【文章內(nèi)容簡介】 最大動作范圍 J2 +（ +65176。/65176。） J3 +（ +175176。/65176。） J4 177。 （177。 180176。） J5 177。 （177。 135176。） J6 177。 （177。 360176。） 最大運動速度 J1 （ 170176。 /s） J2 （ 165176。 /s） J3 （ 170176。 /s） J4 （ 360176。 /s） J5 （ 360176。 /s） J6 （ 600176。 /s） 最大運動半徑 1722mm 可搬重量 20kg 重復(fù)定位精度 177。 手腕扭矩 J4 J5 J6 手腕慣性力矩 J4 ∧ 2 J5 ∧ 2 J6 ∧ 2 環(huán)境溫度 045176。 C 防護等級 IP65（防塵、防滴） 本體重量 設(shè)備功率 220kg 機械系統(tǒng)組成 機器人機械系統(tǒng)是指機械本體組成，機械本體由底座部分、大臂、小臂部分、手腕部件11 和泵體管線包部分組成，共有 6 個馬達可以驅(qū)動 6 個關(guān)節(jié)的運動實現(xiàn)不同的運動形式。 外部執(zhí)行機構(gòu) 工業(yè)機器人的外部工裝是用來進行操作及作業(yè)的裝置，是機器人最重要的執(zhí)行機構(gòu)，可分為搬運用、加工用、測量用等用途。搬運用手爪是指各種夾持裝置，用來抓取或吸附被搬運的物體。本系統(tǒng)工業(yè)機器人為了配合自動生產(chǎn)線工作，采用吸盤內(nèi)負壓產(chǎn)生吸力來移動工件及收集空托盤，如圖 21 所示。 為了保證抓取到物體之后工業(yè)機器人在動作的過程中不會掉落下來，設(shè)計了單吸盤和雙吸盤的工裝夾具，單吸盤用于移動工件，雙吸盤用于將空托盤放置到托盤收集處。 氣路連接 手爪吸盤氣路原理如圖所示。電磁閥的工作原理就是在閥芯上裝了一個電磁 鐵，當(dāng)電磁鐵線圈得電時，閥芯被吸起、閥被打開，當(dāng)失電時閥會在彈簧的作用下自動 關(guān)閉。節(jié)流閥可以直接通過上方的旋鈕來調(diào)節(jié)氣流的通過量。 氣爪吸盤相關(guān)變量地址分配 輸出 機器人地址 輸入 機器人地址 電磁閥 YV1 24（模塊 4DO0） 壓力表 1 24（模塊 4DI0） 電磁閥 YV2 24（模塊 4DO1） 壓力表 2 25（模塊 4DI1） 12 工業(yè)機器人的通訊 在工件自動分揀系統(tǒng)中控制器采用的是施耐德 M241 可編程控制器或 S71200PLC，兩種 PLC 都支持 Modbus TCP/IP 協(xié)議，工業(yè)機器人與 PLC 通訊連接結(jié)構(gòu)如圖所示。 相機的通訊 智能相機與 PLC 之間采用 Modbus/TCP 協(xié)議通信，其中智能相機是服務(wù)器端， PLC 是客戶端，即 PLC 主動讀取智能相機的數(shù)據(jù)。約定 PLC 的 IP 地址是 ，智能相機的 IP 地址為 。 Modbus/TCP 是一種標(biāo)準(zhǔn)通信協(xié)議，其通信規(guī)范已經(jīng)固化到智能相機底層，因此只需在智能相機的上位機軟件 XSight STUDIO 中做相應(yīng)的配置即可。 智能相機與 PLC 通信的流程圖 及編程軟件 要將各設(shè)備聯(lián)系起來，總控設(shè)備必須要強大，還要具有較高的運行的穩(wěn)定性， 本系統(tǒng)的總控 設(shè)備采用西門 子 plc1200。 SIMATIC S71200 具有安裝方便 可拆卸的端子緊湊 型 的結(jié)構(gòu) ；擁有多種通訊方式 ， RS485 和 RS232 通訊模塊為點到點 的串行通訊提供連接；有多達 6 個高速計數(shù)器，集成了兩個 100 kHz 的高速脈沖輸出，用于步進電機或伺服驅(qū)動器的速度和相機拍照 拍照完成 PLC 通過Modbus/TCP協(xié) 議 主動 讀取數(shù)據(jù) PLC 處理數(shù)據(jù) 數(shù) 據(jù) 傳給 機 器人 PLC 給相機啟動信號 13 位置控制；為用戶指令和數(shù)據(jù)提供高達 50 KB 的共用工作內(nèi)存。同時還提供了高達 2 MB 的集成裝載內(nèi)存和 2 KB 的掉電保持內(nèi)存；還可以根據(jù)需要進行 多個擴展 ……設(shè)備是軀干，軟件是靈魂，而 SIMATIC S71200 的編程軟件就是用西門子最新編程軟件 TIA， TIA Portal 中 將原有 STEP 7 和 WinCC 的性能 進行了較大的 擴展 ， STEP 7 可以用于組態(tài) SIMATIC S71200、S71500、 S7300/400 和 WinAC 控制器系列的工程組態(tài)軟件 了 ， WinCC 包含 WinCC Runtime Advanced 或 SCADA 系統(tǒng) WinCC RuntimeProfessional 可視化軟件組態(tài) SIMATIC 面板 、SIMATIC 工業(yè) PC 以及標(biāo)準(zhǔn) PC 的工程組態(tài) 軟件 ，用于組態(tài)所有面板（包括精智面板和移動面板） ，遠程操作），還具有配方系統(tǒng)、記錄過程值和報警、標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用的審計跟蹤。 TIA Portal 軟件的使用 TIA Portal 現(xiàn)分為 V13 和 V14 兩種版本，兩者相差不大只是基于電腦系統(tǒng)不同而產(chǎn)生的差異， V13 與 win7 系統(tǒng)擁有較高的兼容性，但與部分 win10 不具有 兼容性，所以產(chǎn)生了 V14版本。這里我們只介紹 V13 版本的軟件基本應(yīng)用。 創(chuàng)建項目 ，插入并組態(tài) PLC 啟動 TIA Portal V13， 在任意路徑下創(chuàng)建項目 ，完成后如下圖。選擇設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)點擊添加新設(shè)備， 選擇所需的 PLC 類型 。 在項目中創(chuàng)建了一個新 PLC后（如圖） ，并在設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)編輯器的設(shè)備視圖中打開了該 PLC。 配置和分配設(shè)備參數(shù)使設(shè)備相互連接等等 14 創(chuàng)建 HMI 畫面 在已創(chuàng)建項目里創(chuàng)建 HMI 畫面。點擊已創(chuàng)建項目中的項目樹的添加新設(shè)備，從控制器切換為 HMI 選擇與觸摸屏配套的 版本型號，然后根據(jù)需要選擇你要填寫的內(nèi)容如下圖。選擇完點擊完成，就創(chuàng)建一個和 PLC 相關(guān)聯(lián)的 觸摸屏項目了。 15 主程序編寫與通信的編寫 主程序主要把需要用到的子程序全部調(diào)用起來 ，比如通訊 流水塊、報警信號、系統(tǒng)復(fù)位、、 并將程序中的所有全局變量建立進行說明如下圖中 GVL 數(shù)據(jù)塊。 通訊模塊應(yīng)為整個系統(tǒng)采用的是 modbus通信協(xié)議 ， 所以程序中建立的通訊選擇也是modbus通信塊 ， 并對每個通信塊進行相應(yīng)的配置 ， 例如相機 通信模塊參數(shù)，如下圖所示，“ CONNECT_ID”是相機的站號，為 3； 2 中的 IP 地址是相機的地址， ?！?IP_PORT是默認的， 502；“ MB_MODE”是工作模式， 1 表示“寫”， 0 表示“讀”；“ MB_DATA_ADDR”是相機存放數(shù)據(jù)的起始地址， 41001；“ MB_DATA_LEN”是讀取數(shù)據(jù)的長度；“ MB_DATA_PTR”是 PLC 存放讀入的數(shù)據(jù)的緩存區(qū)，從 MW400 開始。 在設(shè)置參數(shù)時，如下圖需要注意，將“ MB_UNIT_ID”與“ CONNECT_ID” 對應(yīng)。 16 機器人通訊與相機的類似，調(diào)用了一個 Modbus/TCP 通訊模塊“ MB_CLIENT”，配置通信模塊參數(shù)，“ CONNECT_ID”是機器人的站號，為 1； 2 中的 IP 地址是相機的地址?！?IP_PORT”是默認的， 502；“ MB_MODE”是工作模式， 1 表示“寫”， 0 表示“讀”；“ MB_DATA_ADDR”是工業(yè)機器人寫入數(shù)據(jù)的起始地址， 40001，在工業(yè)機器人中預(yù)留了 16 個輸入寄存器，所以一次最多只能向工業(yè)機器人寫入 16 個數(shù)據(jù)，且工業(yè)機器人只接收和發(fā)送帶符號的整形數(shù)據(jù)；“ MB_DATA_LEN”是讀取數(shù)據(jù)的長度；“ MB_DATA_PTR”是 PLC 存放讀入的數(shù)據(jù)的緩存區(qū)，從 MW100 開始。 托盤 傳送帶的程序編輯 托盤生產(chǎn)線 運動是通過變頻器進行控制的，所以首先建立變頻器與 plc 之間的通訊。 在已經(jīng)建立好 plc 項目中添加西門子變頻器設(shè)備，如下圖所示，點擊左欄“硬件目錄”→選擇變頻器控制單元型號 ,將其拖動到中間白色窗口→修改變頻器屬性中的 IP 地址，點擊選中變頻器設(shè)備→點擊“屬性”→“常規(guī)”→“以太網(wǎng)地址”→設(shè)置 IP 地址為“ ”和子網(wǎng)掩碼“ ”。 博圖軟件上 PLC 設(shè)備與變頻器連接通訊，點擊 PLC 紅 色區(qū)域拖動到變頻器紅色區(qū)域中后松開，連接成功。 17