中型搬運機器人設(shè)計說明書

1、中型搬運機器人設(shè)計說明書前言 本說明書闡述了此四自由度搬運機器人使用方法。請仔細(xì)閱讀并理解此說明書后使用機器人。打開包裝請先對照裝箱清單檢查配件是否齊全，若有遺漏請盡快與我們聯(lián)系。 目 錄21.0 概述31.1 機器人的搬運及安裝41.1.0 注意事項41.1.2 機器人安裝環(huán)境61.1.3 機器人運動范圍及安全圍欄安裝71.1.4 機器人的搬運方法81.1.5 基座安裝尺寸101.1.6 機器人端持器的安裝111.1.7 氣路連接121.2 機器人控制柜的搬運與安裝131.2.0 注意事項131.2.2 機器人控制箱的內(nèi)部電氣接線151.2.3 機器人控制箱的搬運161.2.4 機器人控制箱

2、的外部連接181.3 機器人系統(tǒng)與生產(chǎn)線的連接201.4 機器人操作方法211.4.0機器人的開關(guān)機211.4.1操作界面的認(rèn)識221.4.2操作界面的使用方法231.5 常見故障分析及處理301.5.0 機器人無法運行301.5.1 機器人未按既定規(guī)劃運行311.5.2 機器人系統(tǒng)提示“系統(tǒng)正在運行”311.6 機器人保養(yǎng)與維護321.6.0機械部件的養(yǎng)護321.6.1控制系統(tǒng)的維護321.7 搬運機器人性能參數(shù)331.8 搬運機器人配置清單341.0 概述 此碼垛機器人屬四自由度柱面坐標(biāo)機器人，柱面坐標(biāo)機器人的空間位置機構(gòu)主要由旋轉(zhuǎn)基座、垂直移動和水平移動軸構(gòu)成，其動作空間呈圓柱形。此碼垛

3、機器人有四個自由度，除旋轉(zhuǎn)基座、垂直和水平移動外，還有前端端持器的旋轉(zhuǎn)共四個自由度。圖11.1 機器人的搬運及安裝1.1.0 注意事項 當(dāng)搬運機器人到其安裝位置時，必須嚴(yán)格按照說明書所述措施操作，請詳細(xì)閱讀并理解以下說明事項：1.1.1 警告標(biāo)示 此說明書中，請注意以下符號。 為確保機器人的正確安全操作、防止人員傷害和財產(chǎn)損失，必須特別注意以下提示信息。1.1.2 機器人安裝環(huán)境 請把機器人布置在滿足以下條件的地方。1、請確保安裝地面的水平度在5以內(nèi)。2、確保地面和安裝座有足夠的剛度。3、確保平面度以避免安裝部件受額外的力。4、工作環(huán)境溫度必須在045之間。（在低溫條件下運行時，由于潤滑脂/油

4、的粘度較高，會引起誤差或者過載，請先以低速預(yù)熱機器人。）5、相對濕度在35%85%之間，無凝露。6、確保安裝位置無易燃、腐蝕性液體和氣體。7、確保安裝位置不受過大的振動影響。8、確保安裝位置最小的電磁干擾。9、確保安裝位置有足夠的機器人運動空間，并安裝安全圍欄（機器人運動范圍及安全圍欄安裝見1.1.3）。1.1.3 機器人運動范圍及安全圍欄安裝 此機器人運動范圍以固定端持器的法蘭盤的中心所能到達的范圍來確定。圖2 以最大運動范圍設(shè)計安全圍欄，應(yīng)保證安全圍欄能將機器人與操作人員還有其他設(shè)備完全隔離開，保證設(shè)備之間各自運行互不干擾，以免發(fā)生事故，造成人員傷害和設(shè)備損壞。設(shè)計方案如下圖所示：圖31.

5、1.4 機器人的搬運方法 對機器人進行搬運時請先將機器人防塵外殼拆除，再通過機器人上方的兩個吊環(huán)與前部的兩個吊裝用螺栓對機器人進行吊裝。吊裝時需將機器人防塵外殼拆除，吊裝位置如下圖所示：圖51.1.5 基座安裝尺寸 安裝機器人時，請使用高強度螺栓通過基座螺栓安裝孔固定?；惭b尺寸如下圖所示：圖61.1.6 機器人端持器的安裝 作為搬運機器人，機器人端持器根據(jù)需要進行合理設(shè)計匹配，通過機器人前端端持器固定法蘭盤與機器人進行安裝。通常搬運機器人發(fā)貨時已配相應(yīng)的端持器，只需用高強度螺栓將其與機器人安裝到一起即可。連接尺寸如下圖所示：圖71.1.7 氣路連接 機器人底座上固定一氣源處理三聯(lián)件，用8的

6、氣管接入到三聯(lián)件的輸入接口，輸出接口同樣用8的氣管接到機器人底座的氣管接口。將氣壓調(diào)整到0.4MP左右即可。壓力表位于機械人底座殼體上。1.2 機器人控制柜的搬運與安裝1.2.0 注意事項當(dāng)搬運機器人控制柜到其安裝位置時，必須嚴(yán)格按照說明書所述措施操作，請詳細(xì)閱讀并理解以下說明事項：1.2.1 機器人控制箱安裝環(huán)境 請把控制柜布置在滿足以下條件的地方：1、 環(huán)境溫度045之間。2、相對濕度在35%85%之間，無凝露。2、 確保安裝位置無易燃、腐蝕性液體和氣體。3、 無過大振動。5、無電氣干擾。6、電源供電電壓在規(guī)定范圍內(nèi)。（10%以內(nèi)）7、具備專用接地線。（100以下）8、安裝位置位于機器人運

7、動范圍以外至少1m距離、安全圍欄以外。1.2.2 機器人控制箱的內(nèi)部電氣接線注意事項：箱內(nèi)有220V伺服電機用電和DC24V開關(guān)電源用電，注意區(qū)分。a)工控一體機、開關(guān)電源、380V220V變壓器電氣接線示意圖：圖10圖10中繼電器中左側(cè)為啟動按鈕配套使用的繼電器，右側(cè)兩個繼電器左側(cè)為水平軸電機制動繼電器、右側(cè)為豎直軸。具體接線參見伺服單元接線電氣圖D1-Model。b)伺服驅(qū)動器CN1端子、CN2端子、水平軸以及豎直軸的制動信號、伺服電機接線：其中CN1端子連接順序，編碼器端子CN2連線見電氣圖紙D2-Model和D3-Model。c)啟動、急停、啟停按鈕，行程開關(guān)（即限位開關(guān)）、零位傳感器

8、、以及其他開關(guān)輸入量的連接示意圖：見電氣圖紙D4-Model特別注意：急停按鈕的常開觸點、啟停按鈕的常開觸點都作為開關(guān)輸入量分別輸入X2.0和X2.1。d)控制板卡各IO接線示意圖：（見電氣圖紙D5-Model）圖12按照圖紙D5-Model接線即可。1.2.3 機器人控制箱的搬運 機器人控制柜的搬運可使用吊車，在機器人控制柜的上方有兩個吊裝環(huán)用于搬運機器人時吊裝用。請嚴(yán)格遵守以下事項：1、在吊運過程中嚴(yán)禁人員觸摸、支撐機器人，禁止站在提起的機器人控制柜的下方。2、吊裝前檢查機器人控制柜吊環(huán)是否松動，如有松動請緊固好松動吊環(huán)后再進行吊裝。3、請檢查吊繩是否可靠，強度是否可以吊運200Kg的重量

9、。4、檢查工作做完后，請按照下圖所示將吊繩穿入兩個吊環(huán)。圖131.2.4 機器人控制箱的外部連接 機器人控制柜輸入電源接入前請首先保證整個機器人系統(tǒng)線路已經(jīng)連接無誤。1、 控制柜與機器人的連接 機器人控制柜端線路已經(jīng)連接完畢，均已接到控制柜右側(cè)的航空接頭。后只需將機械手部分電路的接頭連接到控制柜右側(cè)即可。2、 控制柜輸入電源的接入 請接入三相380V電源，按照以下步驟接入初級電源： （1）將初級電源側(cè)斷路器關(guān)掉，切斷初級電源后進行連接，以免發(fā)生觸電事故。 （2）將機器人控制柜初級電源輸入端空氣開關(guān)關(guān)斷，切斷控制柜電源輸入。 （3）選擇有一定余量的電纜，按照圖示要求小心的接好電纜。 （4）用專用

10、工具檢查初級電源連接是否正確無誤。 （5）打開初級電源斷路器，檢測機器人控制柜電源輸入端空氣開關(guān)輸入電源是否正確。 （6）機器人控制柜電源輸入端空氣開關(guān)輸入正確電源后，將空氣開關(guān)開通，機器人可以正常工作。1.3 機器人系統(tǒng)與生產(chǎn)線的連接 機器人控制柜已接好一條與生產(chǎn)線通信線纜，只需將入料信號接入即可。注意在與生產(chǎn)線通信信號的連接過程中必須保證機器人系統(tǒng)與生產(chǎn)線系統(tǒng)都處于斷電狀態(tài)，避免發(fā)生觸電事故造成人員傷害和設(shè)備損壞。如需添加其他通信信號請與我們聯(lián)系。1.4 機器人操作方法請詳細(xì)閱讀此操作說明并理解后對機器人進行操作，此操作說明詳細(xì)介紹了機器人的操作方法和操作注意事項，但不可能把所有情況都考慮

11、到，如遇未介紹到的問題請與我們聯(lián)系。1.4.0機器人的開關(guān)機 在確認(rèn)機器人系統(tǒng)連接安裝無誤后，可以操作機器人了。機器人人開機前，請確認(rèn)急停開關(guān)已拍下，旋鈕開關(guān)處在暫停位置。因為總開關(guān)需要在控制柜的門關(guān)閉之后操作，故需要在關(guān)閉電器柜的門之前打開控制柜內(nèi)的四個伺服開關(guān)。然后將機器人外部供電電源接通，打開機器人系統(tǒng)總開關(guān)，總開關(guān)位于控制柜左上角，即屏幕左上角。 這樣控制柜的上電即完成。工控機是通過上電開機的，稍等一會便可進入工控機待機畫面。開機完畢后控制軟件自動啟動。正常狀態(tài)下，屏幕的工作狀態(tài)及報警信息區(qū)域內(nèi)會顯示“P軸伺服異?！钡膱缶畔?。 通過控制柜前面板上的綠色啟動按鈕啟動伺服驅(qū)動器，按下后伺

12、服驅(qū)動器啟動，電機通電。此時面板上警告信息會變?yōu)樘崾净亓愕男畔?。若上次關(guān)機前沒有回零時，則一定要在硬件回零之后，方可進入正常工作狀態(tài)。面板上的紅色按鈕為急停按鈕，可在緊急狀態(tài)下斷開驅(qū)動器電源，保證操作工以及機械臂的安全。黑色旋鈕為啟停旋鈕，功能與軟件的暫停相同。若工作中按下了急停按鈕，則需要重啟機械手系統(tǒng)。并在開機之后進行硬件回零！在回零過程中，可能會遇到系統(tǒng)軟限位的情況，此時可按照1.4.2，將6區(qū)域中的參數(shù)設(shè)置中的軟限位解除，在回零完畢后，務(wù)必將軟限位選擇啟用！ 1.4.1操作界面的認(rèn)識654321圖17操作界面主要由六個區(qū)域組成，其中區(qū)域1為指令顯示區(qū)域，區(qū)域2為坐標(biāo)顯示以及反饋顯示區(qū)域

13、，區(qū)域3為機器人手控面板操作區(qū)域，區(qū)域4為限位狀態(tài)顯示區(qū)域，區(qū)域5為報警信息以及工作狀態(tài)顯示區(qū)域，區(qū)域6為軟件操作區(qū)域。 1.4.2操作界面的使用方法1、區(qū)域1的使用 區(qū)域1是路徑顯示區(qū)域，當(dāng)前指令為機器人正在進行的動作指令，下條指令為機器人將要進行的動作指令。2、區(qū)域2的使用區(qū)域2為當(dāng)前機器人各軸坐標(biāo)顯示區(qū)域，以及電機編碼器反饋信息顯示區(qū)域，示教程序時將當(dāng)前點存入響應(yīng)點位。 3、區(qū)域3的使用 區(qū)域3為機器人單步動作操作區(qū)域，可手動執(zhí)行水平向前向后，豎直向上向下，底座向左向右，手爪向左向右等動作，還可以手動進行手爪開閉，旋轉(zhuǎn)氣缸旋轉(zhuǎn)，流水線開關(guān)控制等。禁用按鈕為保護機器人工作狀態(tài)，將其他按鈕置

14、為不可用狀態(tài)。4、區(qū)域4的使用 區(qū)域4為限位狀態(tài)的顯示，用于顯示各個限位開關(guān)的狀態(tài)是否正常。正常運行過程中機器人不會處于硬限位狀態(tài)，如果某個軸處在硬限位狀態(tài)此軸顯示會由綠色變成紅色，此時機器人處于鎖止?fàn)顟B(tài)，且軟件無法操作處于死機狀態(tài)，需將對應(yīng)的限位開關(guān)短接，使系統(tǒng)恢復(fù)正常狀態(tài)后將機器人移動至正常位置，然后將短接的線拿掉，然后回零即可正常使用。5、區(qū)域5的使用 區(qū)域5為報警信息以及工作狀態(tài)顯示區(qū)域，顯示系統(tǒng)是否工作正常，以及是否有來料。若系統(tǒng)運行正常則指示燈為綠色，否則為紅色。系統(tǒng)運行過程中產(chǎn)生的警報信息、系統(tǒng)狀態(tài)都將顯示下面的部分。若有來料，則入料指示燈顯示有紅色變?yōu)榫G色。6、區(qū)域6的使用 （

15、1）區(qū)域6為軟件操作區(qū)域，其中【關(guān)于】為機器人版本信息和單位信息，點擊后顯示如下：圖18 （2）點擊【參數(shù)設(shè)置】鍵會彈出如下對話框：圖19 點擊輸入框后彈出數(shù)字鍵盤即如下對話框：圖20 A、點擊數(shù)字即可輸入對應(yīng)的數(shù)字，輸入用戶參數(shù)密碼，點擊【確認(rèn)】鍵進入如下用戶參數(shù)設(shè)置對話框：圖21 其中【手動速度】設(shè)置區(qū)域可以設(shè)置電機單動時的直線快移速度，底座旋轉(zhuǎn)速度和手爪旋轉(zhuǎn)速度?！緯r間參數(shù)】設(shè)置區(qū)域可以設(shè)定機器人工作頻率、氣缸單程時間、旋轉(zhuǎn)氣缸單程時間、工進占空比、T1:(T1+T2)、抓物抬升時間比?！具^程控制】設(shè)置區(qū)域可以設(shè)置引弧高度和安全高度。（引弧高度在此處未使用。安全高度是指在進行搬運動作時為

16、防止機械臂與空間障礙物相撞，拉升運動過程中的躲避高點，再向傾倒點運動）注意：安全高度必須高于托盤的高度?！敬a垛方式】設(shè)置區(qū)域可以選擇示教層數(shù)、碼垛層數(shù)，物品高度。此控制中需將示教層數(shù)和碼垛層數(shù)設(shè)置為1。物品高度可設(shè)置為0.【軟限位設(shè)置】區(qū)域可以選擇軟限位開啟還是關(guān)閉（默認(rèn)為開啟）?！緮U展參數(shù)】區(qū)域可以設(shè)置托盤高度，B軸安全轉(zhuǎn)角（當(dāng)放盤位置低于流水線位置時，為防止機械臂與流水線相撞，B再運行出安全轉(zhuǎn)角后再下降）。注意：修改參數(shù)后需要重啟軟件！ B、點擊數(shù)字輸入系統(tǒng)參數(shù)密碼，點擊【確認(rèn)】鍵進入如下系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置對話框：圖22 【參數(shù)設(shè)定】對話框里面需要根據(jù)機器人結(jié)構(gòu)確定機構(gòu)尺寸、絲杠導(dǎo)程和各軸減速比

17、，所有參數(shù)請不要隨意更改。注意：修改參數(shù)后需要重啟軟件！【IO測試】對話框顯示各軸零點、限位以及控制器輸入輸出信號的狀態(tài)，如下圖：圖23 【電機調(diào)整】對話框可以對各軸電機的運動精度進行檢測，如下圖：圖24C、點擊數(shù)字輸入示教界面密碼，點擊【確認(rèn)】鍵進入如下設(shè)置界面圖25【等待點】：為機械手在工作過程中等待入料的點。存點過程見【流水線】?！玖魉€】：為生產(chǎn)線末端抓取點的坐標(biāo)，在示教時，在回零的前提下，在機器人動作操作界面通過手動調(diào)整手爪位置到末端抓取位置，進入上圖設(shè)置界面，點擊零點右側(cè)的保存按鈕，可將此點坐標(biāo)存入零點。【傾倒點】：旋轉(zhuǎn)氣缸進行旋轉(zhuǎn)的點，在此點完成傾倒的動作?！痉疟P點】：存放托盤的

18、點。（3）【手動】操作鍵對機器人進行單步操作的鍵。（4）【自動】操作鍵讓機器人自動運行的操作鍵，在點擊“自動”前請先將控制柜前面板上的旋鈕開關(guān)由“暫?！贝虻健斑\行”狀態(tài)，自動運行過程中可通過旋鈕開關(guān)對機器人進行暫停和運行狀態(tài)的切換。 （5）【回零】鍵點擊以后進入對機器人回零操作的界面：圖26 點擊【P軸回零】機器人端持器軸會進行慢速找零運行狀態(tài)（在各軸回零操作前請將機器人調(diào)整到回零合理范圍內(nèi)），【回零狀態(tài)】會在回零過程中顯示是否回零結(jié)束等狀態(tài)。點擊【軟件回零】，各軸按照規(guī)劃共同回到零位。注意：機器人各軸全部進行回零操作以后才可以進行示教及其運行的操作。 （6）【停止】鍵已外接到控制柜面板旋鈕開

19、關(guān)。 （7）【退出】鍵用于關(guān)閉軟件退出操作使用。1.5 常見故障分析及處理機器人屬精密自動化設(shè)備，請嚴(yán)格按照說明書所述步驟進行操作，以免產(chǎn)生運行故障。1.5.0 機器人無法運行 1、急停按鈕是否旋起 如果急停已拍下，系統(tǒng)會提示請先將急停按鈕打開。 2、通過軟件界面觀察各個限位是否正常 首先將機器人動力電源切斷，即控制柜左上方中間空氣開關(guān)斷掉，觀察軟件里硬限位是否都處在未接通狀態(tài)，如硬限位有紅色報警則需手動將機器人運轉(zhuǎn)到脫離硬限位的正常狀態(tài)，再重新回零。 3、檢查機器人電源是否接通 首先將初級電源斷掉，逐級檢測電源輸入無誤后，接通初級電源檢測各電源節(jié)點供電是否正常，如檢測出線路故障必須將初級電源

20、斷掉以后在進行修改，以免發(fā)生觸電事故或燒毀機器人系統(tǒng)。 4、檢查機械故障 電源線路檢查無誤后，如機器人還不能運行，再對機器人機械系統(tǒng)進行檢查。檢查傳動機構(gòu)是否有異物卡住，或運動范圍內(nèi)是否產(chǎn)生運動干涉。定期對傳動系統(tǒng)進行潤滑。1.5.1 機器人未按既定規(guī)劃運行 1、機器人運行前未進行回零操作 機器人在運行之前需進行回零操作，否則系統(tǒng)會提示請先進行回零，回零前保證機器人在回零正常范圍之內(nèi)。 2、觀察伺服驅(qū)動是否正常 打開機器人控制柜，觀察各個驅(qū)動器是否顯示正常即處于“run”狀態(tài)。1.5.2 機器人系統(tǒng)提示“系統(tǒng)正在運行” 機器人控制系統(tǒng)軟件須嚴(yán)格按照說明書敘述操作，如出現(xiàn)誤操作系統(tǒng)基于安全保護會提示“系統(tǒng)正在運行”，此時點擊確定后即可回到正常操作狀態(tài)。1.6 機器人保養(yǎng)與維護 此機器人屬精密自動化設(shè)備，所使用機械部件及控制系統(tǒng)需定期進行保養(yǎng)和維護。1.6.0機械部件的養(yǎng)護 機器人主要運動部件和傳動部件需定期進行檢查磨損情況并進行潤滑保養(yǎng)，及時更換存在安全隱患的磨損較重部件。對傳動系統(tǒng)通過操作界面的“送潤滑油”鍵進行潤滑，此鍵設(shè)置為長按方式既在按鍵被按下時開啟，松開