直角坐标机器人说明书

1、PAGE PAGE 15中南大学直角坐坐标机器人用 户 手 册目 录第一章 概述一、机械部分 二、驱动部分 三、控制系统第二章 设备操操作流程 一、设备操作流流程二、常用人机界界面说明第三章 驱动器器参数设置及及报警显示 一、驱动器参数数设置二、报警显示及及处理第四章 异常情情况及处理 第五章 附件码垛机器人易损损件清单 第一章 概 述 BAHHR直角机器器人实验平台台是基于德国国BAHR公公司的直角坐坐标机器人定定位系统开发发的专门进行行各种搬运码码垛的自动化化设备。该设设备主要有以以下几个特点点：1、运行过程程平稳，无冲冲击；2、运行速度度快，加减速速过程平稳；3、搬运载荷荷大，过载能能力

2、强；4、实时通讯讯，灵活性强强；5、定位精确确，采用伺服服系统驱动；6、自动化程程度高， PPLC运动控控制；7、通过触摸摸屏操作，简简单易用。BAHR码垛机机器人系统主主要由BAHHR直线定位位系统及相关关机械结构连连接件、数字字伺服驱动系系统（包括伺伺服驱动器及及伺服电机）、三三菱PLC运运动控制及相相关模块、三三菱触摸屏操操作四个部分分组成。 一、机械部分：BAHR码垛机机器人系统的的机械核心部部件是德国BBAHR公司司生产的同步步齿型带驱动动直线定位单单元。根据码码垛需要的情情况，我们将将整个运动过过程分为X方方向运动、YY方向运动，ZZ方向运动。关关于德国BAAHR直线定定位系统的详

3、详细技术指标标和结构性能能请参考相关关说明资料BBAHR直线线定位系统选选型手册。1、X轴定位单单元：X轴定位系统单单元由两根QQLZ60系系列定位系统统组成，其中中一根为同步步带驱动的主主定位系统，另另一根是由同同步轴连接辅辅助定位系统统，具体技术术指标如下：1）、主定位系系统：型号：QLZ660长度：15800运动行程：13300滑块长度：1552同步带规格：55M252）、辅助定位位系统：型号：QLZ660长度：15800运动行程：13300滑块长度：1552同步带规格：55M252Y轴定位单单元：Y轴定位单元由由一根ELZZ60系列定定位系统组成成， 型号：ELZ660 长度：1290

4、0运动行程：10000滑块长度：17703、Z轴定位单单元：Z轴定位单元由由一根EGTT40系列定定位系统组成成， 型号：EGT440 长度：870运动行程：7000滑块长度：11183、定位单元的的连接：Y轴定位单元和和Z轴定位单单元之间由法法兰机构规格格尺寸可参考考相关图纸。4、其他安装附附件：安装附附件主要包括括1）、X轴减速速机安装法兰兰；2）、Z轴减速速机安装法兰兰；3）、Y轴减速速机安装法兰兰；4）、3轴限位位开关安装座座、原点开关关安装座；5）、水平轴连连接板6）、拖链和拖拖链安装支架架；7）、配套梯形形螺母；8）、连轴器：关于安装附件的的尺寸可参考考相关图纸或或厂家资料。二、驱

5、动部分BAHR码垛机机器人系统采采用日本三菱菱公司生产的的全数字式交交流伺服电机机及驱动器系系统做为动力力系统，关于于三菱伺服的的具体性能特特点请参考相相关技术资料料。为确保足足够的工作扭扭矩和惯量匹匹配，驱动电电机的输出端端匹配有精密密行星减速机机，关于行星星减速器的性性能特点请参参考相关技术术资料。1、X轴驱动系系统伺服电机规格：400W行星减速器规格格：HF-KKP432、Y轴驱动系系统：伺服电机规格：400W行星减速器规格格：HF-KKP433、Z轴驱动系系统：伺服电机规格：400KWW三、控制系统概概述BAHR码垛机机器人的控制制系统部分是是整个码垛机机器人的灵魂魂，码垛机器器人的控

6、制系系统包括电器器系统、PLLC及扩展单单元控制系统统、三菱触摸摸屏与PLCC之间的通讯讯和PLC与与整个生产线线之间的通讯讯。1）、电器系统统电器系统包括主主电控柜PLLC及扩展单单元、触摸屏屏，PLC与与触摸屏之间间通过RS2232连接通通讯。 电控柜的输入电电压是单相2220V。电器系统控制原原理及接线请请参考附录中中相关图纸，各各种电器元器器件的规格型型号请参考附附录中电器元元件表。主电控柜和操作作台之间有一一条异地电源源控制线连接接，以方便进进行异地电源源控制，如急急停、上电等等。2）、PLC及及扩展单元BAHR码垛机机器人的控制制系统核心是是PLC及扩扩展单元。可编程序控制器器（P

7、LC）是是综合了计算算机技术、自自动化控制技技术和通信技技术的一种新新型的、通用用的自动控制制装置。它具具有功能强、可可靠性高、操操作灵活、编编程简便以及及适合于工业业环境等一系系列优点，在在工业自动化化、过程控制制、机电一体体化、传统产产业技术改造造等方面的应应用越来越广广泛，已成为为现代工业控控制的三大支支柱之一。BAHR码垛机机器人选用的的PLC是三三菱公司推出出的最新型机机Q系列PPLC，是一一款性价比高高、功能完备备、极具竞争争优势的通用用控制器。其其特点是结构构紧凑，集成成了开关量控控制、模拟量量控制、高速速计数与脉冲冲输出等功能能于一身，指指令丰富，引引用功能块的的编程方式使使编

8、程更加简简便。可编程序控控制器的特点点：1、应用简便（1）应用灵活活、安装简便便标准的积木木式硬件结构构与模块化的的软件设计，使使PLC不仅仅适应大小不不同、功能繁繁杂的控制要要求，而且适适应工艺流程程变化较多的的场合。它的的安装和现场场接线简便，可可按积木方式式扩充和删减减其系统规模模，组合成灵灵活的控制系系统。（2）编程简化化PLC采用用电气操作人人员习惯的梯梯形图形式编编程，直观易易懂。因此，不不仅程序开发发速度快，而而且程序的可可读性强，软软件维护方便便。为了简化化编程工作，PPLC将编程程工作主要集集中到了设计计思想的本身身而不是如何何实现设计思思想，最新设设计的PLCC还针对具体体

9、问题设计了了步进顺控指指令、流程图图指令等指令令系统，大大大加快了系统统开发速度。（3）操作方便便，维修容易易工程师编好的程程序十分清晰晰直观，只要要看好操作说说明书，操作作人员经短期期培训就可以以使用。另外外，PLC具具有完善的监监视和诊断功功能，对其内内部工作状态态、通信状态态、I/O点点状 态和异异常状态等均均有明显的提提示，使维修修人员能及时时、准确地判判断故障点，迅迅速替换故障障模块或插件件，恢复生产产。2.可靠性高PLC的可靠性性高，主要是是因为它在硬硬件及软件两两方面都采取取了严格的措措施。3抗电磁干扰扰性能好，环环境适应性强强 Q系列PPLC是按直直接应用于工工业环境而设设计的

10、产品在在规定的机械械振动、冲击击以及额定的的电源电压与与频率变化、电电源瞬时中断断、电源电压压降低等因素素作用下，均均能正常工作作。因此可直直接安装在工工业现场，不不必采取另外外的特殊措施施。另外由于于其结构精巧巧，所以耐热热、防潮、抗抗震等性能也也很好。4功能完善 PLC的的基本功能包包括逻辑运算算、定时、计计数、数制换换算、数值计计算，步进控控制等。其扩扩展功能还有有A/D、DD/A转换、PPID闭环回回路控制、高高速计数、通通信联网、中中断控制及特特殊功能函数数运算等功能能，可以通过过上位机进行行显示、报警警、记录、人人机对话，使使控制水平大大大提高。5成熟的工控控网络体系，通通信便捷，

11、易易于远程实时时监控 随着计计算机网络通通信技术的成成熟发展，以以及工业控制制的实际需要要，近年来工工控网络通信信技术得到了了大量应用。3）触摸屏人机界面是在操操作人员和机机器设备之间间做双向沟通通的桥梁，用用户可以自由由的组合文字字、按钮、图图形、数字等等来处理或监监控管理及应应付随时可能能变化信息的的多功能显示示屏幕。随着着机械设备的的飞速发展，以以往的操作界界面需由熟练练的操作员才才能操作，而而且操作困难难，不易掌握握，无法提高高工作效率。但是使用人机界界面能够明确确指示并告知知操作员机器器设备目前的的状况，使操操作变的简单单生动，并且且可以减少操操作上的失误误，即使是新新手也可以很很轻

12、松的操作作整个机器设设备。使用人人机界面还可可以使机器的的配线标准化化、简单化同同时也能减少少PLC控制制器所需的II/O点数，降降低生产的成成本。同时由由于面板控制制的小型化及及高性能，相相对的提高了了整套设备的的附加价值，有有了广泛的应应用。触摸屏作为一种种新型的人机机界面，从一一出现就受到到关注，它的的简单易用，强强大的功能及及优异的稳定定性使它非常常适合用于工工业环境，甚甚至可以用于于日常生活之之中，应用非非常广泛，比比如：自动化化移载机设备备，天车升降降控制，生产产线监控等，甚甚至可用于智智能大厦管理理、会议室声声光控制、温温度调整。随着科技的飞速速发展，越来来越多的机器器与现场操作

13、作都趋向于使使用人机界面面，PLC控控制器强大的的功能及复杂杂的数据处理理也呼唤一种种功能与之匹匹配而操作又又简便的人机机的出现，触触摸屏的应运运而生无疑是是21世纪自自动化领域里里的一个巨大大的革新。GT1575-VTBA系系列触摸屏是是专门面向PPLC应用的的，它不同于于一些简单的的仪表式或其其它的一些简简单的控制PPLC的设备备其功能非常常强大，使用用非常方便，非非常适合现代代工业越来越越庞大的工作作量及功能的的需求，日益益成为现代工工业必不可少少的设备之一一。第二章 设备操操作流程BAHR码垛机机器人是专业业设备，要求求必须具有专专业知识的人人员才能进行行操作，这些些专业知识主主要包括

14、：伺伺服运动控制制、PLC控控制及编程、机机械传动、电电器控制、电电工基础等。一、设备操作流流程一)、正常工作作时：1、当主电控柜柜供电后，分分别按系统供供电按钮与伺伺服驱动器供供电按钮，使使码垛设备处处于工作状态态。2、供电后触摸摸屏处于显示示状态，显示示设备状态信信息如：限位位指示、原点点指示、运行行方式、伺服服电机工作情情况。3、进入操作界界面，按下搜搜索原点按钮钮。4、各轴运动导导轨分别执行行搜索原点运运动，完毕33次后，整个个码垛系统便便确定了原点点的位置即工工作的初始位位置。 5、顺序按下自自动运行与状状态启动按钮钮。6、码垛机器人人处于运行状状态。7、按下程序11-5或循环环启动

15、开始运运行。二）、维护设备备时：1、主电控柜柜供电后，按按系统供电按按钮与伺服驱驱动器按钮使使设备处于工工作状态。2、进入操作作界面，顺序序按手动运行行与状态启动动按钮。3、通过手动动调节按钮，调调节使导轨运运动到需要的的位置，进行行机械手维护护。二、常用人机操操作界面说明明： 1、显显示界面 显示界面面显示了设备备的状态信息息（如：X轴轴原点指示灯灯、Z轴原点点指示灯、YY轴原点指示示灯、自动运运行指示灯、手手动运行指示示灯、状态指指示灯等）及及报警信息（各各轴限位信息息、驱动器报报警信息等）2、自动运行界界面自动运行是指设设备按照编好好的工作程序序自动进行搬搬运操作，设设备自动运行行前应做

16、好以以下准备工作作1）、保证机械械手前端设备备和后端设备备能稳定运行行，信号交接接准确无误。2）、机械手各各轴位于原点点位置。3）、根据运动动过程编写运运动程序。设备的运动程序序在设备交付付使用时已经经编写完毕，一一般不需要重重新进行编写写，但由于搬搬运机械手采采用的控制系系统是一款开开放式的控制制系统，设备备操作者可以以根据运行的的实际情况修修改运动程序序。但我们不不建议随意改改动运行程序序，如果确实实需要修改，请请与厂家联系系。4、自动运行的的操作步骤1）、搜索原点点，使各轴均均处于原点位位置。2）、自动启动动，确定其工工作方式。3）、状态启动动，保证操作作的正确性，避避免误操作。4）、等

17、待工作作信号。5、手动操作界界面1）、手动操作作主要是在设设备调试、维维护阶段使用用。2）、可以调整整各个轴的位位置，使维护护更加方便。3）、可以控制制机械手开合合，确定其工工作状态是否否正常。第三章驱动器器参数设置及及报警显示一、伺服驱动器器简单操作说说明1、按键功能2参数设置操操作方法二、驱动器部分分参数设置 X轴电机驱驱动器参数设设置 Y轴电机驱驱动器参数设设置 Z轴电机驱驱动器参数设设置三、常见伺服报报警信息第四章故障及及恢复一、限位报警1、由于操作人人员的错误操操作，可能导导致导轨运动动过程中超出出正常运动范范围，为防止止导轨因超出出运动行程而而产生碰撞，造造成机械结构构的损伤，在在

18、导轨两侧有有效行程外均均安装有行程程开关，行程程开关的作用用就是对导轨轨的运动进行行限位。行程开关内部连连线为24VV常闭连接，如如果运动导轨轨碰到行程开开关，行程开开关会由常闭闭状态变为常常开状态，产产生限位信号号，通过输入入信号线的连连接，PLCC控制系统接接收到后会产产生限位报警警信息，显示示在触摸屏上上，并控制此此轴导轨驱动动器因此停止止工作，运动动导轨也会也也此停止运动动。2、所有导轨限限位开关的224V输入端端均为公共端端，当公共线线断开后，触触摸屏会出现现所有轴都出出现限位报警警的现象。 二、伺服驱动器器报警 当伺服驱驱动器工作时时出现意外情情况，会产生生伺服驱动器器报警，并停停止脉冲输出出，所在轴导导轨也会因此此停止工作。第五章