浅析机器人定位抓手的使用原则

工位背景：机器人带抓手抓件，将抓手放到工位里，然后PLC和夹具将机器人抓手固定，机器人于抓手脱开，其他机器人开始焊接，工作结束后机器人在去抓抓手，离开工位，再去抓件。

阀导的由US2控制：

气路设计 

为使工具自动连接 Stäubli MPS，须按照以下流程进行操作。 

1  检查对接系统是否空闲（未对接工具）  2  检查存放工位是否存在工具  （检查机器人单元内的所有存放工位）  3  如果存在工具，则打开存放工位的盖板  4  检查存放工位的盖板是否已打开  5  移动到换枪盘的起始点（该位置取决于MPS的类型），移动到对接位置上方Y距离处  6  更换工具中间点沿 MPS 方向起动 导向元件 （该位置取决于所使用的 MPS）， 对接位置上方的尺寸 X  7  机器人停止移动  8  解锁 MPS （MPS 解锁信号输出为“高     ” ）  9  询问对接信号（检查是否所有对接信号处于正常状态）  10  对接点沿 MPS 导向元件方向起动  11  询问闭锁信号调查（检查是否所有闭锁信号处于正常状态）  12  闭锁 MPS （MPS 解锁信号输出为“低     ”）  13  询问闭锁工具信号和工具编码  14  从对接点沿存放导向装置 （尺寸 Z）方向离开  15  检查是否已将工具从存放工位移除  16  从存放工位离开，必要时关闭存放工位的盖板 

锁紧装置  

步骤 1:  • 机器人侧和工具侧处于分离状态 （松开）  • 活塞通过弹簧保持在锁紧位置  • 钢珠受到向外的压力处于锁紧位置 

锁紧装置 

• 机器人侧和工具侧处于分离状态 （松开） 

• 松开气孔通入压缩空气增压，活塞向箭头方向运动  

• 钢珠作用力被释放 (可按箭头方向运动) 

锁紧装置  步骤 3:  • 机器人侧和工具侧处于接合状态   • 活塞在压缩空气的作用下处于松开位置   • 钢珠作用力被释放 (可按箭头方向运动) 

锁紧装置  步骤 4:  • 机器人侧和工具侧处于接合状态   • 锁紧气孔通入压缩空气增压，活塞向箭头方向运动   • 钢珠受到压力向箭头方向运动，压入工具侧的钢珠槽 

定位抓手的使用原则为： 1，机器人抓取工具时，机器人驱动换枪盘向工具移动，首先SS1激活。  2，机器人侧换枪盘继续向工具侧换枪盘移动时，SS2被激活，同时SS1仍保持在激活状态。  3，继续沿原方向运动，SS1退出激活状态，此时SS2仍保持在激活状态。  4，两个安士能安全开关一直保持○3的状态直到换枪盘两侧贴合到位，然后锁紧。  5，机器人携带工具离开停靠站，SS2退出激活状态，同时SS1保持未激活状态。 6，机器人携带工具正常工作的时候，保持两个安士能安全开关均未激活。 

故障维修的难度:

由于抓手夹具和PLC结合控制需要关闭安全门控制夹具实现顺序控制,这样我们很难观察到故障发生的第一时间只能是观察机器人IO判断.

机器人抓抓手时没有任何故障，只有当机器人脱开抓手时才会报错没有E540 . 

原因分析：

编程分析:

--------放下抓手轨迹：

PTP VB=100% VE=100% ACC=100% RobWzg=1 Base=1 SPSTrig=0[1/100s] P

-- Undock  Greifer Position – 放下抓手的位置

LIN VB=200[mm/s] VE=0% ACC=100% RobWzg=1Base=1 SPSTrig=5[1/100s] P

1: FB PSPS = EIN

2: A23 = AUS

3: WARTE BIS E58   

4: -- (A75) Werkzeugfreigabe 6 PF2V3112020 WZ1Z33-34 Steuern V/R --

5: A75 = EIN   -----机器人到位后发出可以PLC和夹具

6: -- (E75) Stellungsfreigabe 6MS2V2 112016 Teil Einlegen ausfahrt --

7: WARTE BIS E75 -----PLC允许机器人离开故障

8: A75 = AUS -----关闭机器人允许PLC合夹具故障.

9: TECH3_ PN-Docken ID-Nr =145Abschalten EIN  关闭网络

10: WARTE ( EIN ) ZEIT 5 [1/10Sek]   等待时间

11: WARTE BIS E23

12: A23 = EIN

13: SPSMAKRO422 = !E540   快换头复位

14: SPSMAKRO420 = EIN    打开快换头发出A539,脱开快换头.

15: FB PSPS = E42 & E46 &E58 & E75 & E80 & M30

---在发出打开快换头的解锁信号A539时，此时安全挡块没有被安全模块检测到，因此快换头再次报错没有E540.

“解锁”信号故障

在标准版本中如果“解锁”信号已设定，而安全开关未激活，此状态将被识别为故障， LED H5亮红灯，经过2秒延迟后H6亮红灯

-- After  Undock  Greifer Position –脱开抓手的位置

LIN VB=150[mm/s] VE=0% ACC=100% RobWzg=32 Base=1 SPSTrig=5[1/100s] P

1: FB PSPS = EIN

2: A23 = AUS

3: WARTE BIS E23

4: A23 = EIN

5: A539 = AUS  ---到达脱开位置后关闭脱开阀控制。

6: FB PSPS = E42 & E46 & E58 & E75 & E80 & M30

PTP VB=100% VE=0% ACC=100% RobWzg=32 Base=1 SPSTrig=0[1/100s] P 

--------放下抓手轨迹： 

PTP VB=100% VE=100% ACC=100% RobWzg=32 Base=1 SPSTrig=0[1/100s] P

-- Before  Dock  Greifer Position – 抓件前位置

LIN VB=100[mm/s] VE=0% ACC=100% RobWzg=32 Base=1 SPSTrig=5[1/100s] P

1: FB PSPS = EIN

2: A23 = AUS

3: WARTE BIS E23

4: A23 = EIN

5: SPSMAKRO422 = !E540   -----故障复位

6: A539 = EIN     -----打开快换头解锁

7: WARTE BIS !E538 & E539 &E540

8: FB PSPS = E42 & E46 & E58& E74 & E80 & !E538 & E539 & M30

-- Dock  Greifer  Position --   抓件位置

LIN VB=100[mm/s] VE=0% ACC=100% RobWzg=32Base=1 SPSTrig=5[1/100s] P

1: FB PSPS = EIN

2: SPSMAKRO422 = !E540   -----故障复位

3: SPSMAKRO421 = EIN   -----打开快换头锁死

4: A23 = AUS

5: TECH3_ PN-Docken ID-Nr =145Zuschalten EIN  -----抓手给网

6: WARTE ( EIN ) ZEIT 1 [1/10Sek]

7: A75 = EIN       -----机器人允许PLC夹具打开

8: WARTE BIS E73    -----等待PLC释放

9: A75 = AUS   ------关闭机器人允许PLC夹具打开

10: F1 = EIN

11: F3 = EIN

12: SPSMAKRO342 = EIN  打开夹爪

13: SPSMAKRO340 = EIN  关闭阀

14: WARTE BIS M31 & M35

15: F2 = EIN

16: F4 = EIN

17: SPSMAKRO342 = EIN  打开夹爪

18: SPSMAKRO340 = EIN  关闭阀

19: WARTE BIS M31 & M33 &M35 & M37 & M81

20: WARTE BIS E23

21: A23 = EIN

22: FB PSPS = E42 & E46 &E73 & E80 & M30 & M31 & M33 & M35 & M37 & M81

----------当机器人进行抓件时—机器人快换头的安全开关已经检测不到安全挡块了，E540没有开始自动闭合锁死阀，此时因为有E538可以实现抓件。

PTP VB=100% VE=0% ACC=100% RobWzg=1 Base=1SPSTrig=5[1/100s] P

措施:

检查机器人放抓手轨迹,放件轨迹有偏差,抓手的放件平面倾斜,优化机器人放抓手轨迹.

优化机器人托开上升轨迹.

检查快换头连线没有问题.

分析程序,分析脱开时序.

有安全挡板有点小所以,调整安全开关检测挡板的角度,故障排除.

安全检测开关

安全挡块

安全检测开关与安全挡板的检测范围:

解决方法:

---------------安全开关故障--------------

安全开关故障:没有E540

如果安全开关出现故障，模块将会输出故障信号，并且通过LED H3亮红灯来指示。

------------------- “解锁”信号故障------------------

“解锁”信号故障

在标准版本中如果“解锁”信号已设定，而安全开关未激活，此状态将被识别为故障， LED H5亮红灯，经过2秒延迟后H6亮红灯

---------------------电气故障的检测------------------

电气故障的检测

如果US1发生电气故障，LED H4和H5将同时亮红灯

----------------------压力检测----------------------

压力检测

无论锁紧通道是否有压力，LED H2 都将做出指示（压力开关D1）。此LED灯在停靠站外部应亮绿灯（安全开关未激活）。如果停靠站外部无压力或压力开关有故障，LED H2将熄灭，LED H5亮红灯。

常见故障:

电磁阀故障。

现象：

无法切换气路，电磁阀破裂。

原因：

1，手动切换电磁阀后忘记复位。

2，电磁阀被撞裂，干涉，保护罩保护不到位。

处理方法：

1，复位电磁阀。

2，更换备件。

3，调整保护罩位置或更换保护罩。

锁紧传感器无信号

现象：

1，E540报错（大众）

2，机器人无法检测锁紧位置传感器（locked传感器）

3，传感器灯不亮。

原因：

锁紧时：换枪盘空载和带负载两种状态，活塞的位置不同。

处理方法：

调整锁紧传感器的位置。

步骤：

0，用内六角工具拆除“到位传感器（Docked sensor)”。

1，用内六角工具或一字螺丝刀松开“锁紧传感器(Lockedsensor)”固定螺丝，在槽内上下移动至合适位置。锁定固定螺丝。

2，如位置移到极限仍无法达到要求，用内六角工具松开E2挡块，向下调整位置。

3，恢复产品。

MultiDNet（通讯模块）故障。

现象：

信号连接不上，或时断时续。

原因：

1，客户自己将插针压弯。--目视检查

2，出厂时插针插反（装配质量）。--目视检查

3，线缆焊接或压接不良（装配质量）。--万用表测量

处理方法：

1，客户自行处理。

2，将插针取出，重新插针。

3，重新焊接或压接（售后处理）。

现象：

模块外壳破裂，镀层脱落

原因：

1，扭力过大。

2，干涉或挤压。

3，水腐蚀，化学腐蚀。

处理方法：

1，扭力控制在8Nm。

2，调整运动轨迹或重新固定干涉设备。

3，改善水质，避免受到水油化学污染。

焊接电源故障。

现象：

电触头烧蚀

原因：

1，电缆压线端接反。

2，表带触指在调试过程中被带出。

3，电接头损伤（安装初期示教未做好）。

处理方法：

1，重新安装压线端子。

2，更换备件。

3，使用示教工具进行示教。

备注：

-----------------------

MAKRO420-放下工具-在进行A539 的控制时需要安全开关始终检测到安全挡块。

-给PLC发出快换信号-

A113 = EIN

F283 = EIN 

A539 = EIN –快换头脱开-(开锁)-

t10 ( EIN ) = -40[1/10Sek]

WARTE BIS !E538& E539 &(!E537 + F840) + T10

-E538 快换头锁死- E539快换头松开–E537快换头上又设备存在–F840（一直有）

A114 = T10  -给PLC发出提示信息脱件故障

A23 = !T10

WARTE BIS !E538& E539 &(!E537 + F840)

A23 = EIN

A114 = AUS

A113 = AUS

---------------------------------

MAKRO422-故障复位

A113 =EIN

A115 = AUS

A539 = AUS  –关闭快换头脱开-(锁紧)-

A540 = EIN -快换系统复位-

WARTE (EIN) ZEIT 50[1/10Sek] 持续5s

A540 = AUS

t10 ( EIN ) = -20[1/10Sek]

WARTE BIS E540 + T10 -等待反馈系统ko-E540

A115 = T10

A23 = !T10

WARTE BIS E540

A23 = EIN

A115 = AUS

A113 = AUS

----------------------------------------- 

MAKRO421–抓取工具

A113 = EIN

A115 = AUS

A539 = AUS –关闭快换头脱开

t10 ( EIN ) = -40[1/10Sek]

WARTE BIS E538 & !E539& E537+ T10 –E537快换头上有件，由于没有检测E540所以离开了安全挡块位置也会使程序向下进行。

-E538快换头在锁死位-!E539快换头没有在释放位

A114 = T10

A23 = !T10

WARTE BIS E538 & !E539& E537

A23 = EIN -用于进程停止

A114 = AUS

F283 = F62 -没有使用，F283 用来控制开关水，当有F283时是关水，F62 是用来在快换

头抓取抓持器时关水的作用

A113 = AUS

编辑：黄飞