桁架机械手控制系统.pdf
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目录-I-目录目录1桁架机械手控制系统桁架机械手控制系统.11.1概述.11.2工艺流程.11.3操作与显示.31.3.1公共元素窗口.31.3.2自动控制窗口.41.3.3手动控制窗口.51.3.4参数窗口.61.3.5示教窗口.71.3.6设置窗口.81.3.7报警窗口.101.3.8弹出窗口.101.3.9屏保窗口.101.4参数一览表.111.5报警.121.桁架机械手控制系统北京凯恩帝自动化科技有限公司-1-1桁架桁架机械手控制系统机械手控制系统1.1概述概述基本配置基本配置触摸屏版本:
RS485_115200_E82_160530PLC版本:
KTC_STD_3.0_201603xxCNC软件版本:
KTC_B02_V4.0.00a_16012801_160127控制轴数:
3个(X轴控制料盘,Y轴和Z轴控制桁架机械手)控制料盘数:
2个系统组成系统组成KND数控系统内置PLC,并支持PLC轴控制功能。
基于此可实现独立于数控系统之外的桁架机械手的控制与显示。
数控系统和内置PLC控制数控机床及其附属设备单元,内置PLC同时也控制桁架机械手的动作和相关开关状态,触摸屏通过MODBUS总线协议与内置PLC交换数据。
如下图所示,图中虚线框部分组成了完整的桁架机械手控制系统。
KND数控系统数控系统内置内置PLCPLC轴控制轴控制触摸屏触摸屏数控机床数控机床桁架机械手桁架机械手动作控制状态反馈操作控制状态交换伺服控制桁架机械手控制系统桁架机械手控制系统1.2工艺流程工艺流程ZXYO主轴料盘Z轴取料高度Z轴速度切换高度Z轴安全高度Y轴安全门位置Z轴卡盘高度Y轴汽缸翻转位置上下料位置启动加工前,设置好桁架参数。
开始加工后,桁架机械手完成自动上下料的过程。
北京凯恩帝自动化科技有限公司1.桁架机械手控制系统-2-料盘切换工作类型料盘切换工作类型本系统提供双料盘换料功能,支持以下工作方式:
1单料盘循环工作,可设置循环次数2双料盘循环工作,可设置循环次数单次换料单次换料控制过程控制过程初始状态执行初始状态执行1次(重启、故障恢复、初始化)次(重启、故障恢复、初始化)1气爪1松开,气爪2松开,旋转汽缸到位;2Z轴上升到安全高度Z轴位置1;3X和Y轴快速运动到取料位置1(毛坯料盘位置);4Z轴快速下降到Z轴位置2,然后切换到低速;自动换料循环过程(每次循环都等待自动换料循环过程(每次循环都等待HMI的启动信号)的启动信号)5Z轴慢速下降到Z轴位置3;6气爪1夹紧,抓取毛坯件;7Z轴慢速上升到Z轴位置2,然后切换到高速;8Z轴快速上升到安全高度Z轴位置1;9Y轴快速运动到待换料位置2;二轴桁架结构使用)(X和Y轴快速运动到待换料位置2);三轴桁架结构使用Plc呼叫换料;呼叫换料;安全门打开;安全门打开;10Z轴快速下降到卡盘位置Z轴位置4;11Y轴快速运动到近换料位置3;12Y轴慢速运动到换料位置4;13气爪2夹紧,取下已完成工件;卡盘松;卡盘松;14Y轴慢速回退到近换料位置3;15旋转汽缸动作;气爪1和气爪2交换位置;16Y轴慢速运动到换料位置4;17气爪1放松,安装毛坯件;卡盘夹紧;卡盘夹紧;18Y轴慢速回退到近换料位置3;19Y轴快速运动到待换料位置2;20Z轴快速运动到安全高度Z轴位置1;21Y轴快速运动到放料位置1;二轴桁架结构使用(X和Y轴快速运动到放料位置1;)三轴桁架结构使用安全门关闭;安全门关闭;22Z轴快速下降到Z轴位置2,然后切换到低速;23Z轴慢速下降到Z轴位置3;24气爪2放松,放加工完成工件;25Z轴慢速上升到Z轴位置2;Plc向向HMI发送加工完成信号,接收到启动信号后,继续执行。
发送加工完成信号,接收到启动信号后,继续执行。
1.桁架机械手控制系统北京凯恩帝自动化科技有限公司-3-26X和Y轴快速运动到下一个取料位置1;27旋转汽缸动作;气爪1和气爪2交换位置;料盘换完料料盘换完料Z轴快速运动到安全高度Z轴位置轴位置1;1.3操作与显示操作与显示根据需求,参照KND数控系统界面风格设计了桁架控制单元显示界面。
显示界面包括七个基本窗口,每个基本窗口共用的元素统一放在公共窗口上。
除此之外,还提供若干弹出窗口。
1公共窗口:
各页面共用的元件由该窗口统一布局2位置窗口:
自动换料控制3调试控制:
提供手动控制桁架的部分功能4参数窗口:
设置各轴、料盘和其它相关参数5设置:
显示示教开关,版本信息,取料位置6报警:
报警信息显示7弹出窗口:
辅助信息显示8屏保窗口:
显示屏保页面1.3.1公共元素窗口公共元素窗口公共元素窗口上的元件会在其它窗口上显示出来,并可以响应按键操作和显示信号状态。
该窗口布局如下,包括:
工作方式切换键、窗口切换键、报警状态、换料状态、工作方式状态、本机时间。
1.3.1.1操作操作切换工作方式切换工作方式按工作方式切换键可在四种工作方式间切换,工作方式状态实时更新。
切换窗口切换窗口按对应键可在不同窗口间切换。
工作方式切换键报警状态工作方式状态换料工作状态窗口切换按键北京凯恩帝自动化科技有限公司1.桁架机械手控制系统-4-1.3.1.2状态显示状态显示换料工作状态换料工作状态自动换料(连续运行)、自动换料(单段运行)。
工作方式状态工作方式状态自动方式、手动方式、手轮方式、回零方式报警状态报警状态NC报警:
CNC报警标志置位,解除NC报警后改标志消失PLC报警:
PLC报警标志置位,解除PLC报警后改标志消失PLC工作异常:
PLC未及时更新计数器,检查PLC版本并确认D10908数值是否变化脱机运行:
触摸屏未与CNC建立连接,在设置页面检查触摸屏ID密码是否正确未连接电缆:
触摸屏COM2口上未接收到任何反馈数据,检查电缆连接未初始化ID:
触摸屏ID码为空,请联系机床厂家1.3.2位置位置窗口窗口桁架机械手自动换料过程的控制和显示在该窗口上实现。
提供【循环启动】、【停止换料】和【单段开关】按键,可显示各轴机床坐标、实时运动速度、工件计数、当前料号和换料阶段。
绘图区可动态显示桁架机械手的运动过程。
1.3.2.1操作操作循环启动循环启动启动自动换料,触摸屏从当前料号(由当前行号和当前列号选择)开始换料,单颗料的换料过程请参考I1.1。
停止换料停止换料停止自动换料单段开关单段开关PLC将单颗料的换料过程划分为若干阶段,打开该开关,用户可单段调试每一个阶段。
当前段结机床坐标轴速度工件计数料盘号当前料号动作阶段绘图参数按键换料操作按键机械手示意图料盘示意图卡盘示意图1.桁架机械手控制系统北京凯恩帝自动化科技有限公司-5-束后,换料动作停止,按【循环启动】键开始下一个阶段。
绘图参数按键绘图参数按键为了正确显示桁架机械手的运动过程,轴实际行程与屏幕坐标间需要设置合适的变换比例。
按下绘图区左上角的按键显示如下窗口:
绘图比例参数和绘图区位置参数都是灰色显示,表示这些参数是只读属性,不可手动修改。
其它参数都可以直接修改。
修改后,按【应用】键保存设置,按返回键关闭该窗口。
1.3.2.2状态显示状态显示机床坐标和轴速度机床坐标和轴速度触摸屏实时读取并显示这些数据。
轴速度指轴运动的实时速度,单位为毫米/分(mm/min)。
工件计数工件计数每成功换一颗料,该计数加一。
上电后自动清零。
运动阶段运动阶段PLC将单颗料的换料过程划分为若干阶段,此数值表示当前动作的阶段号。
当前行号和当前列号当前行号和当前列号通常料盘包含多行多列毛坯件,这两个数值指的是当前正在被换的料的位置,本手册也称之为当前当前料号料号。
同时,这两个数值可以手动修改。
修改后再启动换料,系统将从被指定的料开始自动换料过程。
1.3.3调试调试窗口窗口在该页面可执行回零操作,手动移送各轴,控制气爪1、气爪2松紧,控制汽缸翻转。
绘图元件位置绘图比例各轴行程范围北京凯恩帝自动化科技有限公司1.桁架机械手控制系统-6-1.3.3.1操作操作回零回零回零操作必须在回零方式下才有效。
回零方向可由参数设定为“正向”或“负向”。
详情请参考I1.3.4。
选择正向回零时,按正向运动键启动回零;选择负向回零时,按负向运动键启动回零。
轴回零结束后,对应回零指示灯点亮。
手动轴运动手动轴运动手动方式下按轴运动键可手动移动各轴,手动运动速度可由参数设置,详情请参考I1.3.4。
轴移动过程中,机床坐标实时更新。
气爪气爪1和气爪和气爪2松紧控制松紧控制气爪抓取或放置工件时需要夹紧放松切换。
手动方式下可手动控制两个气爪的松紧状态。
这两个按键都是自锁类型开关,多次按下可进行循环松紧切换。
汽缸翻转汽缸翻转上下料时,汽缸控制两个气爪交换位置。
此按键是自锁类型开关,多次按下可循环翻转汽缸。
1.3.3.2状态显示状态显示机床坐标机床坐标触摸屏实时读取机床坐标并显示。
轴回零状态轴回零状态各轴回零状态由LED指示灯显示,点亮表示回零成功。
1.3.4参数窗口参数窗口参数窗口各页面分别显各轴和料盘相关参数,本节以参数第一页为例介绍。
机床坐标回零指示灯轴运动键气爪1和气爪2松紧控制汽缸翻转1.桁架机械手控制系统北京凯恩帝自动化科技有限公司-7-1.3.4.1操作操作修改参数修改参数进入手动方式后才能修改参数。
每个参数包括参数名参数名和参数值参数值,用户点击参数值即可显示键盘,输入后按【ENT】键录入新值并关闭键盘,按【ES】取消输入并关闭键盘,按【CR】清除已输入值。
部分参数有位数和范围限制,超出范围的值无法录入。
参数值掉电保持,修改操作后触摸屏执行与PLC的同步操作。
切换页面切换页面按【上页】【下页】键可在两个参数页面间切换。
1.3.4.2状态显示状态显示参数单位参数单位轴位置参数单位是毫米(mm),轴运动速度参数单位是毫米/分(mm/min),轴运动加/减速度参数单位是毫米/分/秒(mm/min/s)。
页码指示页码指示左上角显示当前参数页码。
按【上页】【下页】时,该值实时更新。
1.3.5示教窗口示教窗口示教窗口可简化桁架机械手的调试操作。
翻页键参数区参数页码指示北京凯恩帝自动化科技有限公司1.桁架机械手控制系统-8-1.3.5.1操作操作录入坐标录入坐标执行录入操作前,用户须在设置窗口打开示教开关,详情请参考I1.3.6。
在手动方式或手轮方式移动轴到指定位置,按【录入】键,待设定轴的机床坐标将被录入到对应参数中,系统将弹出窗口提示操作结果。
切换节点切换节点按【上一步】【下一步】键移动节点光标,每个节点对应的说明在左下角显示。
1.3.5.2状态显示状态显示节点说明节点说明每个节点的意义和待设定轴都不同,移动光标后,节点说明信息实时更新。
工艺流程示意图工艺流程示意图根据章节I1.1说明,设计了“桁架机械手工艺流程”示意图。
该流程包括8个节点,每个节点的意义和说明都在“节点说明”里显示。
机床坐标机床坐标显示各轴机床坐标,录入前须确认待设定轴的坐标是否正确。
1.3.6设置设置窗口窗口示教窗口可简化桁架机械手的调试操作。
功能键工艺流程节点说明轴运动键节点光标机床坐标1.桁架机械手控制系统北京凯恩帝自动化科技有限公司-9-示教开关示教开关只有示教开关打开时,才可在示教页面完成“录入”操作。
屏幕保护时间屏幕保护时间触摸屏将在指定时间内进入屏幕保护状态,设为0关闭屏幕保护功能。
屏幕保护窗口样式请
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