码垛与搬运机器人工作站系统及应用Stack Robot第五章 搬运机器人系统工作站5.5 搬运工作站外围控制系统的设计5.5.2 变频器的
选型5.6 搬运机器人工作站的系统设计5.6.1 搬运工作站工作任务5.6.2 搬运工作站硬件系统5.6.3 搬运工作站软件系统第
五章 搬运机器人系统工作站学习目标搬运工作站5.5.2 变频器选型 4.变频器在搬运工作站中的应用 工业
机器人搬运工作站中,输送线由变频器拖动,输送线的工作是运输工件,属于恒转矩负载,无其他特殊要求,选用三菱D720S-0.4K变频器
,其额定电压为单相AC200~240V,适用于容量0.4kW及以下的三相交流异步电动机。三菱D720S-0.4K变频器的技术参数见
下表所示。D720S-0.4K变频器的技术参数5.5.2 变频器选型 运行时人工把工件放到输送线的上料位
置,上料检测传感器检测到工件时启动变频器,输送线工作,将工件输送到落料台上,工件到达落料台时,落料检测传感器检测到工件后,停止变频
器的运行。 欧姆龙CP1L-M40DR PLC控制变频器运行的电路图如下图所示。变频器采用外部电源漏型逻辑接法,PLC
的100.03控制变频器启动(正转)、100.04对变频器的故障进行复位。PLC控制变频器运行电路图5.5.2 变频器选型
变频器采用外部运行模式,Pr.79设置为2。 STF端子:出厂设定为正转,Pr.178=60,现功
能不变,不用修改参数。 STR端子:STR端子出厂设定是反转,Pr.179=61;现改为变频器复位功能,故将Pr.17
9设定为62,这样STR端的功能被修改为REs即变频器复位功能。5.5.2 变频器选型 RH端子:出厂设
定是多段速高速功能,Pr.182=2,现功能不变,不用修改参数。输送线的速度只需要一个,不需要变化,所以RH端子接DC24V电源0
V端,固定接通,变频器始终输出一个频率,其频率由参数Pr.4设定。 搬运工作站变频器参数设置见下表所示。变频器参数设置
5.6 搬运机器人工作站的系统设计 工业机器人搬运工作站由机器人系统、PLC控制柜、机器人安装底座、输送
线系统、平面仓库和操作按钮盒等组成,如下图所示。 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
任务设计系统硬件电路、PLC控制程序以及机器人运行程序。5.6.1 搬运工作站工作任务 工作任务
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。5.6.1 搬运工作站工作任务 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,按复位按钮,系统继续运行。5.6.1 搬运工作站工作任务
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。5.6.2 搬运工作站硬件系统 硬件系统 搬运工作站硬
件系统以PLC为核心,控制变频器、机器人的运行。变频器控制电路参见5.5.2中有关内容。1.接口配置 PLC选用OMR
0N 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
分配见下表所示。机器人与PLC的I/O接口信号5.6.2 搬运工作站硬件系统 CN308是机器人的专用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输人接口(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。具体参见后面的机器人程序。5.6.2 搬运工作站硬件系统
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的接口功能定义见下表所示。CN3
07的接口功能定义5.6.2 搬运工作站硬件系统 MXT是机器人的专用输人接口,每个接口的功能是固定的。
如EXSVON为机器人外部伺服0N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接口见下表所示。MXT接
口表PLC I/O地址分配表5.6.2 搬运工作站硬件系统 2.硬件电路 1)PLC开关量输人信号电路如
下1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。 2)机器人输出与PLC输入接口电路如下2图所示。CN303的1、2端接外部DC24V电源
,PLC输人信号包括“机器人运行中”、“机器人搬运完成”等机器人的反馈信号。PLC开关量输人信号电路图机器人输出与PLC输人接口电
路图5.6.2 搬运工作站硬件系统 3)机器人输人与PLC输出接口电路如下图所示。由于机器人的输入接口为
漏型输|入，PLC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”等控制机器人人运行、停止的信号。机器人输出与P
LC输人接口电路图5.6.2 搬运工作站硬件系统 4）机器人专用输入MXT接口电路如下1图所示。继电器K
A2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。 5）机器人输出控制电磁阀电路图如下2图所示
。通过CN307接口控制电磁阀YV1~ YV4,用于抓取或释放工件。机器人专用输人MXT接口电路图机器人输出控制电磁阀电路图5.6
.3 搬运工作站软件系统 1.搬运工作站PLC程序 搬运工作站PLC参考程序如下图所示。 只有
在所有的初始条件都满足时,W0.00得电,按下启动按钮0.0O,101.0O得电,机器人伺服电源接通；如果使能成功,机器人使能已接
通反馈信号1.01得电,101.O0断电,使能信号解除；同时100.O0得电,机器人程序启动,机器人开始运行程序,同时其反馈信号1
00得电,100.0O断电,程序启动信号解除。搬运工作站PLC参考程序5.6.3 搬运工作站软件系统 如
果在运行过程中,按暂停按钮001,则101.02得电,机器人暂停,其反馈信号1.00断电。此时机器人的伺服电源仍然接通,机器人只是
停止执行程序。按复位按钮0.02,则101.02断电机器人暂停信号解除,同时100.00得电,机器人程序再次启动,继续执行程序。5
.6.3 搬运工作站软件系统 机器人程序启动后,如果落料台上有工件且仓库未满(7个),则100.02得电
,机器人将把落料台上的工件搬运到仓库里。 如果在运行过程中按急停按钮0.03,则101.01得电,机器人急停,其反馈信
号1.O0、1.01断电。此时机器人的伺服电源断开、停止执行程序。急停后,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。
5.6.3 搬运工作站软件系统 2.搬运工作站机器人程序 搬运工作站机器人参考程序见下图所示。
当PLC的100.0O输出“1”时,机器人CN308的B1输人口接受到该信号,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。搬运工作站机器人参考程序小结 本课讲解了搬运工机器人工作站
的系统设计，首先对变频器在工业机器人当中应用进行介绍；然后介绍光搬运工作站的工作任务，还介绍了搬运工作站硬件系统，包括接口配置、硬件电路等；最后对搬运工作站软件系统进行介绍，包括PLC程序、机器人程序等。重点：1）变频器的应用； 2）工作站系统设计内容； 3）工作站硬件系统组成； 4）工作站工作任务； 5）工作站软件系统组成。Transfer Robot本次课结束，谢谢大家！ |
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