《上下料工作站系統(tǒng)應(yīng)用》實(shí)訓(xùn)報(bào)告

《上下料工作站系統(tǒng)應(yīng)用》實(shí)訓(xùn)報(bào)告冊(cè)班級(jí)：組號(hào)：姓名：教師：機(jī)電工程系機(jī)電一體化教研室實(shí)訓(xùn)安全1、遇到設(shè)備故障，及時(shí)報(bào)告老師，禁止擅自更換位置，插拔設(shè)備。2、將雨傘等雨具放在實(shí)訓(xùn)室門(mén)口，嚴(yán)禁帶入實(shí)訓(xùn)室，以免造成漏電現(xiàn)象。3、禁止攜帶食品和與學(xué)習(xí)無(wú)關(guān)的物品進(jìn)入實(shí)訓(xùn)室，保持實(shí)訓(xùn)室衛(wèi)生整潔。4.不要戴著手套操作機(jī)器人示教盤(pán)，如需要手動(dòng)控制機(jī)器人時(shí)，應(yīng)確保機(jī)器人動(dòng)作范圍內(nèi)無(wú)任何人員和障礙物，將速度由慢到快逐漸調(diào)整，避免速度突變?cè)斐扇藛T或設(shè)備損害。5，執(zhí)行程序前應(yīng)確保:機(jī)器人工作區(qū)不得有無(wú)關(guān)的人員、工具或物品，工件夾緊可靠并確認(rèn)。6，機(jī)器人動(dòng)作速度太快，存在危險(xiǎn)性，操作人員應(yīng)負(fù)責(zé)維護(hù)工作站正常運(yùn)行秩序;嚴(yán)禁非工作人員進(jìn)入工作區(qū)域。7.機(jī)器人運(yùn)行過(guò)程中嚴(yán)禁操作人員離開(kāi)現(xiàn)場(chǎng)，以確保發(fā)生意外情況的緊急處理。8.機(jī)器人工作時(shí)，操作人員應(yīng)注意查看線纜和氣路線管狀況，防止其纏繞在機(jī)器人上。線纜和線管不能?chē)?yán)重繞曲成麻花狀或與硬物件摩擦，以避免內(nèi)部線芯折斷或裸露，引起線路故障。9.機(jī)器人示教器和線纜不能放置在變位機(jī)上，應(yīng)隨手?jǐn)y帶，或掛在操作位置上。10.當(dāng)機(jī)器人停止工作時(shí)，不要認(rèn)為其已經(jīng)完成工作了，因?yàn)闄C(jī)器人很可能是在等待讓它繼續(xù)移動(dòng)的輸入信號(hào)。11.因故離開(kāi)設(shè)備工作區(qū)前應(yīng)按下急停開(kāi)關(guān)，避免突然斷電造成關(guān)機(jī)零位丟失，并將示教器放置在安全位置。12.工作結(jié)束，應(yīng)將機(jī)器人置于零位位置或安全位置。13.嚴(yán)禁在控制柜內(nèi)隨便放置配件、工具、雜物和安全帽等，以免影響到部分線路，造成設(shè)備異常損壞。14.實(shí)訓(xùn)任務(wù)完成后，先清理線纜、雜物和工具，應(yīng)將設(shè)備恢復(fù)至初始位置，然后關(guān)斷電源開(kāi)關(guān)和氣源開(kāi)關(guān)，填寫(xiě)操作實(shí)訓(xùn)記錄。15．嚴(yán)格遵守機(jī)器人設(shè)備的日常維護(hù)制度。實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目一：上下料機(jī)器人手爪的設(shè)計(jì)與安裝一、實(shí)訓(xùn)任務(wù)了解實(shí)訓(xùn)安全操作規(guī)范及注意事項(xiàng)，了解上下料工作站系統(tǒng)的分類(lèi)及構(gòu)成，了解上下料工作站系統(tǒng)中工業(yè)機(jī)器人的特點(diǎn)及選型。依據(jù)實(shí)訓(xùn)所使用的工業(yè)機(jī)器人及加工零件，利用實(shí)訓(xùn)現(xiàn)場(chǎng)具有的零、部件、電子元器件及氣動(dòng)元件，設(shè)計(jì)出上下料機(jī)器人手爪的機(jī)械結(jié)構(gòu)和控制電路、控制氣路后，組裝機(jī)器人手爪，按原理圖連接好控制電路和控制氣路，并將手爪安裝到工業(yè)機(jī)器人法蘭上。二、實(shí)訓(xùn)目標(biāo)1、掌握實(shí)訓(xùn)安全操作規(guī)范及注意事項(xiàng)；2、認(rèn)識(shí)上下料工作站系統(tǒng)；3、掌握上下料工作站系統(tǒng)中工業(yè)機(jī)器人的手爪結(jié)構(gòu)；4、掌握上下料工作站系統(tǒng)中工業(yè)機(jī)器人手爪的控制電路和控制氣路；5、掌握工業(yè)機(jī)器人的手爪的安裝；6、掌握工業(yè)機(jī)器人手爪控制電路和控制氣路的連接。三、實(shí)訓(xùn)步驟1、認(rèn)識(shí)工業(yè)機(jī)器人的安全操作規(guī)范及注意事項(xiàng)。2、認(rèn)識(shí)上下料工作站系統(tǒng)，了解上下料工作站的分類(lèi)，了解上下料工作站的組成與工作原理，理解上下料機(jī)器人選型及安裝方法。3、依據(jù)實(shí)訓(xùn)所使用的工業(yè)機(jī)器人及加工零件，利用實(shí)訓(xùn)現(xiàn)場(chǎng)具有的零、部件，設(shè)計(jì)出上下料機(jī)器人手爪的機(jī)械結(jié)構(gòu)。4、按設(shè)計(jì)的手爪結(jié)構(gòu)，組裝手爪。5、利用實(shí)訓(xùn)現(xiàn)場(chǎng)具有的電子元器件及氣動(dòng)元件，設(shè)計(jì)出上下料機(jī)器人手爪的控制電路和控制氣路。6、連接手爪的控制電路和控制氣路。7、將手爪安裝到機(jī)器人法蘭上。注意：手爪結(jié)構(gòu)和連接線路的美觀、整齊。實(shí)訓(xùn)小結(jié)1、總結(jié)上下料工作站系統(tǒng)的組成。（20分）機(jī)器人本體（示教器、控制柜、電源開(kāi)關(guān)）PLC：西門(mén)子S7-1200變頻器:三菱變頻器FR-D720S-1.5K-CHT光電傳感器:BR100-DDT-P電機(jī):JW-6314中間繼電器：MY4N-J空氣開(kāi)關(guān)：NXB-63傳送帶：CHM-3氣爪：MHS3-40D24V電源：MATNOPN-3069752、簡(jiǎn)述上下料工作站系統(tǒng)的分類(lèi)。（20分）(1)機(jī)床上下料工作站①數(shù)控機(jī)床上下料工作站②加工中心上下料工作站(2)生產(chǎn)線上下料工作站①流水線上下料工作站②柔性生產(chǎn)線上下料工作站(3)專(zhuān)用機(jī)械上下料工作站①鍛造機(jī)器人上下料②鑄造上下料工作站③沖壓上下料工作站④注塑上下料工作站⑤焊接及折彎?rùn)C(jī)上下料工作站3、繪制手爪的氣動(dòng)原理圖。（30分）三爪氣缸的張開(kāi)與閉合，主要由起源裝置通氣和斷氣控制張開(kāi)和閉合，如下圖所示，氣源裝置通氣通過(guò)二位三通閥控制氣爪1和氣爪2的張開(kāi)和閉合。繪制手爪的電氣控制原理圖。（30分）機(jī)器人控制柜給定輸入信號(hào)，線圈KA1得電，電磁閥KA1常開(kāi)變常閉，電磁閥得電，控制氣爪閉合

實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目二：機(jī)器人與機(jī)床的電氣控制設(shè)計(jì)一、實(shí)訓(xùn)任務(wù)依據(jù)本次實(shí)訓(xùn)所使用的工業(yè)機(jī)器人、手爪及機(jī)床元件，利用現(xiàn)有零部件、電子元器件及氣動(dòng)元件，設(shè)計(jì)出上下料機(jī)器人的I/O通信線路和機(jī)床卡盤(pán)、主軸的控制電路后，按所設(shè)計(jì)的線路進(jìn)行實(shí)際連接。并在工業(yè)機(jī)器人示教器中對(duì)輸入輸出信號(hào)進(jìn)行軟件配置。二、實(shí)訓(xùn)目標(biāo)1、掌握工業(yè)機(jī)器人I/O通信線路設(shè)計(jì)方法；2、掌握工業(yè)機(jī)器人I/O通信的軟件配置；3、掌握機(jī)床各部件的電氣控制線路設(shè)計(jì)方法；4、掌握工業(yè)機(jī)器人I/O通信的硬件線路連接；5、掌握機(jī)床設(shè)備的電氣控制線路連接；三、實(shí)訓(xùn)步驟1、查閱工業(yè)機(jī)器人上下料工作站的相關(guān)知識(shí)，了解上下料工作站的工作流程。2、列出工業(yè)機(jī)器人與外圍設(shè)備通信所需要的I/O信號(hào)。3、設(shè)計(jì)工業(yè)機(jī)器人I/O通信的電氣控制線路。4、進(jìn)行工業(yè)機(jī)器人I/O通信的軟件配置與控制線路連接。5、設(shè)計(jì)機(jī)床主軸和卡盤(pán)的電氣控制線路。6、進(jìn)行機(jī)床主軸和卡盤(pán)的電氣控制線路連接。實(shí)訓(xùn)小結(jié)1、列出上下料機(jī)器人的I/O通信信號(hào)。（15分）輸入信號(hào)分配信號(hào)接口信號(hào)名信號(hào)內(nèi)容DI9D652_15_IN9傳感器輸出信號(hào)分配信號(hào)接口信號(hào)名信號(hào)內(nèi)容DO1D652_15_OUT4正轉(zhuǎn)啟動(dòng)DO2D652_15_OUT14低速DO3D652_15_OUT13中速DO4D652_15_OUT12高速DO5D652_15_OUTUN反轉(zhuǎn)啟動(dòng)DO6D652_15_OUT8氣爪1DO7D652_15_OUT9氣爪22、繪制上下料機(jī)器人的輸入信號(hào)接線圖。（15分）三爪氣缸的張開(kāi)，需要對(duì)機(jī)器人進(jìn)行信號(hào)的反饋。采用磁性開(kāi)關(guān)作為檢測(cè)元件，反饋信號(hào)連接到工業(yè)機(jī)器人輸入接口的信號(hào)，如下圖所示。3、繪制上下料機(jī)器人的輸出信號(hào)接線圖。（15分）三爪氣缸的閉合，需要對(duì)機(jī)器人進(jìn)行信號(hào)的反饋。采用磁性開(kāi)關(guān)作為檢測(cè)元件，反饋信號(hào)連接到工業(yè)機(jī)器人輸出接口的信號(hào)，如下圖所示。4、繪制機(jī)床主軸的控制電路接線圖。（15分）本次用電動(dòng)機(jī)來(lái)模擬機(jī)床主軸的正轉(zhuǎn)反轉(zhuǎn)（加工），用變頻器來(lái)實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)的調(diào)速，電路圖如下圖所示。5、繪制機(jī)床卡盤(pán)的控制電路接線圖。（20分）通過(guò)傳感器的信號(hào)來(lái)判斷工件是否到位，到位則卡盤(pán)閉合夾緊工件，工件進(jìn)行加工，電路圖如下圖所示。

繪制機(jī)床主軸的控制氣路接線圖。（20分）本次由固定在桌上的氣爪來(lái)模擬機(jī)床卡盤(pán)，通過(guò)PLC傳遞信號(hào)控制電磁閥通氣或斷氣來(lái)實(shí)現(xiàn)機(jī)床卡盤(pán)的張開(kāi)和閉合，控制氣路圖如下圖所示。

實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目三：上下料機(jī)器人參數(shù)設(shè)置與程序編制一、實(shí)訓(xùn)任務(wù)按照上下料工作站系統(tǒng)的工作需求，設(shè)置工業(yè)機(jī)器人控制所必須的參數(shù)，設(shè)計(jì)工業(yè)機(jī)器人的工作流程，編寫(xiě)工業(yè)機(jī)器人控制程序，最后將程序錄入工業(yè)機(jī)器人示教器，并調(diào)試程序，保證控制程序的正確性和控制功能的實(shí)現(xiàn)。二、實(shí)訓(xùn)目標(biāo)1、掌握工業(yè)機(jī)器人機(jī)床上下料工作站的工作流程及工作原理；2、掌握工業(yè)機(jī)器人控制程序的編寫(xiě)方法；3、掌握工業(yè)機(jī)器人程序錄入的方法和步驟；4、掌握工業(yè)機(jī)器人程序調(diào)試的方法；5、具有實(shí)際問(wèn)題解決的能力。三、實(shí)訓(xùn)步驟1、查閱工業(yè)機(jī)器人上下料工作站的相關(guān)知識(shí)，了解上下料工作站的工作流程。2、繪制工業(yè)機(jī)器人控制流程圖。3、列出工業(yè)機(jī)器人控制所需點(diǎn)位、變量及例行程序。4、設(shè)置工業(yè)機(jī)器人參數(shù)，包括：工具坐標(biāo)系、有效載荷、新建變量等。5、編寫(xiě)工業(yè)機(jī)器人程序。6、將編寫(xiě)的工業(yè)機(jī)器人程序錄入示教器。7、調(diào)試工業(yè)機(jī)器人程序，保證程序的正確性和控制功能的實(shí)現(xiàn)。四、實(shí)訓(xùn)小結(jié)1、簡(jiǎn)要說(shuō)明上下料機(jī)器人工具坐標(biāo)系設(shè)置方法。（15分）ABB菜單——>手動(dòng)操縱——>線性、基座標(biāo)系、默認(rèn)工件wobj0——>工具坐標(biāo)系中新建工具——>選中新建工具編輯定義——>TCP默認(rèn)法和4點(diǎn)——>手動(dòng)操作機(jī)器人以盡量不同四種姿態(tài)使得工具TCP和外部固定尖點(diǎn)重合并記錄點(diǎn)位——>確定得到計(jì)算結(jié)果不大于3毫米——>確定結(jié)果

2、繪制機(jī)器人工作流程圖。（15分）

3、列出上下料機(jī)器人控制程序所需變量。（15分）序號(hào)變量名變量類(lèi)型變量功能初始值1variate-gjdwBool檢測(cè)工件是否到位True2variate-qlBool檢測(cè)是否夾取到工件False3variate-slBool檢測(cè)工件是否在卡盤(pán)上False4variate-jgBool檢測(cè)工件是否加工完成False4、列出上下料機(jī)器人控制程序所需點(diǎn)位。（15分）點(diǎn)位名點(diǎn)位功能說(shuō)明位置說(shuō)明p_get_home安全點(diǎn)抓取安全點(diǎn)p_get抓取點(diǎn)抓取點(diǎn)phome安全點(diǎn)機(jī)器人安全點(diǎn)p_get_fang加工的點(diǎn)放置加工的點(diǎn)5、列出上下料機(jī)器人控制程序所需例行程序（將所有程序打印附后頁(yè)）。（40分）序號(hào)例行程序名程序功能程序類(lèi)型1PROCshang（）上料例行程序Module2PROCxia（）下料例行程序Module3PROCjg（）加工例行程序Module4PROCmain（）連接各個(gè)例行程序User

實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目四：上下料工作站的調(diào)試與運(yùn)行一、實(shí)訓(xùn)任務(wù)按上下料工作站系統(tǒng)中工業(yè)機(jī)器人的運(yùn)行軌跡需求，精確的調(diào)試并保存工業(yè)機(jī)器人控制點(diǎn)位，保證個(gè)位置的準(zhǔn)確性。最終調(diào)試整個(gè)上下料工作站系統(tǒng)，使其正確運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)上下料動(dòng)作，并錄制工作視頻。二、實(shí)訓(xùn)目標(biāo)1、掌握工業(yè)機(jī)器人手動(dòng)操縱的方法；2、掌握工業(yè)機(jī)器人精確點(diǎn)位的調(diào)試方法；3、掌握工業(yè)機(jī)器人點(diǎn)位的保存與修改方法；4、掌握上下料工作站系統(tǒng)的調(diào)試方法；5、具有實(shí)際問(wèn)題的解決能力；三、實(shí)訓(xùn)步驟1、按照列出的工業(yè)機(jī)器人點(diǎn)位列表，逐一調(diào)試并保存各點(diǎn)位；注意點(diǎn)位的精確性和機(jī)器人姿態(tài)的優(yōu)美。2、調(diào)試上下料工作站系統(tǒng)。3、運(yùn)行上下料工作站系統(tǒng)多次，保證正確性。4、錄制上下料工作站系統(tǒng)工作視頻并上交。實(shí)訓(xùn)小結(jié)1、總結(jié)上下料工作站調(diào)試中出現(xiàn)的問(wèn)題。（30分）板卡沒(méi)有信號(hào)解決方法：重啟電源變頻器故障解決方法：更換變頻器程序編寫(xiě)錯(cuò)誤解決方法：根據(jù)要求編程氣爪松動(dòng)，導(dǎo)致無(wú)法抓取物料解決方法：加固氣爪，保持足夠抓力顏色傳感器損壞，無(wú)法感應(yīng)物料解決方法：更換顏色傳感器信號(hào)指令錯(cuò)誤解決方法：調(diào)試程序，修改錯(cuò)誤指令接線錯(cuò)誤，氣爪無(wú)法自動(dòng)控制解決方法：檢測(cè)錯(cuò)誤電路，更換接線思路2、錄制上下料工作站的運(yùn)行過(guò)程，制作視頻并上交。（70分）

MODULEMainModule CONSTjointtargetphome:=[[-92.0322,-2.04021,3.18428,-0.521795,-6.35966,-38.4866],[9E+09,9E+09,9E+09,9E+09,9E+09,9E+09]]; CONSTrobtargetp_get:=[[658.09,16.17,492.66],[0.692468,-0.21001,0.657082,-0.211252],[0,0,-1,1],[9E+09,9E+09,9E+09,9E+09,9E+09,9E+09]]; CONSTrobtargetp_get_home:=[[658.09,16.17,692.66],[0.692467,-0.21001,0.657083,-0.211252],[0,0,-1,1],[9E+09,9E+09,9E+09,9E+09,9E+09,9E+09]]; CONSTrobtargetp_put:=[[43.59,-554.13,562.06],[0.683179,0.655748,0.242139,-0.211256],[-1,0,0,1],[9E+09,9E+09,9E+09,9E+09,9E+09,9E+09]]; CONSTrobtargetp_put_home:=[[43.14,-557.26,562.33],[0.683923,0.655053,0.242255,-0.210872],[-1,0,0,1],[9E+09,9E+09,9E+09,9E+09,9E+09,9E+09]]; CONSTrobtargetp_get_fang{6}:=[[[43.59,-554.13,562.06],[0.683178,0.655749,0.242138,-0.211258],[-1,0,0,1],[9E+09,9E+09,9E+09,9E+09,9E+09,9E+09]],[[-82.89,-620.83,383.57],[0.293828,0.304519,0.624929,-0.656047],[-2,-1,-1,1],[9E+09,9E+09,9E+09,9E+09,9E+09,9E+09]],[[43.59,-554.13,562.06],[0.683179,0.655748,0.242139,-0.211256],[-1,0,0,1],[9E+09,9E+09,9E+09,9E+09,9E+09,9E+09]],[[43.59,-554.13,562.06],[0.683179,0.655748,0.242139,-0.211256],[-1,0,0,1],[9E+09,9E+09,9E+09,9E+09,9E+09,9E+09]],[[43.59,-554.13,562.06],[0.683179,0.655748,0.242139,-0.211256],[-1,0,0,1],[9E+09,9E+09,9E+09,9E+09,9E+09,9E+09]],[[43.59,-554.13,562.06],[0.683179,0.655748,0.242139,-0.211256],[-1,0,0,1],[9E+09,9E+09,9E+09,9E+09,9E+09,9E+09]]]; CONSTjointtargetphome10:=[[-97.3366,26.6343,5.61476,-18.3948,-34.9664,68.0307],[9E+09,9E+09,9E+09,9E+09,9E+09,9E+09]]; CONSTjointtargetphome20:=[[-98.4698,54.6026,-5.01125,-7.89326,-55.0913,-33.8827],[9E+09,9E+09,9E+09,9E+09,9E+09,9E+09]]; PROCmain() WaitDID652_15_IN9,0; shang; jg; WaitTime2; xia; ENDPROC PROCshang() MoveAbsJphome\NoEOffs,v1000,fine,tool0; MoveLp_get_home,v1000,fine,tool0; MoveLp_get,v1000,fine,tool0; WaitTime0.5; SetD652_15_OUT8; WaitTime0.5; MoveLp_get_home,v1000,fine,tool0; MoveAbsJphome\NoEOffs,v1000,fine,tool0; MoveLOffs(p_get_fang{1},-100,0,0),v1000,fine,tool0; MoveLOffs(p_get_fang{1},0,0,0),v1000,fine,tool0; WaitTime0.5; SetD652_15_OUT9; WaitTime0.5; ResetD652_15_OUT8; WaitTime0.5; MoveLOffs(p_get_fang{1},-100,0,0),v1000,fin