【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 最大動(dòng)作范圍 J2 +（ +65176。/65176。） J3 +（ +175176。/65176。） J4 177。 （177。 180176。） J5 177。 （177。 135176。） J6 177。 （177。 360176。） 最大運(yùn)動(dòng)速度 J1 （ 170176。 /s） J2 （ 165176。 /s） J3 （ 170176。 /s） J4 （ 360176。 /s） J5 （ 360176。 /s） J6 （ 600176。 /s） 最大運(yùn)動(dòng)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(hù)等級(jí) IP65（防塵、防滴） 本體重量 設(shè)備功率 220kg 機(jī)械系統(tǒng)組成 機(jī)器人機(jī)械系統(tǒng)是指機(jī)械本體組成，機(jī)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(gè)馬達(dá)可以驅(qū)動(dòng) 6 個(gè)關(guān)節(jié)的運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)不同的運(yùn)動(dòng)形式。 外部執(zhí)行機(jī)構(gòu) 工業(yè)機(jī)器人的外部工裝是用來(lái)進(jìn)行操作及作業(yè)的裝置，是機(jī)器人最重要的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，可分為搬運(yùn)用、加工用、測(cè)量用等用途。搬運(yùn)用手爪是指各種夾持裝置，用來(lái)抓取或吸附被搬運(yùn)的物體。本系統(tǒng)工業(yè)機(jī)器人為了配合自動(dòng)生產(chǎn)線工作，采用吸盤(pán)內(nèi)負(fù)壓產(chǎn)生吸力來(lái)移動(dòng)工件及收集空托盤(pán)，如圖 21 所示。 為了保證抓取到物體之后工業(yè)機(jī)器人在動(dòng)作的過(guò)程中不會(huì)掉落下來(lái)，設(shè)計(jì)了單吸盤(pán)和雙吸盤(pán)的工裝夾具，單吸盤(pán)用于移動(dòng)工件，雙吸盤(pán)用于將空托盤(pán)放置到托盤(pán)收集處。 氣路連接 手爪吸盤(pán)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(gè)電磁 鐵，當(dāng)電磁鐵線圈得電時(shí)，閥芯被吸起、閥被打開(kāi)，當(dāng)失電時(shí)閥會(huì)在彈簧的作用下自動(dòng) 關(guān)閉。節(jié)流閥可以直接通過(guò)上方的旋鈕來(lái)調(diào)節(jié)氣流的通過(guò)量。 氣爪吸盤(pán)相關(guān)變量地址分配 輸出 機(jī)器人地址 輸入 機(jī)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(jī)器人的通訊 在工件自動(dòng)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(jī)器人與 PLC 通訊連接結(jié)構(gòu)如圖所示。 相機(jī)的通訊 智能相機(jī)與 PLC 之間采用 Modbus/TCP 協(xié)議通信，其中智能相機(jī)是服務(wù)器端， PLC 是客戶端，即 PLC 主動(dòng)讀取智能相機(jī)的數(shù)據(jù)。約定 PLC 的 IP 地址是 ，智能相機(jī)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(jī)底層，因此只需在智能相機(jī)的上位機(jī)軟件 XSight STUDIO 中做相應(yīng)的配置即可。 智能相機(jī)與 PLC 通信的流程圖 及編程軟件 要將各設(shè)備聯(lián)系起來(lái)，總控設(shè)備必須要強(qiáng)大，還要具有較高的運(yùn)行的穩(wěn)定性， 本系統(tǒng)的總控 設(shè)備采用西門(mén) 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(diǎn)到點(diǎn) 的串行通訊提供連接；有多達(dá) 6 個(gè)高速計(jì)數(shù)器，集成了兩個(gè) 100 kHz 的高速脈沖輸出，用于步進(jìn)電機(jī)或伺服驅(qū)動(dòng)器的速度和相機(jī)拍照 拍照完成 PLC 通過(guò)Modbus/TCP協(xié) 議 主動(dòng) 讀取數(shù)據(jù) PLC 處理數(shù)據(jù) 數(shù) 據(jù) 傳給 機(jī) 器人 PLC 給相機(jī)啟動(dòng)信號(hào) 13 位置控制；為用戶指令和數(shù)據(jù)提供高達(dá) 50 KB 的共用工作內(nèi)存。同時(shí)還提供了高達(dá) 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(jìn)行 多個(gè)擴(kuò)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(mén)子最新編程軟件 TIA， TIA Portal 中 將原有 STEP 7 和 WinCC 的性能 進(jìn)行了較大的 擴(kuò)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(dòng)面板） ，遠(yuǎn)程操作），還具有配方系統(tǒng)、記錄過(guò)程值和報(bào)警、標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用的審計(jì)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(xiàng)目 ，插入并組態(tài) PLC 啟動(dòng) TIA Portal V13， 在任意路徑下創(chuàng)建項(xiàng)目 ，完成后如下圖。選擇設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)點(diǎn)擊添加新設(shè)備， 選擇所需的 PLC 類(lèi)型 。 在項(xiàng)目中創(chuàng)建了一個(gè)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(kāi)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(huà)面 在已創(chuàng)建項(xiàng)目里創(chuàng)建 HMI 畫(huà)面。點(diǎn)擊已創(chuàng)建項(xiàng)目中的項(xiàng)目樹(shù)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(hào)，然后根據(jù)需要選擇你要填寫(xiě)的內(nèi)容如下圖。選擇完點(diǎn)擊完成，就創(chuàng)建一個(gè)和 PLC 相關(guān)聯(lián)的 觸摸屏項(xiàng)目了。 15 主程序編寫(xiě)與通信的編寫(xiě) 主程序主要把需要用到的子程序全部調(diào)用起來(lái) ，比如通訊 流水塊、報(bào)警信號(hào)、系統(tǒng)復(fù)位、、 并將程序中的所有全局變量建立進(jìn)行說(shuō)明如下圖中 GVL 數(shù)據(jù)塊。 通訊模塊應(yīng)為整個(gè)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(duì)每個(gè)通信塊進(jìn)行相應(yīng)的配置 ， 例如相機(jī) 通信模塊參數(shù)，如下圖所示，“ CONNECT_ID”是相機(jī)的站號(hào)，為 3； 2 中的 IP 地址是相機(jī)的地址， ?！?IP_PORT是默認(rèn)的， 502；“ MB_MODE”是工作模式， 1 表示“寫(xiě)”， 0 表示“讀”；“ MB_DATA_ADDR”是相機(jī)存放數(shù)據(jù)的起始地址， 41001；“ MB_DATA_LEN”是讀取數(shù)據(jù)的長(zhǎng)度；“ MB_DATA_PTR”是 PLC 存放讀入的數(shù)據(jù)的緩存區(qū)，從 MW400 開(kāi)始。 在設(shè)置參數(shù)時(shí)，如下圖需要注意，將“ MB_UNIT_ID”與“ CONNECT_ID” 對(duì)應(yīng)。 16 機(jī)器人通訊與相機(jī)的類(lèi)似，調(diào)用了一個(gè) Modbus/TCP 通訊模塊“ MB_CLIENT”，配置通信模塊參數(shù)，“ CONNECT_ID”是機(jī)器人的站號(hào)，為 1； 2 中的 IP 地址是相機(jī)的地址?！?IP_PORT”是默認(rèn)的， 502；“ MB_MODE”是工作模式， 1 表示“寫(xiě)”， 0 表示“讀”；“ MB_DATA_ADDR”是工業(yè)機(jī)器人寫(xiě)入數(shù)據(jù)的起始地址， 40001，在工業(yè)機(jī)器人中預(yù)留了 16 個(gè)輸入寄存器，所以一次最多只能向工業(yè)機(jī)器人寫(xiě)入 16 個(gè)數(shù)據(jù)，且工業(yè)機(jī)器人只接收和發(fā)送帶符號(hào)的整形數(shù)據(jù)；“ MB_DATA_LEN”是讀取數(shù)據(jù)的長(zhǎng)度；“ MB_DATA_PTR”是 PLC 存放讀入的數(shù)據(jù)的緩存區(qū)，從 MW100 開(kāi)始。 托盤(pán) 傳送帶的程序編輯 托盤(pán)生產(chǎn)線 運(yùn)動(dòng)是通過(guò)變頻器進(jìn)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(xiàng)目中添加西門(mén)子變頻器設(shè)備，如下圖所示，點(diǎn)擊左欄“硬件目錄”→選擇變頻器控制單元型號(hào) ,將其拖動(dòng)到中間白色窗口→修改變頻器屬性中的 IP 地址，點(diǎn)擊選中變頻器設(shè)備→點(diǎn)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(diǎn)擊 PLC 紅 色區(qū)域拖動(dòng)到變頻器紅色區(qū)域中后松開(kāi)，連接成功。 17