工业机器人操作与编程项目五压铸机器人课件.ppt
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- 工业 机器人 操作 编程 项目 压铸 课件
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1、0 01 10 02 20303掌握机器人压铸系统的掌握机器人压铸系统的I/O点设置。点设置。认知压铸工艺参数、要求及一般工认知压铸工艺参数、要求及一般工艺流程艺流程 。 熟悉工业机器人在压铸系统中的应熟悉工业机器人在压铸系统中的应用。用。 任务目标任务目标任务压铸工艺及压铸机器人编程 10404会进行简易压铸机器人程序编写会进行简易压铸机器人程序编写 。【背景知识背景知识】 压铸是利用模具腔对融化的金属施加高压,将熔融金属在高压高速下充填铸型,并在高压下结晶凝固形成铸件的过程。任务1压铸工艺及压铸机器人编程【背景知识背景知识】压铸工艺主要参数有压力参数(压射力、压射比压);速度参数(内浇道速
2、度、压射速度);温度参数(金属液温度、模具温度);时间参数(填充时间、持压时间、留模时间);余料饼厚度;合金液用量等。高压和高速充填成型是压铸的两大特点。常用的压射比压是从几千至几万kPa,甚至高达2105kPa。充填速度约在1050m/s,有些时候甚至可达100m/s以上。充填时间很短,一般在0.010.2s范围内。任务1压铸工艺及压铸机器人编程【背景知识背景知识】压铸工艺流程:模具安装、调试、清理预热模具、喷脱模剂、合模、进料、融化、压射、冷却与凝固、开模、顶出铸件、质量检验、成品下线、废品回收融化等过程。任务1压铸工艺及压铸机器人编程【背景知识背景知识】工业机器人的加入使得现代压铸工艺更
3、加方便,免去了人工取件所面临的高温,劳动强度大等恶劣环境,还可以配合后工作站进行打磨,组装等一系列自动化作业。 任务1压铸工艺及压铸机器人编程【任务实施任务实施】多功能机器人综合实训平台完成压铸程序编制及调试,该实训平台由PLC控制系统、机器人系统、压铸机构、光电检测等构成 。任务1压铸工艺及压铸机器人编程【任务实施任务实施】PLC控制系统完成进料、合模、压铸及产品检测工作,并与机器人通信,确保安全及同步。 任务1压铸工艺及压铸机器人编程【任务实施任务实施】 PLC压铸系统I/O分配表 任务1压铸工艺及压铸机器人编程端口元件名称/功能端口元件名称/功能X0启动开关Y0机器人输入DI0X1停止开
4、关Y1机器人输入DI1X2复位开关Y7电磁阀01,压铸合模气缸X3急停开关Y10电磁阀02,压铸出料气缸X5模式选择开关Y11电磁阀03,压铸进料气缸X6模式选择开关Y14模式指示灯控制X7压铸料斗原料检测(光电开关)Y15模式指示灯控制X10合模气缸归位Y16运行指示灯X12压铸进料气缸归位(磁开关)X20出料气缸归位X13工件检测【任务实施任务实施】工作模式选择 任务1压铸工艺及压铸机器人编程模式选择输入端工作模式输出模式状态灯X5X6Y14Y15灯A灯B灯C1001亮灭灭0010灭亮灭0111灭灭亮【任务实施任务实施】压铸送料模块 任务1压铸工艺及压铸机器人编程【任务实施任务实施】PLC
5、程序设计按压铸工艺,PLC工作过程包括压铸合模、进料、开模、出料、等待机器人取件等步骤。初始化过程包括启动、急停、停止、模式状态输出、各气缸的状态位置分析、相应变量及标志位的初始值赋值等。 任务1压铸工艺及压铸机器人编程【任务实施任务实施】 任务1压铸工艺及压铸机器人编程【任务实施任务实施】机器人压铸取件程序设计压铸取件通过安装于机器人前端的夹具和真空吸盘共同完成,运行前需将吸盘安装于夹具内并加紧,连接吸盘的气路。 任务1压铸工艺及压铸机器人编程【任务实施任务实施】机器人I/O信号 任务1压铸工艺及压铸机器人编程信号名称类型说明DI10_1输入PLC输出Y000DO10_3输出夹具控制信号DO
6、10_4输出真空吸盘控制信号【任务实施任务实施】机器人运动轨迹:先回原点,当压铸完成开模后铸件已推出时,线性移至压铸台中间位置(p10),下降至与取件位置齐高(p20),缓慢运动至取件位置(p30)取件,返回p20,返回p10,运动至接近检测区域(p40),线性通过检测区域(确保能被光电传感器检测到)至p50点,上升200mm,运动至放置位上方100mm处,下降至放置点,放置后返回,上升100mm,返回原点,进行下一次取件或停止。 任务1压铸工艺及压铸机器人编程【任务实施任务实施】机器人运动轨迹: 任务1压铸工艺及压铸机器人编程【任务实施任务实施】压铸取件工作流程任务1压铸工艺及压铸机器人编程
7、【任务实施任务实施】运行调试分别编写PLC程序及机器人取件程序,上电后检查各状态指示,确保急停按钮没有按下,将真空吸盘安装于夹具内并夹紧,连接气路。将操作面板模式选择开关调至模式A,运行并检验结果。由于实训台安装位置可能存在偏差,各点位(尤其是取件位及放置位)需要根据实际情况,利用示教器进行手动微调并修改,确保运行正常。 任务1压铸工艺及压铸机器人编程0 01 10 02 20303掌握掌握Smart子组件子组件PoseMover、Sink的应用的应用 。掌握机器人掌握机器人WORLDZONE安全区安全区域设置。域设置。掌握机器人软伺服指令的应用掌握机器人软伺服指令的应用 。 任务目标任务目标
8、任务压铸系统仿真设计 20404熟悉事件例程熟悉事件例程Event Routine及应及应用用 。【背景知识背景知识】压铸机器人工作站 任务2压铸系统仿真设计【背景知识背景知识】安全区设置区域检测(WorldZones)选项用于设定一个空间直接与I/O信号关联。在此工作站中,将压铸机开模后的空间进行设定,当机器人进入此空间时,I/O信号立即变化并与压铸机互锁(由压铸机PLC编程实现),禁止压铸机合模,保证机器人安全。使用WorldZones指令选项时,关联一个数字输出信号,该信号设定时,在一般的设定基础上需要增加I/O信号的存储级别参数AccessLevel设定。 任务2压铸系统仿真设计【背景
9、知识背景知识】矩形体区域设定指令WZBoxDefWZBoxDef是与WorldZones相关的应用指令,用在大地坐标系下设定矩形体的区域检测,设定时需要定义该虚拟矩形体的两个对角点 。 任务2压铸系统仿真设计WZBoxDef Inside, volume, corner1, corner2; !设置监控区域的矩形对角点【背景知识背景知识】WZBoxDef指令说明任务2压铸系统仿真设计指令变量名称说明Inside矩形体内部有效值Outside矩形体外部有效值(与Inside二者必选其一)Shape形状参数LowPoint左下对角点HighPoint右上对角点【背景知识背景知识】区域检测激活输出信
10、号指令WZDOSetWZDOSet是与WorldZones相关的指令,用于区域检测被激活时输出设定的数字输出信号,当该指令被执行后,机器人的工具中心点(TCP)接触到设定区域检测的边界时,设定好的输出信号将输出一个特定的值。 指令示例任务2压铸系统仿真设计WZDOSet Temp, service Inside, volume, do_service, 1; !设置区域进入触发信号【背景知识背景知识】WZDOSet指令说明 任务2压铸系统仿真设计指令变量名称说明Temp开关量,设定为临时区域检测Stat开关量,设定为固定区域检测,与上一项二者选其一WorldZonewztemporary或wz
11、stationaryInside开关量,当TCP进入设定区域时输出信号Before开关量,当TCP或指定轴无限接近设定区域时输出信号Shape形状参数Signal输出信号名称SetValue输出信号设定值【背景知识背景知识】事件例程Event Routine参数说明任务2压铸系统仿真设计参数名称参数说明Routine需要关联的例行程序名称Event机器人系统运行的系统事件,如启动停止等Task事件例程所在的任务All Tasks该事件程序是否在所有任务中执行,YES或NOAll Motion Tasks该事件程序是否在所有单元的所有任务中执行,YES或NOSequence Number 程序执
12、行的顺序号,0100,0最先执行,默认值为0【背景知识背景知识】事件例程的设置任务2压铸系统仿真设计【背景知识背景知识】软伺服激活指令SoftAct SoftAct软伺服激活指令用于激活任意一个机器人或轴或外部机械装置的“软”伺服,激活后轴具有一定的柔性。SoftAct指令只能应用于系统主任务T_ROB1中,即使是在MultiMove系统中情况下。指令示例:SoftAct 3,90Ramp:=150;SoftActMechUnit:=orbit1,1,50Ramp:=120; 任务2压铸系统仿真设计【背景知识背景知识】SoftAct指令说明 任务2压铸系统仿真设计指令变量名称说明MechUni
13、t机械单元名称Axis轴名称Softness软化值(0%-100%)Ramp软化坡度(100%)【背景知识背景知识】软伺服关闭指令SoftDeactSoftDeact指令是用来关闭机械单元软伺服,一旦该指令执行,程序中所有机械单元的软伺服将失效。指令示例:SoftDeact Ramp:=150;指令说明:参数Ramp为软化坡度(100%)。通过对每个轴设定一定的软化值,可以适应模具顶针顶出的力量,使机器人更具柔性。SoftDeact关闭时可一次关闭所有的软化设置。任务2压铸系统仿真设计【任务实施任务实施】解压压铸机器人工作站文件yazhu.rspag 任务2压铸系统仿真设计【任务实施任务实施】
14、部件说明 任务2压铸系统仿真设计名称说明名称说明IRB4600_60_205_02机器人工作站BaseCord 机器人工作站基座IRC5_Singel-Cabinet机器人控制柜DCM压铸机开/合模机构,机械装置ControlPanel 压铸机操作面板SafetyDoor压铸机安全门,机械装置CoolTabel压铸件冷却台Gripper 夹具,用于夹取工件workpiece_Source压铸件Fence工作区域围挡400_guide传输链Trash不合格铸件收集桶workpiece3不合格铸件Part_1压铸开模/合模导轨Floor地板CCD图像传感器part1模具Laser图像检测光束【任务
15、实施任务实施】1.光电传感器检测光电传感器检测Smart_CCD组件创建组件创建创建一个空白Smart组件,修改名称为“Smart_CCD”,将部件/模型“Laser”拖放入“Smart_CCD”组件中,利用Smart_CCD组件控制光束(Laser)的动态出现和隐藏,模拟光电传感器工件检测过程。添加 “信号和属性”中的LogicGate、“动作”菜单下的Show和Hide子组件,将LogicGate的“Operator”属性设为NOT,即非门。 将部件/模型“CCD”和“Laser”拖放入“Smart_CCD”组件中,确保“Laser”设置为不可见,即正常情况下不显示。 任务2压铸系统仿真设
16、计【任务实施任务实施】添加I/O信号 任务2压铸系统仿真设计【任务实施任务实施】信号连接 任务2压铸系统仿真设计【任务实施任务实施】信号连接 任务2压铸系统仿真设计【任务实施任务实施】工作原理为:当diLaserShow=1时,显示光束Laser,并使输出信号doPartOK=1;否则隐藏光束,输出信号doPartOK=0 任务2压铸系统仿真设计【任务实施任务实施】2.传输链传输链Smart_CNV组件创建组件创建 在“建模”窗口中点击“Smart组件”按钮创建一个空白Smart组件,修改名称为“Smart_CNV”。在左侧“布局”窗口中,将部件/模型“400_guide”拖放入“Smart_
17、CNV”组件中。 任务2压铸系统仿真设计【任务实施任务实施】在此组件的编辑窗口中点击“添加组件”,添加“本体”中的“LinearMover”子组件,修改名称为“LinearMove_CNV”,右击此组件,选择“属性”,其属性设置如图所示;添加“其它”中的“Queue”子组件;添加“动作”中的“Sink”子组件。 任务2压铸系统仿真设计【任务实施任务实施】添加“传感器”中的面传感器“PlaneSensor”子组件,修改其名称为“PlaneSensor_Front”(传输链前端传感器,用于检测工件是否进入传输链),如图所示进行属性参数设置,点击“应用”完成设置。任务2压铸系统仿真设计【任务实施任务
18、实施】添加“传感器”中的面传感器“PlaneSensor”子组件,修改其名称为“PlaneSensor_Back” 传输链末端传感器,用于检测工件是否传输至终点),如图所示进行属性参数设置,点击“应用”完成设置。任务2压铸系统仿真设计【任务实施任务实施】两个面传感器分布示意任务2压铸系统仿真设计【任务实施任务实施】进入“信号和连接”选项卡,点击“添加I/O Signals”添加数字输出信号“doCNVEmpty” 。任务2压铸系统仿真设计【任务实施任务实施】点击“添加I/O Connection”,进行信号连接,完成后如图任务2压铸系统仿真设计【任务实施任务实施】功能说明:当传输链前端传感器P
19、laneSensor_Front检测到工件时,将工件加入到队列Queue的尾部,LinearMove_CNV组件使之按300mm/s速度线性运动。当工件运动至传输链末端时被传感器PlaneSensor_Back检测到,传感器输出信号将激活Sink组件删除该工件(表示已下线),并使输出信号doCNVEmpty置1,该信号表明此时传输链已空,可再次放置已冷却工件于其上。任务2压铸系统仿真设计【任务实施任务实施】3.压铸机构压铸机构Smart_DCM组件创建组件创建 创建一个空白Smart组件,修改名称为“Smart_DCM”,在左侧“布局”窗口中将部件/模型“part1”、“DCM”、“Safty
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