直角坐标机器人说明书

1、中南大学直角坐标机器人用 户 手 册第一章概述一、机械部分二、驱动部分三、控制系统第二章设备操作流程一、设备操作流程二、常用人机界面说明第三章驱动器参数设置及报警显示一、驱动器参数设置二、报警显示及处理第四章 异常情况及处理第五章附件 码垛机器人易损件清单第一章 概 述BAHR 直角机器人实验平台是基于德国 BAHR 公司的直角坐标机器人定位系统开发 的专门进行各种搬运码垛的自动化设备。该设备主要有以下几个特点：1、运行过程平稳，无冲击；2、运行速度快，加减速过程平稳；3、搬运载荷大，过载能力强；4、实时通讯，灵活性强；5、定位精确，采用伺服系统驱动；6、自动化程度高， PLC 运动控制；7、

2、通过触摸屏操作，简单易用。BAHR 码垛机器人系统主要由 BAHR 直线定位系统及相关机械结构连接件、 数字伺服 驱动系统（包括伺服驱动器及伺服电机） 、三菱 PLC 运动控制及相关模块、三菱触摸屏操 作四个部分组成。一、机械部分：BAHR 码垛机器人系统的机械核心部件是德国 BAHR 公司生产的同步齿型带驱动直 线定位单元。根据码垛需要的情况，我们将整个运动过程分为 X 方向运动、 Y 方向运动， Z 方向运动。 关于德国 BAHR 直线定位系统的详细技术指标和结构性能请参考相关说明资 料BAHR直线定位系统选型手册。1、X 轴定位单元：X 轴定位系统单元由两根 QLZ60 系列定位系统组成

3、，其中一根为同步带驱动的主定 位系统，另一根是由同步轴连接辅助定位系统，具体技术指标如下：1）、主定位系统：型号： QLZ60长度：1580 mm运动行程：1300 m滑块长度：152 mm同步带规格： 5M252）、辅助定位系统：型号： QLZ60长度： 1580 m运动行程： 1300 m滑块长度： 152 m同步带规格： 5M252 Y 轴定位单元：Y 轴定位单元由一根 ELZ60 系列定位系统组成，型号： ELZ60长度： 1290 m运动行程： 1000 m滑块长度： 170 m3、Z 轴定位单元：Z 轴定位单元由一根 EGT40 系列定位系统组成，型号： EGT40长度： 870

4、m运动行程： 700 m滑块长度： 118 m3、定位单元的连接：Y 轴定位单元和 Z 轴定位单元之间由法兰机构规格尺寸可参考相关图纸4、其他安装附件：安装附件主要包括1）、 X 轴减速机安装法兰；2）、Z 轴减速机安装法兰；3）、 Y 轴减速机安装法兰；4）、3 轴限位开关安装座、原点开关安装座；5）、水平轴连接板6）、拖链和拖链安装支架；7）、配套梯形螺母；8）、连轴器：关于安装附件的尺寸可参考相关图纸或厂家资料。二、驱动部分BAHR 码垛机器人系统采用日本三菱公司生产的全数字式交流伺服电机及驱动器系 统做为动力系统，关于三菱伺服的具体性能特点请参考相关技术资料。为确保足够的工作 扭矩和惯

5、量匹配，驱动电机的输出端匹配有精密行星减速机，关于行星减速器的性能特点 请参考相关技术资料。1、X 轴驱动系统伺服电机规格： 400W行星减速器规格： HF-KP432、Y 轴驱动系统：伺服电机规格： 400W行星减速器规格： HF-KP433、Z 轴驱动系统：伺服电机规格： 400KW三、控制系统概述BAHR 码垛机器人的控制系统部分是整个码垛机器人的灵魂，码垛机器人的控制系 统包括电器系统、 PLC 及扩展单元控制系统、三菱触摸屏与 PLC 之间的通讯和 PLC 与整 个生产线之间的通讯。1）、电器系统电器系统包括主电控柜 PLC 及扩展单元、触摸屏， PLC 与触摸屏之间通过 RS232

6、 连 接通讯。电控柜的输入电压是单相 220V。电器系统控制原理及接线请参考附录中相关图纸，各种电器元器件的规格型号请参考 附录中电器元件表。主电控柜和操作台之间有一条异地电源控制线连接，以方便进行异地电源控制，如急 停、上电等。2）、PLC 及扩展单元BAHR 码垛机器人的控制系统核心是 PLC 及扩展单元。可编程序控制器（PLC）是综合了计算机技术、自动化控制技术和通信技术的一种新 型的、通用的自动控制装置。它具有功能强、可靠性高、操作灵活、编程简便以及适合于 工业环境等一系列优点，在工业自动化、过程控制、机电一体化、传统产业技术改造等方 面的应用越来越广泛，已成为现代工业控制的三大支柱之

7、一。BAHR码垛机器人选用的PLC是三菱公司推出的最新型机Q系列PLC，是一款性 价比高、 功能完备、 极具竞争优势的通用控制器。 其特点是结构紧凑， 集成了开关量控制、 模拟量控制、高速计数与脉冲输出等功能于一身，指令丰富，引用功能块的编程方式使编 程更加简便。可编程序控制器的特点：1、应用简便（ 1 ）应用灵活、安装简便标准的积木式硬件结构与模块化的软件设计，使PLC不仅适应大小不同、功能繁杂的控制要求，而且适应工艺流程变化较多的场合。它的安装和现场接线简便，可按积木方式 扩充和删减其系统规模，组合成灵活的控制系统。（2）编程简化PLC 采用电气操作人员习惯的梯形图形式编程，直观易懂。因此

8、，不仅程序开发速度 快，而且程序的可读性强，软件维护方便。为了简化编程工作， PLC 将编程工作主要集中 到了设计思想的本身而不是如何实现设计思想， 最新设计的 PLC 还针对具体问题设计了步 进顺控指令、流程图指令等指令系统，大大加快了系统开发速度。（3）操作方便，维修容易工程师编好的程序十分清晰直观，只要看好操作说明书，操作人员经短期培训就可以 使用。另外，PLC具有完善的监视和诊断功能，对其内部工作状态、通信状态、I/O点状 态 和异常状态等均有明显的提示，使维修人员能及时、准确地判断故障点，迅速替换故障模 块或插件，恢复生产。2.可靠性高PLC 的可靠性高，主要是因为它在硬件及软件两方面都采取了严格的措施。3抗电磁干扰性能好，环境适应性强Q 系列 PLC 是按直接应用于工业环境而设计的产品在规定的机械振动、 冲击以及额定 的电源电压与频率变化、电源瞬时中断、电源电压降低等因素作用下，均能正常工作。因 此可直接安装在工业现场，不必采取另外的特殊措施。另外由于其结构精巧，所以耐热、 防潮、抗震等性能也很好。4功能完善PLC 的基本功能包括逻辑运算、定时、计数、数制换算、数值计算，步进控制等。其 扩展功能还有 A/D、 D/A 转换、 PID 闭环回路控制、高速计