工業(yè)機器人工作站系統(tǒng)組建課件 6.2工業(yè)機器人與數(shù)控機床的程序編寫

工業(yè)機器人與數(shù)控機床的I/OLink通信工業(yè)機器人機床上下料工作站系統(tǒng)組建任務6.2工業(yè)機器人與數(shù)控機床的程序編寫CONTENTS目錄任務描述1234學習目標知識準備任務實施01任務描述任務描述

完成數(shù)控系統(tǒng)與機器人I/O信號分配后，需要將所分配信號寫入數(shù)控系統(tǒng)PMC程序以及機器人程序當中實現(xiàn)對應功能。本任務將針對FANUC機器人以及FANUC0i-MF數(shù)控系統(tǒng)編寫程序，完成設備的信號與外設的匹配關系，實現(xiàn)機床與機器人上下料的功能。學習目標02學習目標1.能編寫機床上下料PMC程序2.能編寫機床上下料機器人程序知識準備03知識準備1.FANUCPMC概念

PMC(ProgrammableMachineController,就是內(nèi)置于CNC用來執(zhí)行數(shù)控機床順序控制操作的可編程機床控制器

PMC在數(shù)控機床上實現(xiàn)的功能主要包括:工作方式控制、速度倍率控制、自動運行控制、手動運行控制、主軸控制、機床鎖住控制、程序校驗控制硬件超程和急?？刂?、輔助電機控制、外部報警和操作信息控制等。。知識準備2.PMC、CNC、機床（MT）之間的關系CNC（ComputerizedNumericalControl)：計算機控制的數(shù)控裝置PMC（ProgrammableMachineController)：可編程順序邏輯控制器CNC中系統(tǒng)的控制軟件已安裝完畢，只需要制作完成機械動作控制即可。PMC是內(nèi)置于CNC、負責執(zhí)行數(shù)控機床順序控制操作的可編程機床控制器。PMC的信息交換是以PMC為中心，在CNC、PMC和機床三者之間進行信息交互，如圖1所示。知識準備2.PMC、CNC、機床（MT）之間的關系1）CNC是數(shù)拉系統(tǒng)的核心,機床上I/O要與CNC交換信息,要道過PMC處理才能完成,因此，PMC在機床與CNC之間發(fā)揮橋梁作用。2）機床本體信號進人PMC，輸入信號X信號，輸出到機床本體的信號為Y信號。機床本體輸入/輸出信號的地址分配和含義原則上由機床廠定義分配。3）根據(jù)機床動作要求編制PMC程序時，由PMC處理后送給CNC裝置的信號為G信號，CNC處理結果產(chǎn)生的標志位為F信號，直接用于PMC邏輯編程，G信號以及F信號含義已由FANUC指定。PMC本身還具備內(nèi)部地址（內(nèi)部繼電器、可變定時器、計數(shù)器、保持型繼電器等），在需要時也可以把PMC作為普通PLC使用。。知識準備3.PMC信號分類X：來自機床側的輸入信號。如接近開關、極限開關、壓力開關、操作按鈕等輸入信號元件。PMC接收從機床側各裝置的輸入信號，在梯形圖中進行邏輯運算，作為機床動作的條件及對外圍設備進行診斷的依據(jù)。Y：由PMC輸出到機床側的信號。在PMC控制程序中，根據(jù)機床設計的要求，輸出信號控制機床側的電磁閥、接觸器、信號燈等動作，滿足機床運行的需要。F：由控制伺服電機與主軸電機的系統(tǒng)部分側輸入到PMC信號。系統(tǒng)部分就是將伺服電機和主軸電機的狀態(tài)，以及請求相關機床動作的信號（如移動中信號、位置檢測信號、系統(tǒng)準備完成信號等），反饋到PMC中去進行邏輯運算，作為機床動作的條件及進行自診斷的依據(jù)。G：由PMC側輸出到系統(tǒng)部分的信號。對系統(tǒng)部分進行控制和信息反饋（如軸互鎖信號、M代碼執(zhí)行完畢信號等）。知識準備4.機器人機床上下料程序設計在本次任務中，機器人首先從HOME點出發(fā)經(jīng)料倉取物料，然后運動至機床氣動門前等待機床以及卡盤打開；機器人運動將物料輸送至機床卡盤處后等待卡盤夾緊；機器人運動至機床氣動門外安全點等待機床門關閉后發(fā)送循環(huán)啟動指令至機床；機床完成加工程序后想機器人發(fā)出請求取件信號，機器人請求機床開門后運動至卡盤處夾取工件，最后將工件放回料倉。為完成機器人機床上下料任務，在編寫機器人程序前需要對任務進行示教點進行規(guī)劃，規(guī)劃機器人在完成上下料過程中所需要示教的關鍵點位，本次任務關鍵示教點可參考表1所示。知識準備示教點備注PR[1]HOME點PR[10]物料安全點PR[11]取料點PR[12]機床門外安全點PR[13]卡盤外安全點PR[14]物料放置卡盤點表1機器人上下料程序關鍵示教點位知識準備根據(jù)任務流程繪制機器人上下料任務流程圖如圖2所示：任務實施04任務實施任務1. 機器人程序編寫序號程序備注1JPR[1]100%FINE運動至HOME點2DO106=OFF初始化加工完成信號3DO81=OFF機器人卡爪松開4LPR[10]200mm/sFINE運動至物料安全點5LPR[11]100mm/sFINE運動至物料點6DO81=ON機器人卡爪抓緊工件7WAIT0.5SEC

8LPR[10]200mm/sFINE運動至物料安全點9LPR[12]200mm/sFINE運動至機床門外安全點10DO101=ON發(fā)送請求機床開門信號11DO102=OFF

12WAITDI101=ON等待機床門打開任務實施任務1. 機器人程序編寫序號程序備注13DO103=ON發(fā)送請求機床卡盤松開信號14DO104=OFF

15WAITDI103=ON等待卡盤松開16LPR[13]200mm/sFINE運動至卡盤外安全點17LPR[14]100mm/sFINE將物料放置卡盤處18DO103=OFF

19DO104=ON發(fā)送請求機床卡盤夾緊信號20WAITDI104=ON等待卡盤夾緊21DO81=ON機器人卡爪松開22WAIT0.5SEC

23LPR[13]200mm/sFINE運動至卡盤外安全點24LPR[12]200mm/sFINE運動至機床門外安全點任務實施任務1. 機器人程序編寫序號程序備注25DO105=ON1.0SEC發(fā)送循環(huán)啟動脈沖信號26WAITDI105=ON等待機床加工完成27DO106=OFF發(fā)送復位加工完成信號28WAITDI105=OFF復位加工完成狀態(tài)29WAIT5.0SEC等待5S30DO101=ON發(fā)送請求機床開門信號31DO102=OFF

32WAITDI101=ON等待機床門打開33LPR[13]200mm/sFINE運動至卡盤外安全點34LPR[14]100mm/sFINE將物料放置卡盤處35DO81=OFF機器人卡爪抓緊36DO103=ON發(fā)送請求機床卡盤松開信號任務實施任務1. 機器人程序編寫序號程序備注37DO104=OFF

38WAITDI103=ON等待卡盤松開39LPR[13]200mm/sFINE運動至卡盤外安全點40END程序結束任務實施2.PMC程序編寫在本任務中，需要在PMC主程序加入機器人控制機床循環(huán)啟動數(shù)控程序的梯圖程序，以及編寫一個機器人與機床和卡盤控制的子程序，來實現(xiàn)機器人與數(shù)控機床上下料控制。任務實施2.PMC程序編寫1.在數(shù)控操作面板按“SYSTEM”按鍵切換至系統(tǒng)參數(shù)界面，然后通過軟鍵“+”找到并選擇“PMC梯圖”，按下“列表”后按下“操作”按鈕，然后按下“縮放”按鈕；2.選擇“編輯”，然后選擇“列表”，此時系統(tǒng)界面會出現(xiàn)“新”軟鍵。任務實施2.PMC程序編寫3.通過按鍵輸入新的子程序名稱“P100”，按下“新”按鍵4.PMC程序列表中選中新建的子程序，按下“縮放”后進入子程序，然后將光標移至程序結尾“SUB72SPE”處，選擇“追加新網(wǎng)”，添加PMC程序。任務實施2.PMC程序編寫5.編寫機器人控制機床開關門程序：由機器發(fā)送X50.0/X50.1開門/關門信號使機床開門/關門信號Y10.0置位/復位，當開門/關門到位后，X10.0/X10.1接通，將信號Y50.0/Y50.1反饋至機器人。6.編寫機器人控制看盤開關門程序：由機器發(fā)送X50.2/X50.3卡盤松開/夾緊信號使機床卡盤松開/夾緊信號Y10.1置位/復位，當松開/夾緊到位后，X10.2/X10.3接通，將信號Y50.2/Y50.3反饋至機器人。任務實施2.PMC程序編寫7.編寫數(shù)控程序結束輸出信號：數(shù)控系統(tǒng)檢測到程序結束代碼M30后F9.4將輸出一個脈沖信號，將該信號自鎖后發(fā)送至機器人Y50.4。8.完成程序編寫后，通過通過軟鍵“+”找到“追加結束”完成程序編寫，通過軟鍵“+”找到“推出編輯”，按下后提示“真要修改程序嗎？”以及“程序是否寫到FLASHROM中”，均選擇“是”，完成程序寫入系統(tǒng)。任務實施3.在主程序中插入子程序1.在數(shù)控操作面板按“SYSTEM”按鍵切換至系統(tǒng)參數(shù)界面，然后通過軟鍵“+”找到并選擇“PMC梯圖”，選擇通過“列表”找到PMC的“級2”程序。2.按下“梯形圖”按鍵顯示“級2”（主程序）選擇“（操作）”，然后選擇“編輯”進入梯形圖編輯界面。任務實施3.在主程序中插入子程序3.在PMC梯形圖編輯界面中選擇“追加新網(wǎng)”功能按鍵，進入PMC梯形圖NET編輯界面。4.在編輯界面中輸入F1.0“NC”報警常閉觸點，然后調(diào)用通過“CALL”指令P100子程序，完成后選擇“追加結束”。任務實施3.在主程序中插入子程序5通過軟鍵“+”找到并選擇“推出編輯”6.按下后提示“真要修改程序嗎？”以及“程序是否寫到FLASHROM中”，均選擇“是”，完成程序寫入系統(tǒng)。任務實施4.機器人控制機床循環(huán)啟動要實現(xiàn)機器人控制機床循環(huán)啟動數(shù)控程序，需要在PMC程序的循環(huán)啟動信號G7.2前并聯(lián)上機器人發(fā)送的啟動信號DO105（X50.4）1.在數(shù)控操作面板按“SYSTEM”按鍵切換至系統(tǒng)參數(shù)界面，然后通過軟鍵“”找到并選擇“PMC梯圖”，通過“列表”找到PMC的“級2”程序。2.選擇“梯形圖”顯示PMC的主程序，按下“（操作）”按鍵后選擇“搜索菜單”任務實施4.機器人控制機床循環(huán)啟動3.通過按鍵輸入“G7.2”，按下“搜索”按鍵，找到G7.2循環(huán)啟動接通的線圈梯圖。4.通過軟鍵“+”找到并選擇“退出”功能后，通過軟鍵“+”找到并選擇“編輯”功能；任務實施4.機器人控制機床循環(huán)啟動5.通過軟鍵“+”找到并選擇“縮放”功能，進入梯形圖編輯界面。6.將光標移至“X4.7”常開觸點下方，通過軟鍵“+”找到常開輸入觸點。任務實施4.機器人控制機床循環(huán)啟動7.按鍵輸入“X50