PLC應(yīng)用于六軸關(guān)節(jié)機器人課件

1芝麻工控PLC教育機構(gòu)PLC應(yīng)用于六軸關(guān)節(jié)機器人設(shè)備簡介Page:2【六軸關(guān)節(jié)機器人】設(shè)備（項目）名稱

六軸關(guān)節(jié)機器人客戶（OEM）名稱

武漢**自動化應(yīng)用（使用）行業(yè)

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

六軸關(guān)節(jié)機器人的機械結(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)機器人產(chǎn)品實物圖】產(chǎn)品配置說明

六軸關(guān)節(jié)機器人選用永宏FBs-44MNT2-ACPLC，永宏FBs-CB55/CB5通訊模板，同時選用永宏HU070L-00HMI；各個關(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工藝流程說明

六軸關(guān)節(jié)機器人的工藝流程主要分為三個流程：抓取區(qū)抓取產(chǎn)品、搬運區(qū)搬運產(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)機器人的伺服使能控制流程分為三個部分：伺服通電使能、伺服剎車延時松開計時和伺服剎車松開。伺服使能控制流程完成之后，1#~6#伺服準備工作就緒；此步控制流程是伺服回零控制流程執(zhí)行前的必要條件。控制流程4Page:10伺服軌跡控制流程伺服軌跡控制流程

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

在進行六軸關(guān)節(jié)機器人的PLC整體程序設(shè)計和規(guī)劃時，可以將不同控制程序和運算程序分成若干個程序區(qū)塊，并在主程序區(qū)進行選擇調(diào)用；其中程序區(qū)塊可以通過永宏【FUN65（標記）】指令在子程序區(qū)進行劃分，主程序區(qū)的選擇調(diào)用功能可以通過【FUN67（呼叫）】指令來實現(xiàn)。技術(shù)特點&難點3Page:14永宏伺服通訊程序

在進行六軸關(guān)節(jié)機器人的PLC整體程序設(shè)計和規(guī)劃時，伺服通訊采用的是永宏P(guān)LC的Port1通訊口，進行PLC與1#~6#伺服之間ModBusRTU通訊，最高通訊速度可以達到115.2Kbps；主要用于將1#~6#伺服的編碼器反饋信號讀取到從站PLC。伺服通訊程序采用的是永宏P(guān)LC【FUN150（ModBus）】指令來進行編輯，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&難點4Page:15機械坐標運算程序

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

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

在進行六軸關(guān)節(jié)機器人的PLC整體程序設(shè)計和規(guī)劃時，運行軌跡控制程序采用的是永宏P(guān)LC【FUN147（直線插補）】指令來完成1#~4#伺服四軸聯(lián)動控制和5#~6#伺服兩軸聯(lián)動控制；并采用絕對位置進行軌跡坐標點定位，能夠很好的實現(xiàn)運行軌跡坐標控制。技術(shù)特點&難點7Page:18行程極限保護程序

在進行六軸關(guān)節(jié)機器人的PLC整體程序設(shè)計和規(guī)劃時，行程保護控制程序采用的是通過實際機械位置脈沖值與程序軟極限行程脈沖值進行比較；當(dāng)實際機械位置脈沖值超過程序軟極限行程脈沖值時，會觸發(fā)行程保護控制程序，讓當(dāng)前運行的伺服立即停止運行。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操作界面簡單易學(xué)，很容