码垛机器人设计【毕业论文+CAD图纸全套】

码垛机器人 设计 说明书 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 1 前言 本说明书阐述了此四自由度码垛机器人使用方法。请仔细阅读并理解此说明书后使用机器人。打开包装请先对照装箱清单检查配件是否齐全，若有遗漏请尽快与我们联系。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 2 目 录 述 . 4 器人的搬运及安装 . 5 告标示 . 6 器人安装环境 . 7 器人运动范围及安全围栏安装 . 8 器人的搬运方法 . 10 座安装尺寸 . 11 器人端持器的安装 . 12 路连接 . 13 器人控制柜的搬运与安装 . 15 意事项 . 15 器人控制箱安装环境 . 16 器人控制箱的内部电气接线 . 17 器人控制箱的搬运 . 22 器人控制箱的外部连接 . 24 器人系统与生产线的连接 . 27 器人操作方法 . 28 器人的开关机 . 28 作界面的认识 . 30 作界面的使用方法 . 31 见故障分析及处理 . 40 器人无法运行 . 40 器人未按既定规划运行 . 40 器人系统 提示“系统正在运行” . 41 器人保养与维护 . 42 械部件的养护 . 42 制系统的维护 . 42 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 3 垛机器人性能参数 . 43 垛机器人配置清单 . 44 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 4 述 此码垛机器人属四自由度 柱面坐标机器人 ， 柱面坐标机器人的空间位置机构主要由旋转基座、垂直移动和水平移动轴构成， 其动作空间呈圆柱形。 此码垛机器人有四个自由度，除旋转基座、垂直和水平移动外，还有前端端持器的旋转共四个自由度。 图 1 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 5 器人的搬运及安装 意事项 当搬运机器人到其安装位置时，必须严格按照说明书所述措施操作，请详细阅读并理解以下说明事项： 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 6 告标示 此说明书中，请注意以下符号。 为确保机器人的正确安全操作、防止人员伤害和财产损失，必须特别注意以下提示信息。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 7 器人安装环境 请把机器人布置在满足以下条件的地方。 1、请确保安 装地面的水平度在 5以内。 2、确保地面和安装座有足够的刚度。 3、确保平面度以避免安装部件受额外的力。 4、工作环境温度必须在 0 45之间。（在低温条件下运行时，由于润滑脂 /油的粘度较高，会引起误差或者过载，请先以低速预热机器人。） 5、相对湿度在 35% 85%之间，无凝露。 6、确保安装位置无易燃、腐蚀性液体和气体。 7、确保安装位置不受过大的振动影响。 8、确保安装位置最小的电磁干扰。 9、确保安装位置有足够的机器人运动空间，并安装安全围栏（机器人运动范围及安全围栏安装见 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 8 器人运动范围及安全围栏安装 此机器人运动范围以固定端持器的法兰盘的中心所能到达的范围来确定。 图 2 以最大运动范围设计安全围栏，应保证安全围栏能将机器人与操作人员还有其他设备完全隔离开，保证设备之间各自运行互不干扰，以免发生事故，造成人员伤害和设备损坏。设计方案如下图所示： 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 9 图 3 机器人与生产线建议安装配合尺寸如下图： 图 4 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 10 器人的搬运方法 对机器人进行搬运时请先将机器人防尘外壳拆除，再通过机器人上方的两个吊环与前部的两个吊装用螺栓对机器人进行吊装。吊装时需将机器人防尘外壳拆除，吊装位置如下图所示： 图 5 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 11 座安装尺寸 安装机器人时，请使用高强度螺栓通过基座螺栓安装孔固定。基座安装尺寸如下图所示： 图 6 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 12 器人端持器的安装 作为码垛机器人，机器人端持器根据需要进行合理设计匹配，通过机器人前端端持器固定法兰盘与机器人进行安装。通常码垛机器人发货时已配相应的端持器，只需用高强度螺栓将其与机器人安装到一起即可。连接尺寸如下图所示： 图 7 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 13 路连接 机器人底座上固定一气源处理三联件，用 8 的气管接 入到三联件的输入接口，输出接口同样用 8 的气管接到机器人底座的气管接口。将气压调整到 右即可。 图 8 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 14 防尘通气接口位于机器人底座上如下图： 图 9 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 15 器人控制柜的搬运与安装 意事项 当搬运机器人控制柜到其安装位置时，必须严格按照说明书所述措施操作，请详细阅读并理解以下说明事项： 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 16 器人控制箱安装环境 请把控制柜布置在满足以下条件的地方： 1、 环境温度 0 45之间。 2、相对湿度在 35% 85%之间，无凝露。 2、 确保安装位置无易燃、腐蚀性液 体和气体。 3、 无过大振动。 5、无电气干扰。 6、电源供电电压在规定范围内。（ 10%以内） 7、具备专用接地线。（ 100以下） 8、安装位置位于机器人运动范围以外至少 1m 距离、安全围栏以外。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 17 器人控制箱的 内部 电气接线 注意事项：箱内有 220V 伺服电机用电和 关电源用电，注意区分。 a)工控机、显示器、 开关电源 、 380V220V 变压器电气接线示意图： 图 10（见图纸 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 18 图 11 图 11 中左侧继电器为启动按钮配套使用的继电器，右侧继电器为 V 轴驱动器制动继电 器 ，具体接线参见伺服单元接线。 b)伺服单元 V 轴制动信号、 伺服电机接线示意图 ： 图 12（见图纸 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 19 图 13（见图纸 图 14 V 轴伺服单元 子处，将 27 脚通过继电器线圈接 28 脚连接 并修改伺服单元的运行参数 及 从而通过制动继电器将制动信号送给伺服电机制动器。 子连接顺序，编码器端子 线如图 12、图 13买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 20 所示。 c)启动、急停、启停按钮，行程开关 （即限位开关）、零位传感器、以及其他开关输入量的连接示意图： 图 14 特别注意：急停按钮的常开触点、启停按钮的常开触点都作为开关输入量分别输入 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 21 d)控制板卡各 线示意图： 图 14（见图纸 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 22 图 15 按照图纸 线即可。 器人控制箱的搬运 机器人控制柜的搬运可使用吊车，在机器人控制柜的上方有两个吊装环用于搬运机器人时吊装用。请严格遵守以下事项： 1、在吊运过程中严禁人员触摸、支撑机器人，禁止站在提起的机器人控制 柜的下方。 2、吊装前检查机器人控制柜吊环是否松动，如有松动请紧固好松动吊环后再进行吊装。 3、请检查吊绳是否可靠，强度是否可以吊运 200重量。 4、检查工作做完后，请按照下图所示将吊绳穿入两个吊环。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 23 图 16 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 24 器人控制箱的 外部 连接 机器人控制柜输入电源接入前请首先保证整个机器人系统线路已经连接无误。 1、 控制柜与机器人的连接 机器人控制柜端线路已经连接完毕，只需将对应接口接到机器人底座的航空接头上即可。如下图所示： 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 25 图 17 2、 控制柜输入电源的接入 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 26 请接入三相 380V 电源，按照以下步骤接入初级电源： （ 1）将初级电源侧断路器关掉，切断初级电源后进行连接，以免发生触电事故。 （ 2）将机器人控制柜初级电源输入端空气开关关断，切断控制柜电源输入。 （ 3）选择有一定余量的电缆，按照图示要求小心的接好电缆。 （ 4）用专用工具检查初级电源连接是否正确无误。 （ 5）打开初级电源断路器，检测机器人控制柜电源输入端空气开关输入电源是否正确。 （ 6）机器人控制柜电源输入端空气开关输入正确电源后，将空气开关开通，机器人可以正常工作。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 27 器人系统与生产线的连接 机器人控制柜已接好一条与生产线通信线缆，其中有入料信号、1 号跺位准备完毕信号、 2 号跺位准备完毕信号三个输入信号，还有1 号跺位码垛完成信号和 2 号跺位码垛完成信号两个输出信号。注意在与生产线通信信号的连接过程中必须保证机器人系统与生产线系统都处于断电状态，避免发生触电事故造成人员伤害和设备损坏。如需添加其他通信信号请与我们联系。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 28 器人操作方法 请详细阅读此操作说明并理解后对机器人进行操作，此操作说明详细介绍了机器人的操作方法和操作注意事项，但不可能把所有情况都考虑到，如遇未介绍到的问题请与我们联系 。 器人的开关机 在确认机器人系统连接安装无误后，可以操作机器人了。 机器人人开机前 ， 请确认急停开关已拍下 ， 旋钮开关处在暂停位置 。首先将机器人初级电源接通，将控制柜内部右下方的空气开关打开，如下图： 图 18 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 29 然后依次打开机器人系统总开关、伺服开关、控制电源开关，如下图： 图 19 然后将控制柜关闭， 工控机是通过上电开机的，稍等一会便可进入工控机待机画面 。开机完毕后双击桌面快捷方式 打开控制软件。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 30 作界面的认识 图 20 操作界面主要由八个区域组成，其中区域 1 为示教程序显示区域，区域 2 为限位信号显示区域，区域 3 为机器人坐标显示区域，区域 4 为文件操作区域，区域 5 为机器人运动操作区域，区域 6 为示教程序操作区域，区域 7 为编码器反馈区域，区域 8 为软件操作区域。区域 9 为当前码垛层数与码垛托盘状态显示区域。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 31 作界面的使用方法 1、区域 1 的使用 区域 1 是示教程序显示区域，机器人每示教完一步点击“记录”后都会在此区域产生一条示教程序。示教程序加载后也会在此区域显示，并且跟踪显示当前执行的程序步骤。 2、区域 2 的使用 区域 2 是用于显示各轴正负硬限位信息的，正常运行 过程中机器人不会处于硬限位状态，如果某个轴处在硬限位状态此轴显示会由绿色变成红色，此时机器人处于锁止状态，且软件无法操作处于死机状态，需 将对应的限位开关短接，使系统恢复正常状态后将机器人移动至正常位置，然后将短接的线拿掉 ，然后回零即可正常使用 。 3、区域 3 的使用 区域 3 为机器人当前状态显示区域，显示当前机器人各轴的坐标信息，在修改示教程序时可根据此数据局部修改机器人的示教点坐标。 4、区域 4 的使用 区域 4 为示教文件操作区域，其中“保存”为示教完成后对示教程序进行保存使用，程序默认状态保存为“ 式 ，可以使用记事本打开对示教程序进行修正。“加载”键是用于加载示教程序使用的，加载程序的格式可以是“ “ 式。一次可同时加载两个示教程序，如下图所示： 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 32 图 21 程序 1 和程序 2 是轮流执行的，若托盘未就绪则在流水线处停留以等待托盘就绪，（具体见区域 9）托盘就绪后 自动 继续运行 。 5、区域 5 的使用 区域 5 为机器人各执行机构操作键，其中包括各轴的正负向运动，各轴正负向的单步多步运动，还有端持器气缸的伸缩控制键和润滑油泵电机的启动键。 6、区域 6 的使用 图 22 区域 6 为示教程序 操作区域， 在示教模式下， 机器人到达一个示教点后点击“记录”记录此示教点产生示教程序，如果示教不理想或者有误可点击“删除”删除刚产生的示教程序，在示教过程中可通过选择“工进”还是“快进” 改变 下一步示教程序的运动类型。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 33 令是机器人从任意位置（包括码垛处位置和零点位置）到流水线的指令。 令是机器人从流水线到码垛处的指令。 7、区域 7 的使用 区域 7 为编码器反馈数据显示区域，将此区域反馈数据与区域 3的相应数据进行对比即可得到机器人运行精度的直观数据。 8、区域 8 的使用 （ 1）区域 8 为软件操作区域， 其中“帮助”为机器人版本信息和单位信息，点击后显示如下： 图 23 （ 2）点击“参数设置”键会弹出如下对话框： 图 24 点击输入框后弹出数字键盘即如下对话框： 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 34 图 25 A、点击数字 即可输入对应的数字，输入用户参数 ，点击确认键进入如下 用户 参数设置对话框： 图 26 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 35 其中 “手动速度”设置区域可以设置 电机单动时的 直线快移速度，底座旋转速度和手爪旋转速度。 “时间参数”设置区域可以设定机器人工作频率、气缸单程时间、工进占空比、 2)、抓物抬升时间比。 “过程控制”设置区域可以 设置引弧高度和安全高度。 （码垛侧弓高为完成码垛动作回流水线时为防止机械臂与托盘上的物体碰撞而抬升高度；流水线侧弓高是指完成码垛动作后回流水线时为防止与流水线相撞而设置的高度；安全高度是指在进行码垛动作时为防止机械臂与流水线相撞，先抬升至安全高度，再向码垛处运动） “码垛方式”设置区域可以选择示教的层数、码垛层数， 物品高度 ，托盘高度， B 轴安全转角（ 当码垛位置低于流水线位置时，为防止机械臂与流水线相撞， B 再运行出安全转角后再下降 ） 。 “软限位设置”区域可以选择软限位开启还是关闭 （默认为打开启） 。 “障碍区域设置 ”区域可以设置两个障碍区域，为防止发生意外机械臂与流水线相撞，当机械臂运行到该区域内时系统将自动停机。 “超时计数”区域可以直观显示各轴运行的状态从而有利于合理规划示教程序。 注意 ：修改参数后需要重启软件！ B、点击数字 输入系统密码 ，点击确认键进入如下 系统 参数设置对话框： 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 36 图 27 “参数设定”对话框里面需要根据机器人结构确定机构尺寸、丝杠导程和各轴减速比，根据生产要求选择码垛模型，其他参数请不要随意更改。 注意 ：修改参数后需要重启软件！ “ 试”对话框显示各轴零点、限位以及控制器输入输出信号的 状态，如下图： 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 37 图 28 “电机调整”对话框可以对各轴电机的运动精度进行检测，如下图：图 29 （ 3）点击“示教编程”键（注意进入示教编程前必须保证机器人已进行过回零操作）会弹出以下对话框，提示是否进入示教编程： 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 38 图 30 点击“确定”进入示教编程状态，在对机器人进行操作时先选择此操作作为“工进”还是“快进”以便生成合理的示教程序，机器人调整到示教位置后点击“记录”便会产生一条示教程序，对手爪气缸进行操作后也需记录，否则会提示“上步操作未记录，是否继续”，若记录的程序出错，点击“删除”即可删除 上一条添加的指令， 当整个示教程序完成后需点击“保存”将程序存储起来。 （ 4）“手动”操作键是当加载了示教程序后，对机器人进行单步操作的键。 （ 5）“自动”操作键是当加载了示教程序后，让机器人自动运行的操作键，在点击“自动”前请先将控制柜前面板上的旋钮开关由“暂停”打到“运行”状态，自动运行过程中可通过旋钮开关对机器人进行暂停和运行状态的切换。 （ 6）“回零”键点击以后进入对机器人回零操作的界面： 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 39 图 31 点击“ P 轴回零”机器人端持器轴会进行慢速找零运行状态（在各轴回零操作前请将机器人调整到回零合 理范围内），当 P 轴回零结束时会弹出以下提示窗口： 图 32 点击“软件回零” 机器人各轴全部进行回零操作以后才可以进行示教及其运行的操作。 （ 7）“停止”键已外接到控制柜面板旋钮开关。 （ 8）“退出”键用于关闭软件退出操作使用。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 40 见故障分析及处理 机器人属精密自动化设备，请严格按照说明书所述步骤进行操作，以免产生运行故障。 器人无法运行 1、急停按钮是否旋起 如果急停已拍下，系统会提示请先将急停按钮打开。 2、通过软件界面观察各个限位是否正常 首先将机器人动力电源切 断，即控制柜左上方中间空气开关断掉，观察软件里硬限位是否都处在未接通状态，如硬限位有红色报警则需手动将机器人运转到脱离硬限位的正常状态，再重新回零。 3、检查机器人电源是否接通 首先将初级电源断掉，逐级检测电源输入无误后，接通初级电源检测各电源节点供电是否正常，如检测出线路故障必须将初级电源断掉以后在进行修改，以免发生触电事故或烧毁机器人系统。 4、检查机械故障 电源线路检查无误后，如机器人还不能运行，再对机器人机械系统进行检查。检查传动机构是否有异物卡住，或运动范围内是否产生运动干涉。定期对传动系 统进行润滑。 器人未按既定规划运行 1、机器人运行前未进行回零操作 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 41 机器人在运行之前需进行回零操作，否则系统会提示请先进行回零，回零前保证机器人在回零正常范围之内。 2、示教程序是否有改动 检查示教程序是否经过无意改动，使机器人未能按照既定规划运行。 3、观察伺服驱动是否正常 打开机器人控制柜，观察各个驱动器是否显示正常即处于“ 态。 器人系统提示“系统正在运行” 机器人控制系统软件须严格按照说明书叙述操作，如出现误操作系统基于安全保护会提示“系统正在运行” ，此时点击确定后即可回到正常操作状态。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 42 器人保养与维护 此机器人属精密自动化设备，所使用机械部件及控制系统需定期进行保养和维护。 械部件的养护 机器人主要运动部件和传动部件需定期进行检查磨损情况并进行