項(xiàng)目八

立體倉(cāng)庫(kù)的數(shù)字孿生機(jī)電聯(lián)合裝調(diào)與控制知識(shí)目標(biāo)1.了解自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)的功能、運(yùn)行原理及常見的結(jié)構(gòu)組成。2.掌握立體倉(cāng)庫(kù)常用的光纖傳感器和光電傳感器的原理、結(jié)構(gòu)及應(yīng)用。3.掌握使用NXMCD基于數(shù)字化模型進(jìn)行仿真運(yùn)行的方法。4.熟練掌握使用數(shù)字孿生技術(shù)進(jìn)行帶伺服電機(jī)裝備的虛擬調(diào)試方法。5.熟練掌握立體倉(cāng)庫(kù)模塊的機(jī)械組裝步驟和電氣接線步驟。6.掌握基于虛擬調(diào)試的裝置實(shí)體調(diào)試的方法。技能目標(biāo)

1.能熟練完成基于NXMCD的裝備仿真運(yùn)行驗(yàn)證。2.能結(jié)合NXMCD模型和PLC程序，熟練完成帶伺服電機(jī)裝備的軟在環(huán)或硬在環(huán)虛擬調(diào)試。3.能根據(jù)電路圖，正確安裝電路。4.能正確安裝和使用光纖傳感器、光電傳感器、直流電機(jī)、伺服電機(jī)等。5.能正確基于虛擬調(diào)試，完成立體倉(cāng)庫(kù)的機(jī)電實(shí)體調(diào)試。隨著人工成本和場(chǎng)地成本的不斷提高，自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)成為當(dāng)前自動(dòng)線和柔性制造中最不可或缺的設(shè)備之一，其設(shè)計(jì)、裝調(diào)和控制運(yùn)行對(duì)于產(chǎn)線流暢運(yùn)行至關(guān)重要。立體倉(cāng)庫(kù)指的是采用高層貨架配以貨箱或托盤儲(chǔ)存貨物，配合堆垛機(jī)或其他機(jī)械進(jìn)行作業(yè)的倉(cāng)庫(kù)，是自動(dòng)化倉(cāng)庫(kù)與立體倉(cāng)庫(kù)的有機(jī)結(jié)合，實(shí)現(xiàn)倉(cāng)儲(chǔ)過程自動(dòng)化的自動(dòng)倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)。對(duì)于裝備制造業(yè)來說，立體倉(cāng)庫(kù)主要作為零件毛坯及成品的存儲(chǔ)作用及物料的自動(dòng)入庫(kù)、出庫(kù)作業(yè)。立體倉(cāng)庫(kù)集信息、存儲(chǔ)、管理于一體，輔助自動(dòng)線或柔性制造產(chǎn)線進(jìn)行智能化精益生產(chǎn)。作為現(xiàn)代信息化倉(cāng)庫(kù)的代表型式，自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)具備以下突出的優(yōu)點(diǎn)：（1）能大大提高了場(chǎng)地的單位面積利用率。通過縱向利用場(chǎng)地的空間，能較好地滿足部分特殊倉(cāng)儲(chǔ)環(huán)境的需要，還可以實(shí)現(xiàn)單位面積存儲(chǔ)量達(dá)到普通倉(cāng)庫(kù)的5-6倍。在場(chǎng)地成本不斷高企的情況下，立體倉(cāng)庫(kù)具有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)；（2）倉(cāng)庫(kù)作業(yè)全部實(shí)現(xiàn)機(jī)械化和自動(dòng)化，一方面能大大節(jié)省人力，減少人力成本；另一方面能大大提高倉(cāng)儲(chǔ)作業(yè)效率。從而提高了勞動(dòng)生產(chǎn)率，降低了勞動(dòng)強(qiáng)度；（3）采用計(jì)算機(jī)進(jìn)行倉(cāng)儲(chǔ)管理，以智能化的方式減少貨物處理和信息處理過程中的差錯(cuò)，合理有效地進(jìn)行庫(kù)存控制，運(yùn)行和處理速度快，并可防止貨物自然老化、變質(zhì)、生銹，也能避免貨物的丟失和破損；（4）設(shè)備集成度高，便于實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的整體優(yōu)化，提高了整個(gè)作業(yè)流程的質(zhì)量，保證整個(gè)倉(cāng)庫(kù)的運(yùn)行安全性。但同時(shí)，立體倉(cāng)庫(kù)也存在以下缺點(diǎn)和不足：（1）結(jié)構(gòu)復(fù)雜，配套設(shè)施多，需要的基建和設(shè)備投資高。自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)的高架吊車、堆垛機(jī)、自動(dòng)控制系統(tǒng)等都是技術(shù)含量極高的設(shè)備，維護(hù)要求高，因而成本也較高；（2）相比于普通倉(cāng)庫(kù)和貨架，立體倉(cāng)庫(kù)由于需要采用自動(dòng)化作業(yè)，其貨架安裝精度要求高，施工相對(duì)比較困難，且施工周期長(zhǎng)；（3）儲(chǔ)存貨物的品種受到一定限制，存儲(chǔ)彈性小，對(duì)長(zhǎng)、大、笨重貨物以及要求特殊貨物的存儲(chǔ)缺乏較好的應(yīng)變措施。一旦需要調(diào)整存儲(chǔ)的貨物，對(duì)于立體倉(cāng)庫(kù)的調(diào)整和計(jì)算機(jī)倉(cāng)儲(chǔ)管理系統(tǒng)的變更難度較高，對(duì)專業(yè)技術(shù)人員的依賴性較大；（4）由于自動(dòng)化技術(shù)和計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的復(fù)雜性，對(duì)倉(cāng)庫(kù)管理人員和技術(shù)人員要求較高，須經(jīng)過專門培訓(xùn)才能勝任，客觀上增加了設(shè)備的使用成本。對(duì)于智能制造產(chǎn)線來說，立體倉(cāng)庫(kù)的功能主要有：（1）收貨。立體倉(cāng)庫(kù)從生產(chǎn)環(huán)節(jié)根據(jù)需求有序地接收各種毛坯、半成品或成品，供生產(chǎn)或加工裝配使用。（2）存貨。將送入的各類毛坯、半成品或成品存放到計(jì)算機(jī)管理控制系統(tǒng)規(guī)定的位置。（3）取貨。根據(jù)需求情況從立體倉(cāng)庫(kù)取得所需的貨物。通常采用先入后出的方式。（4）出貨。將取出的貨物送出。貨物送出的形式主要取決于產(chǎn)線的形式，目前主要與各種型式的輸送帶或AGV小車進(jìn)行銜接。（5）信息查詢。能隨時(shí)查詢有關(guān)立體倉(cāng)庫(kù)的信息，包括貨物庫(kù)存信息、作業(yè)信息及其他信息?；谏鲜龉δ埽Ⅲw倉(cāng)庫(kù)具有多種型式，通常由機(jī)械設(shè)施和計(jì)算機(jī)管理控制系統(tǒng)兩大部分組成，機(jī)械設(shè)施包括高層貨架（含貨箱或托盤）、巷道堆垛機(jī)，根據(jù)需要還會(huì)包含出入庫(kù)輸送系統(tǒng)、自動(dòng)導(dǎo)引小車（AGV）等，計(jì)算機(jī)管理控制系統(tǒng)則主要包括自動(dòng)控制系統(tǒng)和上位管理系統(tǒng)。

該立體倉(cāng)庫(kù)模塊集成了前述立體倉(cāng)庫(kù)的主要功能，因而基本具備立體倉(cāng)庫(kù)的典型結(jié)構(gòu)。該模塊負(fù)責(zé)進(jìn)行產(chǎn)品的存儲(chǔ)，可作為產(chǎn)線的最末端或初始端。在本項(xiàng)目中作為裝配完成后產(chǎn)品的存儲(chǔ)。機(jī)械設(shè)施主要由貨架和立庫(kù)機(jī)械手組成。仿真序列節(jié)拍圖結(jié)構(gòu)分析與仿真驗(yàn)證仿真序列運(yùn)行邏輯表序號(hào)點(diǎn)擊對(duì)象條件設(shè)置值仿真序列描述是否運(yùn)行鏈接1X向位置控制

定位：40mm；時(shí)間：0.5s（可自定）當(dāng)仿真序列開始時(shí)，X軸移動(dòng)至1號(hào)庫(kù)位前方。

2Z向位置控制

定位：15mm；時(shí)間：0.3s（可自定）Z軸移動(dòng)至1號(hào)庫(kù)位下方向上鏈接3Y向位置控制

定位：64mm；時(shí)間：1s（可自定）Y軸移動(dòng)到位向上鏈接4Z向位置控制

定位：-15mm；時(shí)間：0.3s（可自定）Z軸移動(dòng)至1號(hào)庫(kù)位上方向上鏈接5Y向位置控制

定位：0mm；時(shí)間：1s（可自定）Y軸移動(dòng)回初始位向上鏈接6X向位置控制

定位：-36mm；時(shí)間：0.5s（可自定）X軸移動(dòng)至入料口前方向上鏈接7Y向位置控制

定位：64mm；時(shí)間：1s（可自定）Y軸伸出移動(dòng)到位向上鏈接8Z向位置控制

定位：15mm；時(shí)間：0.3s（可自定）Z軸移動(dòng)至上料口位下方，放料完成向上鏈接9

1s等待1s向上鏈接10Z向位置控制

定位：-15mm；時(shí)間：0.3s（可自定）Z軸移動(dòng)至上料口上方向上鏈接11Y向位置控制

定位：0mm；時(shí)間：1s（可自定）Y軸移動(dòng)回初始位向上鏈接12X向位置控制

定位：40mm；時(shí)間：0.5s（可自定）X軸移動(dòng)至1號(hào)庫(kù)位前方。向上鏈接13Y向位置控制

定位：64mm；時(shí)間：1s（可自定）Y軸移動(dòng)到位向上鏈接14Z向位置控制

定位：15mm；時(shí)間：0.3s（可自定）Z軸移動(dòng)至1號(hào)庫(kù)位下方向上鏈接15Y向位置控制

定位：0mm；時(shí)間：1s（可自定）Y軸移動(dòng)回初始位，基本仿真流程完成。向上鏈接虛擬調(diào)試

立體倉(cāng)庫(kù)在該產(chǎn)線流程中置于產(chǎn)線的末端，主要完成物料的存儲(chǔ)。其具體的運(yùn)行流程與前述的仿真類似。其每次啟動(dòng)前，都需要進(jìn)行復(fù)位，再進(jìn)行入庫(kù)流程。相比與任務(wù)1的虛擬仿真，該裝置的PLC程序在裝置的X向左限位、中間零位、右限位，Z向上限位、中間零位、下限位和Y向伸出、縮回限位都設(shè)置了傳感器條件信號(hào)。X向和Z向的移動(dòng)由伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)實(shí)現(xiàn)，Y向的移動(dòng)則由直流電機(jī)實(shí)現(xiàn)。PLC控制程序的邏輯設(shè)計(jì)與任務(wù)1的仿真序列邏輯基本一致，但全流程中所有的機(jī)械手的運(yùn)行都由傳感器觸發(fā)作為條件，因而其邏輯更為復(fù)雜。PLC端信號(hào)分析與設(shè)置輸入信號(hào)為BOOL型變量，分別為各軸傳感器信號(hào)，及上料口物料檢測(cè)開關(guān)信號(hào)；輸出信號(hào)為REAL型變量，用于提供立庫(kù)機(jī)械手三軸方向的位置和速度值。信號(hào)類型序號(hào)符號(hào)名IO地址數(shù)據(jù)類型附注輸入信號(hào)1X軸左限檢測(cè)%M0.0布爾型（BOOL）X向伺服軸是否到左限位2X軸回零位置檢測(cè)%M0.1布爾型（BOOL）X向伺服軸是否到原點(diǎn)3X軸右限檢測(cè)%M0.2布爾型（BOOL）X向伺服軸是否到右限位4Z軸左限檢測(cè)%M0.3布爾型（BOOL）Z向伺服軸是否到左限位5Z軸回零位置檢測(cè)%M0.4布爾型（BOOL）Z向伺服軸是否到原點(diǎn)6Z軸右限檢測(cè)%M0.5布爾型（BOOL）Z向伺服軸是否到右限位7Y軸左限位位置檢測(cè)%M0.6布爾型（BOOL）Y向是否到左限位8Y軸右限位位置檢測(cè)%M0.7布爾型（BOOL）Y向是否到右限位9上料口有料檢測(cè)%M1.0布爾型（BOOL）上料口是否有物料輸出信號(hào)10X軸運(yùn)行速度%MD4實(shí)數(shù)型（REAL）機(jī)械手沿X軸平移的速度11X軸位置%MD8實(shí)數(shù)型（REAL）機(jī)械手X軸到達(dá)的位置12Z軸運(yùn)行速度%MD12實(shí)數(shù)型（REAL）機(jī)械手沿Z軸平移的速度13Z軸位置%MD16實(shí)數(shù)型（REAL）機(jī)械手Z軸到達(dá)的位置14Y軸運(yùn)行速度%MD20實(shí)數(shù)型（REAL）機(jī)械手沿Y軸平移的速度NXMCD端信號(hào)分析與設(shè)置輸出信號(hào)適配器輸入信號(hào)適配器信號(hào)名稱機(jī)電參數(shù)數(shù)據(jù)類型備注X軸左限檢測(cè)X軸左限檢測(cè)距離傳感器.[已觸發(fā)]布爾型傳感器是否觸發(fā)判斷是否到達(dá)X軸左限位X軸回零位置檢測(cè)X軸回零檢測(cè)距離傳感器.[已觸發(fā)]布爾型傳感器是否觸發(fā)判斷是否到達(dá)X軸零點(diǎn)位置X軸右限檢測(cè)X軸右限檢測(cè)距離傳感器.[已觸發(fā)]布爾型傳感器是否觸發(fā)判斷是否到達(dá)X軸右限位Z軸左限檢測(cè)Z軸左限檢測(cè)距離傳感器.[已觸發(fā)]布爾型傳感器是否觸發(fā)判斷是否到達(dá)Z軸左限位Z軸回零位置檢測(cè)Z軸回零檢測(cè)距離傳感器.[已觸發(fā)]布爾型傳感器是否觸發(fā)判斷是否到達(dá)Z軸零點(diǎn)位置Z軸右限檢測(cè)Z軸右限檢測(cè)距離傳感器.[已觸發(fā)]布爾型傳感器是否觸發(fā)判斷是否到達(dá)Z軸右限位Y軸左限位位置檢測(cè)Y軸左限檢測(cè)距離傳感器.[已觸發(fā)]布爾型傳感器是否觸發(fā)判斷是否到達(dá)Y軸左限位Y軸右限位位置檢測(cè)Y軸右限檢測(cè)距離傳感器.[已觸發(fā)]布爾型傳感器是否觸發(fā)判斷是否到達(dá)Y軸右限位上料口有料檢測(cè)上料口有料檢測(cè)距離傳感器.[已觸發(fā)]布爾型傳感器是否觸發(fā)判斷是否到達(dá)X軸右限位信號(hào)名稱機(jī)電參數(shù)數(shù)據(jù)類型備注X軸速度X軸平移位置控制.[速度]雙精度型伺服電機(jī)帶動(dòng)X軸運(yùn)行的移動(dòng)速度X軸位置X軸平移位置控制.[定位]雙精度型伺服電機(jī)帶動(dòng)X軸運(yùn)行的位置Z軸速度Z軸平移位置控制.[速度]雙精度型伺服電機(jī)帶動(dòng)Z軸運(yùn)行的移動(dòng)速度Z軸位置Z軸平移位置控制.[定位]雙精度型伺服電機(jī)帶動(dòng)Z軸運(yùn)行的位置Y軸速度Y軸平移位置控制.[速度]雙精度型伺服電機(jī)帶動(dòng)Y軸運(yùn)行的移動(dòng)速度軟在環(huán)設(shè)置與操作虛擬PLC組態(tài)設(shè)定變量/程序塊完成信號(hào)關(guān)系式設(shè)置[信號(hào)適配器]外部信號(hào)配置信號(hào)映射在博途軟件中組態(tài)虛擬1500系列PLC和V90伺服驅(qū)動(dòng)器源于虛擬調(diào)試的需求，需組態(tài)虛擬1500系列PLC。為控制機(jī)械手的伺服電機(jī)，還需在博途軟件中組態(tài)V90PN驅(qū)動(dòng)器。V90PN驅(qū)動(dòng)器后，需分配設(shè)備名稱方可正常使用與多自由度上料機(jī)械手類似，X軸和Z軸需要在博途軟件中新建伺服電機(jī)的“定位軸”工藝對(duì)象。設(shè)置軸類型為“線性”，并勾選“虛擬軸”和“激活仿真”。

軟在環(huán)虛擬調(diào)試無法實(shí)現(xiàn)真實(shí)的位置驅(qū)動(dòng)和反饋，因而可不做關(guān)聯(lián)報(bào)文的操作。且虛擬模型無法設(shè)置“硬限位開關(guān)”，因而在參數(shù)設(shè)置中所有相關(guān)的限位開關(guān)都不設(shè)置。

伺服電機(jī)同樣以內(nèi)置值“ActualPosition”實(shí)時(shí)獲取電機(jī)軸的實(shí)際位置。在程序中，可直接使用MOVE指令和運(yùn)算指令將值賦給需要的實(shí)時(shí)位置、設(shè)定目標(biāo)位置等變量。信號(hào)關(guān)系式序號(hào)指派對(duì)象關(guān)聯(lián)對(duì)象公式備注1X軸左限檢測(cè)X軸左限檢測(cè)距離傳感器.[已觸發(fā)]X軸左限檢測(cè)=X軸左限檢測(cè)距離傳感器.[已觸發(fā)]若X軸左限檢測(cè)距離傳感器觸發(fā)，則X軸左限檢測(cè)信號(hào)=true2X軸回零位置檢測(cè)X軸回零檢測(cè)距離傳感器.[已觸發(fā)]X軸回零位置檢測(cè)=X軸回零檢測(cè)距離傳感器.[已觸發(fā)]若X軸回零檢測(cè)距離傳感器觸發(fā)，則X軸回零位置檢測(cè)信號(hào)=true3X軸右限檢測(cè)X軸右限檢測(cè)距離傳感器.[已觸發(fā)]X軸右限檢測(cè)=X軸右限檢測(cè)距離傳感器.[已觸發(fā)]若X軸右限檢測(cè)距離傳感器觸發(fā)，則X軸右限檢測(cè)信號(hào)=true4Z軸左限檢測(cè)Z軸左限檢測(cè)距離傳感器.[已觸發(fā)]Z軸左限檢測(cè)=Z軸左限檢測(cè)距離傳感器.[已觸發(fā)]若Z軸左限檢測(cè)距離傳感器觸發(fā)，則Z軸左限檢測(cè)信號(hào)=true5Z軸回零位置檢測(cè)Z軸回零檢測(cè)距離傳感器.[已觸發(fā)]Z軸回零位置檢測(cè)=Z軸回零檢測(cè)距離傳感器.[已觸發(fā)]若Z軸回零檢測(cè)距離傳感器觸發(fā)，則Z軸回零位置檢測(cè)信號(hào)=true6Z軸右限檢測(cè)Z軸右限檢測(cè)距離傳感器.[已觸發(fā)]Z軸右限檢測(cè)=Z軸右限檢測(cè)距離傳感器.[已觸發(fā)]若Z軸右限檢測(cè)距離傳感器觸發(fā)，則Z軸右限檢測(cè)信號(hào)=true7Y軸左限位位置檢測(cè)Y軸左限檢測(cè)距離傳感器.[已觸發(fā)]Y軸左限位位置檢測(cè)=Y軸左限檢測(cè)距離傳感器.[已觸發(fā)]若Y軸左限檢測(cè)距離傳感器觸發(fā)，則Y軸左限檢測(cè)信號(hào)=true8Y軸右限位位置檢測(cè)Y軸右限檢測(cè)距離傳感器.[已觸發(fā)]Y軸右限位位置檢測(cè)=Y軸右限檢測(cè)距離傳感器.[已觸發(fā)]若Y軸右限檢測(cè)距離傳感器觸發(fā)，則Y軸右限檢測(cè)信號(hào)=true9上料口有料檢測(cè)上料口有料檢測(cè)距離傳感器.[已觸發(fā)]上料口有料檢測(cè)=上料口有料檢測(cè)距離傳感器.[已觸發(fā)]若上料口有料檢測(cè)距離傳感器觸發(fā)，則上料口有料檢測(cè)信號(hào)=true10X軸速度X向位置控制.[速度]X向位置控制.[速度]=伺服電機(jī)速度X軸運(yùn)行速度接受“伺服電機(jī)速度”的賦值11X軸位置X向位置控制.[定位]X向位置控制.[定位]=伺服電機(jī)位置X軸運(yùn)行位置接受“伺服電機(jī)位置”的賦值12Z軸速度Z向位置控制.[速度]Z向位置控制.[速度]=伺服電機(jī)速度Z軸運(yùn)行速度接受“伺服電機(jī)速度”的賦值13Z軸位置Z向位置控制.[定位]Z向位置控制.[定位]=伺服電機(jī)位置Z軸運(yùn)行位置接受“伺服電機(jī)位置”的賦值14Y軸速度Y向位置控制.[速度]Y向位置控制.[速度]=伺服電機(jī)速度Y軸運(yùn)行速度接受“伺服電機(jī)速度”的賦值硬在環(huán)設(shè)置與操作虛擬PLC組態(tài)設(shè)定變量/程序塊完成信號(hào)關(guān)系式設(shè)置[信號(hào)適配器]外部信號(hào)配置信號(hào)映射在博途軟件中進(jìn)行硬件組態(tài)

硬在環(huán)虛擬調(diào)試的對(duì)象有伺服電機(jī)時(shí)，由于伺服電機(jī)的位置反饋特性，需要在硬在環(huán)過程中組態(tài)真實(shí)的伺服電機(jī)和伺服驅(qū)動(dòng)器。因而在軟件中組態(tài)V90伺服驅(qū)動(dòng)器時(shí)，添加硬件后，首先需配置設(shè)備報(bào)文為“標(biāo)準(zhǔn)報(bào)文3”。

由于虛擬調(diào)試無法獲得真實(shí)設(shè)備的限位開關(guān)等傳感器信號(hào)信息，因而在設(shè)置時(shí)，限位開關(guān)等信息空缺仍不設(shè)置。

在配置伺服電機(jī)的“定位軸”工藝對(duì)象時(shí)，全部參照伺服軸的標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)設(shè)置方式，無需勾選“虛擬軸”（1200系列PLC沒有虛擬軸功能）機(jī)械與電氣裝調(diào)機(jī)械組件Z軸組件的安裝Y軸組件的安裝貨架組件的安裝X軸組件的安裝XYZ直角坐標(biāo)式立庫(kù)機(jī)械手模組的裝配整體組裝傳感器(光電開關(guān))微動(dòng)開關(guān)具有微小接點(diǎn)間隔和速動(dòng)機(jī)構(gòu)，顧名思義是使用規(guī)定的行程和微小的力度進(jìn)行開關(guān)動(dòng)作的接點(diǎn)機(jī)構(gòu)，故名微動(dòng)開關(guān)，又叫靈敏開關(guān)。是外機(jī)械力通過傳動(dòng)元件作用于動(dòng)作簧片上，使其末端的定觸點(diǎn)與動(dòng)觸點(diǎn)快速接通或斷開的開關(guān)。微動(dòng)開關(guān)的接線方式比較簡(jiǎn)單，下部為接線端子，通常為兩線制和三線制：COM為公共端，NC為常閉觸點(diǎn)，NO為常開觸點(diǎn)，接線時(shí)根據(jù)需要選擇接線即可。

裝置需要使用到機(jī)械手X軸模組移動(dòng)的原點(diǎn)限位、左限位和右限位檢測(cè)，Z軸模組移動(dòng)的原點(diǎn)限位、左限位和右限位檢測(cè)，和Y軸模組的左右極限位和左右限位，還包括上料口檢測(cè)共計(jì)11個(gè)傳感器。X軸和Z軸類似，左右限位傳感器和原點(diǎn)位置傳感器分別用于評(píng)判是否到達(dá)左右限位位置和機(jī)械手是否處于原點(diǎn)位置；Y軸則基于直流電機(jī)的特性，設(shè)置了左右限位及極限位約束；上料口采用光纖傳感器，用于檢測(cè)是否有物料運(yùn)送至上料口。因而只需明確方位，分別安裝上述傳感器即可。1）X軸傳感器安裝。X軸應(yīng)用了U型光電傳感器，配合位置擋片，用于X軸的左右限位和原點(diǎn)位置控制。安裝時(shí)，將U型光電傳感器（PM-L25P）通過T型螺母安裝，并將位置擋片安裝在X軸組件的滑塊側(cè)邊，使之剛好能從U型光電傳感器中穿過。2）Z軸傳感器安裝。Z軸傳感器的類型和安裝方式與X軸類似，應(yīng)用了U型光電傳感器，配合位置擋片，用于Z軸的上下限位和原點(diǎn)位置控制。安裝時(shí)，將U型光電傳感器（PM-L25P）通過T型螺母安裝，并將位置擋片安裝在Z軸組件的滑塊側(cè)邊。3）Y軸傳感器安裝。Y軸應(yīng)用了U型光電傳感器，配合位置擋片，用于Y軸直流電機(jī)伸出和縮回的位置限制；并應(yīng)用了微動(dòng)開關(guān)，用于超行程硬件保護(hù)。基于Y軸組件的結(jié)構(gòu)，裝置設(shè)置了傳感器安裝板。安裝時(shí)，首先將U型光電傳感器（PM-L25P）和微動(dòng)開關(guān)（KW7-3）安裝在傳感器安裝板的相應(yīng)位置，再將傳感器安裝板安裝于Y軸模組底板的側(cè)邊。4）存取料口傳感器安裝。存取料口使用的傳感器為光纖傳感器。光纖傳感器的放大器安裝在設(shè)備托盤的固定位置上，光纖頭則安裝至倉(cāng)庫(kù)的存取料口擋條處，頭部對(duì)準(zhǔn)工件托盤方向。安裝時(shí)，光纖頭需旋入孔內(nèi)，防止松動(dòng)或掉落。通電后，需針對(duì)檢測(cè)距離進(jìn)行靈敏度調(diào)節(jié)，使得傳感器可以準(zhǔn)確感知工件托盤處是否有工件存在。電路連接

設(shè)備側(cè)所有的傳感器等線路都集中連接至端子臺(tái)，通過IO信號(hào)電纜與控制側(cè)的端子臺(tái)相連，從而實(shí)現(xiàn)信號(hào)線與PLC等硬件控制系統(tǒng)的連接。此外，伺服電機(jī)需通過動(dòng)力電纜和編碼器電纜直連至控制側(cè)的伺服電機(jī)控制器。伺服電機(jī)的連接與設(shè)置X軸和Z軸伺服電機(jī)需與對(duì)應(yīng)的伺服電機(jī)控制器連接。源于X軸模組負(fù)載需求比Z軸模組大，X軸電機(jī)需連接0.2KW驅(qū)動(dòng)器，Z軸則連接0.1KW驅(qū)動(dòng)器，并對(duì)相應(yīng)伺服驅(qū)動(dòng)器的參數(shù)進(jìn)行設(shè)置方可生效。序號(hào)參數(shù)名稱參數(shù)號(hào)X軸伺服

序號(hào)參數(shù)名稱參數(shù)號(hào)X軸伺服1PZD報(bào)文選擇P9221059PROFIdrive子掩碼P8923[0]2552最大速度P1082300010P8923[1]2553正轉(zhuǎn)方向速度極限P1083300011P8923[2]2554反轉(zhuǎn)方向速度極限P1086-300012P8923[3]05PROFIdriveIP地址P8921[0]19213電源電壓P290062306P8921[1]16814數(shù)字輸入2分配P2930207P8921[2]015數(shù)字輸入3分配P2930308P8921[3]1616數(shù)字輸入4分配P293040裝置的Y軸移動(dòng)采用直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)，通過直流電機(jī)的正反轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)Y軸機(jī)構(gòu)與托盤的伸出和縮回。直流電機(jī)與PLC間采用兩個(gè)繼電器，實(shí)現(xiàn)電機(jī)的正反轉(zhuǎn)。KA1與KA2為繼電器。接線時(shí)，電源段子的24V和0V通過降壓模塊后并接至繼電器KA1和KA2的4號(hào)和5號(hào)接口，直流電機(jī)的正極和負(fù)極則并接至KA1和KA2的3號(hào)和6號(hào)接口。繼電器KA1的8號(hào)接口連接端子臺(tái)的21號(hào)口，繼電器KA2的8號(hào)接口則連接端子臺(tái)的22號(hào)口。在立體倉(cāng)庫(kù)PLC的Q0.1（Y軸正向運(yùn)行）輸出時(shí)，即XT1-21得電24V，此時(shí)KA1繼電器線圈得電，直流電機(jī)正極得電12V，直流電機(jī)負(fù)極得電0V，電機(jī)正轉(zhuǎn)；同理，立體倉(cāng)庫(kù)PLC的Q0.2（Y軸反向運(yùn)行）輸出時(shí)，即XT1-22得電24V，此時(shí)KA2繼電器線圈得電，直流電機(jī)正極得電0V，直流電機(jī)負(fù)極得電12V，電機(jī)反轉(zhuǎn)。即可順利實(shí)現(xiàn)Y軸電機(jī)正反轉(zhuǎn)控制。進(jìn)行直流電機(jī)、兩個(gè)繼電器和端子臺(tái)的接線。進(jìn)行設(shè)備側(cè)端子臺(tái)接線。PLC接受11個(gè)傳感器的輸入信號(hào)，用于控制機(jī)械手的位置和物料進(jìn)出。伺服電機(jī)采用Profinet與PLC通訊，不需要PLC的IO輸出點(diǎn)。PLC輸入PLC輸出地址信號(hào)說明地址信號(hào)說明I0.0X軸左限檢測(cè)Q0.0Y軸正向運(yùn)行I0.1X軸回零位置檢測(cè)Q0.1Y軸反向運(yùn)行I0.2X軸右限檢測(cè)

I0.3Z軸左限檢測(cè)

I0.4Z軸回零位置檢測(cè)

I0.5Z軸右限檢測(cè)

I0.6Y軸左限位位置檢測(cè)

I0.7Y軸右限位位置檢測(cè)

I1.0上料口有料檢測(cè)

機(jī)電實(shí)體調(diào)試立體倉(cāng)庫(kù)裝置需要先進(jìn)行各光纖傳感器和光電開關(guān)的調(diào)整，使各元器件運(yùn)行正常；再修改PLC程序的變量表并將程序下載入實(shí)體設(shè)備，進(jìn)行最后的機(jī)電實(shí)體調(diào)試。虛擬調(diào)試時(shí)所使用的輸入信號(hào)均為PLC的內(nèi)部繼存器，因而程序在完成硬在環(huán)調(diào)試后下載到真實(shí)設(shè)備上時(shí)，PLC程序不需要修改，也不需要映射IO。但由于在做虛擬調(diào)試時(shí)，由于無法修改真實(shí)PLC的IO，所以使用PLC內(nèi)部寄存器的M點(diǎn)。在調(diào)試真實(shí)設(shè)備時(shí)，需要修改回原來的I點(diǎn)和Q點(diǎn)。裝備調(diào)整1）光纖傳感器調(diào)整。立體倉(cāng)庫(kù)裝置使用了E3X-NA41型光纖傳感器。2）光電傳感器調(diào)整。立體倉(cāng)庫(kù)裝置使用了PM-L25-P型光電傳感器3）修改PLC程序的變量表。對(duì)程序的變量地址進(jìn)行調(diào)整和修改，即可適配真實(shí)設(shè)備。結(jié)合實(shí)際的接線圖，將立體倉(cāng)庫(kù)裝置的部分由外部反饋信號(hào)啟動(dòng)程序的變量地址由虛擬調(diào)試時(shí)使用的M存儲(chǔ)區(qū)地址修改為真