tǒng)集成碼垛機(jī)器人應(yīng)用系統(tǒng)的布局2碼垛機(jī)器人應(yīng)用系統(tǒng)的布局應(yīng)以提高生產(chǎn)效率、節(jié)約場(chǎng)地、實(shí)現(xiàn)最佳物流碼垛為目的,在實(shí)際生產(chǎn)中,碼垛機(jī)器人應(yīng)用系統(tǒng)常見的布局形式主要有全面式碼垛和集中式碼垛兩種。(1)全面式碼垛:碼垛機(jī)器人安裝在生產(chǎn)線末端,可針對(duì)一條或兩條生產(chǎn)線。這種布局具有較小的輸送線成本與占地面積、較大的靈活性、可增加生產(chǎn)量等優(yōu)點(diǎn)。全面式碼垛碼垛機(jī)器人應(yīng)用系統(tǒng)集成(2)集中式碼垛:碼垛機(jī)器人被集中安裝在某一區(qū)域。這種布局可將所有生產(chǎn)線生產(chǎn)的貨物集中在一起,具有較高的輸送線成本,但能夠節(jié)省生產(chǎn)區(qū)域資源,節(jié)約人員維護(hù)成本,一人便可全部操縱。集中式碼垛碼垛機(jī)器人應(yīng)用系統(tǒng)集成在實(shí)際應(yīng)用中,碼垛作業(yè)按物料及貨垛進(jìn)出的情況不同,經(jīng)常采用一進(jìn)一出、一進(jìn)兩出、兩進(jìn)兩出、四進(jìn)四出等規(guī)劃形式。(1)一進(jìn)一出:設(shè)置一條貨物輸送線和一條貨垛輸出線,常出現(xiàn)在工廠資源相對(duì)較小、碼垛線作業(yè)比較繁忙的情況中。這種規(guī)劃形式的碼垛速度較快,托盤分布在機(jī)器人左側(cè)或右側(cè),缺點(diǎn)是需要人工換托盤,浪費(fèi)時(shí)間。(2)一進(jìn)兩出:在一進(jìn)一出的基礎(chǔ)上增加一條貨垛輸出線,一側(cè)滿盤后,碼垛機(jī)器人無須等待,直接碼另一側(cè),其碼垛效率明顯提高。(3)兩進(jìn)兩出:設(shè)置兩條物料輸送線和兩條貨垛輸出線,多數(shù)兩進(jìn)兩出系統(tǒng)無須人工干預(yù),碼垛機(jī)器人可自動(dòng)定位托盤。因此,兩進(jìn)兩出是目前應(yīng)用最多的一種規(guī)劃形式,也是性價(jià)比最高的一種規(guī)劃形式。(4)四進(jìn)四出:設(shè)置四條貨物輸送線和四條貨垛輸出線,通常會(huì)配有自動(dòng)更換托盤功能。這種規(guī)劃形式主要應(yīng)用于多條中等產(chǎn)量或低等產(chǎn)量生產(chǎn)線的碼垛作業(yè)。碼垛機(jī)器人應(yīng)用系統(tǒng)集成三、碼垛機(jī)器人應(yīng)用系統(tǒng)的軟件配置在進(jìn)行碼垛作業(yè)前,需要對(duì)碼垛機(jī)器人的參數(shù)進(jìn)行配置,然后建立主程序、初始化程序、抓取程序、放置程序以及專門的放置點(diǎn)計(jì)算程序等。此外,操作者還可通過示教器和操作面板進(jìn)行碼垛機(jī)器人運(yùn)動(dòng)位置和動(dòng)作程序的示教,設(shè)定運(yùn)動(dòng)速度、碼垛參數(shù)等。(一)系統(tǒng)參數(shù)配置不同型號(hào)的碼垛機(jī)器人,其系統(tǒng)參數(shù)的配置是有差異的,現(xiàn)以ABB碼垛機(jī)器人應(yīng)用系統(tǒng)的參數(shù)配置為例進(jìn)行介紹。碼垛機(jī)器人應(yīng)用系統(tǒng)集成配置標(biāo)準(zhǔn)I/O板信號(hào)參數(shù)1ABB碼垛機(jī)器人標(biāo)準(zhǔn)I/O板信號(hào)參數(shù)的配置碼垛機(jī)器人應(yīng)用系統(tǒng)集成關(guān)聯(lián)I/O信號(hào)2ABB碼垛機(jī)器人的系統(tǒng)I/O板信號(hào)參數(shù)配置碼垛機(jī)器人應(yīng)用系統(tǒng)集成(二)主程序在主程序中,首先調(diào)用了初始化程序rInitAll(),并通過WHILE循環(huán)指令將其與其他運(yùn)行程序指令隔離。在循環(huán)指令中,首先設(shè)置了碼垛作業(yè)的啟動(dòng)條件:工件到位、吸盤未打開和工件未滿載;然后通過抓取程序rPick()、放置點(diǎn)計(jì)算程序rPosition()和放置程序rPlace()完成碼垛作業(yè)。在抓取工件之前,需要先判斷貨垛上的工件是否放滿,因此需要對(duì)碼放的工件計(jì)數(shù),當(dāng)碼放工件數(shù)達(dá)到每層要求的6個(gè)工件時(shí),需要重新計(jì)數(shù)。由于需要碼放的工件較少,在放置點(diǎn)計(jì)算程序rPosition()中可采用TEST指令設(shè)置每個(gè)工件所對(duì)應(yīng)的放置點(diǎn)位置。而當(dāng)碼放工件較多時(shí),可采用數(shù)組來存放放置點(diǎn)位置參數(shù),并在程序中設(shè)置相應(yīng)的調(diào)用位置指令。碼垛機(jī)器人應(yīng)用系統(tǒng)集成(三)相關(guān)編程指令由于工業(yè)機(jī)器人是多軸串聯(lián)結(jié)構(gòu),因而TCP能以多種方式到達(dá)目標(biāo)點(diǎn)。工業(yè)機(jī)器人會(huì)通過配置各軸數(shù)據(jù)使TCP以一種確定的方式到達(dá)目標(biāo)點(diǎn),即軸配置。工業(yè)機(jī)器人一般默認(rèn)對(duì)軸配置進(jìn)行監(jiān)控,使工業(yè)機(jī)器人按照程序中的軸配置完成相關(guān)運(yùn)動(dòng),當(dāng)無法完成運(yùn)動(dòng)時(shí),程序?qū)⑼V箞?zhí)行。在碼垛作業(yè)的RAPID編程中,為了使工業(yè)機(jī)器人能夠在運(yùn)動(dòng)時(shí),采取最接近當(dāng)前狀態(tài)的軸配置數(shù)據(jù)到達(dá)目標(biāo)點(diǎn),而不至于出現(xiàn)因無法完成運(yùn)動(dòng)而停止執(zhí)行程序的情況,就需要采用ConfJ指令和ConfL指令來關(guān)閉軸配置監(jiān)控。碼垛機(jī)器人應(yīng)用系統(tǒng)集成ConfJ指令1ConfJ(關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)軸配置)指令用于指定在關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)過程中是否監(jiān)視工業(yè)機(jī)器人的軸配置。如果不監(jiān)視(ConfJ\Off),執(zhí)行程序時(shí),工業(yè)機(jī)器人將尋找和當(dāng)前途徑具有相同軸配置的途徑來完成關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng),這可能和程序中的軸配置不同。例如,ConfJ指令ConfJ\On;MoveJ*,v1000,fine,tool1;表示工業(yè)機(jī)器人按照程序中的軸配置移動(dòng)到編程位置和方向,如果無法完成,程序?qū)⑼V箞?zhí)行。又如,ConfJ指令ConfJ\Off;MoveJ*,v1000,fine,tool1;表示工業(yè)機(jī)器人移動(dòng)到編程位置和方向,如果可以用多種不同的方式、采用多種軸配置來實(shí)現(xiàn),則將選擇最相近的配置。碼垛機(jī)器人應(yīng)用系統(tǒng)集成ConfL指令2ConfL(線性運(yùn)動(dòng)軸配置)指令用于指定在線性或者圓弧運(yùn)動(dòng)過程中是否監(jiān)視工業(yè)機(jī)器人的軸配置。如果不監(jiān)視,執(zhí)行程序時(shí)的軸配置可能和程序中的軸配置不同。當(dāng)運(yùn)動(dòng)模式改變?yōu)殛P(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)的時(shí)候,也可能導(dǎo)致不可預(yù)知的運(yùn)動(dòng)。例如,ConfL指令ConfL\On;MoveL*,v1000,fine,tool1;表示工業(yè)機(jī)器人按照程序中的軸配置運(yùn)動(dòng)到編程位置和方向,如果不能到達(dá),程序?qū)⑼V箞?zhí)行。又如,ConfL指令ConfL\Off;MoveJ*,v1000,fine,tool1;表示機(jī)器人移動(dòng)到編程位置和方向,但將采用最近的可能軸配置,這可能和程序中的軸配置不同。碼垛機(jī)器人應(yīng)用系統(tǒng)集成(四)相關(guān)注意事項(xiàng)碼垛機(jī)器人碼垛作業(yè)需要機(jī)器人本體、控制系統(tǒng)、示教器、碼放平臺(tái)和傳送單元,以及真空吸盤或氣動(dòng)抓手等抓取工具。在進(jìn)行軟件配置時(shí),應(yīng)注意以下事項(xiàng)。(1)一般以碼放平臺(tái)的角點(diǎn)或中心點(diǎn)作為原點(diǎn),創(chuàng)建工件坐標(biāo)系,以平臺(tái)碼放方向作為坐標(biāo)系的方向。(2)為了減小碼垛機(jī)器人手臂振動(dòng)對(duì)抓取物件精確度的影響,應(yīng)盡可能減小夾具靠近工件的速度,并在預(yù)設(shè)的路徑中多示教幾個(gè)參考點(diǎn),從而加強(qiáng)路徑的可控性。(3)若采用氣動(dòng)抓手抓取工件,為了確保碼垛機(jī)器人運(yùn)動(dòng)和抓取工件的穩(wěn)定性和安全性,應(yīng)盡量避免碼垛機(jī)器人發(fā)生傾斜運(yùn)動(dòng);在抓取工件時(shí),應(yīng)使機(jī)械手垂直升降,此時(shí)可使用Offs指令來實(shí)現(xiàn)TCP在垂直方向上的位移。(4)當(dāng)碼垛機(jī)器人離開工作區(qū)時(shí),適當(dāng)加快機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)速度,可減少無效工作時(shí)間,提高運(yùn)行效率。碼垛機(jī)器人應(yīng)用系統(tǒng)集成思政講堂知之非難,行之不易在勞動(dòng)力成本不斷上升的背景下,中國(guó)制造業(yè),特別是在超重包裝成品的搬運(yùn)工段,自動(dòng)化趨勢(shì)越來越明顯。因此,眾多原本依賴人工的制造企業(yè)紛紛引入機(jī)器人來代替?zhèn)鹘y(tǒng)勞動(dòng)力。搬運(yùn)碼垛作業(yè)一般被認(rèn)為是工業(yè)機(jī)器人在各種應(yīng)用中相對(duì)簡(jiǎn)單的操作,但實(shí)際上并非如此。正所謂“知之非難,行之不易”,將簡(jiǎn)單的應(yīng)用做到卓越,不僅需要有深厚的技術(shù)底蘊(yùn)、精準(zhǔn)的系統(tǒng)控制和精益求精的工匠精神,還需要經(jīng)過多輪的“研發(fā)生產(chǎn)→現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用→總結(jié)改進(jìn)”,以及多個(gè)項(xiàng)目的實(shí)踐檢驗(yàn)。碼垛機(jī)器人應(yīng)用系統(tǒng)集成思政講堂即便如此,通過對(duì)搬運(yùn)碼垛機(jī)器人的創(chuàng)新型應(yīng)用,我國(guó)擁有在智慧物流領(lǐng)域全球領(lǐng)先的科技水平。以山東省青島市即墨通濟(jì)新經(jīng)濟(jì)區(qū)大件物流智能無人倉(cāng)為例,該無人倉(cāng)應(yīng)用全景智能掃描站、關(guān)節(jié)機(jī)器人、吸盤龍門搬運(yùn)機(jī)器人等多項(xiàng)定制智能設(shè)備,采用5G和視覺識(shí)別、智能控制算法等人工智能技術(shù),可實(shí)現(xiàn)冰箱、空調(diào)等大件商品24h不間斷搬運(yùn)作業(yè)。不斷增強(qiáng)的科技實(shí)力,推動(dòng)著我們國(guó)家實(shí)現(xiàn)中華民族偉大復(fù)興的滾滾大勢(shì)進(jìn)入不可逆轉(zhuǎn)的歷史進(jìn)程。碼垛

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