工业机器人操作与运维 课件 项目6工业机器人搬运码垛操作与调试

工业机器人操作与运维任务6.1机器人单工位码垛操作与调试01单工位码垛工作站系统安装02单工位码垛工作站电气系统编程与调试单工位码垛工作站系统安装1.工具单元的机械安装（1）查看工作站机械布局图，找到工具单元的安装位置。工作站机械布局图工具单元单工位码垛工作站系统安装1.工具单元的机械安装（2）使用卷尺测量出工具单元的安装位置，并在工作站台面上相应位置做好标记。使用卷尺测量安装位置示意图单工位码垛工作站系统安装1.工具单元的机械安装（3）将4个M5内六角螺钉、弹簧垫圈、平垫圈、T型螺母先装到工具单元的4个固定孔位上，然后将工具单元整体放置到已经测量出的台面安装位置上。单工位码垛工作站系统安装1.工具单元的机械安装（4）使用规格为4mm的内六角扳手锁紧螺钉，固定单元底板，考虑到受力平衡，锁紧时需要采用十字对角的顺序锁紧螺钉，完成工具单元的机械安装。48080单工位码垛工作站系统安装2.PLC总控单元的机械安装（1）规划PLC总控单元的安装位置在规划PLC总控单元的安装位置时，应考虑留出足够的空隙以方便接线，如下图所示。单工位码垛工作站系统安装2.PLC总控单元的机械安装（2）安装PLCCPU1214FC①拉出CPU下方的导轨卡夹，以便能将CPU安装到导轨上，向下转动CPU使其在导轨上就位。导轨导轨卡夹单工位码垛工作站系统安装2.PLC总控单元的机械安装②推入导轨卡夹，将CPU锁定到导轨上，如下图所示。单工位码垛工作站系统安装2.PLC总控单元的机械安装（3）安装SM1223数字量输入输出模块①安装CPU右侧的SM1223数字量输入输出模块之前，先将螺丝刀插入CPU外盖上方的插槽中，将其上方的盖轻轻撬出并卸下外盖，卸下CPU右侧的连接器盖。连接器盖单工位码垛工作站系统安装2.PLC总控单元的机械安装②如下图所示将SM1223数字量输入输出模块挂到导轨上方，拉出下方的导轨卡夹以便将其安装到导轨上，向下转动模块使其就位并推入下方的卡夹，将模块锁定到导轨上。单工位码垛工作站系统安装2.PLC总控单元的机械安装③如下图所示将螺丝刀放到SM1223数字量输入输出模块上方的小接头旁，将小接头滑到最左侧，使总线连接器伸到CPU中。单工位码垛工作站系统安装2.PLC总控单元的机械安装④如下图所示完成CPU右侧第一个SM1223数字量输入输出模块的安装。参照以上方法完成其余SM1223数字量输入输出模块的安装。单工位码垛工作站系统安装2.PLC总控单元的机械安装（4）安装SM1226故障安全数字量输入模块参照前面的方法完成图示SM1226故障安全数字量输入模块的安装。SM1226故障安全数字量输入模块单工位码垛工作站电气系统编程与调试1.搬运码垛流程启动PLC程序编写（1）搬运码垛流程启动PLC程序编写过程中，需要设定PLC端的输入输出信号，实现外部设备状态变化触发PLC对应信号状态的变化，从而改变与PLC信号相关联工业机器人数字量输入信号“FrPDigStart”状态变化，进而控制工业机器人进行搬运码垛工艺流程，PLC程序中涉及的输入输出见下表。单工位码垛工作站电气系统编程与调试1.搬运码垛流程启动PLC程序编写硬件设备端口号名称对应设备PLC的输入信号CPU1214FCDC/DC/DC1I0.1手动/自动切换开关PLC的输出信号SM1223DC_17Q3.7标准IO板DSQC652手动/自动开关PLC端输入输出信号单工位码垛工作站电气系统编程与调试1.搬运码垛流程启动PLC程序编写（2）在PLC默认变量表中建立程序中需要用到的输入输出变量。（3）完成搬运码垛工作站PLC硬件组态的设计后，在PLC设备的菜单列表下，点开“程序块”并点击“添加模块”。单工位码垛工作站电气系统编程与调试1.搬运码垛流程启动PLC程序编写（4）选择“函数块”，添加一个函数块，命名为“搬运码垛”。（5）编写图示功能程序段，“确认启动”常开触点与PLC的输入触点I0.1关联，“启动”输出线圈与输出点Q3.7关联。当“确认启动”触点闭合，则“启动”输出线圈得电，输出值为1。单工位码垛工作站电气系统编程与调试1.搬运码垛流程启动PLC程序编写（6）在Main程序中调用“搬运码垛”函数块并完成图示程序的编写和变量的设定。其中PLC的输入点I0.1对应连接外部设备启动开关，输出点Q3.7对应连接工业机器人IO模块的一个输入点，对应信号“FrPDigStart”。当手动/自动旋钮转到“自动”确认启动，触点I0.1闭合，则输出点Q3.7的输出值为1，对应工业机器人输入信号FrPDigStart=1。调用搬运码垛函数块单工位码垛工作站电气系统编程与调试2.安全功能PLC程序编写（1）紧急停止（急停）按钮采用双回路硬件接线接入故障安全型PLC的安全模块。急停按钮接入安全模块的2个输入通道分别为I24.0和I25.0。按下急停按钮时会改变与PLC信号相关联的工业机器人数字量输入信号“FrPDigStop”状态变化，进而控制工业机器人停止工艺流程；当复位急停按钮并按下重新按钮后，工业机器人才能重新进行工艺流程，PLC程序中涉及的输入输出见下表。单工位码垛工作站电气系统编程与调试2.安全功能PLC程序编写硬件设备端口号名称对应设备PLC的输入信号SM1226DC0I24.0紧急停止按钮CPU1214FCDC/DC/DC6I0.6重新按钮PLC的输出信号SM1223DC_16Q3.6标准IO

DSQC652紧急停止按钮重新按钮PLC端输入输出信号单工位码垛工作站电气系统编程与调试2.安全功能PLC程序编写（2）在PLC设备的菜单列表下，选中“程序块”并右键点击“程序块”，点击“新增组”。（3）将新增的组取名为“安全”，用于存放和编写安全程序。将图示程序块拖动移至“安全”组，如右图所示。单工位码垛工作站电气系统编程与调试2.安全功能PLC程序编写（4）右键“安全”并点击“添加新块”，如右图所示。（5）添加一个带安全属性的FC块，选择“函数”，并在名称栏输入“安全程序”。然后勾选“CreateF-block”并点击“确定”，如右图所示。单工位码垛工作站电气系统编程与调试2.安全功能PLC程序编写（6）添加一个名称为“安全”的带安全属性的DB数据块。在该数据块中，新建急停按钮所需的变量，如下图所示。单工位码垛工作站电气系统编程与调试2.安全功能PLC程序编写（7）在指令Safetyfunctions下，选中“ESTOP1”指令块并拖动到FC块程序段中。单工位码垛工作站电气系统编程与调试2.安全功能PLC程序编写（8）完成图示程序的编写和变量的设定。I24.0对应连接外部设备急停按钮，I0.6对应连接外部设备重新（复位）按钮。ESTOP功能块（如急停程序块）存在一个钝化状态，（例如急停程序块在复位“紧急停止”按钮后，“安全”.ESTOP的值不会变为TURE），消除该钝化状态的操作称为去钝（例如消除急停程序块钝化的操作就是在复位紧急停止按钮状态下，给到管脚ACK一个上升沿信号）。单工位码垛工作站电气系统编程与调试2.安全功能PLC程序编写（9）当按下“紧急停止”按钮后（I24.0=FALSE即断开），“安全”.ESTOP的输出值为FALSE，ACK_REQ的输出值为FALSE；复位“紧急停止”按钮（弹起）后（I24.0=TRUE即接通），“安全”.ESTOP的值仍为FALSE，ACK_REQ的输出值为TRUE，请求去钝。当按下“重新”按钮后（I0.6=TRUE即接通），给到急停程序块一个上升沿信号，“安全”.ESTOP的输出值为TRUE，完成急停程序块的去钝，ACK_REQ的输出值为FALSE。单工位码垛工作站电气系统编程与调试2.安全功能PLC程序编写（10）故障安全型PLC的安全程序都需在“Main_Safety_RTG1”的FB块里调用。双击“Main_Safety_RTG1”FB块，在其中调用FC安全程序，如下图所示。在Main_Safety_RTG1中调用安全程序单工位码垛工作站电气系统编程与调试2.安全功能PLC程序编写（12）在“Main_Safety_RTG1”FB块里编写用于消除F-IO模块钝化的程序。当F-IO模块某双回路中的一个信号丢失，使模块进入钝化状态，此时”F00024_F-DI8/16x24VDC_1”.ACK_REQ值为FALSE，“F00024_F-DI8/16x24VDC_1”.ACK_REI值为FALSE。当F-IO模块的故障通道恢复（即各双回路输入通道都有信号给到PLC）后，“F00024_F-DI8/16x24VDC_1”.ACK_REQ值变为TRUE（请求去钝），然后将CPU模块从STOP转到RUN，“F00024_F-DI8/16x24VDC_1”.QBAD值变为TRUE，则“F00024_F-DI8/16x24VDC_1”.ACK_REI的值为TRUE，消除F-IO模块的钝化状态（模块恢复正常）。单工位码垛工作站电气系统编程与调试2.安全功能PLC程序编写单工位码垛工作站电气系统编程与调试2.安全功能PLC程序编写（13）在“Main”中完成图示程序编写。PLC输出点Q3.6对应工业机器人急停输入信号“FrPDigStop”。按下“紧急停止”按钮后（I24.0=FALSE即断开），“安全”.ESTOP的输出值为FALSE，Q3.6置位，信号FrPDigStop=1；复位“紧急停止”按钮后（I24.0=TRUE即接通），“安全”.ESTOP的值仍为FALSE，Q3.6保持置位状态，信号FrPDigStop=1。当按下“重新”按钮后（I0.6=TRUE即接通），“安全”.ESTOP的输出值为TRUE，Q3.6复位，信号FrPDigStop=0。单工位码垛工作站电气系统编程与调试2.安全功能PLC程序编写本次课程到此结束

谢谢观看工业机器人操作与运维任务6.2机器人多工位码垛操作与调试03ABB多工位码垛工艺程序04GREE机器人复杂码垛编程01多工位码垛工作站系统安装02多工位码垛工作站电气系统编程与调试多工位码垛工作站系统安装1.多工位码垛工作站系统安装多工位码垛工作站包括工业机器人系统（工业机器人本体和控制器）、工具单元、搬运码垛单元、PLC总控单元、触摸屏多工位码垛工作站系统示意图多工位码垛工作站系统安装（1）多工位码垛工作站系统机械部分的安装根据工作站机械布局图，使用卷尺测量出工业机器人本体底座、搬运码垛单元、工具单元的安装位置并进行相应的记录。完成工业机器人本体、控制柜、示教器、搬运码垛单元、工具单元的机械安装，完成工业机器人的机械安装示意图多工位码垛工作站系统安装（2）多工位码垛工作站系统电气接线工业机器人系统、空气压缩机、散热风扇的电气接线方法可以参考简单码垛中搬运码垛工作站系统电气连接的电气接线方法。查看工作站电路图，完成Q3.4信号线的接线Q3.4信号线的接线多工位码垛工作站电气系统编程与调试（1）工业机器人进行多工位码垛前，可在西门子KTP900触摸屏上选择码放的工位，实现不同工位的码垛。触摸屏上选择好工位后，将触发PLC的某个输出点（例如Q3.4）状态值发生变化，PLC输出点与工业机器人对应输入信号关联，工业机器人根据输入信号的状态值执行不同码垛程序，进行不同工位的码垛，PLC程序中涉及的输出点及中间变量见下表。硬件设备端口号名称对应设备PLC的输出信号SM1223DC_14Q3.4标准IO板DSQC652PLC的中间变量--M0.0触摸屏PLC程序中涉及信号及中间变量（1）多工位码垛工作站PLC程序编写多工位码垛工作站电气系统编程与调试（2）完成多工位码垛工作站PLC硬件组态的设计后，在PLC设备的菜单列表下，点开“程序块”并点击“添加新块”。（多工位码垛工作站PLC硬件组态的设计方法可以参考PPT”搬运码垛工作站PLC硬件组态的设计”）（1）多工位码垛工作站PLC程序编写多工位码垛工作站电气系统编程与调试（3）添加一个函数块，命名为“多工位码垛”，完成后点击确定。（4）编写右图所示功能程序段，“选择工位”常开触点与PLC中间变量M0.0关联，“确认选择”输出线圈与PLC的输出点Q3.4关联。当“选择工位”触点闭合，则“确认选择”输出线圈得电，输出值为1。（1）多工位码垛工作站PLC程序编写多工位码垛工作站电气系统编程与调试（5）在Main程序中调用“多工位码垛”函数块并完成图示程序的编写和变量的设定。其中M0.0是PLC的中间变量，输出点Q3.4对应工业机器人IO模块的某输入点，即对应工业机器人输入信号“FrPDigOption”。当触摸屏上的“工位1”被按下时，M0.0的值为0，对应输出点Q3.4的值也随之变为0（对应工业机器人输入信号FrPDigOption=0）；当触摸屏上的“工位2”被按下时，中间变量M0.0的值为1，对应输出点Q3.4的值变为1（对应工业机器人输入信号FrPDigOption=1）。（1）多工位码垛工作站PLC程序编写多工位码垛工作站电气系统编程与调试调用多工位码垛函数块（1）多工位码垛工作站PLC程序编写多工位码垛工作站电气系统编程与调试（2）PLC程序的下载（1）通过网线连接PC和交换机。交换机PC显示地址（2）在设备和网络视图中通过点击“显示地址”按钮，查看PLC的IP地址。多工位码垛工作站电气系统编程与调试（2）PLC程序的下载（3）进入电脑的“网络和Internet”设置界面，点击“更改适配器选项”，修改网络连接的属性。（4）在以太网上右键，点击“属性”。多工位码垛工作站电气系统编程与调试（2）PLC程序的下载（5）选择Internet协议版本4（TCP/IPv4），点击“属性”,进入PC的IP地址设置界面。（6）修改PC的IP地址，将其设置为与PLC在同一网段（设置最后位的数值不同），完成后点击确定。多工位码垛工作站电气系统编程与调试（2）PLC程序的下载（7）选中PLC，点击“下载”按钮,将程序下载到PLC中。（8）点击“开始搜索”按钮，搜索PLC设备，选择程序需要下载到的PLC设备并点击“下载”。下载按钮多工位码垛工作站电气系统编程与调试（2）PLC程序的下载（9）等待程序完成编译后，点击“装载”。（10）“装载”后点击“完成”，完成PLC程序的下载。ABB多工位码垛工艺程序多工位码垛程序编写（1）在搬运码垛程序模块（Palletizing）中，新建一个例行程序，用于编写工业机器人从码垛平台A抓取码垛物料块的程序MCarry（）。ABB多工位码垛工艺程序多工位码垛程序编写（2）完成取码垛物料块的程序Mcarry的编写。程序注释：抓取码垛物料块的程序MCarry()！装有夹爪工具的工业机器人从Home点出发!移动到码垛平台A区域的过渡点！复位夹爪信号，使夹爪张开!等待1秒，确保夹爪工具动作到位！移动到码垛平台A取料位置点前的过渡点位！到达码垛物料块取料点位！等待1秒！夹紧码垛物料块！等待1秒，确保夹爪工具动作到位！移动到码垛平台A取料位置点前的过渡点位!移动到码垛平台A区域的过渡点ABB多工位码垛工艺程序多工位码垛程序编写（3）新建例行程序“MPutOption1”，该程序用于1号工位物料块的码垛。新建立例行程序MPutOption1ABB多工位码垛工艺程序多工位码垛程序编写（4）完成1号工位码垛程序MPutOption1的编写。程序注释：1号工位码垛程序MPutOption1()！抓取码垛物料块运动到码垛平台B的1号工位放料位置路径上的过渡点!判断当前码放的是1号工位的第几块码垛物料块码放第一块物料：！移动到1号工位的第1块码垛物料块码放位置前的过渡点！移动到1号工位的第1块码垛物料块码放的位置！等待1秒！松开夹爪！等待1秒，确保夹爪工具动作到位！移动到1号工位的第1块码垛物料块码放位置前的过渡点ABB多工位码垛工艺程序多工位码垛程序编写程序注释：码放第二块物料：！移动到1号工位的第2块码垛物料块码放位置前的过渡点！移动到1号工位的第2块码垛物料块码放的位置！等待1秒！松开夹爪！等待1秒，确保夹爪工具动作到位！移动到1号工位的第2块码垛物料块码放位置前的过渡点ABB多工位码垛工艺程序多工位码垛程序编写程序注释：码放第三块物料：！移动到1号工位的第3块码垛物料块码放位置前的过渡点！移动到1号工位的第3块码垛物料块码放的位置！等待1秒！松开夹爪！等待1秒，确保夹爪工具动作到位！移动到1号工位的第3块码垛物料块码放位置前的过渡点ABB多工位码垛工艺程序多工位码垛程序编写程序注释：码放第四块物料：！移动到1号工位的第4块码垛物料块码放位置前的过渡点！移动到1号工位的第4块码垛物料块码放的位置！等待1秒！松开夹爪！等待1秒，确保夹爪工具动作到位！移动到1号工位的第4块码垛物料块码放位置前的过渡点ABB多工位码垛工艺程序多工位码垛程序编写程序注释：码放第五块物料：！移动到1号工位的第5块码垛物料块码放位置前的过渡点！移动到1号工位的第5块码垛物料块码放的位置！等待1秒！松开夹爪！等待1秒，确保夹爪工具动作到位！移动到1号工位的第5块码垛物料块码放位置前的过渡点ABB多工位码垛工艺程序多工位码垛程序编写程序注释：码放第六块物料：！移动到1号工位的第6块码垛物料块码放位置前的过渡点！移动到1号工位的第6块码垛物料块码放的位置！等待1秒！松开夹爪！等待1秒，确保夹爪工具动作到位！移动到1号工位的第6块码垛物料块码放位置前的过渡点！移动到码垛平台B1号工位区域的过渡点！工业机器人回到Home点ABB多工位码垛工艺程序多工位码垛程序编写（5）新建例行程序“MPutOption2”，该程序用于2号工位物料块的码垛，2号工位码垛程序的编写方法可以参考1号工位码垛程序“MPutOption1()”的编写方法。（6）新建例行程PPalletizing2()。ABB多工位码垛工艺程序多工位码垛程序编写（7）在例行程序中调用各部分子程序，实现多工位码垛。程序注释：多工位码垛例行程序！将变量NumCount1的初值赋值为1！将变量NumCount2的初值赋值为1！当信号FrPDigOption=0时，工业机器人循环执行6次从Home点运动至码垛平台A取物料块，再将物料块码放至码垛平台