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西門子plc1500在機器人機械手控製係統中的應用

作者:plc小王 來源:西門子plc 發布日期:2019-06-17 12:01 閱讀: 二維碼分享

  近年來,機器人自動噴塗係統及機械手控製係統由於具有重複性好,塗層質量好,可靠性好,適用性強,效率高等諸多優點,西門子plc1500已廣泛應用於汽車等工業領域。目前,航空產品的製造過程仍然是勞動密集型,工藝複雜,工作條件差,輔以大量夾具和手工製造,自動化能力不足。在“十三五”規劃和2025年智能製造發展的背景下,中航工業複合材料製造研究院在噴塗領域處於領先地位,利用機器人實現自動化生產,加快生產方式轉型升級,提高先進水平。製造設備。能力。

  一、項目介紹

  該項目采用可移動懸浮噴射6軸機器人,安裝在3自由度笛卡爾坐標起重機上。它可以在噴房的範圍內(在噴房間:L30m&次; W9m&次; 6.5m)多個自由度的運動,如前,後,左,右,上下,旋轉,帶有噴槍放在機器人的手臂上,可以噴塗大型複合工件的外表麵。

  二、懸掛式機器人噴塗係統的組成

  懸掛式機器人噴塗機械手plc控製係統由總控製係統,起重機係統(懸掛行走機構),機器人係統,智能塗料plc控製係統和視頻監控係統組成。係統網絡圖如圖1所示:

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  圖1機器人噴塗係統網絡圖

  起重機係統包括:1套縱向行走機構(X軸),1套橫向移動機構(Y軸),1套升降機構(Z軸)和電動伺服驅動係統,以及維修和檢查配件。設施。:

  圖2起重機和機器人裝置圖

  智能塗料供應係統由虹吸管,隔膜泵,物料罐,過濾器,2KS,壓力調節器,空氣保護器等組成,是一套完整的塗料供應係統。它是噴霧係統的重要組成部分,負責原料的供應。調整預混比與原材料的重要作用是執行器的必要先決條件。該材料含有油漆,固化劑和清潔劑。

  該項目使用Staubli TX250係列6軸機器人,是***新的機器人。整個機器人係統由三個部件組成,包括控製器CS8C,機器人手臂(臂)和手動示教器(MCP)。

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  圖3機器人全視圖

  三、控製係統架構

  本係統總控製係統控製器采用西門子S7-1500PLC作為主控製器,WinCCProfessionalV13SP1作為上位機操作界麵,TP1200作為操作麵板,西門子plc1500分別作為起重機,機器人和塗料供應係統的控製器。 S7-1500主控係統通過PROFINET總線與塗裝機器人係統,塗料供應係統和懸架行程係統進行通信,完成係統的整體控製,實時監控和操作係統運行狀態,並連續噴塗整個工件。控製係統架構如圖4所示。

  圖4係統硬件配置圖

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  表1主控製係統硬件設備表

  四、控製係統實現的功能

  頂置式機器人噴霧係統使得起重機係統和機器人噴霧係統能夠單獨操作。現場起重機可由操作麵板TP700操作,用於X,Y和Z軸伺服電機的上電,零點校準,絕對定位等。

  塗料供應係統的TP700可以顯示塗料水平,清洗劑水平,固化劑水平,管線壓力,電磁閥狀態,流體調節器狀態,2KS係統中各種塗料的自動配比,以及氣動泵。和防空保護等。

  機器人係統的現場屏幕TP700顯示X,Y,Z,RX,RY和RZ的六軸運動。現場教學盒可用於機器人的離線軌跡規劃。

  總控製係統由兩套現場控製係統和遠程控製係統組成。現場控製係統可通過總線與機器人係統,懸架行程係統和塗料供應係統進行通信,完成係統的整體控製,並連續噴塗整個工件;遠程控製係統主要實現係統運行狀態的實時監控和操作。

  總控製係統能夠控製和顯示子係統的狀態。塗料供應係統可以自動執行顏色變化,進料和清潔操作。可以校正在懸架行進機構的運動期間產生的誤差。

  五、噴塗工藝和控製技術要點

  懸掛機器人噴塗係統的噴塗過程如下:

  首先,起重機係統,塗料供應係統和噴塗係統準備就緒,工件進入指定位置,定位→係統檢測工件的實際位置→坐標配件→示教(手動調試程序)→開始運行,主控製器讀取油漆“工件”數據“,噴塗”軌跡號“並噴塗”配方確認“信號到機器人噴塗係統→機器人噴塗係統讀取噴塗”軌道編號“和顏色”配方編號“→機器人噴塗係統確定當前的噴塗公式,然後給出總控製位置1的“噴塗應用”信號→懸架係統的三軸分別到達指定位置1後,發送信號“天賜已到達噴塗位置”一般控製→2KS混合,機器人開始自動噴塗(調用噴塗程序1)→噴塗工件的1號區域,噴塗為c完成後,機器人在返回到HOME位置後停止,並且“繪製完成”信號被發送到一般控製→總控製器讀取“繪製完成”信號,轉換工件指針,並指向工件數據。 vehicle area地區rah。

      噴塗“軌道編號”並將“配方確認”信號噴射到機器人噴塗係統→機器人噴塗係統讀取噴塗“軌道”編號和顏色“配方編號”→機器人噴塗係統確定它是當前噴塗公式,然後將位置2的“噴塗應用”信號發送到主控製器→懸架係統的三個軸分別到達指定位置2後,“天州已噴塗”位置信號發給主控製器→ 2KS混合,機器人開始自動噴塗(調用噴塗程序2)→噴塗工件2號區域,噴塗完成後,機器人返回HOME位置停止...  按照上述步驟,噴塗工件3號區域,4號區域......編號n區域,直到工件完成噴塗任務→機器人零點返回位置(HOME點),起重機返回原件位置,工件離線。

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  圖7噴塗工藝流程圖

  為了完成整個工件的連續噴塗,直到起重機返回其原始位置,主控製器S7-1500控製器作為整個係統***關鍵的核心部件,協調起重機和機器人係統的控製。當手動教學和調試機器人程序時,應通過主控製器的操作屏幕TP1200或工業計算機手動記錄每個區域中工件的X,Y,Z坐標值和機器人的軌道號。在中央控製。輸入,保存在總控製S7-1500PLC的數據塊中,當係統自動運行時,然後自動傳輸已經存儲在過程序列中的數據。

  由於工件的種類繁多,由不同工件劃分的區域的尺寸是不同的,並且每個區域是多個值。存儲數據的DB塊是數據的嵌套,即多個數組,因此DB塊的大小應該足夠大。為了滿足生產要求。如果一般控製選擇S7-300/400 PLC使用STEP7編程方法實現數據存儲和讀取,則很難通過TIA Portal的TIA編程方法選擇S7-1500PLC來實現該功能,這樣更方便而且容易。實現過程如下所述。

  建立工件過程數據表的過程:

  (1)。在TIA Portal V13SP1編程軟件下,添加一個新的“PLCdatatypes”(相當於在Step7中創建的用戶定義的DB塊),名為“Workpiece Recipe”,並添加“Trolley X Coordinates”(定義)整數數據類型),“ Trovan Y坐標“(定義為整數數據類型),”Trolley Z坐標“(定義為整數數據類型)和”機器人軌道號“(定義為字節數據類型),加上兩個備用數據以防止未來客戶添加新功能,“油漆配方號”(定義為Word數據類型)和“油漆流”(定義為整數數據類型),現在這兩個數據直接輸入到屏幕上供油漆係統直接接收。

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  圖8“工件配方”數據集

  (2)在Botu程序文件下添加全局類型的DB塊,數據編號為8,名稱為“工件處理表1”,打開數據塊,在其中添加名稱“工件數據”,數據類型在上麵建立。陣列“工件配方”的類型,範圍從1到200,如圖9所示,數據集擴展後如圖10所示。並檢查選項“保持”斷電。

  圖9“工件處理表1”數據集設置

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  圖10“工件流程表1”數據集擴展

  (3)編寫實際的教學和填寫表格SCL程序:在Botu程序文件下添加功能功能塊FB63,定義輸入輸出界麵,X軸位置,Y軸位置,Z軸位置,機器人路徑編號,塗料編號,***大工件編號和HMI內存編號確認,計數指針和其他參數。接口參數如圖11所示:

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  圖11顯示了接口的實際接口參數。

  下麵是一個大型機翼的數據表,以及17個定點噴霧器來完成整個部件。

  編號X軸坐標值Y軸坐標值Z軸坐標值機器人軌跡編號

  自動多陣列讀取過程

  這個過程比較複雜,包括讀出存儲在“工件過程表1”陣列DB8中的每組數據,然後將X軸位置,Y軸位置和Z軸位置傳遞給S7的S7。起重機係統通過PROFINET通訊。 -1200PLC,機器人軌道號通過PROFINET通訊傳輸到機器人係統的S7-1200PLC。根據懸掛式機器人噴塗係統的噴塗工藝流程。

  自動讀取工件流程表SCL程序:在Botu程序文件下添加功能塊FB91,定義輸入輸出接口。接口參數如圖12所示:

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  圖12自動讀取工件過程表接口參數

  6、結論

  該項目使用西門子S7-1500PLC和TIA Portal軟件。 S7-SCL語言已廣泛用於編程過程。與西門子PLC的其他類型的編程語言相比,SCL在多陣列數據處理方麵具有明顯的優勢。回收控製任務更方便,不僅程序小,而且容易出錯,調試周期大大縮短。一般來說,S7-1500係列PLC用於項目開發過程,縮短了設計和調試周期,改善了設備調試。方法和效率是工業設備研發和製造的重要工具。 

  係統投入運行後,設備運行狀態良好,控製可靠穩定,噴塗周期縮短,生產效率提高,塗層厚度均勻實現了工件。地球降低了工人的勞動強度,改善了工作環境,得到了複合材料和一線員工的認可。實現飛機製造從傳統的手動噴塗作業到高效,智能,準確的自動噴塗作業,滿足飛機性能指標,提高產品質量,增強新一代飛機生產能力的快速發展,提高航空工業的核心競爭力。

  總結:以上就是西門子S7-1500PLC在機器人行業在行業在紅的應用,如您對此以上控製係統有任何疑問,請給丝瓜视频app污下载向日葵留言或者聯係丝瓜视频app污下载向日葵的在線客服人員,丝瓜视频app污下载向日葵將為您詳細解答。 丝瓜视频app污下载向日葵電氣為您提供自動化plc控製係統以及係列產品的選型、訂購、售後一體式服務。


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