項(xiàng)目四柔性制造系統(tǒng)各組成單元的結(jié)構(gòu)與工作流程任務(wù)1立體倉儲(chǔ)單元的結(jié)構(gòu)與工作流程任務(wù)2倉庫搬運(yùn)站單元的結(jié)構(gòu)與工作流程任務(wù)3五軸搬運(yùn)站機(jī)器人的結(jié)構(gòu)與工作流程任務(wù)4輸送單元的結(jié)構(gòu)與工作流程任務(wù)5FANUC六關(guān)節(jié)機(jī)器人單元的結(jié)構(gòu)與工作流程任務(wù)6熱處理加工單元的結(jié)構(gòu)與工作流程任務(wù)7PROFIBUS-DP網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用

任務(wù)1立體倉儲(chǔ)單元的結(jié)構(gòu)與工作流程

一、任務(wù)引入YL-268柔性制造系統(tǒng)由浙江亞龍科技有限公司設(shè)計(jì)生產(chǎn)。通過本任務(wù)的學(xué)習(xí)，將使讀者了解和熟悉該系統(tǒng)的組成和工作原理，掌握出料倉儲(chǔ)單元的結(jié)構(gòu)和組成，以及控制編程方法。二、任務(wù)分析通過該任務(wù)的學(xué)習(xí)，應(yīng)達(dá)到的知識(shí)與能力目標(biāo)：(1)熟悉YL-268柔性制造系統(tǒng)的組成。(2)熟悉YL-268柔性制造系統(tǒng)的工作過程。(3)熟悉立體倉儲(chǔ)單元的結(jié)構(gòu)組成，掌握立體倉儲(chǔ)單元的工作流程。(4)掌握小車的運(yùn)行控制方法。三、相關(guān)知識(shí)1.YL-268柔性制造系統(tǒng)的組成YL-268柔性制造系統(tǒng)由浙江亞龍科技有限公司設(shè)計(jì)生產(chǎn)。該裝置的控制由14臺(tái)PLC控制的單元組成，其中主站由一臺(tái)S7-300PLC組成，從站由S7-200PLC組成，其組成框圖如圖4-1所示。主站是由S7-300PLC和西門子WinCCflexible觸摸屏構(gòu)成的雙主站，用來控制12個(gè)從站的啟動(dòng)和停止。從站3、4和5對(duì)應(yīng)立體倉庫1、2和3，立體倉庫1、2為入料倉庫，立體倉庫3為出料倉庫。從站6為立體倉庫搬運(yùn)單元，主要工作是將工件從立體倉庫3中取出放置在傳送帶上的托盤內(nèi)，或者是將加工完成的成品工件或廢件放入到立體倉庫1、2中。從站7、8和11為輸送站，主要控制傳送帶的運(yùn)行。從站9為5軸搬運(yùn)機(jī)器人單元。主要工作是將金屬工件搬運(yùn)到銑床上進(jìn)行加工，或者是將塑料工件搬運(yùn)到鉆床上進(jìn)行加工；最后再將加工好的工件搬運(yùn)到傳送帶上的托盤中。從站10為加工金屬工件的銑床，及加工塑料工件的鉆床。從站14為機(jī)器人搬運(yùn)單元和工件比較單元，機(jī)器人將傳送帶上加工過的工件夾緊，放到視覺比較口中，將加工過的工件與電腦中存儲(chǔ)的標(biāo)準(zhǔn)工件進(jìn)行比較，當(dāng)工件的相似率達(dá)到或超過設(shè)定值(如相似率到達(dá)85%)時(shí)，即判斷工件合格；小于設(shè)定值，即判斷工件不合格。從站13為熱處理單元，主要是對(duì)比對(duì)合格的金屬工件進(jìn)行加熱處理，然后再進(jìn)行冷卻處理。從站12為裝配單元，主要是對(duì)比對(duì)合格的塑料工件進(jìn)行裝配，裝配是按工件顏色進(jìn)行裝配的，即白色小圓柱體與白色工件裝配，藍(lán)色小圓柱體與藍(lán)色工件裝配。2.YL-268柔性制造系統(tǒng)的工作原理1)系統(tǒng)啟動(dòng)系統(tǒng)運(yùn)行包括單機(jī)、聯(lián)機(jī)模式。單機(jī)、聯(lián)機(jī)模式的切換只在停止?fàn)顟B(tài)有效。單機(jī)模式下，啟動(dòng)、停止、復(fù)位、急停命令均來自本地按鈕盒；聯(lián)機(jī)模式下，除急停命令外，其他命令只能來自主站按鈕盒。設(shè)備單元處于就緒狀態(tài)才可以啟動(dòng)。就緒狀態(tài)是指各步進(jìn)、伺服在原點(diǎn)位置、各汽缸處于初始狀態(tài)、急停沒有動(dòng)作、沒有運(yùn)行、沒有執(zhí)行復(fù)位、沒有故障等。系統(tǒng)啟動(dòng)前，須清除各工位上的托盤或工件。2)系統(tǒng)停止單機(jī)模式下，如果給出停止命令，則必須完成本次周期工作后停止運(yùn)行。聯(lián)機(jī)模式下，從站的停止順序按圖4-2所示來實(shí)現(xiàn)。停止順序由主站控制實(shí)現(xiàn)。從站只要接收到主站發(fā)已送過來的停止命令，完成本次工作周期后即可停止。聯(lián)機(jī)情況，給出停止命令，各站響應(yīng)情況如下：(1)立體倉庫1、2、3和立體庫搬運(yùn)單元完成本周期的入庫或出庫工作后停止。(2)輸送站1、3立即停止，電機(jī)停止，電磁鐵復(fù)位。(3)輸送站2的龍門單元完成本次周期工作后停止。(4)五軸搬運(yùn)站完成本次工作周期后停止。(5)鉆床、銑床站在五軸搬運(yùn)站停止運(yùn)行且完成本次工作周期后停止。(6)裝配加工、熱處理站、機(jī)器人視覺完成本次工作周期后停止。3)系統(tǒng)復(fù)位系統(tǒng)復(fù)位包括上電復(fù)位(不是自動(dòng)執(zhí)行，而是按復(fù)位按鈕后執(zhí)行)、急停動(dòng)作復(fù)位，其他情況不允許復(fù)位。有步進(jìn)或伺服的設(shè)備站(立體倉庫1、2、3和立體庫搬運(yùn)單元、五軸搬運(yùn)、鉆床、銑床、機(jī)器人視覺、熱處理、裝配加工、輸送站2等站)以及輸送站1上電后必須手動(dòng)復(fù)位。輸送站3無須上電復(fù)位。聯(lián)機(jī)模式下，從站的復(fù)位順序按圖4-2來實(shí)現(xiàn)，復(fù)位順序由主站控制實(shí)現(xiàn)。從站只要接受到主站放送過來的復(fù)位命令，就立即執(zhí)行復(fù)位流程。4)急停復(fù)位在復(fù)位或運(yùn)行時(shí)急停動(dòng)作，各從站步進(jìn)、伺服、變頻器立即停止，汽缸保持動(dòng)作狀態(tài)，電磁鐵復(fù)位。急停按鈕復(fù)位后，須按復(fù)位按鈕執(zhí)行復(fù)位操作，復(fù)位完成后才可以啟動(dòng)。各站的復(fù)位流程如下：(1)按位置按鈕前先取下手爪夾緊的工件，以及工作平臺(tái)上的工件或托盤。(2)按復(fù)位按鈕，執(zhí)行復(fù)位，使各機(jī)構(gòu)回到初始狀態(tài)。具體工作自己定義。四、任務(wù)實(shí)施1.倉儲(chǔ)單元的組成及結(jié)構(gòu)倉儲(chǔ)單元由配電箱、堆垛機(jī)、高架立體庫體、立體庫臺(tái)架等組成，如圖4-3所示。配電箱上的按鈕、指示燈名稱和地址分配如表4-1所示。堆垛機(jī)由X軸行走引動(dòng)器、Z軸升降引動(dòng)器、Y軸提升平臺(tái)托板伸縮機(jī)構(gòu)組成，其結(jié)構(gòu)如圖4-4所示，圖中1、2和3的含義如表4-2所示。堆垛機(jī)X、Z軸的驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電動(dòng)機(jī)和X、Y、Z軸的行程開關(guān)如圖4-5所示，圖中各標(biāo)號(hào)的含義如表4-3所示。堆垛機(jī)啟動(dòng)運(yùn)行時(shí)，要回到原點(diǎn)位置，定位堆垛機(jī)原點(diǎn)位置是由X軸上的Y2-1-4引動(dòng)器復(fù)位光電傳感器和Z軸的Y2-2-4引動(dòng)器復(fù)位光電傳感器完成。其位置如圖4-6、圖4-7所示，圖中各標(biāo)號(hào)的含義如表4-4所示。2.倉儲(chǔ)單元傳感器的結(jié)構(gòu)和工作原理1)限位行程開關(guān)的結(jié)構(gòu)和工作原理圖4-8為X軸、Z軸限位行程開關(guān)正常工作時(shí)的結(jié)構(gòu)原理圖，當(dāng)引動(dòng)器滑塊上的撞塊沒有和行程開關(guān)的壓片撞到一起時(shí)，觸點(diǎn)A與觸點(diǎn)C導(dǎo)通(常閉觸點(diǎn))，觸點(diǎn)A與觸點(diǎn)B斷開(常開觸點(diǎn))。當(dāng)引動(dòng)器滑塊由于運(yùn)行到終端而撞到行程開關(guān)壓片時(shí)，由于引動(dòng)器滑塊上的撞塊作用，行程開關(guān)上的壓片下移，使舌頭下移，最終觸點(diǎn)A與觸點(diǎn)B導(dǎo)通，觸點(diǎn)A與觸點(diǎn)C斷開。動(dòng)作原理如圖4-9所示。2)光電傳感器的工作原理圖4-10為日本歐姆龍EE-SX674A光電傳感器的外觀圖。其作用是定位X軸、Z軸引動(dòng)器原點(diǎn)位置，當(dāng)它們到達(dá)此處時(shí)便發(fā)出輸出信號(hào)，同時(shí)發(fā)光二極管亮紅燈。圖4-11為光電傳感器原理圖，在端子的正負(fù)極上加DC24V電源，當(dāng)被測(cè)物體在光電傳感器兩極之間時(shí)，遮擋住光線，光電傳感器的輸出端子OUT便發(fā)出開關(guān)量信號(hào)。其動(dòng)作原理如圖4-12所示。3.倉儲(chǔ)單元的工作流程系統(tǒng)復(fù)位后，將旋鈕置于單機(jī)位置，可以在單機(jī)模式下運(yùn)行。運(yùn)行單機(jī)模式前，應(yīng)確保機(jī)械手搬運(yùn)單元的行車位置處于安全位置，即立體倉庫單元小車行走不會(huì)與立體倉庫搬運(yùn)單元發(fā)生碰撞。在單機(jī)模式下，系統(tǒng)默認(rèn)立體倉庫單元小車行走不會(huì)與立體倉庫搬運(yùn)單元運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生安全沖突。根據(jù)整個(gè)柔性生產(chǎn)系統(tǒng)的設(shè)定，可將某個(gè)立體倉庫單元設(shè)定為出料或進(jìn)料倉庫(當(dāng)前設(shè)定立體倉庫單元1為出料倉庫，單元2、3為入料倉庫)。1)入料倉庫工作流程入料倉庫復(fù)位后PLC默認(rèn)為空倉，進(jìn)入單機(jī)模式后將自動(dòng)循序入料。先自動(dòng)將默認(rèn)空盤放置于轉(zhuǎn)運(yùn)倉位，通過轉(zhuǎn)運(yùn)倉位的光電傳感器檢測(cè)確認(rèn)默認(rèn)空盤上無料。如檢測(cè)默認(rèn)空盤上有料，修改倉庫信息后自動(dòng)將料盤返回原倉位，進(jìn)行下一個(gè)空倉位入料；如檢測(cè)確認(rèn)默認(rèn)空盤上無料，則等待人工置料，當(dāng)檢測(cè)空盤上被置有料時(shí)，自動(dòng)將托盤置于原倉位并修改倉庫信息，進(jìn)行下一個(gè)空倉位入料。2)出料倉庫工作流程出料倉庫復(fù)位后PLC默認(rèn)為滿倉，進(jìn)入單機(jī)模式后將自動(dòng)循序出料到轉(zhuǎn)運(yùn)倉位，如遇空盤，修改倉庫信息后循序搜索有托盤。若檢測(cè)到轉(zhuǎn)運(yùn)倉位的料被取走，則自動(dòng)將空盤返回原倉位，進(jìn)行下一個(gè)倉位出料。3)運(yùn)行注意事項(xiàng)(1)在設(shè)備正常自動(dòng)運(yùn)行時(shí)，務(wù)必不要人為碰觸微動(dòng)開關(guān)和將手伸入光電傳感器感應(yīng)范圍內(nèi)，否則將使程序誤判斷導(dǎo)致設(shè)備不能正常運(yùn)行，并且可能造成設(shè)備部件的永久性損壞。(2)在設(shè)備正常自動(dòng)運(yùn)行時(shí)，不允許人為碰觸運(yùn)動(dòng)的機(jī)構(gòu)，否則將導(dǎo)致設(shè)備不能正常運(yùn)行，并且也可能造成設(shè)備部件的永久性損壞。(3)在設(shè)備正常自動(dòng)運(yùn)行時(shí)，沒有發(fā)生故障的情況下，不要按急停按鈕。(4)在設(shè)備運(yùn)行不正常且即將或已經(jīng)發(fā)生碰撞等直接影響到設(shè)備或人身安全的情況下，應(yīng)立即按下急停開關(guān)以免故障擴(kuò)大。(5)在手動(dòng)模式下，提升平臺(tái)托板處于伸出位置，進(jìn)行提升平臺(tái)的升降操作時(shí)，需特別注意托板與上下物料托盤之間的距離。(6)在手動(dòng)模式下進(jìn)行托板的伸縮操作時(shí)，應(yīng)確保托板處于安全位置，才能進(jìn)行伸出操作。4.單機(jī)操作步驟1)上電之前(1)注意整個(gè)電氣線路可能存在多余的部件致使出現(xiàn)短路的現(xiàn)象。(2)在倉庫1(入庫)、倉庫2(入庫)的倉庫位置上放置物料托盤，在倉庫3(出庫)的倉庫位置上放置物料托盤及物料。檢查X軸及Y軸是否在限位范圍之內(nèi)，氣壓是否合適，沒問題后才可以上電。2)上電后第一步(1)觀察紅色指示燈(電源指示燈)有沒有亮，以確認(rèn)系統(tǒng)有沒有電。(2)急停按鈕是否在旋開位置，在單機(jī)測(cè)試時(shí)單機(jī)/聯(lián)機(jī)按鈕是否打到單機(jī)位置或中間位置。(3)在出入庫位置上是否有托盤，有則將其取下。(4)滿足(1)、(2)、(3)三點(diǎn)后，當(dāng)綠色指示燈以2Hz的頻率閃爍時(shí)可以按下復(fù)位按鈕。3)系統(tǒng)復(fù)位在按下復(fù)位按鈕或有復(fù)位信號(hào)后有以下兩點(diǎn)動(dòng)作：(1)伸出汽缸在縮回位置，如果沒有縮回則執(zhí)行縮回操作。(2)汽缸縮回后X軸、Y軸執(zhí)行回零操作；綠色指示燈以0.5Hz的頻率閃爍。復(fù)位完成后要滿足以上兩點(diǎn)，綠色指示燈滅，紅色指示燈常亮。在復(fù)位動(dòng)作中如果出現(xiàn)異常情況則可以按急停按鈕進(jìn)行立刻停止，在急停按鈕按下或有急停信號(hào)的情況下綠色指示燈熄滅，黃色指示燈亮。在急停旋開后黃色指示燈熄滅，綠色指示燈以1Hz的頻率閃爍，這時(shí)可以再次按下復(fù)位按鈕進(jìn)行復(fù)位動(dòng)作。4)系統(tǒng)的運(yùn)行與停止在復(fù)位完成后，系統(tǒng)處于等待狀態(tài)。單機(jī)狀態(tài)：如果系統(tǒng)準(zhǔn)備就緒，則綠色指示燈熄滅；反之則綠色指示燈以1Hz的頻率閃爍。待系統(tǒng)就緒后，按下啟動(dòng)按鈕，系統(tǒng)啟動(dòng)：(1)?X軸、Y軸電機(jī)啟動(dòng)，托盤到達(dá)1#?倉庫位。(2)汽缸伸出，Y軸電機(jī)啟動(dòng)上升取料盤，汽缸縮回。(3)?X軸、Y軸電機(jī)啟動(dòng)，托盤到達(dá)出入庫位置。(4)汽缸伸出，Y軸電機(jī)啟動(dòng)下降放料盤，汽缸縮回。(5)將料盤上的物料取走(出庫)，在PLC得到取料信號(hào)后，如果沒有檢測(cè)到托盤的信號(hào)則直接回到零點(diǎn)。(6)汽缸伸出，Y軸電機(jī)啟動(dòng)上升取托盤，汽缸縮回。(7)?X軸、Y軸電機(jī)啟動(dòng)，托盤回到1#?倉庫位。(8)汽缸伸出，Y軸電機(jī)啟動(dòng)下降放料盤，汽缸縮回。(9)回到零點(diǎn)。回到零點(diǎn)后再執(zhí)行?#2，#3，#4，…，#16倉庫位，執(zhí)行完16個(gè)倉庫位后，倉庫位數(shù)據(jù)清零，從1#?倉庫位開始繼續(xù)執(zhí)行。按下停止按鈕，則系統(tǒng)在一個(gè)周期執(zhí)行完成后停止，同時(shí)倉庫位數(shù)據(jù)清零。5.聯(lián)機(jī)操作步驟在聯(lián)機(jī)狀態(tài)下三個(gè)倉庫的動(dòng)作如下。1)從站3，立體倉庫1(入料)系統(tǒng)就緒后綠色指示燈滅，主站按下啟動(dòng)按鈕，系統(tǒng)啟動(dòng)，并執(zhí)行以下步驟：(1)倉庫進(jìn)入等待狀態(tài)，等待主站信號(hào)。(2)接收物料信號(hào)，進(jìn)行庫位選擇：金屬(#1，#2，…，#8倉庫位)；廢料(#9，#10，…，#16倉庫位)。接收到托盤出庫信號(hào)，立體倉庫開始動(dòng)作。(3)?X軸、Y軸電機(jī)啟動(dòng)，托盤到達(dá)1#?倉庫位或9#?倉庫位(金屬或廢料)。(4)汽缸伸出，Y軸電機(jī)啟動(dòng)上升取料盤，汽缸縮回。(5)?X軸、Y軸電機(jī)啟動(dòng)，托盤到達(dá)出入庫位置。(6)汽缸伸出，Y軸電機(jī)啟動(dòng)下降放料盤，汽缸縮回。(7)向托盤上放物料，在PLC得到物料信號(hào)后，等待入庫信號(hào)，在接收到入庫信號(hào)后進(jìn)入下一步；如果沒有檢測(cè)到托盤的信號(hào)則直接進(jìn)入步驟(3)，取下一個(gè)庫位的托盤。(8)汽缸伸出，Y軸電機(jī)啟動(dòng)上升取料盤，汽缸縮回。(9)?X軸、Y軸電機(jī)啟動(dòng)，托盤到達(dá)1#?倉庫位或9#?倉庫位(金屬或廢料)。(10)汽缸伸出，Y軸電機(jī)啟動(dòng)下降放料盤，汽缸縮回。(11)回到零點(diǎn)，進(jìn)入步驟(1)并等待。兩種物料其中一種執(zhí)行完8個(gè)庫位之后，若繼續(xù)接收到該種物料的入庫請(qǐng)求，則系統(tǒng)報(bào)警，整機(jī)停止。按下停止按鈕，則系統(tǒng)在一個(gè)周期執(zhí)行完成后停止，同時(shí)倉庫位數(shù)據(jù)清零。其運(yùn)行流程如圖4-13所示。2)從站4，立體倉庫2(入料)系統(tǒng)就緒后綠色指示燈滅，主站按下啟動(dòng)按鈕，系統(tǒng)啟動(dòng)，并執(zhí)行以下步驟：(1)倉庫進(jìn)入等待狀態(tài)，等待主站信號(hào)。(2)接收物料信號(hào)，進(jìn)行庫位選擇：白料(#1，#2，…，#8倉庫位)；藍(lán)料(#9，#10，…，#16倉庫位)。接收到托盤出庫信號(hào)，立體倉庫開始動(dòng)作。(3)?X軸、Y軸電機(jī)啟動(dòng)，到達(dá)1#位倉庫或9#位倉庫(白料或藍(lán)料)。(4)汽缸伸出，Y軸電機(jī)啟動(dòng)上升取料盤，汽缸縮回。(5)?X軸、Y軸電機(jī)啟動(dòng)，托盤到達(dá)出入庫位置。(6)汽缸伸出，Y軸電機(jī)啟動(dòng)下降放料盤，汽缸縮回。(7)如果沒有檢測(cè)到托盤的信號(hào)則直接進(jìn)入步驟(3)，取下一個(gè)庫位的托盤；如果檢測(cè)到托盤信號(hào)則X軸電機(jī)啟動(dòng)，使取料鋼盤回到安全位置。(8)向料盤上放物料，在PLC得到物料信號(hào)后，等待入庫信號(hào)，在接收到入庫信號(hào)后X軸電機(jī)啟動(dòng)，使取料鋼盤到達(dá)出入庫位置。(9)汽缸伸出，Y軸電機(jī)啟動(dòng)上升取料盤，汽缸縮回。(10)?X軸、Y軸電機(jī)啟動(dòng)，托盤到達(dá)1#?位倉庫或9#?位倉庫(白料或藍(lán)料)。(11)汽缸伸出，Y軸電機(jī)啟動(dòng)下降放料盤，汽缸縮回。(12)回到零點(diǎn)，進(jìn)入步驟(1)并等待。兩種物料其中一種執(zhí)行完8個(gè)庫位之后，若繼續(xù)接收到該種物料的入庫請(qǐng)求，則系統(tǒng)報(bào)警，整機(jī)停止。按下停止按鈕，則系統(tǒng)在一個(gè)周期執(zhí)行完成后停止，同時(shí)倉庫位數(shù)據(jù)清零。其運(yùn)行流程如圖4-13所示。3)從站5，立體倉庫3(出料)系統(tǒng)就緒后綠色指示燈滅，主站按下啟動(dòng)按鈕，系統(tǒng)啟動(dòng)，并執(zhí)行以下步驟：(1)倉庫進(jìn)入等待狀態(tài)，等待主站信號(hào)，接收到出庫信號(hào)后，立體倉庫開始動(dòng)作。(2)?X軸、Y軸電機(jī)啟動(dòng)，托盤到達(dá)1#?位倉庫。(3)汽缸伸出，Y軸電機(jī)啟動(dòng)上升取料盤，汽缸縮回。(4)?X軸、Y軸電機(jī)啟動(dòng)，料盤到達(dá)出入庫位置。(5)汽缸伸出，Y軸電機(jī)啟動(dòng)下降放料盤，汽缸縮回。(6)將托盤上的物料取走，在PLC得到取料信號(hào)后，延時(shí)3?s進(jìn)入下一步；如果沒有檢測(cè)到托盤的信號(hào)則直接進(jìn)入步驟(2)，取下一個(gè)庫位的物料。(7)汽缸伸出，Y軸電機(jī)啟動(dòng)上升取料盤，汽缸縮回。(8)?X軸、Y軸電機(jī)啟動(dòng)，托盤回到1#?位倉庫。(9)汽缸伸出，Y軸電機(jī)啟動(dòng)下降放料盤，汽缸縮回。(10)回到零點(diǎn)?；氐搅泓c(diǎn)后再執(zhí)行倉庫位?#2，#3，#4，…，#16，執(zhí)行完16個(gè)倉庫位后，倉庫位數(shù)據(jù)清零，從1#?位倉庫開始繼續(xù)執(zhí)行。按下停止按鈕，則系統(tǒng)在一個(gè)周期執(zhí)行完成后停止，同時(shí)倉庫位數(shù)據(jù)清零。其運(yùn)行流程如圖4-13所示。6.控制與保護(hù)1)系統(tǒng)急停處理在機(jī)械運(yùn)行的過程中如果出現(xiàn)故障，可以隨時(shí)按下急停按鈕進(jìn)行緊急停止動(dòng)作。在按下急停按鈕后綠色指示燈熄滅，黃色指示燈亮。在旋開急停按鈕后系統(tǒng)保持原來的位置不變，綠色指示燈以1Hz的頻率閃爍。排除故障后，可以按下復(fù)位按鈕進(jìn)行復(fù)位動(dòng)作。2)?X、Z軸的控制及保護(hù)PLC兩路PTO脈沖輸出(Q0.0，Q0.1)及方向信號(hào)(Q0.2，Q0.3)分別通過兩個(gè)步進(jìn)驅(qū)動(dòng)器來驅(qū)動(dòng)X軸與Z軸步進(jìn)電動(dòng)機(jī)，以實(shí)現(xiàn)小車X軸前后定位及小車Z軸提升平臺(tái)上下定位。兩個(gè)槽型光耦分別提供X軸與Z軸的原點(diǎn)位置信號(hào)。在X軸及Z軸兩端分別安裝兩個(gè)串聯(lián)的微動(dòng)開關(guān)，作為X軸及Z軸的限位保護(hù)。一旦發(fā)生越位，微動(dòng)開關(guān)常閉接點(diǎn)斷開，則繼電器線圈失電，直接斷開驅(qū)動(dòng)器電源，同時(shí)繼電器常開接點(diǎn)斷開，輸出限位信號(hào)至PLC，由PLC停止PTO脈沖輸出。小車的X軸在程序內(nèi)設(shè)定為必須確認(rèn)Y軸提升平臺(tái)托板處于縮回位置才能移動(dòng)。3)?X、Z軸的坐標(biāo)零點(diǎn)設(shè)定及復(fù)位出料倉庫單元X、Z軸采用步進(jìn)電動(dòng)機(jī)開環(huán)控制。在實(shí)際應(yīng)用中，步進(jìn)電動(dòng)機(jī)開環(huán)控制要實(shí)現(xiàn)定位控制，通常由光電傳感器信號(hào)給定一個(gè)坐標(biāo)零點(diǎn)，以此為基礎(chǔ)通過控制PTO脈沖數(shù)來進(jìn)行位置控制。在系統(tǒng)上電及故障恢復(fù)后，一般須對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行復(fù)位，重新找回定位控制坐標(biāo)零點(diǎn)。必要時(shí)，為了消除可能的步進(jìn)電動(dòng)機(jī)開環(huán)控制的失步誤差，應(yīng)在程序正常運(yùn)行過程中進(jìn)行坐標(biāo)零點(diǎn)校正。坐標(biāo)零點(diǎn)位置設(shè)定須考慮工作流程、程序及安全等因素，且在系統(tǒng)進(jìn)行復(fù)位時(shí)找零。

任務(wù)2倉庫搬運(yùn)站單元的結(jié)構(gòu)與工作流程

一、任務(wù)引入三軸龍門式搬運(yùn)機(jī)器人由三個(gè)部分組成，即三軸龍門式機(jī)器人機(jī)構(gòu)、機(jī)器人支架和控制箱?？刂葡渲饕刂迫S龍門式搬運(yùn)機(jī)器人的驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)及氣動(dòng)閥等四個(gè)電氣驅(qū)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)器件的龍門搬運(yùn)。控制箱有相應(yīng)的指示燈，以指示整機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)。通過本任務(wù)的學(xué)習(xí)，使學(xué)生熟悉并掌握三軸龍門式搬運(yùn)機(jī)器人的結(jié)構(gòu)和工作流程。二、任務(wù)分析通過該任務(wù)的學(xué)習(xí)，應(yīng)實(shí)現(xiàn)以下知識(shí)目標(biāo)：(1)對(duì)整體控制系統(tǒng)有基本的了解。(2)認(rèn)識(shí)三軸引動(dòng)器、限位行程開關(guān)、光電傳感器、驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的位置、安裝、型號(hào)規(guī)格和作用。(3)熟悉三軸引動(dòng)器、限位行程開關(guān)、光電傳感器、驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的基本原理。三、相關(guān)知識(shí)1.三軸引動(dòng)器的作用由三軸引動(dòng)器組成的一臺(tái)搬運(yùn)機(jī)器人，其主要作用是將立體倉庫出收貨平臺(tái)上的工件搬運(yùn)到輸送線上的工件托盤內(nèi)，或?qū)⑤斔途€上工件托盤內(nèi)的成品搬運(yùn)到立體倉庫出收貨平臺(tái)上。2．三軸引動(dòng)器的工作原理三軸是指X、Y、Z三個(gè)方向各設(shè)置一臺(tái)引動(dòng)器來滿足搬運(yùn)過程中的位置要求，三軸引動(dòng)器的結(jié)構(gòu)如圖4-14所示，各標(biāo)注說明如表4-5所示。(1)?X軸引動(dòng)器的功能。X軸引動(dòng)器的功能是將抓取機(jī)械手(以下簡稱機(jī)械手)從立體倉庫一側(cè)運(yùn)行到輸送線(A)一側(cè)，或?qū)C(jī)械手從輸送線(A)一側(cè)運(yùn)行到立體倉庫一側(cè)。(2)?Y軸引動(dòng)器的功能。由于設(shè)置了三臺(tái)立體倉庫(源料庫、成品庫、廢品庫)，其出收貨平臺(tái)與Y軸垂直擺放。輸送線(A)上有兩個(gè)工件托盤停放點(diǎn)，并沿Y軸擺放。Y軸引動(dòng)器的功能是驅(qū)動(dòng)機(jī)械手沿Y軸作直線定位運(yùn)行，從而使機(jī)械手能夠準(zhǔn)確地到達(dá)規(guī)定的位置進(jìn)行抓取或釋放操作。(3)?Z軸引動(dòng)器的功能。Z軸引動(dòng)器上安裝了工件抓取機(jī)械手，用于抓緊工件(或釋放工件)。Z軸引動(dòng)器是垂直安裝的，其作用是：使機(jī)械手及工件能夠在垂直方向上下移動(dòng)，從而使工件在垂直方向上脫離托盤或進(jìn)入托盤，即完成對(duì)工件的提起或放下兩個(gè)動(dòng)作的操作。綜合以上三點(diǎn)，X、Y軸引動(dòng)器用于機(jī)械手在水平方向上的精確定位，Z軸引動(dòng)器則完成對(duì)工件提起或放下的操作。氣動(dòng)機(jī)械手爪完成對(duì)工件抓緊或釋放的操作。3.亞龍三軸龍門式搬運(yùn)機(jī)器人的機(jī)構(gòu)1)?Y軸引動(dòng)器械機(jī)構(gòu)說明如圖4-15所示，Y軸引動(dòng)器安裝在步進(jìn)電機(jī)輸出軸上的齒輪與固定在支架上的齒條相嚙合，而步進(jìn)電動(dòng)機(jī)通過其安裝支架與Y軸引動(dòng)器大溜板連接在一起，當(dāng)齒輪跟隨步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的輸出軸一起旋轉(zhuǎn)時(shí)，由于齒輪與齒條的嚙合作用，齒輪將沿旋轉(zhuǎn)方向作直線移動(dòng)，并使步進(jìn)電動(dòng)機(jī)、支架及大溜板跟其一起在導(dǎo)軌引導(dǎo)下沿Y軸作直線移動(dòng)。Y軸引動(dòng)器的配置說明如表4-6所示。2)?X軸引動(dòng)器機(jī)構(gòu)說明通過圖4-16和表4-7可知，X軸引動(dòng)器采用步進(jìn)電動(dòng)機(jī)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，同步輪驅(qū)動(dòng)同步帶進(jìn)行傳動(dòng)，開口型直線滑軌作為移動(dòng)引導(dǎo)，組成了一個(gè)沿X軸方向進(jìn)行往復(fù)移動(dòng)的引動(dòng)器。X軸引動(dòng)器機(jī)構(gòu)的標(biāo)注說明如表4-7所示。3)?Z軸引動(dòng)器機(jī)構(gòu)說明圖4-17為Z軸引動(dòng)器機(jī)構(gòu)圖，表4-8為Z軸引動(dòng)器機(jī)構(gòu)說明。從圖4-17可知，Z軸引動(dòng)器由步進(jìn)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，滾珠絲桿傳動(dòng)，光桿導(dǎo)軌引導(dǎo)，形成一套引動(dòng)器，并上裝氣動(dòng)機(jī)械手指，完成對(duì)工件抓緊提升、放下、釋放等操作。Z軸引動(dòng)器機(jī)構(gòu)標(biāo)注說明如表4-8所示。滾珠絲桿(FNW1404-402)技術(shù)參數(shù)如表4-9所示。4)步進(jìn)驅(qū)動(dòng)器Z軸采用Kinco2M412步進(jìn)驅(qū)動(dòng)器，其特點(diǎn)如下：(1)供電電壓最大可達(dá)直流40?V。(2)采用雙極性恒流驅(qū)動(dòng)方式，最大驅(qū)動(dòng)電流可達(dá)每相1.2?A，可驅(qū)動(dòng)電流小于1.2?A的任何兩相雙極型混合式步進(jìn)電機(jī)。(3)對(duì)于電機(jī)的驅(qū)動(dòng)輸出相電流可通過DIP開關(guān)調(diào)整，以配合不同規(guī)格的電機(jī)。(4)具有DIP開關(guān)可設(shè)定電機(jī)靜態(tài)鎖緊狀態(tài)下的自動(dòng)半流功能，可以大大降低電機(jī)的發(fā)熱。(5)采用專用驅(qū)動(dòng)控制芯片，具有最高可達(dá)256/200的細(xì)分功能，細(xì)分可以通過DIP開關(guān)設(shè)定，能提供最好的運(yùn)行平穩(wěn)性能。(6)控制信號(hào)的輸入電路采用光耦器件進(jìn)行隔離，從而降低了外部噪聲的干擾。X軸采用Kinco2M530步進(jìn)驅(qū)動(dòng)器，其供電電壓為直流24～48?V，輸出相電流為1.2～3.5?A。Y軸采用Kinco2M860步進(jìn)驅(qū)動(dòng)器，其供電電壓為直流24～80?V，輸出相電流為2.5～6.0?A。Z軸采用Kinco2M412步進(jìn)驅(qū)動(dòng)器，其外形和典型接線圖如圖4-18所示。Kinco2M412步進(jìn)驅(qū)動(dòng)器規(guī)格參數(shù)如表4-10所示。在圖4-18所示驅(qū)動(dòng)器的頂部有一個(gè)紅色的八位DIP功能設(shè)定開關(guān)，可以用來設(shè)定驅(qū)動(dòng)器的工作方式和工作參數(shù)，但在更改撥碼開關(guān)的設(shè)定之前一定要斷開電源。DIP開關(guān)的正視圖如圖4-19所示。DIP開關(guān)功能說明如表4-11所示。4.亞龍三軸龍門式搬運(yùn)機(jī)器人控制箱亞龍三軸龍門式搬運(yùn)機(jī)器人控制箱平面圖如圖4-20、圖4-21所示，各標(biāo)注說明如表4-12所示。四、任務(wù)實(shí)施1.控制要求本任務(wù)要求控制X軸、Y軸的單軸運(yùn)動(dòng)。2.任務(wù)要求和目的(1)遵守實(shí)驗(yàn)室規(guī)則，注意人身安全和設(shè)備安全。(2)熟悉控制配電箱的配置。(3)預(yù)習(xí)和掌握各運(yùn)行程序。(4)通過實(shí)驗(yàn)，掌握三軸龍門式搬運(yùn)機(jī)器人的單軸運(yùn)動(dòng)原理和控制方法。3.任務(wù)實(shí)施1)控制配電箱的配置根據(jù)本系統(tǒng)對(duì)三軸龍門式搬運(yùn)機(jī)構(gòu)的定位精度要求，采用步進(jìn)電動(dòng)機(jī)開環(huán)控制。搬運(yùn)機(jī)縱向行走機(jī)構(gòu)采用兩相步進(jìn)電動(dòng)機(jī)2S86Q-3080，配套驅(qū)動(dòng)器2M860。機(jī)械手橫向移動(dòng)采用兩相步進(jìn)電動(dòng)機(jī)2S56Q-2976，配套驅(qū)動(dòng)器2M530。機(jī)械手垂直升降采用兩相步進(jìn)電動(dòng)機(jī)2S42Q-2940，配套驅(qū)動(dòng)器2M412。電氣主控制器選用西門子PLCCPU226DC/DC/DC。CPU226DC/DC/DC提供Q0.0和Q0.1兩路脈沖輸出，以驅(qū)動(dòng)橫向與縱向步進(jìn)電動(dòng)機(jī)實(shí)現(xiàn)機(jī)械手的平面雙軸定位。外加CPU222DC/DC/DC提供Q0.0一路脈沖輸出，以驅(qū)動(dòng)Z軸步進(jìn)電動(dòng)機(jī)實(shí)現(xiàn)機(jī)械手的垂直升降定位。接近開關(guān)TL-M2ME1提供搬運(yùn)機(jī)構(gòu)縱向行走的零坐標(biāo)位置信號(hào)，兩個(gè)槽型光耦分別提供機(jī)械手橫向移動(dòng)及垂直升降的零坐標(biāo)位置信號(hào)，在搬運(yùn)機(jī)構(gòu)縱向行走和機(jī)械手橫向移動(dòng)及機(jī)械手垂直升降導(dǎo)軌兩端分別各安裝兩個(gè)串聯(lián)的微動(dòng)開關(guān)，作為搬運(yùn)機(jī)構(gòu)縱向行走及機(jī)械手橫向移動(dòng)的越位保護(hù)。一旦發(fā)生越位，微動(dòng)開關(guān)常閉接點(diǎn)斷開，則繼電器線圈失電而直接斷開驅(qū)動(dòng)器電源，同時(shí)繼電器常開接點(diǎn)斷開，輸出一個(gè)負(fù)邏輯的越位信號(hào)至PLC，由PLC停止PTO脈沖輸出。2)?X軸運(yùn)行程序程序設(shè)計(jì)使用STEP7-Micro/WIN軟件向?qū)傻腜TO脈沖控制子程序，控制X軸行走，運(yùn)行一小段距離。具體步驟如下：(1)打開STEP7-Micro/WIN軟件，新建一個(gè)項(xiàng)目。點(diǎn)擊工具菜單中的位控向?qū)ы?xiàng)，彈出“位置控制向?qū)А贝翱?，如圖4-22所示，選擇“配置S7-200PLC內(nèi)置PTO/PWM操作”，點(diǎn)擊“下一步”按鈕。(2)如圖4-23所示，選擇“Q0.0”，點(diǎn)擊“下一步”按鈕。(3)如圖4-24所示，選擇“線性脈沖串輸出(PTO)”，點(diǎn)擊“下一步”按鈕。(4)如圖4-25所示，MAX_SPEED設(shè)定為“5000”脈沖/s，MIN_PEED設(shè)定為“500”脈沖/s，SS_SPEED設(shè)定為“500”脈沖/s，點(diǎn)擊“下一步”按鈕。(5)加減速時(shí)間設(shè)定。如圖4-26所示，加減速時(shí)間為默認(rèn)值，點(diǎn)擊“下一步”按鈕。(6)定義包絡(luò)。如圖4-27所示，增加一個(gè)新運(yùn)動(dòng)包絡(luò)，點(diǎn)擊“是(Y)”按鈕。(7)運(yùn)動(dòng)包絡(luò)定義。如圖4-28所示，目標(biāo)速度設(shè)定為“3000”脈沖/s，結(jié)束位置為“6400”脈沖，再點(diǎn)擊“繪制包絡(luò)”按鈕，然后點(diǎn)擊“確認(rèn)”按鈕。(8)配置子程序存儲(chǔ)區(qū)地址。如圖4-29所示，選擇默認(rèn)地址，點(diǎn)擊“下一步”按鈕。(9)生成子程序。如圖4-30所示，點(diǎn)擊“完成”按鈕。(10)現(xiàn)在軟件已經(jīng)自動(dòng)生成PTO脈沖控制子程序：PTO0_CTRL、PTO0_RUN、PTO0_MAN子程序及PTO0_DATA數(shù)據(jù)塊。數(shù)據(jù)塊如圖4-31所示，子程序如圖4-32所示。(11)程序設(shè)計(jì)。在主程序中調(diào)用控制子程序PTO0_CTRL及運(yùn)行包絡(luò)子程序PTO0_RUN，如圖4-33所示。PTO0_CTRL子程序一直使能，PTO0_RUN子程序由單機(jī)/聯(lián)機(jī)開關(guān)使能。(12)輸入脈沖方向控制及指示燈控制梯形圖，如圖4-34所示。X軸運(yùn)行程序至此編寫完成，保存此程序。3)?Y軸運(yùn)行程序新建一個(gè)項(xiàng)目，用STEP7-Micro/WIN軟件位置控制向?qū)蒔TO脈沖控制子程序，與X軸運(yùn)行程序基本相同。脈沖輸出點(diǎn)選擇Q0.1，MAX_SPEED設(shè)定為5000脈沖/s，MIN_SPEED設(shè)定為500脈沖/s，SS_SPEED設(shè)定為500脈沖/s，脈沖方向控制輸出點(diǎn)改為Q0.3。4)?Z軸運(yùn)行程序Z軸運(yùn)行程序也與X軸運(yùn)行程序基本相同，只不過Z軸PTO脈沖由PLCCPU222的Q0.0輸出，Q0.2作為方向控制輸出點(diǎn)。Z軸PTO脈沖控制子程序的各輸入?yún)?shù)通過PLCCPU226的輸出(I/O通信)實(shí)現(xiàn)。(1)新建一個(gè)PLCCPU222項(xiàng)目，用STEP7-Micro/WIN軟件位置控制向?qū)蒔TO脈沖控制子程序。與X軸運(yùn)行程序基本相同，脈沖輸出點(diǎn)選擇Q0.0，MAX_SPEED設(shè)定為5000脈沖/s，MIN_SPEED設(shè)定為500脈沖/s，SS_SPEED設(shè)定為500脈沖/s，脈沖方向控制輸出點(diǎn)改為Q0.2。PLCCPU222脈沖控制程序如圖4-35所示。(2)新建一個(gè)PLCCPU226項(xiàng)目。PLCCPU226脈沖控制程序如圖4-36所示。4.運(yùn)行調(diào)試1)?X軸的控制和運(yùn)行X軸的控制和運(yùn)行步驟如下：(1)在控制箱斷電的情況下，慢慢手動(dòng)將搬運(yùn)機(jī)器人手爪機(jī)構(gòu)推至X軸(橫向)中間位置。(2)運(yùn)行STEP7-Micro/WIN軟件，打開X軸運(yùn)行程序。用通信線將PC與PLC226建立通信，清除PLC226內(nèi)容。編譯后下載程序，將PLC置于運(yùn)行模式。(3)將單機(jī)/聯(lián)機(jī)轉(zhuǎn)換開關(guān)置于正確位置，綠燈亮。PTO0_RUN子程序已經(jīng)使能。(4)按下啟動(dòng)按鈕，并松開，搬運(yùn)機(jī)器人手爪機(jī)構(gòu)沿X軸行走一段距離停止。(5)按下復(fù)位按鈕，并松開，可以觀察到黃燈由滅到亮或由亮到滅，說明脈沖方向控制已經(jīng)改變。(6)再次按下啟動(dòng)按鈕，并松開。搬運(yùn)機(jī)器人沿X軸反方向行走一段距離停止。(7)?Y軸的控制和運(yùn)行實(shí)驗(yàn)完成，退出STEP7-Micro/WIN軟件，斷開電源。2)?Y軸的控制和運(yùn)行Y軸的控制和運(yùn)行步驟如下：(1)在控制箱斷電的情況下，慢慢手動(dòng)將搬運(yùn)機(jī)器人機(jī)構(gòu)推至Y軸(行走)中間位置，并保證三個(gè)立體倉庫單元的小車處于安全位置，不致阻礙搬運(yùn)機(jī)器人機(jī)構(gòu)的行走。(2)運(yùn)行STEP7-Micro/WIN軟件，打開Y軸運(yùn)行程序。用通信線將PC與PLC226建立通信，清除PLC226內(nèi)容。編譯后下載程序，將PLC置于運(yùn)行模式。(3)將單機(jī)/聯(lián)機(jī)轉(zhuǎn)換開關(guān)置于正確位置，綠燈亮。PTO0_RUN子程序已經(jīng)使能。(4)按下啟動(dòng)按鈕，并松開，搬運(yùn)機(jī)器人沿Y軸行走一段距離停止。(5)按下復(fù)位按鈕，并松開，可以觀察到黃燈由滅到亮或由亮到滅，說明脈沖方向控制已經(jīng)改變。(6)再次按下啟動(dòng)按鈕，并松開，龍門式搬運(yùn)機(jī)器人沿Y軸反方向行走一段距離停止。(7)?Y軸的控制和運(yùn)行實(shí)驗(yàn)完成，退出STEP7-Micro/WIN軟件，斷開電源。3)?Z軸的控制和運(yùn)行Z軸的控制和運(yùn)行步驟如下：(1)在控制箱斷電的情況下，慢慢手動(dòng)將搬運(yùn)機(jī)器人手爪機(jī)構(gòu)推至Z軸(垂直)中間位置。(2)運(yùn)行STEP7-Micro/WIN軟件，打開Z軸PLC224運(yùn)行程序。用通信線將PC與PLC224建立通信，清除PLC222內(nèi)容。編譯后下載程序，將PLC置于運(yùn)行模式。(3)打開Z軸PLC226運(yùn)行程序。用通信線將PC與PLC226建立通信，清除PLC226內(nèi)容。編譯后下載程序，將PLC置于運(yùn)行模式。(4)將單機(jī)/聯(lián)機(jī)轉(zhuǎn)換開關(guān)置于正確位置，綠燈亮。PTO0_RUN子程序已經(jīng)使能。(5)按下啟動(dòng)按鈕，并松開，搬運(yùn)機(jī)器人手爪機(jī)構(gòu)沿Z軸垂直升降一段距離停止。(6)按下復(fù)位按鈕，并松開，可以觀察到黃燈由滅到亮或由亮到滅，說明脈沖方向控制已經(jīng)改變。(7)再次按下啟動(dòng)按鈕，并松開，搬運(yùn)機(jī)器人沿Z軸垂直反方向升降一段距離停止。(8)?Z軸的控制和運(yùn)行實(shí)驗(yàn)完成，退出STEP7-Micro/WIN軟件，斷開電源。5．控制與保護(hù)1)上電之前(1)注意整個(gè)電氣線路可能存在多余的部件致使出現(xiàn)短路的現(xiàn)象。(2)在放料臺(tái)上是否有物料存在，Z軸、X軸、Y軸是否在工作范圍以內(nèi)，氣壓是否合適，確認(rèn)沒問題后可以上電。2)上電后第一步(1)觀察紅色指示燈有沒有亮，確認(rèn)系統(tǒng)有沒有電。(2)急停按鈕是否在旋開位置，在單機(jī)測(cè)試時(shí)，單機(jī)/聯(lián)機(jī)按鈕是否打到單機(jī)位置。(3)滿足(1)、(2)兩點(diǎn)后，黃色指示燈沒有亮起，綠色指示燈以2Hz的頻率閃爍時(shí)可以按下復(fù)位按鈕。3)系統(tǒng)復(fù)位系統(tǒng)在按下復(fù)位按鈕或有復(fù)位信號(hào)后有以下動(dòng)作：(1)?Z軸、X軸、Y軸順序回零。(2)夾緊汽缸在松開位；綠色指示燈以0.5Hz的頻率閃爍。(3)復(fù)位完成后要滿足以上兩點(diǎn)，綠色指示燈和黃色指示燈熄滅，紅色指示燈常亮。(4)在復(fù)位動(dòng)作中如果出現(xiàn)異常情況可以按急停按鈕進(jìn)行立刻停止，在急停按鈕按下或有急停信號(hào)的情況下綠色指示燈熄滅，黃色指示燈亮。在急停按鈕旋開后黃色指示燈熄滅，綠色指示燈以1Hz的頻率閃爍，這時(shí)可以再次按下復(fù)位按鈕進(jìn)行復(fù)位。4)系統(tǒng)的運(yùn)行與停止在復(fù)位完成后，系統(tǒng)處于等待狀態(tài)。(1)單機(jī)狀態(tài)：如果系統(tǒng)就緒則綠色指示燈熄滅；反之，綠色指示燈以1Hz的頻率閃爍。待系統(tǒng)就緒后，按下啟動(dòng)按鈕，Y軸移動(dòng)到庫3；再按下啟動(dòng)按鈕，手爪到庫3去夾取物料；再按下啟動(dòng)按鈕，手爪將物料放到運(yùn)輸站1信號(hào)位上的運(yùn)料小車上；最后再按下啟動(dòng)按鈕，Z軸、X軸、Y軸順序回零，本周期結(jié)束。(2)聯(lián)機(jī)狀態(tài)：如果系統(tǒng)就緒則綠色指示燈熄滅；反之，綠色指示燈以0.5?Hz的頻率閃爍。如果收到出庫信號(hào)，則系統(tǒng)動(dòng)作同單機(jī)狀態(tài)；當(dāng)收到入庫信號(hào)時(shí)，X軸上升一定位置，然后Y軸移動(dòng)到庫2，接著手爪將放置在運(yùn)輸站9信號(hào)位運(yùn)料小車上的物料夾取，如果是好料則移動(dòng)到庫2等待位，壞料和金屬料則移動(dòng)到庫1等待位；當(dāng)收到入庫信號(hào)時(shí)，將物料放至相應(yīng)庫位的托盤上；如果入的是庫1，則Z軸、X軸、Y軸順序回零，并且在X軸回零完成的同時(shí)發(fā)送一個(gè)信號(hào)給庫1使其入庫；如果入的是庫2，則Z軸、X軸順序回零，并且在X軸回零完成的同時(shí)發(fā)送一個(gè)信號(hào)給庫2使其入庫，待庫2入庫完成信號(hào)發(fā)過來后，Y軸才能回零。如果在這個(gè)過程中沒有停止信號(hào)，則循環(huán)運(yùn)作；如果有停止信號(hào)，則本周期結(jié)束后停止運(yùn)行。5)系統(tǒng)急停處理在機(jī)械運(yùn)行的過程中如果出現(xiàn)故障，則可以隨時(shí)按下急停按鈕進(jìn)行一個(gè)緊急停止動(dòng)作。在按下急停按鈕后綠色指示燈熄滅，黃色指示燈亮。在旋開急停按鈕后，系統(tǒng)保持原來的位置不變，綠色指示燈以1Hz的頻率閃爍。待排除故障后可以按下復(fù)位按鈕進(jìn)行復(fù)位。

任務(wù)3五軸搬運(yùn)站機(jī)器人的結(jié)構(gòu)與工作流程

一、任務(wù)引入五軸搬運(yùn)站機(jī)器人的主要工作是將要進(jìn)行加工的工件在傳送帶上夾緊，并將金屬工件搬運(yùn)到銑床上進(jìn)行加工，或者是將塑料工件搬運(yùn)到鉆床上進(jìn)行加工，最后再將加工好的工件搬運(yùn)到傳送帶上的托盤中。通過實(shí)訓(xùn)，使學(xué)生熟悉并掌握五軸搬運(yùn)站機(jī)器人的結(jié)構(gòu)和工作流程。二、任務(wù)分析通過該任務(wù)的學(xué)習(xí)，應(yīng)實(shí)現(xiàn)以下知識(shí)目標(biāo)：(1)對(duì)整體的控制系統(tǒng)有基本的了解。(2)通過實(shí)訓(xùn)熟悉工業(yè)機(jī)器人各個(gè)軸動(dòng)作、限位行程開關(guān)、光電傳感器、驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的基本原理、規(guī)格型號(hào)、安裝位置和作用。三、相關(guān)知識(shí)1.五軸搬運(yùn)站機(jī)器人五軸搬運(yùn)站機(jī)器人的機(jī)械手主要功能是將傳送帶上的工件搬運(yùn)到加工機(jī)床上進(jìn)行加工，等加工完成后再將加工機(jī)床上的工件搬運(yùn)回傳送帶上。五軸搬運(yùn)站機(jī)器人具有五個(gè)軸，對(duì)應(yīng)五個(gè)運(yùn)動(dòng)方向，其中J1、J2為伸縮軸和上下運(yùn)動(dòng)軸(由步進(jìn)電動(dòng)機(jī)控制)；J3為旋轉(zhuǎn)軸(0°～220°)，J4軸為前后移動(dòng)軸，J3、J4由直流電機(jī)控制；J5軸為左右移動(dòng)軸，由步進(jìn)電動(dòng)機(jī)控制。其結(jié)構(gòu)如圖4-37所示。2.五軸搬運(yùn)站機(jī)器人的結(jié)構(gòu)如圖4-38所示，P1-1為J1軸直線執(zhí)行器；P1-2為J2軸直線執(zhí)行器；P1-3為J3軸旋轉(zhuǎn)執(zhí)行器；P2-1為J4軸直線執(zhí)行器；P2-2為J5軸直線執(zhí)行器。(1)?J1軸直線執(zhí)行器。如圖4-39所示，P1-1-1為步進(jìn)電機(jī)；P1-1-2為左限位行程開關(guān)，P1-1-3為電纜支架，P1-1-4為固定塊，P1-1-5為滾珠絲杠，P1-1-6為光桿導(dǎo)軌，P1-1-7為右限位行程開關(guān)，P1-1-8為氣動(dòng)手指。(2)?J2軸直線執(zhí)行器。如圖4-40所示，P1-2-1為步進(jìn)電機(jī)；P1-2-2為上限位行程開關(guān)，P1-2-3為行程開關(guān)撞塊，P1-2-4為直線執(zhí)行器滑塊，P1-2-5為光桿導(dǎo)軌，P1-2-6為滾珠絲杠。(3)?J3軸旋轉(zhuǎn)執(zhí)行器。如圖4-41所示，P1-3-1為直流減速電機(jī)，P1-3-2為旋轉(zhuǎn)碼盤，P1-3-3為旋轉(zhuǎn)執(zhí)行器底座，P1-3-4為讀碼光電傳感器，P1-3-5為執(zhí)行器逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)限位行程開關(guān)，P1-3-6為執(zhí)行器順時(shí)針旋轉(zhuǎn)限位行程開關(guān)。J3軸旋轉(zhuǎn)執(zhí)行器的傳動(dòng)剖面圖如圖4-42所示，P1-3-8為平面軸承；P1-3-9為從動(dòng)齒輪支撐架；P1-3-10為從動(dòng)齒輪，齒輪的模數(shù)M?=?1.5，齒數(shù)Z?=?80；P1-3-11為從動(dòng)齒輪，采用軸向軸承；P1-3-12為主動(dòng)齒輪，M?=?1.5，Z?=?32；P1-2-7為J2軸直線執(zhí)行器下固定座；P1-2-8為J2軸直線執(zhí)行器下固定座軸向軸承。(4)?J4軸直線執(zhí)行器。如圖4-43所示，P2-1-1為J4軸直線執(zhí)行器滑板，P2-1-2為J4軸直線執(zhí)行器左限位行程開關(guān)，P2-1-3為限位行程開關(guān)撞塊，P2-1-4為J4軸直線執(zhí)行器滑板連接塊，P2-1-5為J4軸直線執(zhí)行器右限位行程開關(guān)，P2-1-6為傳動(dòng)滾珠絲杠螺母，P2-1-7為傳動(dòng)滾珠絲杠，P2-1-8為直流電機(jī)支架，P2-1-9為直流電機(jī)，P2-1-10為直線導(dǎo)軌。(5)?J5軸直線執(zhí)行器。如圖4-44所示，P2-1為J5軸直線執(zhí)行器。五軸搬運(yùn)站機(jī)器人的電控箱(P3)如圖4-45所示。圖中P3-1為PLCCPU224；P3-2為DP總線通信功能模塊EM277；P3-3為PLCCPU226；P3-4為電源指示燈(紅色)；P3-5為報(bào)警指示燈(橙色)；P3-6為運(yùn)行指示燈(綠色)；P3-7為單機(jī)/聯(lián)機(jī)選擇開關(guān)(黑色)；P3-8急停開關(guān)(紅色)；P3-9為漏電開關(guān)；P3-10為按鈕(綠色)左移J5軸；P3-11為按鈕(綠色)右移J5軸；P3-12為按鈕(綠色)提升J2軸；P3-13為按鈕(綠色)下降J2軸；P3-14為按鈕(綠色)伸出J1軸；P3-15為按鈕(綠色)縮回J1軸；P3-16為三孔兩插電源插座；P3-17為配電箱體。2.光電旋轉(zhuǎn)編碼器驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電動(dòng)機(jī)時(shí)，需要計(jì)算旋轉(zhuǎn)角度，就必須用到光電旋轉(zhuǎn)編碼器，下面對(duì)其進(jìn)行介紹。1)光電旋轉(zhuǎn)編碼器的分類按照工作原理，光電旋轉(zhuǎn)編碼器可分為增量式和絕對(duì)式兩類。增量式光電旋轉(zhuǎn)編碼器是將位移轉(zhuǎn)換成周期性的電信號(hào)，再把這個(gè)電信號(hào)轉(zhuǎn)變成計(jì)數(shù)脈沖，用脈沖的個(gè)數(shù)表示位移的大小。絕對(duì)式光電旋轉(zhuǎn)編碼器的每一個(gè)位置對(duì)應(yīng)一個(gè)確定的數(shù)字碼，因此它的示值只與測(cè)量的起始和終止位置有關(guān)，而與測(cè)量的中間過程無關(guān)。光電旋轉(zhuǎn)編碼器如圖4-46所示。(1)增量式光電旋轉(zhuǎn)編碼器(下面簡稱為增量式編碼器)。該編碼器轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)輸出脈沖，通過計(jì)數(shù)設(shè)備來知道其位置，當(dāng)編碼器不動(dòng)或停電時(shí)，依靠計(jì)數(shù)設(shè)備的內(nèi)部記憶來記住位置。這樣，當(dāng)停電后，編碼器不能有任何的移動(dòng)，當(dāng)來電工作時(shí)，編碼器輸出脈沖過程中也不能有干擾而丟失脈沖，不然，計(jì)數(shù)設(shè)備記憶的零點(diǎn)就會(huì)偏移，而且這種偏移的量是無法獲知的，只有錯(cuò)誤的結(jié)果出現(xiàn)后才能知道。解決的方法是增加參考點(diǎn)，編碼器每經(jīng)過參考點(diǎn)，將參考位置修正后存入計(jì)數(shù)設(shè)備的記憶位置中。在參考點(diǎn)以前是不能保證位置的準(zhǔn)確性的。為此，在工業(yè)控制中每次操作先找參考點(diǎn)，開機(jī)找零等方法。這樣的方法對(duì)有些工控項(xiàng)目比較麻煩，甚至不允許開機(jī)找零(開機(jī)后就要知道準(zhǔn)確位置)，于是就推出了絕對(duì)式光電旋轉(zhuǎn)編碼器。(2)絕對(duì)式光電旋轉(zhuǎn)編碼器(下面簡稱為絕對(duì)式編碼器)。因其具有每一個(gè)位置絕對(duì)唯一、抗干擾、無需掉電記憶等優(yōu)點(diǎn)，故該編碼器已被越來越廣泛地應(yīng)用于各種工業(yè)系統(tǒng)的角度、長度測(cè)量和定位控制中。絕對(duì)式編碼器光碼盤上有許多道刻線，每道刻線依次以2線、4線、8線、16線……編排，這樣，在編碼器的每一個(gè)位置，通過讀取每道刻線的通、暗，獲得一組20～2n-1的唯一的二進(jìn)制編碼(格雷碼)，這就稱為n位絕對(duì)編碼器。這樣的編碼器是由碼盤的機(jī)械位置決定的，它不受停電、干擾的影響。絕對(duì)式編碼器由機(jī)械位置決定的每個(gè)位置的唯一性，它無需記憶，無需找參考點(diǎn)，而且不用一直計(jì)數(shù)，什么時(shí)候需要知道位置，什么時(shí)候就去讀取它的位置。這樣，編碼器的抗干擾特性、數(shù)據(jù)的可靠性大大提高了。由于絕對(duì)式編碼器在定位方面明顯地優(yōu)于增量式編碼器，已經(jīng)越來越多地應(yīng)用于工控定位中。絕對(duì)式編碼器精度高，輸出位數(shù)較多，但如果仍采用并行輸出，則其每一位輸出信號(hào)必須確保連接很好，而且對(duì)于較復(fù)雜工況還需進(jìn)行隔離，連接電纜芯數(shù)較多，由此帶來諸多不便，可靠性也會(huì)降低，因此，絕對(duì)式編碼器在多位數(shù)輸出時(shí)，一般均選用串行輸出或總線型輸出。德國生產(chǎn)的絕對(duì)式編碼器串行輸出最常用的是SSI(同步串行輸出)。2)工作原理光電旋轉(zhuǎn)編碼器裝有一個(gè)中心有軸的光電碼盤，其上有環(huán)形通、暗的刻線，可由光電發(fā)射和接收器件讀取并獲得四組正弦波信號(hào)A、B、C、D，每組正弦波相位之間相差90°(一個(gè)周期的相位差為360°)，若將C、D兩相反向，再疊加在A、B兩相上，便可增強(qiáng)其穩(wěn)定信號(hào)。此外，軸每旋轉(zhuǎn)一周將輸出一個(gè)Z相脈沖，代表零位參考位。由于A、B兩相相差90°，因而可通過比較A相在前還是B相在前來判別編碼器是正轉(zhuǎn)還是反轉(zhuǎn)，并且通過零位脈沖可獲得編碼器的零位參考位。編碼器碼盤的材料有玻璃、金屬、塑料。玻璃碼盤是在玻璃上沉積很薄的刻線，其熱穩(wěn)定性好，精度高；金屬碼盤直接刻線，不易碎，但由于金屬有一定的厚度，精度受到限制，其熱穩(wěn)定性就要比玻璃的差一個(gè)數(shù)量級(jí)；塑料碼盤是經(jīng)濟(jì)型的，其成本低，但精度、熱穩(wěn)定性、壽命均要差一些。分辨率：編碼器以每旋轉(zhuǎn)360°提供多少的通或暗刻線稱為分辨率，也稱解析分度或直接稱多少線，一般在每轉(zhuǎn)分度5～10000線。3)信號(hào)輸出光電旋轉(zhuǎn)編碼器的信號(hào)輸出有正弦波(電流或電壓)、方波(TTL、HTL)、集電極開路(PNP、NPN)、推拉式等多種形式，其中TTL為長線差分驅(qū)動(dòng)(對(duì)稱表示為A、A-；B、B-；Z、Z-)，HTL也稱推拉式或推挽式輸出。編碼器的信號(hào)接收設(shè)備接口應(yīng)與編碼器對(duì)應(yīng)。編碼器的脈沖信號(hào)一般連接計(jì)數(shù)器、PLC、計(jì)算機(jī)，PLC和計(jì)算機(jī)連接的模塊有低速模塊與高速模塊之分，開關(guān)頻率有低有高。單相連接，用于單方向計(jì)數(shù)，單方向測(cè)速。A、B兩相連接，用于正反向計(jì)數(shù)、判斷正反向和測(cè)速。A、B、Z三相連接，用于帶參考位修正的位置測(cè)量。A、A-，B、B-，Z、Z-?連接，由于帶有對(duì)稱負(fù)信號(hào)的連接，在后續(xù)的差分輸入電路中，將共模噪聲抑制，只取有用的差模信號(hào)，因此其抗干擾能力強(qiáng)，可傳輸較遠(yuǎn)的距離。對(duì)于TTL的帶有對(duì)稱負(fù)信號(hào)輸出的編碼器，信號(hào)傳輸距離可達(dá)150m。旋轉(zhuǎn)編碼器由精密器件構(gòu)成，故當(dāng)受到較大的沖擊時(shí)，可能會(huì)損壞內(nèi)部功能，使用上應(yīng)充分注意。4)注意事項(xiàng)(1)安裝。編碼器軸與機(jī)器的連接，應(yīng)使用柔性連接器。在軸上安裝連接器時(shí)，不要硬壓入。即使使用連接器，因安裝不良，也有可能給軸施加比允許負(fù)荷還大的負(fù)荷，或造成撥芯現(xiàn)象。軸承壽命與使用條件有關(guān)，且受軸承荷重的影響特別大。如承受比規(guī)定荷重小的負(fù)荷，則可大大延長軸承壽命。不要將光電旋轉(zhuǎn)編碼器進(jìn)行拆解，否則將有損防油和防滴性能。防滴型產(chǎn)品不宜長期浸在水、油中，表面有水、油時(shí)應(yīng)擦拭干凈。(2)振動(dòng)。光電旋轉(zhuǎn)編碼器上的振動(dòng)往往會(huì)引起誤脈沖的發(fā)生。因此，應(yīng)對(duì)設(shè)置場所、安裝場所加以注意。編碼器每轉(zhuǎn)發(fā)生的脈沖數(shù)越多，旋轉(zhuǎn)槽圓盤的槽孔間隔越窄，越易受到振動(dòng)的影響；在低速旋轉(zhuǎn)或停止時(shí)，加在軸或本體上的振動(dòng)也會(huì)使旋轉(zhuǎn)槽圓盤抖動(dòng)，可能會(huì)造成誤脈沖。(3)配線和連接。錯(cuò)誤的配線可能會(huì)損壞編碼器的內(nèi)部回路，故在配線時(shí)應(yīng)充分注意以下幾點(diǎn)：①配線應(yīng)在電源OFF狀態(tài)下進(jìn)行，電源接通時(shí)，若輸出線接觸電源，則有時(shí)會(huì)損壞輸出回路。②配線時(shí)應(yīng)充分注意電源的極性等。③若和高壓線、動(dòng)力線并行配線，則有時(shí)會(huì)受到感應(yīng)造成誤動(dòng)作成損壞，所以要分離開另行配線。④延長電線時(shí)，應(yīng)在10m以下。由于電線的分布容量，波形的上升、下降時(shí)間會(huì)較長，因此出現(xiàn)問題時(shí)，采用施密特回路等對(duì)波形進(jìn)行整形。⑤為了避免感應(yīng)噪聲等，要盡量用最短距離配線。⑥電線延長時(shí)，因?qū)w電阻及線間電容的影響，波形的上升、下降時(shí)間加長，容易產(chǎn)生信號(hào)間的干擾(串音)，因此應(yīng)用電阻小、線間電容低的電線(雙絞線、屏蔽線)。對(duì)于HTL的帶有對(duì)稱負(fù)信號(hào)輸出的編碼器，信號(hào)傳輸距離可達(dá)300m。四、任務(wù)實(shí)施(一)工業(yè)機(jī)械手裝置的豎軸與橫軸控制1.任務(wù)要求和目的(1)了解步進(jìn)電機(jī)、步進(jìn)驅(qū)動(dòng)器和光電旋轉(zhuǎn)編碼器的結(jié)構(gòu)與工作原理。(2)熟悉工業(yè)機(jī)械手裝置豎軸與橫軸的工作情況及操作流程。(3)根據(jù)工業(yè)機(jī)械手裝置豎軸與橫軸的控制要求及輸入、輸出接口定義進(jìn)行程序編制。(4)根據(jù)工業(yè)機(jī)械手裝置豎軸與橫軸的控制要求完成程序調(diào)試。2.任務(wù)實(shí)施1)控制原理根據(jù)系統(tǒng)對(duì)三軸搬運(yùn)機(jī)器人的定位精度要求，采用步進(jìn)電機(jī)開環(huán)控制。搬運(yùn)機(jī)器人的J5軸左右移動(dòng)機(jī)構(gòu)采用兩相步進(jìn)電機(jī)2S86Q-3080，配套驅(qū)動(dòng)器2M860進(jìn)行驅(qū)動(dòng)；J3軸手臂旋轉(zhuǎn)和J4軸機(jī)械手平移均由直流電機(jī)控制。三軸搬運(yùn)機(jī)器人的電氣主控制器選用西門子PLCCPU226DC/DC/DC，可提供Q0.0、Q0.1兩路脈沖輸出，以驅(qū)動(dòng)伸縮與上下步進(jìn)電機(jī)實(shí)現(xiàn)機(jī)械手平面雙軸定位。外加CPU224DC/DC/DC可提供Q0.0一路脈沖輸出，以驅(qū)動(dòng)J5軸步進(jìn)電機(jī)實(shí)現(xiàn)機(jī)械手左右移動(dòng)。三軸搬運(yùn)機(jī)器人選用接近開關(guān)TL-M2ME1，用于提供搬運(yùn)機(jī)器人縱向行走的零坐標(biāo)位置信號(hào)，在搬運(yùn)機(jī)器人的J1軸和J2軸由微動(dòng)開關(guān)作為機(jī)電同步信號(hào)(即初始點(diǎn))，J3軸由槽型光電開關(guān)和光電編碼盤構(gòu)成光電旋轉(zhuǎn)編碼器，用于反饋旋轉(zhuǎn)角度，同時(shí)J3直線執(zhí)行器的底部左右設(shè)有微動(dòng)開關(guān)作為旋轉(zhuǎn)極限保護(hù)，J4軸機(jī)械手平臺(tái)前后移動(dòng)由兩個(gè)微動(dòng)開關(guān)進(jìn)行位置控制。三軸搬運(yùn)機(jī)器人選用PLC擴(kuò)展模塊EM277作為PROFIBUSDP網(wǎng)絡(luò)的DP從站。在控制配電箱上應(yīng)設(shè)置必要的電源指示、運(yùn)行指示及故障指示燈，以及用于故障急停的急停開關(guān)、用于手動(dòng)復(fù)位的復(fù)位按鈕和啟動(dòng)、停止等必要的操作按鈕。2)工業(yè)機(jī)械手裝置豎軸J2與橫軸J1控制程序編寫工業(yè)機(jī)械手豎軸和橫軸由滾珠絲杠傳遞步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)。橫軸J1的前后伸縮采用兩相步進(jìn)電機(jī)2S42Q-2940，配套驅(qū)動(dòng)器2M412。縱軸J2的垂直升降采用兩相步進(jìn)電機(jī)2S42Q-2940，配套驅(qū)動(dòng)器2M412。(1)?J1、J2軸控制I/O分配如表4-13所示。(2)程序編寫。打開STEP7-Micro/WIN軟件，新建一個(gè)項(xiàng)目。點(diǎn)擊工具菜單中的位控向?qū)ы?xiàng)，彈出脈沖輸出向?qū)Т翱冢湎驅(qū)гO(shè)置過程與項(xiàng)目3任務(wù)2的設(shè)置過程相同，參數(shù)設(shè)置也相同，最后自動(dòng)生成PTO脈沖控制子程序PTO0_CTRL、PTO0_RUN、PTO0_MAN及PTO0_DATA數(shù)據(jù)塊。在主程序中調(diào)用PTO0_CTRL子程序及PTO0_RUN子程序，如圖4-47所示。PTO0_CTRL子程序一直使能，PTO0_RUN子程序由單機(jī)/聯(lián)機(jī)開關(guān)使能。輸入Q0.2脈沖方向控制及指示燈控制梯形圖，如圖4-48所示。J1軸的運(yùn)行程序至此編寫完成，保存此程序。J2軸的運(yùn)行程序與J1軸的基本相同，只需改變一下/IO口即可。(3)?J2軸運(yùn)行程序。新建一個(gè)項(xiàng)目，用STEP7-Micro/WIN軟件位置控制向?qū)蒔TO脈沖控制子程序，同X軸運(yùn)行程序基本相同。脈沖輸出點(diǎn)選擇Q0.1，MAX-SPEED設(shè)定為5000脈沖/s，MIN-SPEED設(shè)定為500脈沖/s，SS-SPEED設(shè)定為500脈沖/s，脈沖方向控制輸出點(diǎn)改為Q0.3。(二)工業(yè)機(jī)械手裝置的轉(zhuǎn)盤與手爪控制1.任務(wù)要求和目的(1)了解氣動(dòng)裝置、兩位五通電磁閥、電磁開關(guān)和光電傳感器的結(jié)構(gòu)與工作原理。(2)熟悉工業(yè)機(jī)械手裝置轉(zhuǎn)盤與手爪的工作情況及操作流程。(3)完成工業(yè)機(jī)械手裝置轉(zhuǎn)盤與手爪單機(jī)控制程序編寫。2.任務(wù)實(shí)施1)汽缸動(dòng)作原理雙向二位五通電磁閥具有保持功能。如圖4-49所示，當(dāng)S2線圈得電后，內(nèi)部閥片向S2線圈方向移動(dòng)并保持在S2位置，氣路為圖中S1處所示的汽缸縮回。如圖4-50所示，S1線圈得電后，內(nèi)部閥片向S1線圈方向移動(dòng)并保持在S1位置，氣路為圖中S1處所示的汽缸伸出。當(dāng)磁性物質(zhì)接近傳感器時(shí)，傳感器便會(huì)動(dòng)作，并輸出傳感器信號(hào)。若在汽缸的活塞(或活塞桿)上安裝磁性物質(zhì)，在汽缸缸筒外的兩端位置各安裝一個(gè)磁感應(yīng)式接近開關(guān)，則可以用這兩個(gè)傳感器分別標(biāo)識(shí)汽缸運(yùn)動(dòng)的兩個(gè)極限位置。當(dāng)汽缸的活塞桿運(yùn)動(dòng)到其中一端時(shí)，那一端的磁感應(yīng)式接近開關(guān)就動(dòng)作并發(fā)出電信號(hào)。在PLC的自動(dòng)控制中，可以利用該信號(hào)判斷推料及頂料缸的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或所處的位置，以確定工件是否被推出或汽缸是否返回。在磁性開關(guān)上設(shè)置有LED顯示用于顯示其信號(hào)狀態(tài)，供調(diào)試時(shí)使用。磁性開關(guān)動(dòng)作時(shí)，輸出信號(hào)“1”，LED亮；磁性開關(guān)不動(dòng)作時(shí)，輸出信號(hào)“0”，LED不亮，如圖4-51所示。2)手爪控制(1)通過電磁閥門上的手動(dòng)開關(guān)，可以對(duì)手爪夾緊和放松進(jìn)行強(qiáng)制控制。(2)通過程序控制手爪動(dòng)作。手爪程序I/O分配如表4-14所示。手爪控制程序如圖4-52所示。3)機(jī)械手臂旋轉(zhuǎn)機(jī)械手臂旋轉(zhuǎn)程序I/O分配如表4-15所示。機(jī)械手臂旋轉(zhuǎn)程序如圖4-53所示。3.運(yùn)行調(diào)試(1)觀察手爪是打開還是關(guān)閉，以及PLC輸出輸入點(diǎn)指示燈及電磁閥狀態(tài)指示燈的狀態(tài)，運(yùn)行程序。(2)通過STEP7-Micro/WIN狀態(tài)表觀察編碼器反饋的脈沖數(shù)，在狀態(tài)表里查看C0的值，如圖4-54所示。

任務(wù)4輸送單元的結(jié)構(gòu)與工作流程

一、任務(wù)引入YL-268柔性制造系統(tǒng)一共有3個(gè)從站，用來負(fù)責(zé)工件的輸送，分別是輸送站7、輸送站8和輸送站11。它們的任務(wù)主要是輸送工件，根據(jù)要求改變傳輸帶的速度；其次是使用各種傳感器判斷工件屬性，根據(jù)屬性要求將工件傳送到不同位置。本實(shí)訓(xùn)的目的是熟悉并掌握輸送單元的結(jié)構(gòu)和工作流程，掌握各種傳感器的工作原理。二、任務(wù)分析(1)熟悉輸送單元1的基本組成。(2)認(rèn)識(shí)色標(biāo)傳感器，電感式接近傳感器，行程開關(guān)，光電傳感器，直流減速電機(jī)，安全保護(hù)光柵和氣動(dòng)電磁閥的位置、安裝、型號(hào)規(guī)格和作用。(3)熟悉色標(biāo)傳感器、電感式接近傳感器、行程開關(guān)、光電傳感器、直流減速電機(jī)、安全保護(hù)光柵和氣動(dòng)電磁閥的基本原理。三、相關(guān)知識(shí)1.色標(biāo)傳感器1)色標(biāo)傳感器的工作原理QC50是一種外形小巧、使用方便的顏色識(shí)別傳感器，如圖4-55所示。其光源是帶有紅、綠、藍(lán)(R、G、B)三種顏色濾光鏡的白色光源，可檢測(cè)1種、2種或3種顏色。小巧的外形，可令色標(biāo)傳感器安裝在大多數(shù)的應(yīng)用場合中。該傳感器使用編程模式可以對(duì)顏色的檢測(cè)參數(shù)進(jìn)行設(shè)定，使用設(shè)定模式可以選擇可調(diào)的輸出OFF延時(shí)功能。QC50色標(biāo)傳感器具有三個(gè)固態(tài)輸出通道，可分別進(jìn)行顏色檢測(cè)或顏色＋濃度檢測(cè)的設(shè)定(見下面檢測(cè)方式的說明)。QC50色標(biāo)傳感器有兩個(gè)按鍵——Set和Select、四位LCD顯示、一個(gè)輸出指示燈和三個(gè)輸出狀態(tài)指示燈(每一個(gè)對(duì)應(yīng)一輸出通道)，編程和觀察輸出狀態(tài)都非常方便。2)傳感器的設(shè)定(1)輸出：QC50色標(biāo)傳感器的三個(gè)通道可分別對(duì)應(yīng)三個(gè)顏色進(jìn)行設(shè)定。當(dāng)設(shè)定的顏色被檢測(cè)到后，黃色的輸出指示燈(OUT)和相應(yīng)的綠色通道狀態(tài)指示燈變亮，相應(yīng)的輸出導(dǎo)通。(2)檢測(cè)方式：QC50色標(biāo)傳感器的有兩種檢測(cè)方式，即顏色檢測(cè)(4位數(shù)字顯示C)或顏色＋濃度檢測(cè)(4位數(shù)字顯示C_I)。顏色檢測(cè)方式只檢測(cè)顏色是否正確，這在區(qū)分色彩差異較大的顏色時(shí)是非常有用的(如區(qū)分紅色、黑色或綠色)。顏色＋濃度檢測(cè)方式可以提高傳感器的檢測(cè)能力，能進(jìn)行灰度的檢測(cè)，因此它不但能區(qū)分不同的顏色，而且能區(qū)分同一種顏色濃度深淺的不同(如能區(qū)分淺藍(lán)、中度藍(lán)和深藍(lán))。(3)誤差等級(jí)：此色標(biāo)傳感器在使用時(shí)可設(shè)定10個(gè)等級(jí)的誤差范圍(0～9)。在檢測(cè)一種顏色時(shí)，設(shè)定的數(shù)字越大，誤差范圍就越大，可接受的顏色濃度變化的范圍也就越大。如果選擇等級(jí)9(4位數(shù)字顯示L9)，那么它所允許的被測(cè)條件變化的范圍就比低等級(jí)的要寬。如果選擇等級(jí)0(4位數(shù)字顯示L0)，那么傳感器就能進(jìn)行更加精確的檢測(cè)，它所允許的被測(cè)條件變化的范圍就非常窄。3)傳感器接線QC50色標(biāo)傳感器的接線如圖4-56所示。4)傳感器編程編程就是對(duì)傳感器的每個(gè)輸出設(shè)定所檢測(cè)的顏色。傳感器編程的流程如表4-16所示。重復(fù)表中的步驟，可對(duì)每個(gè)輸出通道進(jìn)行設(shè)定。2.電感式接近傳感器電感式接近傳感器是利用電渦流效應(yīng)制造的傳感器。電渦流效應(yīng)是指，當(dāng)金屬物體處于一個(gè)交變的磁場中時(shí)，在金屬內(nèi)部會(huì)產(chǎn)生交變的電渦流，該渦流又會(huì)反作用于產(chǎn)生它的磁場。如果這個(gè)交變的磁場是由一個(gè)電感線圈產(chǎn)生的，則這個(gè)電感線圈中的電流就會(huì)發(fā)生變化，用于平衡渦流產(chǎn)生的磁場。利用這一原理，以高頻振蕩器(LC振蕩器)中的電感線圈作為檢測(cè)元件，當(dāng)被測(cè)金屬物體接近電感線圈時(shí)，將產(chǎn)生渦流效應(yīng)并引起振蕩器振幅或頻率的變化，由傳感器的信號(hào)調(diào)理電路(包括檢波、放大、整形、輸出等電路)將該變化轉(zhuǎn)換成開關(guān)量輸出，從而達(dá)到檢測(cè)目的。電感式接近傳感器的工作原理如圖4-57所示。3.直流減速電機(jī)直流減速電機(jī)用于驅(qū)動(dòng)材質(zhì)檢測(cè)單元轉(zhuǎn)盤的正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)。當(dāng)工件到位后，電機(jī)正轉(zhuǎn)，開始進(jìn)行檢測(cè)，同時(shí)槽型光電傳感器檢測(cè)電機(jī)旋轉(zhuǎn)角度，當(dāng)?shù)竭_(dá)設(shè)定角度后，表示檢測(cè)完成，電機(jī)開始反轉(zhuǎn)回初始位置，同時(shí)記錄檢測(cè)信息。材質(zhì)檢測(cè)單元轉(zhuǎn)盤如圖4-58所示。4.安全保護(hù)光柵安全保護(hù)光柵主要是在高架龍門式搬運(yùn)機(jī)器人機(jī)構(gòu)(簡稱龍門)搬運(yùn)時(shí)，為保護(hù)人身安全而設(shè)置的保護(hù)傳感器。當(dāng)有行人通過時(shí)，觸發(fā)安全光柵，龍門立刻停止動(dòng)作，回到初始點(diǎn)。保護(hù)光柵的安裝位置如圖4-59所示。如圖4-60所示，安全保護(hù)光柵由發(fā)射區(qū)和接收區(qū)組成。發(fā)射區(qū)發(fā)射信號(hào)和接收區(qū)收到的信號(hào)相對(duì)應(yīng)，如接收區(qū)接收步到發(fā)射區(qū)發(fā)出的信號(hào)，就輸出信號(hào)給控制單元，說明這個(gè)區(qū)域里有東西存在不安全。5.氣動(dòng)電磁閥氣動(dòng)電磁閥的型號(hào)為SY5120，用來驅(qū)動(dòng)傳送帶上的阻擋汽缸，具有放行工件的功能。當(dāng)滿足放行條件時(shí)，氣動(dòng)電磁閥得電，通過氣路驅(qū)動(dòng)汽缸動(dòng)作以放行工件。圖4-61為氣動(dòng)電磁閥外形圖。所謂“位”，是指為了改變氣體方向，閥芯相對(duì)于閥體所具有的不同工作位置?！巴ā笔侵笓Q向閥與系統(tǒng)相連的通口，有幾個(gè)通口即為幾通。圖4-62中，只有兩個(gè)工作位置，具有供氣口P、工作口A和排氣口R，故為二位三通閥。氣動(dòng)電磁閥帶有手動(dòng)換向和加鎖旋鈕，以及鎖定(LOCK)和開啟(PUSH)2個(gè)位置。用小螺絲刀把加鎖鈕旋到LOCK位置時(shí)，手控開關(guān)向下凹進(jìn)去，不能進(jìn)行手控操作。只有在PUSH位置，才可用工具按下手控開關(guān)，相當(dāng)于輸入信號(hào)為“1”，等同于該側(cè)的電磁信號(hào)為“1”；常態(tài)時(shí)，手控開關(guān)的信號(hào)為“0”。在進(jìn)行設(shè)備調(diào)試時(shí)，可以使用手控開關(guān)對(duì)閥進(jìn)行控制。6.傳輸帶1的操作(從站11)1)上電前(1)排除整個(gè)電氣線路出現(xiàn)短路現(xiàn)象的可能性。(2)檢查放料臺(tái)上是否有物料，各種傳感器是否在正常工作以內(nèi)，氣壓是否合適，確認(rèn)沒問題后才可以上電。2)上電后(1)觀察電源指示燈(紅色)有沒有亮，確認(rèn)系統(tǒng)有沒有上電。(2)檢查急停是否在旋開位置，在單機(jī)或聯(lián)機(jī)測(cè)試時(shí)確定單機(jī)/聯(lián)機(jī)按鈕的位置。滿足上述條件后上電，運(yùn)行指示燈(綠色)以2?s的頻率閃爍時(shí)表示請(qǐng)求復(fù)位。3)系統(tǒng)復(fù)位按下復(fù)位按鈕或有復(fù)位信號(hào)后：(1)材質(zhì)檢測(cè)旋轉(zhuǎn)盤向左轉(zhuǎn)直到碰到限位開關(guān)。(2)電機(jī)2、電機(jī)3處于停止?fàn)顟B(tài)。(3)運(yùn)行指示燈以1?s的頻率閃爍。(4)?1#、7#、8#、9#?等信號(hào)位不存在物料盤。復(fù)位完成后，運(yùn)行指示燈和報(bào)警指示燈均熄滅。在復(fù)位動(dòng)作中如果出現(xiàn)異常情況，可以按下急停按鈕進(jìn)行緊急鈕止，急停或急停信號(hào)的情況下運(yùn)行指示燈熄滅，報(bào)警指示燈亮。在急停按鈕旋轉(zhuǎn)上來后報(bào)警指示燈熄滅，運(yùn)行指示燈以2s的頻率閃爍，須再次復(fù)位才能正常工作。4)系統(tǒng)的運(yùn)行與停止復(fù)位完成后，系統(tǒng)處于等待狀態(tài)。單機(jī)狀態(tài)下，如果系統(tǒng)就緒，則運(yùn)行指示燈熄滅，反之則運(yùn)行指示燈以2?s的頻率閃爍。待系統(tǒng)就緒后，按下啟動(dòng)按鈕，電機(jī)2和電機(jī)3以35Hz的頻率啟動(dòng)。(1)當(dāng)一個(gè)空托盤放在1#?和9#?信號(hào)位之間時(shí)，它將隨傳輸帶到1#?號(hào)信號(hào)位(出庫位)。1#信號(hào)位的托盤檢測(cè)I0.0得電，電機(jī)2停止。此時(shí)1#?信號(hào)位的物料未檢測(cè)到I0.1。托盤被阻擋電磁鐵阻擋在1#?信號(hào)位，再把料放在托盤上，直至物料檢測(cè)到I0.1后，材質(zhì)檢測(cè)旋轉(zhuǎn)盤Y2得電。在經(jīng)過I1.0的4個(gè)下降沿脈沖時(shí)，材質(zhì)檢測(cè)旋轉(zhuǎn)盤復(fù)位向左旋轉(zhuǎn)，碰到限位后，I1.1閉合，檢測(cè)結(jié)束。檢測(cè)通過一個(gè)色標(biāo)傳感器(用來分辨白色塑料和藍(lán)色塑料)和一個(gè)電感傳感器(用來分辨金屬料和非金屬料)來實(shí)現(xiàn)。檢測(cè)完成后，Q0.0的1#?信號(hào)位阻擋電磁鐵得電釋放物料，電機(jī)2重新啟動(dòng)，料盤被帶出1#?區(qū)。再過4s后Q0.0的1#?信號(hào)位阻擋電磁鐵失電，電磁鐵再次彈起阻擋后面的物料，物料被帶到傳輸帶2的控制區(qū)。(2)當(dāng)一個(gè)空托盤放在8#和9#信號(hào)位之間時(shí)，它將隨傳輸帶到9#?信號(hào)位(入庫位)。9#信號(hào)位的托盤檢測(cè)到I0.2后得電，電機(jī)2停止。此時(shí)9#?信號(hào)位的物料未檢測(cè)到I0.3，1s后釋放阻擋電磁鐵，電機(jī)2重新啟動(dòng)來到1#?信號(hào)位，繼續(xù)上述(1)中的動(dòng)作。當(dāng)托盤上有料時(shí)，會(huì)被9#?信號(hào)位的阻擋電磁鐵阻擋在9#?信號(hào)位，因?yàn)檫@個(gè)信號(hào)位為入庫信號(hào)，若入庫位有物料則等待入庫而不再重新動(dòng)作，1#?信號(hào)位為出庫位。人工拿掉物料，1s后釋放阻擋電磁鐵，電機(jī)2重新啟動(dòng)來到1#?信號(hào)位，繼續(xù)上述(1)中的動(dòng)作。(3)當(dāng)一個(gè)空托盤放在7#?和8#?信號(hào)位之間時(shí)，它將隨傳輸帶到8#信號(hào)位(小料檢測(cè)位)。8#信號(hào)位的托盤檢測(cè)到I2.2后得電，電機(jī)3停止；8#信號(hào)位的物料未檢測(cè)到I2.3則未得電，料盤被卡在8#信號(hào)位。情況一：當(dāng)料盤上裝有金屬或者廢料時(shí)，小料檢測(cè)I1.2、I1.3均未得電，單機(jī)又沒有相應(yīng)的金屬或廢料信號(hào)，再釋放阻擋電磁鐵，2?s后系統(tǒng)報(bào)錯(cuò)，電機(jī)2和電機(jī)3均停止。若要重新開始，則按下復(fù)位按鈕后再按啟動(dòng)按鈕，然后托盤被帶到9#?信號(hào)位繼續(xù)上述(2)中的動(dòng)作。情況二：當(dāng)托盤上裝有裝配完成的塑料物料時(shí)，若是白色小料則檢測(cè)到I1.3得電，若是藍(lán)色小料則檢測(cè)到I1.2得電。說明這是好料，電磁鐵放行，電機(jī)3重新啟動(dòng)，托盤被帶到9#?信號(hào)位繼續(xù)上述(2)中的動(dòng)作。(4)當(dāng)一個(gè)空托盤放在7#信號(hào)位之前時(shí)，它將隨傳輸帶到7#?信號(hào)位(裝配位)。7#?信號(hào)位的托盤檢測(cè)到I2.4后得電，電機(jī)3停止；7#?信號(hào)位的物料檢測(cè)I2.5沒得電，托盤被卡在7#信號(hào)位。當(dāng)托盤中放上物料1?s后，因?yàn)椴皇锹?lián)機(jī)狀態(tài)，所以電磁鐵放行，電機(jī)3重新啟動(dòng)，托盤到8#?信號(hào)位繼續(xù)上述(3)中的動(dòng)作。5)系統(tǒng)急停處理在機(jī)械運(yùn)行的過程中如果出現(xiàn)故障，可以隨時(shí)按下急停按鈕執(zhí)行一個(gè)緊急停止動(dòng)作。在按下急停按鈕后，運(yùn)行指示燈熄滅，報(bào)警指示燈亮。在旋開急停按鈕后，系統(tǒng)保持原來的位置不變，運(yùn)行指示燈以2?s的頻率閃爍。在排除故障后可以按下復(fù)位按鈕執(zhí)行復(fù)位動(dòng)作。7.傳輸帶2的操作(從站7)1)上電前(1)排除整個(gè)電氣線路出現(xiàn)短路現(xiàn)象的可能性。(2)檢查龍門X、Y軸位置是否在正常位置，放料臺(tái)上是否有物料存在，各種傳感器是否在正常工作以內(nèi)，氣壓是否合適，確認(rèn)沒問題后才可以上電。2)上電后(1)觀察電源指示燈(紅色)有沒有亮，以確認(rèn)系統(tǒng)是否上電。(2)檢查急停按鈕是否在旋開位置，在單機(jī)或聯(lián)機(jī)測(cè)試時(shí)確定單機(jī)/聯(lián)機(jī)按鈕的位置。滿足上述條件后上電，若運(yùn)行指示燈(綠色)以2?s的頻率閃爍，則表示請(qǐng)求復(fù)位。3)系統(tǒng)復(fù)位按下復(fù)位按鈕或有復(fù)位信號(hào)后：(1)龍門X、Y軸回零點(diǎn)，若手爪中夾有物料則會(huì)把物料先送到4#安全區(qū)，龍門X、Y軸再回零。(2)電機(jī)1處于停止?fàn)顟B(tài)。(3)運(yùn)行指示燈以1s的頻率閃爍。(4)?2#、3#?等信號(hào)位不存在物料盤。復(fù)位完成后，運(yùn)行指示燈和報(bào)警指示燈均熄滅。在復(fù)位動(dòng)作中如果出現(xiàn)異常情況可以按下急停按鈕進(jìn)行緊急停止，急停或急停信號(hào)的情況下運(yùn)行指示燈熄滅，報(bào)警指示燈亮。在急停按鈕旋轉(zhuǎn)上來后報(bào)警指示燈熄滅，運(yùn)行指示燈以2?s的頻率閃爍，須再次復(fù)位才能正常工作。4)系統(tǒng)的運(yùn)行與停止復(fù)位完成后，系統(tǒng)處于等待狀態(tài)。單機(jī)狀態(tài)下，如果系統(tǒng)就緒，則運(yùn)行指示燈熄滅；反之則運(yùn)行指示燈以2?s的頻率閃爍。待系統(tǒng)就緒后，按下啟動(dòng)按鈕，電機(jī)1以30Hz的頻率啟動(dòng)。(1)當(dāng)一個(gè)空托盤放在2#?信號(hào)位之前時(shí)，它將隨傳輸帶到2#?信號(hào)位(五軸搬運(yùn)位)。2#信號(hào)位的托盤檢測(cè)到I1.1后得電，電機(jī)1停止。此時(shí)2#?信號(hào)位的物料未檢測(cè)到I1.2，托盤被阻擋電磁鐵阻擋在2#?信號(hào)位。當(dāng)把料放在托盤上時(shí)，物料檢測(cè)到I1.2后，等待物料被取走，當(dāng)物料加工完成，再次被放到托盤上后，物料檢測(cè)到I1.2，電磁鐵放行，電機(jī)1重新啟動(dòng)，托盤被帶到3#?信號(hào)位。開始(2)中的動(dòng)作。(2)當(dāng)一個(gè)托盤放在2#?和3#?信號(hào)位之間時(shí)，它將隨傳輸帶到3#?信號(hào)位(龍門位)。3#?信號(hào)位的托盤檢測(cè)到I1.0后得電，電機(jī)1停止，并啟動(dòng)龍門夾住整個(gè)托盤，將其從3#?信號(hào)位夾到4#?信號(hào)位進(jìn)入傳輸帶3控制區(qū)，待確認(rèn)安全后龍門回零。在此過程中，若碰到安全保護(hù)光柵，則I0.7閉合，系統(tǒng)停止動(dòng)作并報(bào)警。若想繼續(xù)動(dòng)作，則需按下復(fù)位按鈕。5)系統(tǒng)急停處理在機(jī)械運(yùn)行的過程中如果出現(xiàn)故障，可以隨時(shí)按下急停按鈕執(zhí)行一個(gè)緊急停止動(dòng)作。在按下急停后運(yùn)行指示燈熄滅，報(bào)警指示燈亮。在旋開急停按鈕后，系統(tǒng)保持原來的位置不變，運(yùn)行指示燈以2?s的頻率閃爍。在排除故障后可以按下復(fù)位按鈕執(zhí)行復(fù)位動(dòng)作。8.傳輸帶3的操作1)上電前(1)排除整個(gè)電氣線路出現(xiàn)短路現(xiàn)象的可能性。(2)檢查放料臺(tái)上是否有物料，各種傳感器是否在正常工作以內(nèi)，氣壓是否合適，確認(rèn)沒問題后才可以上電。2)上電后(1)觀察電源指示燈(紅色)有沒有亮，以確認(rèn)系統(tǒng)是否上電。(2)檢查急停按鈕是否在旋開位置，在單機(jī)或聯(lián)機(jī)測(cè)試時(shí)確定單機(jī)/聯(lián)機(jī)按鈕的位置。滿足上述條件后上電，若運(yùn)行指示燈(綠色)以2?s的頻率閃爍，則表示請(qǐng)求復(fù)位。3)系統(tǒng)復(fù)位復(fù)位按鈕或有復(fù)位信號(hào)后：(1)電機(jī)4、電機(jī)5處于停止?fàn)顟B(tài)。(2)運(yùn)行指示燈以1?s的頻率閃爍。(3)?4#、5#、6#?等信號(hào)位不存在物料盤。復(fù)位完成后，運(yùn)行指示燈和報(bào)警指示燈均熄滅。在復(fù)位動(dòng)作中如果出現(xiàn)異常情況可以按下急停按鈕進(jìn)行緊急停止，急?；蚣蓖Ｐ盘?hào)的情況下運(yùn)行指示燈熄滅，報(bào)警指示燈亮。在急停按鈕旋轉(zhuǎn)上來后報(bào)警指示燈熄滅，運(yùn)行指示燈以2?s的頻率閃爍，須再次復(fù)位才能正常工作。4)系統(tǒng)的運(yùn)行與停止復(fù)位完成后，系統(tǒng)處于等待狀態(tài)。單機(jī)狀態(tài)下，如果系統(tǒng)就緒，則運(yùn)行指示燈熄滅，反之則運(yùn)行指示燈以2?s的頻率閃爍。待系統(tǒng)就緒后，按下啟動(dòng)按鈕，電機(jī)2和電機(jī)3以30Hz的頻率啟動(dòng)。(1)當(dāng)一個(gè)空托盤放在4#?信號(hào)位之前時(shí)，它將隨傳輸帶到5#?信號(hào)位(機(jī)器人視覺位)。5#信號(hào)位的托盤檢測(cè)到I0.2后得電，電機(jī)5停止。此時(shí)5#?信號(hào)位的物料未檢測(cè)到I0.3，托盤被阻擋電磁鐵阻擋在5#?信號(hào)位。當(dāng)把料放在托盤上時(shí)，物料檢測(cè)到I0.3得電，物料被機(jī)器人取走放到視覺比對(duì)口進(jìn)行比對(duì)，當(dāng)比對(duì)結(jié)束后，物料被機(jī)器人再次取走放回托盤，物料檢測(cè)到I0.3再次得電后，電磁鐵放行，電機(jī)5重新啟動(dòng)，托盤被帶到6#?信號(hào)位，開始(2)中的動(dòng)作。(2)當(dāng)一個(gè)空托盤放在5#?和6#?信號(hào)位之間時(shí)，它將隨傳輸帶到6#?信號(hào)位(熱處理位)。6#信號(hào)位的托盤檢測(cè)到I0.4后得電，電機(jī)4停止，6#?信號(hào)位的物料檢測(cè)I0.5未得電，托盤被卡在6#號(hào)位。當(dāng)料盤中放上物料1?s后，因?yàn)椴皇锹?lián)機(jī)狀態(tài)，所以電磁鐵放行，電機(jī)4重新啟動(dòng)，物料被帶來到傳輸帶1的控制區(qū)。5)急停處理在機(jī)械運(yùn)行的過程中如果出現(xiàn)故障，可以隨時(shí)按下急停按鈕執(zhí)行一個(gè)緊急停止動(dòng)作。在按下急停按鈕后，運(yùn)行指示燈熄滅，報(bào)警指示燈亮。在旋開急停按鈕后，系統(tǒng)保持原來的位置不變，運(yùn)行指示燈以2?s的頻率閃爍。在排除故障后可以按下復(fù)位按鈕執(zhí)行復(fù)位動(dòng)作。9.傳輸帶1、2和3的聯(lián)機(jī)操作(1)空托盤放置在1#?信號(hào)位，發(fā)出請(qǐng)求出庫信號(hào)V1005.2(I109.2)，倉庫搬運(yùn)站配合倉庫3把物料送到空托盤上。(2)當(dāng)物料被夾到料盤上并收到出庫完成信號(hào)V1000.6(Q108.6)后，材質(zhì)檢測(cè)旋轉(zhuǎn)盤啟動(dòng)檢測(cè)。當(dāng)檢測(cè)出物料的材質(zhì)后再把信號(hào)發(fā)回主站，由主站儲(chǔ)存并處理。(3)托盤隨著傳輸帶被帶到2#?信號(hào)位，發(fā)出請(qǐng)求五軸搬運(yùn)啟動(dòng)信號(hào)V1002.7(I112.7)并讀取主站中的信號(hào)，托盤上的物料按金屬和非金屬由五軸搬運(yùn)分別搬運(yùn)到鉆床和銑床。(4)五軸搬運(yùn)配合鉆床或銑床完成加工后將物料夾回2#?信號(hào)位的空托盤，并發(fā)出加工搬運(yùn)完成信號(hào)V1000.4(Q112.4)。(5)收到這個(gè)加工搬運(yùn)完成信號(hào)后，電磁鐵吸合，托盤被放行。(6)托盤隨著傳輸帶被帶到3#?信號(hào)位，料盤檢測(cè)到X15后得電，電機(jī)1停止，并啟動(dòng)龍門把托盤夾到4#?信號(hào)位。如果傳輸帶3的電機(jī)5正在運(yùn)行，就會(huì)給傳輸帶2發(fā)送一個(gè)電機(jī)運(yùn)行的信號(hào)V1000.6(Q112.6)；同時(shí)傳輸帶2也發(fā)出請(qǐng)求電機(jī)5停止命令V1003.0(I113.0)。(7)當(dāng)4#?信號(hào)位有托盤存在時(shí)，會(huì)給傳輸帶2的龍門發(fā)送一個(gè)手爪禁止右行的信號(hào)V1000.5(Q112.5)，使龍門停止動(dòng)作并等待。(8)正常狀態(tài)下，龍門把托盤夾到4#?信號(hào)位后回零，之后發(fā)出請(qǐng)求電機(jī)5啟動(dòng)的信號(hào)V1003.1(I113.1)。(9)托盤隨著傳輸帶來到5#?信號(hào)位，托盤檢測(cè)到I0.2后得電，電機(jī)5停止，并向機(jī)器人視覺站發(fā)出檢測(cè)請(qǐng)求信號(hào)V1003.0(I121.0)。機(jī)器人配合視覺檢測(cè)站檢測(cè)出物料是否合格，再向主站發(fā)送信息，由主站儲(chǔ)存并處理這些信息。同時(shí)，主站給傳輸帶3發(fā)送一個(gè)檢測(cè)完成信號(hào)V1000.6(Q120.6)。(10)收到檢測(cè)完成信號(hào)后，電磁鐵吸合，托盤隨著傳輸帶來到6#?信號(hào)位，托盤檢測(cè)到I0.4后得電，電機(jī)4停止，并從主站讀取先前儲(chǔ)存的數(shù)據(jù)，即物料是正常金屬、正常塑料還是廢品。正常金屬：傳輸帶3發(fā)出請(qǐng)求熱處理信號(hào)V1003.1(I121.1)，熱處理完成后發(fā)回完成信號(hào)V1000.7(Q120.7)。完成信號(hào)的傳輸與接收后進(jìn)入流程(11)。正常塑料：電磁鐵吸合，托盤放行，進(jìn)入流程(11)。廢品：電磁鐵吸合，托盤放行，進(jìn)入流程(11)。(11)電磁鐵吸合，托盤隨著傳輸帶來到7#信號(hào)位。托盤檢測(cè)到I2.4后得電，電機(jī)4停止，并從主站讀取先前儲(chǔ)存的數(shù)據(jù)，即物料是正常金屬、正常塑料還是廢品。正常塑料：傳輸帶1發(fā)出請(qǐng)求裝配信號(hào)V1006.2(I110.2)，裝配完成后發(fā)回完成信號(hào)V1001.3(Q109.3)。完成信號(hào)的傳輸與接收后進(jìn)入流程(12)。正常金屬：電磁鐵吸合，托盤放行，進(jìn)入流程(12)。廢品：電磁鐵吸合，托盤放行，進(jìn)入流程(12)。(12)電磁鐵吸合，托盤隨著傳輸帶來到8#?信號(hào)位。托盤檢測(cè)到I2.2后得電，電機(jī)3停止，并從主站讀取先前儲(chǔ)存的數(shù)據(jù)，即物料是正常金屬、正常塑料還是廢品。正常塑料：顏色傳感器檢測(cè)裝配好的小料并給主站發(fā)送白色小料信號(hào)V1001.1(Q109.1)或藍(lán)色小料信號(hào)V1001.2(Q109.2)，由主站