PLC應(yīng)用于六軸關(guān)節(jié)機(jī)器人課件

1芝麻工控PLC教育機(jī)構(gòu)PLC應(yīng)用于六軸關(guān)節(jié)機(jī)器人設(shè)備簡(jiǎn)介Page:2【六軸關(guān)節(jié)機(jī)器人】設(shè)備（項(xiàng)目）名稱

六軸關(guān)節(jié)機(jī)器人客戶（OEM）名稱

武漢**自動(dòng)化應(yīng)用（使用）行業(yè)

六軸關(guān)節(jié)機(jī)器人（SixAxisJointsRobot），也稱為六軸關(guān)節(jié)機(jī)械手；是當(dāng)今工業(yè)制造領(lǐng)域和物流輸送領(lǐng)域中最為常見(jiàn)的工業(yè)機(jī)器人。隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的持續(xù)發(fā)展和科學(xué)技術(shù)的突飛猛進(jìn)，該機(jī)器人被廣泛應(yīng)用于工業(yè)制造領(lǐng)域的機(jī)械自動(dòng)化作業(yè)和物流輸送領(lǐng)域的分選自動(dòng)化作業(yè)；同時(shí)很好的提高了生產(chǎn)效率、節(jié)約了人工成本，降低了勞動(dòng)強(qiáng)度、改善了生產(chǎn)環(huán)境。Page:3【六軸關(guān)節(jié)機(jī)器人結(jié)構(gòu)示意圖】設(shè)備組成說(shuō)明

六軸關(guān)節(jié)機(jī)器人的機(jī)械結(jié)構(gòu)主要包括六部分：基座部分、肩關(guān)節(jié)、上臂關(guān)節(jié)、肘關(guān)節(jié)、前臂關(guān)節(jié)和手腕關(guān)節(jié)；其中基座部分的工作范圍是0~270度，肩關(guān)節(jié)的工作范圍是0~200度，上臂關(guān)節(jié)的工作范圍是0~180度，肘關(guān)節(jié)的工作范圍是0~220度，前臂關(guān)節(jié)的工作范圍是0~280度，手腕關(guān)節(jié)的工作范圍是0~300度。Page:5【六軸關(guān)節(jié)機(jī)器人產(chǎn)品實(shí)物圖】產(chǎn)品配置說(shuō)明

六軸關(guān)節(jié)機(jī)器人選用永宏FBs-44MNT2-ACPLC，永宏FBs-CB55/CB5通訊模板，同時(shí)選用永宏HU070L-00HMI；各個(gè)關(guān)節(jié)采用東元伺服；夾具部分采用SMC氣缸和外圍輸入輸出線路（包括按鈕、磁性傳感器和電磁閥等）組成。整套配置方案能夠幫助客戶節(jié)約很多系統(tǒng)成本。工藝流程Page:6工藝流程說(shuō)明

六軸關(guān)節(jié)機(jī)器人的工藝流程主要分為三個(gè)流程：抓取區(qū)抓取產(chǎn)品、搬運(yùn)區(qū)搬運(yùn)產(chǎn)品和碼垛區(qū)碼垛產(chǎn)品；這三部分的工藝流程是按照循序執(zhí)行的，并且具有斷電位置記憶功能；從而達(dá)到很好的工藝效果?？刂屏鞒?Page:7主控制流程①伺服使能控制②伺服回零控制③伺服軌跡控制控制流程2Page:8伺服使能控制流程伺服使能控制流程

六軸關(guān)節(jié)機(jī)器人的伺服使能控制流程分為三個(gè)部分：伺服通電使能、伺服剎車延時(shí)松開計(jì)時(shí)和伺服剎車松開。伺服使能控制流程完成之后，1#~6#伺服準(zhǔn)備工作就緒；此步控制流程是伺服回零控制流程執(zhí)行前的必要條件?？刂屏鞒?Page:10伺服軌跡控制流程伺服軌跡控制流程

六軸關(guān)節(jié)機(jī)器人的伺服軌跡運(yùn)行控制流程分為六個(gè)部分：抓取軌跡坐標(biāo)調(diào)用、1#~4#/5#~6#伺服聯(lián)動(dòng)抓取控制、夾具抓取控制、碼垛軌跡坐標(biāo)調(diào)用、1#~4#/5#~6#伺服聯(lián)動(dòng)碼垛控制和夾具松開控制。伺服軌跡運(yùn)行控制流程完成之后，一次抓取、搬運(yùn)和碼垛工作完成；完成之后即可進(jìn)入下一個(gè)循環(huán)工作。技術(shù)特點(diǎn)&難點(diǎn)1Page:12程序區(qū)塊劃分

在進(jìn)行六軸關(guān)節(jié)機(jī)器人的PLC整體程序設(shè)計(jì)和規(guī)劃時(shí)，可以將不同控制程序和運(yùn)算程序分成若干個(gè)程序區(qū)塊，并在主程序區(qū)進(jìn)行選擇調(diào)用；其中程序區(qū)塊可以通過(guò)永宏【FUN65（標(biāo)記）】指令在子程序區(qū)進(jìn)行劃分，主程序區(qū)的選擇調(diào)用功能可以通過(guò)【FUN67（呼叫）】指令來(lái)實(shí)現(xiàn)。技術(shù)特點(diǎn)&難點(diǎn)3Page:14永宏伺服通訊程序

在進(jìn)行六軸關(guān)節(jié)機(jī)器人的PLC整體程序設(shè)計(jì)和規(guī)劃時(shí)，伺服通訊采用的是永宏P(guān)LC的Port1通訊口，進(jìn)行PLC與1#~6#伺服之間ModBusRTU通訊，最高通訊速度可以達(dá)到115.2Kbps；主要用于將1#~6#伺服的編碼器反饋信號(hào)讀取到從站PLC。伺服通訊程序采用的是永宏P(guān)LC【FUN150（ModBus）】指令來(lái)進(jìn)行編輯，一條通訊指令既可以完成伺服通訊程序的編輯，為程序編輯和調(diào)試者提供了極大的方便。技術(shù)特點(diǎn)&難點(diǎn)4Page:15機(jī)械坐標(biāo)運(yùn)算程序

在進(jìn)行六軸關(guān)節(jié)機(jī)器人的PLC整體程序設(shè)計(jì)和規(guī)劃時(shí)，1#~6#伺服的實(shí)際伺服反饋位置脈沖值需要根據(jù)伺服絕對(duì)值編碼器的反饋信號(hào)、伺服電子齒輪比和機(jī)械傳動(dòng)減速比來(lái)進(jìn)行計(jì)算。假設(shè)：X為17Bit絕對(duì)值編碼器反饋圈數(shù)，Y為17Bit絕對(duì)值編碼器反饋每圈脈沖數(shù)，A為機(jī)械傳動(dòng)減速比，Z為實(shí)際伺服反饋位置脈沖值；已知：伺服電子齒輪比為16:1（8192Ps/Rev）,機(jī)械傳動(dòng)比為1:2；運(yùn)算公式為（X*8192+Y/16）/A=Z。通過(guò)以上運(yùn)算公式既可以算出各軸實(shí)際伺服反饋位置脈沖值。技術(shù)特點(diǎn)&難點(diǎn)5Page:16原點(diǎn)復(fù)歸控制程序

在進(jìn)行六軸關(guān)節(jié)機(jī)器人的PLC整體程序設(shè)計(jì)和規(guī)劃時(shí)，1#~6#伺服的原點(diǎn)復(fù)歸控制跟普通的回原點(diǎn)控制不同，六軸關(guān)節(jié)機(jī)器人采用的原點(diǎn)復(fù)歸方式是通過(guò)永宏P(guān)LC【FUN140（脈沖輸出）】指令直接運(yùn)行至0Ps脈沖絕對(duì)位置；再進(jìn)行原點(diǎn)復(fù)歸控制之前，先將六軸關(guān)節(jié)機(jī)器人的實(shí)際機(jī)械位置脈沖值賦值到運(yùn)行程序中的各軸當(dāng)前脈沖數(shù)（特殊寄存器，如：R4088）。技術(shù)特點(diǎn)&難點(diǎn)6Page:17運(yùn)動(dòng)軌跡控制程序

在進(jìn)行六軸關(guān)節(jié)機(jī)器人的PLC整體程序設(shè)計(jì)和規(guī)劃時(shí)，運(yùn)行軌跡控制程序采用的是永宏P(guān)LC【FUN147（直線插補(bǔ)）】指令來(lái)完成1#~4#伺服四軸聯(lián)動(dòng)控制和5#~6#伺服兩軸聯(lián)動(dòng)控制；并采用絕對(duì)位置進(jìn)行軌跡坐標(biāo)點(diǎn)定位，能夠很好的實(shí)現(xiàn)運(yùn)行軌跡坐標(biāo)控制。技術(shù)特點(diǎn)&難點(diǎn)7Page:18行程極限保護(hù)程序

在進(jìn)行六軸關(guān)節(jié)機(jī)器人的PLC整體程序設(shè)計(jì)和規(guī)劃時(shí)，行程保護(hù)控制程序采用的是通過(guò)實(shí)際機(jī)械位置脈沖值與程序軟極限行程脈沖值進(jìn)行比較；當(dāng)實(shí)際機(jī)械位置脈沖值超過(guò)程序軟極限行程脈沖值時(shí)，會(huì)觸發(fā)行程保護(hù)控制程序，讓當(dāng)前運(yùn)行的伺服立即停止運(yùn)行。應(yīng)用領(lǐng)域Page:20噴涂行業(yè)生產(chǎn)行業(yè)六軸關(guān)節(jié)機(jī)器人物流行業(yè)組裝行業(yè)焊接行業(yè)應(yīng)用效果Page:21操作界面簡(jiǎn)單易學(xué)，很容