直角坐標機器人說明書

1、直角坐標機器人說明書用 戶 手 冊第一章概述一、機械局部二、驅動局部三、控制系統(tǒng)第二章設備操作流程一、設備操作流程二、常用人機界面說明第三章驅動器參數(shù)設置及報警顯示一、驅動器參數(shù)設置二、報警顯示及處置第四章異常狀況及處置第五章附件碼垛機器人易損件清單第一章概述BAHR直角機器人實驗平臺是基于德國BAHR公司的直角坐標機器人定位系統(tǒng)開發(fā) 的專門停止各種搬運碼垛的自動化設備。該設備主要有以下幾個特點：1、運轉進程顛簸，無沖擊；2、運轉速度快，加減速進程顛簸；3、搬運載荷大，過載才干強；4、實時通訊，靈敏性強；5、定位準確，采用伺服系統(tǒng)驅動；6、自動化水平高，PLC運動控制；7、經(jīng)過觸摸屏操作，復雜

2、易用。BAHR碼垛機器人系統(tǒng)主要由BAHR直線定位系統(tǒng)及相關機械結構銜接件、數(shù)字伺服 驅動系統(tǒng)包括伺服驅動器及伺服電機、三菱PLC運動控制及相關模塊、三菱觸摸屏操 作四個局部組成。一、機械局部：BAHR碼垛機器人系統(tǒng)的機械中心部件是德國BAHR公司消費的同步齒型帶驅動直 線定位單元。依據(jù)碼垛需求的狀況，我們將整個運動進程分為X方向運動、Y方向運動， Z方向運動。關于德國BAHR直線定位系統(tǒng)的詳細技術目的和結構功用請參考相關說明資 料BAHR直線定位系統(tǒng)選型手冊。1、X軸定位單元：X軸定位系統(tǒng)單元由兩根QLZ60系列定位系統(tǒng)組成，其中一根為同步帶驅動的主定 位系統(tǒng)，另一根是由同步軸銜接輔佐定位系

3、統(tǒng)，詳細技術目的如下：1、主定位系統(tǒng)：型號：QLZ60長度：1580 mm運動行程：1300 m滑塊長度：152啞同步帶規(guī)格：5M252）、輔佐定位系統(tǒng)：型號：QLZ60長度：1580 mm運動行程：1300 m滑塊長度：152啞同步帶規(guī)格：5M25Y軸定位單元：Y軸定位單元由一根ELZ60系列定位系統(tǒng)組成，型號：ELZ60長度：1290 m運動行程：1000 m滑塊長度：170啞3、Z軸定位單元：Z軸定位單元由一根EGT40系列定位系統(tǒng)組成，型號：EGT40長度：870啞運動行程：700 m滑塊長度：118 m3、定位單元的銜接：Y軸定位單元和Z軸定位單元之間由法蘭機構規(guī)格尺寸可參考相關圖紙

4、。4、其他裝置附件：裝置附件主要包括1、X軸減速機裝置法蘭；2、Z軸減速機裝置法蘭；3、Y軸減速機裝置法蘭；4、3軸限位開關裝置座、原點開關裝置座；5、水平軸銜接板6、拖鏈和拖鏈裝置支架；7、配套梯形螺母；8、連軸器：關于裝置附件的尺寸可參考相關圖紙或廠家資料。二、驅動局部BAHR碼垛機器人系統(tǒng)采用日本三菱公司消費的全數(shù)字式交流伺服電機及驅動器系 統(tǒng)做為動力系統(tǒng)，關于三菱伺服的詳細功用特點請參考相關技術資料。為確保足夠的任務 扭矩和慣量婚配，驅動電機的輸入端婚配有精細行星減速機，關于行星減速器的功用特點 請參考相關技術資料。1、X軸驅動系統(tǒng)伺服電機規(guī)格：400W行星減速器規(guī)格：HF-KP432

5、、Y軸驅動系統(tǒng)：伺服電機規(guī)格：400W行星減速器規(guī)格：HF-KP433、Z軸驅動系統(tǒng)：伺服電機規(guī)格：400KW三、控制系統(tǒng)概述BAHR碼垛機器人的控制系統(tǒng)局部是整個碼垛機器人的靈魂，碼垛機器人的控制系 統(tǒng)包括電器系統(tǒng)、PLC及擴展單元控制系統(tǒng)、三菱觸摸屏與PLC之間的通訊和PLC與整 個消費線之間的通訊。1、電器系統(tǒng)電器系統(tǒng)包括主電控柜PLC及擴展單元、觸摸屏，PLC與觸摸屏之間經(jīng)過RS232銜 接通訊。電控柜的輸入電壓是單相220V。電器系統(tǒng)控制原理及接線請參考附錄中相關圖紙，各種電器元器件的規(guī)格型號請參考 附錄中電器元件表。主電控柜和操作臺之間有一條異地電源控制線銜接，以方便停止異地電源控

6、制，如急 停、上電等。2、PLC及擴展單元BAHR碼垛機器人的控制系統(tǒng)中心是PLC及擴展單元。可編順序控制器PLC是綜合了計算機技術、自動化控制技術和通訊技術的一種新 型的、通用的自動控制裝置。它具有功用強、牢靠性高、操作靈敏、編程簡便以及適宜于 工業(yè)環(huán)境等一系列優(yōu)點，在工業(yè)自動化、進程控制、機電一體化、傳統(tǒng)產業(yè)技術改造等方 面的運用越來越普遍，已成為現(xiàn)代工業(yè)控制的三大支柱之一。BAHR碼垛機器人選用的PLC是三菱公司推出的最新型機一Q系列PLC，是一款性 價比高、功用完備、極具競爭優(yōu)勢的通用控制器。其特點是結構緊湊，集成了開關量控制、 模擬量控制、高速計數(shù)與脈沖輸入等功用于一身，指令豐厚，援

7、用功用塊的編程方式使編 程愈加簡便。可編順序控制器的特點：1、運用簡便1運用靈敏、裝置簡便規(guī)范的積木式硬件結構與模塊化的軟件設計，使PLC不只順應大小不同、功用冗雜的 控制要求，而且順應工藝流程變化較多的場所。它的裝置和現(xiàn)場接線簡便，可按積木方式 擴大和刪減其系統(tǒng)規(guī)模，組分解靈敏的控制系統(tǒng)。2編程簡化PLC采用電氣操作人員習氣的梯形圖方式編程，直觀易懂。因此，不只順序開發(fā)速度 快，而且順序的可讀性強，軟件維護方便。為了簡化編程任務，PLC將編程任務主要集中 到了設計思想的自身而不是如何完成設計思想，最新設計的PLC還針對詳細效果設計了步 進順控指令、流程圖指令等指令系統(tǒng)，大大加快了系統(tǒng)開發(fā)速度

8、。3操作方便，維修容易工程師編好的順序十分明晰直觀，只需看好操作說明書，操作人員經(jīng)短期培訓就可以 運用。另外，PLC具有完善的監(jiān)視和診斷功用，對其外部任務形狀、通訊形狀、I/O點狀態(tài) 和異常形狀等均有清楚的提示，使維修人員能及時、準確地判別缺點點，迅速交流缺點模 塊或插件，恢復消費。牢靠性高PLC的牢靠性高，主要是由于它在硬件及軟件兩方面都采取了嚴厲的措施。抗電磁攪擾功用好，環(huán)境順應性強Q系列PLC是按直接運用于工業(yè)環(huán)境而設計的產品在規(guī)則的機械振動、沖擊以及額外 的電源電壓與頻率變化、電源瞬時中綴、電源電壓降高等要素作用下，均能正常任務。因 此可直接裝置在工業(yè)現(xiàn)場，不用采取另外的特殊措施。另外

9、由于其結構精巧，所以耐熱、 防潮、抗震等功用也很好。功用完善PLC的基本功用包括邏輯運算、定時、計數(shù)、數(shù)制換算、數(shù)值計算，步進控制等。其 擴展功用還有A/D、D/A轉換、PID閉環(huán)回路控制、高速計數(shù)、通訊聯(lián)網(wǎng)、中綴控制及特 殊功用函數(shù)運算等功用，可以經(jīng)過上位機停止顯示、報警、記載、人機對話，使控制水平 大大提高。成熟的工控網(wǎng)絡體系，通訊便捷，易于遠程實時監(jiān)控隨著計算機網(wǎng)絡通訊技術的成熟開展，以及工業(yè)控制的實踐需求，近年來工控網(wǎng)絡通 訊技術失掉了少量運用。3觸摸屏人機界面是在操作人員和機器設備之間做雙向溝通的橋梁，用戶可以自在的組合文 字、按鈕、圖形、數(shù)字等來處置或監(jiān)控管理及應付隨時能夠變化信息

10、的多功用顯示屏幕。隨著機械設備的飛速開展，以往的操作界面需由熟練的操作員才干操作，而且操作困難， 不易掌握，無法提高任務效率。但是運用人機界面可以明白指示并告知操作員機器設備目前的狀況，使操作變的復 雜生動，并且可以增加操作上的失誤，即使是新手也可以很輕松的操作整個機器設備。運 用人機界面還可以使機器的配線規(guī)范化、復雜化同時也能增加PLC控制器所需的I/O點數(shù)， 降低消費的本錢。同時由于面板控制的小型化及高功用，相對的提高了整套設備的附加價 值，有了普遍的運用。觸摸屏作為一種新型的人機界面，從一出現(xiàn)就遭到關注，它的復雜易用，弱小的功用 及優(yōu)秀的動搖性使它十分適宜用于工業(yè)環(huán)境，甚至可以用于日常生

11、活之中，運用十分普遍， 比如：自動化移載機設備，天車升降控制，消費線監(jiān)控等，甚至可用于智能大廈管理、會 議室聲光控制、溫度調整。隨著科技的飛速開展，越來越多的機器與現(xiàn)場操作都趨向于運用人機界面，PLC控制 器弱小的功用及復雜的數(shù)據(jù)處置也呼喚一種功用與之婚配而操作又簡便的人機的出現(xiàn)，觸 摸屏的應運而生無疑是21世紀自動化范圍里的一個龐大的改造。GT1575-VTBA系列觸摸屏是專門面向PLC運用的，它不同于一些復雜的儀表式或其 它的一些復雜的控制PLC的設備其功用十分弱小，運用十分方便，十分適宜現(xiàn)代工業(yè)越來 越龐大的任務量及功用的需求，日益成為現(xiàn)代工業(yè)必不可少的設備之一。第二章設備操作流程BAH

12、R碼垛機器人是專業(yè)設備，要求必需具有專業(yè)知識的人員才干停止操作，這些 專業(yè)知識主要包括：伺服運動控制、PLC控制及編程、機械傳動、電器控制、電工基礎等。一、設備操作流程一）、正常任務時：1、當主電控柜供電后，區(qū)分按系統(tǒng)供電按鈕與伺服驅動器供電按鈕，使碼垛設備處 于任務形狀。2、供電后觸摸屏處于顯示形狀，顯示設備形狀信息如：限位指示、原點指示、運轉 方式、伺服電機任務狀況。3、進入操作界面，按下搜索原點按鈕。4、各軸運動導軌區(qū)分執(zhí)行搜索原點運動，終了 3次后，整個碼垛系統(tǒng)便確定了原點 的位置即任務的初始位置。5、順序按下自動運轉與形狀啟動按鈕。6、碼垛機器人處于運轉形狀。7、按下順序1-5或循環(huán)

13、啟動末尾運轉。二）、維護設備時：1、主電控柜供電后，按系統(tǒng)供電按鈕與伺服驅動器按鈕使設備處于任務形狀。2、進入操作界面，順序按手動運轉與形狀啟動按鈕。3、經(jīng)過手動調理按鈕，調理使導軌運動到需求的位置，停止機械手維護。二、常用人機操作界面說明：1、顯示界面顯示界面顯示了設備的形狀信息如：X軸原點指示燈、Z軸原點指示燈、Y軸原點 指示燈、自動運轉指示燈、手動運轉指示燈、形狀指示燈等及報警信息各軸限位信息、 驅動器報警信息等2、自動運轉界面自動運轉是指設備依照編好的任務順序自動停止搬運操作，設備自動運轉前應做好以 下預備任務1、保證機械手前端設備和后端設備能動搖運轉，信號交接準確無誤。2、機械手各軸

14、位于原點位置。3、依據(jù)運動進程編寫運動順序。設備的運動順序在設備交付運用時曾經(jīng)編寫終了，普通不需求重新停止編寫，但由于 搬運機械手采用的控制系統(tǒng)是一款開放式的控制系統(tǒng)，設備操作者可以依據(jù)運轉的實踐狀 況修正運動順序。但我們不建議隨意改動運轉順序，假設確實需求修正，請與廠家聯(lián)絡。4、自動運轉的操作步驟1、搜索原點，使各軸均處于原點位置。2、自動啟動，確定其任務方式。3、形狀啟動，保證操作的正確性，防止誤操作。4、等候任務信號。5、手動操作界面1、手動操作主要是在設備調試、維護階段運用。2、可以調整各個軸的位置，使維護愈加方便。3、可以控制機械手開合，確定其任務形狀能否正常。第三章驅動器參數(shù)設置及

15、報警顯示一、伺服驅動器復雜操作說明1、按鍵功用2.參數(shù)設置操作方法二、驅動器局部參數(shù)設置X軸電機驅動器參數(shù)設置Y軸電機驅動器參數(shù)設置Z軸電機驅動器參數(shù)設置三、罕見伺服報警信息第四章缺點及恢復一、限位報警1、由于操作人員的錯誤操作，能夠招致導軌運動進程中超出正常運動范圍，為防止 導軌因超出運動行程而發(fā)生碰撞，形成機械結構的損傷，在導軌兩側有效行程外均裝置有 行程開關，行程開關的作用就是對導軌的運動停止限位。行程開關外部連線為24V常閉銜接，假設運動導軌碰到行程開關，行程開關會由常閉 形狀變?yōu)槌ｉ_形狀，發(fā)生限位信號，經(jīng)過輸入信號線的銜接，PLC控制系統(tǒng)接納到后會發(fā) 生限位報警信息，顯示在觸摸屏上，并控制此軸導軌驅動器因此中止任務，運動導軌也會也此中止運動。2、一切導軌限位開關的24V輸入端均為公共端，當公共線斷開后，觸摸屏會出現(xiàn)一 切軸都出現(xiàn)限位報警的現(xiàn)象。二、伺服驅動器報警當伺服驅動器任務時出現(xiàn)不測狀況，會發(fā)生伺服驅動器報警，并中止脈沖輸入，所在 軸導軌也會因此中止任務。第五章附 件一、單臺碼垛機器人主要零部件清單1