工控摘要：近些年機(jī)器人自動(dòng)化生產(chǎn)線已經(jīng)不斷涌現(xiàn)，機(jī)器人自動(dòng)化生產(chǎn)線的市場(chǎng)也會(huì)越來(lái)越大，并且逐漸成為自動(dòng)化生產(chǎn)線的主要方式。
　　
　　由于玻璃面積比較大而且易碎，如果使用人搬運(yùn)不僅費(fèi)時(shí)間還會(huì)造成產(chǎn)品的損壞。MOTEC旗下的專業(yè)工程技術(shù)隊(duì)伍，很好的把motec（中國(guó)）的全系列產(chǎn)品應(yīng)用在各個(gè)領(lǐng)域，突出motec（中國(guó)）展現(xiàn)了自動(dòng)化行業(yè)產(chǎn)品全面的優(yōu)勢(shì)。本文主要介紹motec（中國(guó)）旗下CNC系統(tǒng)Control-mind和MOTEC機(jī)器人在玻璃搬運(yùn)中的使用。
　　
　　1、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
　　
　　1.1技術(shù)要求
　　
　　zui大玻璃寬度：3300*2400mm;
　　
　　zui小玻璃規(guī)格：2000*1500mm;
　　
　　玻璃厚度:2~12mm;
　　
　　玻璃正常速度：20~60m/min;
　　
　　輥道高度：925±50mm;
　　
　　輥道寬度：4200mm;
　　
　　循環(huán)時(shí)間：大中片10~12秒，小片8~10秒;
　　
　　堆垛精度：±2mm;
　　
　　zui大抓取重量：?jiǎn)纹?40kg。
　　
　　2、控制及動(dòng)作過(guò)程
　　
　　2.1控制解析
　　
　　主控是一組機(jī)器人的指揮中心，機(jī)器人工作組任務(wù)統(tǒng)籌分配，指揮機(jī)器人工作組的協(xié)同工作。
　　
　　根據(jù)生產(chǎn)線訂單等信息以及機(jī)器視覺(jué)檢測(cè)的結(jié)果，按照設(shè)定的等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)玻璃進(jìn)行分級(jí)，確定可以堆垛該等級(jí)與訂單號(hào)玻璃的可選機(jī)器人與目標(biāo)集裝架范圍，根據(jù)機(jī)器人目前狀態(tài)、優(yōu)先級(jí)要求，確定zui終所堆放的集裝上。根據(jù)以上信息及機(jī)器人位置信息計(jì)算需要抓取的距離、坐標(biāo)位置。
　　
　　分控對(duì)單個(gè)機(jī)械手的獨(dú)立控制，包括手的抓取、二次檢測(cè)、走位、玻璃釋放，垛位轉(zhuǎn)臺(tái)控制等
　　
　　顯示器或觸摸屏：
　　
　　使用觸摸屏和顯示器作為人機(jī)操作界面，主要用于設(shè)備的啟停，工藝參數(shù)、設(shè)備狀態(tài)、報(bào)警等信息的設(shè)定/顯示等等。具體內(nèi)容如下：
　　
　　1）生產(chǎn)設(shè)備的啟停及單步運(yùn)行操作。
　　
　　2）工藝參數(shù)設(shè)定與顯示
　　
　　3）設(shè)備報(bào)警/狀態(tài)顯示
　　
　　2.2動(dòng)作過(guò)程
　　
　　視覺(jué)系統(tǒng)檢測(cè)到玻璃尺寸、位置、完整性、速度等信息
　　
　　將信息傳送到主控系統(tǒng)
　　
　　主控系統(tǒng)判斷分配到哪一臺(tái)機(jī)器人執(zhí)行
　　
　　機(jī)器人移到等待位置
　　
　　抓手傳感器捕捉到玻璃
　　
　　等待給定時(shí)間
　　
　　沿玻璃傳送方向直線同速移動(dòng)
　　
　　放下吸盤，打開(kāi)真空吸取玻璃
　　
　　機(jī)器人提升玻璃架，往轉(zhuǎn)盤架方向移動(dòng)
　　
　　二次檢測(cè)裝置測(cè)量玻璃邊緣位置信息
　　
　　到達(dá)玻璃吸取位置
　　
　　到達(dá)轉(zhuǎn)臺(tái)前放置位
　　
　　緩慢往玻璃集裝架移動(dòng)
　　
　　放置玻璃
　　
　　返回等待位置
　　
　　2.3軸的分配
　　
　　此機(jī)器人目前暫使用一個(gè)機(jī)器人，共7各軸。5個(gè)運(yùn)動(dòng)軸（包括三個(gè)直線插補(bǔ)軸兩個(gè)旋轉(zhuǎn)/擺動(dòng)軸）,視覺(jué)檢測(cè)部分有一個(gè)檢測(cè)軸檢測(cè)其長(zhǎng)度，二次檢測(cè)部分也有一個(gè)檢測(cè)軸檢測(cè)邊緣位置。
　　
　　3、Control-mind控制
　　
　　3.1主要功能
　　
　　1）.在Windows下實(shí)時(shí)運(yùn)行的控制軟件，適用于銑、鏜、雕銑、加工中心、關(guān)節(jié)機(jī)器人、工業(yè)多種自動(dòng)化設(shè)備。
　　
　　2）.識(shí)別標(biāo)準(zhǔn)DIN66025G代碼,不僅包含了常見(jiàn)的數(shù)控系統(tǒng)代碼，還有樣條曲線，螺旋線和漸開(kāi)線插補(bǔ)等功能。
　　
　　3）.控制軸數(shù)和通道數(shù)理論上沒(méi)有限制，現(xiàn)系統(tǒng)為zui多4通道32軸。
　　
　　4）.采用脈沖或模擬量控制伺服，可以接收每路4M的編碼器位置反饋信號(hào)，構(gòu)成全閉環(huán)，進(jìn)行納米級(jí)控制。
　　
　　5）.控制系統(tǒng)使用PID算法進(jìn)行位置和速度控制，P、I、D可以獨(dú)立設(shè)定，并可進(jìn)行自動(dòng)調(diào)整。
　　
　　6）.控制系統(tǒng)可以進(jìn)行反向間隙補(bǔ)償，絲杠分段補(bǔ)償，3D刀具補(bǔ)償。
　　
　　7）.控制系統(tǒng)具有RTCP功能，可實(shí)現(xiàn)zui多5軸聯(lián)動(dòng)插補(bǔ)，zui多6自由度機(jī)器人控制。并具備電子凸輪和通用軟PLC等功能。
　　
　　8）.能在Windows下以100μs的插補(bǔ)周期控制8個(gè)伺服軸的運(yùn)動(dòng)，能以微秒級(jí)捕捉到輸入口信號(hào)。
　　
　　9）.具有預(yù)讀功能，實(shí)時(shí)預(yù)讀段數(shù)為149段，運(yùn)動(dòng)指令間可平穩(wěn)運(yùn)行于過(guò)渡。每秒中可以執(zhí)行10000個(gè)G代碼或運(yùn)動(dòng)命令。還有離線程序間優(yōu)化功能。
　　
　　10）.有類似BASIC和C語(yǔ)言的MTASC運(yùn)動(dòng)控制語(yǔ)言，二次開(kāi)發(fā)能力強(qiáng)，可適用各種自動(dòng)化控制設(shè)備。
　　
　　11）.自動(dòng)測(cè)量旋轉(zhuǎn)軸與直線軸之間的夾角，自動(dòng)補(bǔ)償，具有極坐標(biāo)控制。
　　
　　12）.可以讀取AutoCAD生成的DXF文件。
　　
　　13）.可以通過(guò)CANbus、Profibus、USB、EtherCAT等總線方式控制運(yùn)動(dòng)軸。
　　
　　3.2工作模式
　　
　　自動(dòng)模式:自動(dòng)模式下，機(jī)器人接受來(lái)自機(jī)器人指揮系統(tǒng)的命令及相關(guān)玻璃的信息執(zhí)行玻璃堆垛過(guò)程。
　　
　　單步模式:單步模式下，機(jī)器人減速運(yùn)行，每執(zhí)行一步會(huì)停頓，等待人工確認(rèn)再執(zhí)行一步。本功能可用于調(diào)試、首片玻璃對(duì)準(zhǔn)及故障恢復(fù)。
　　
　　應(yīng)急盲抓模式:當(dāng)視覺(jué)檢測(cè)及指揮系統(tǒng)故障時(shí)，啟用應(yīng)急盲抓功能可以臨時(shí)應(yīng)急抓取玻璃。
　　
　　吸盤自動(dòng)清理模式:根據(jù)設(shè)置的時(shí)間長(zhǎng)度，自動(dòng)反吹吸盤，防止真空系統(tǒng)阻塞，并執(zhí)行自檢過(guò)程。
　　
　　維護(hù)位模式:維護(hù)位模式下，機(jī)器人將抓手移動(dòng)到維護(hù)位置，便于抓手組件的檢查與更換。
　　
　　4、結(jié)束語(yǔ)
　　
　　此應(yīng)用使用了一些*功能：
　　
　　1）柔性吸取與釋放玻璃：通過(guò)柔性吸盤及彈性緩沖結(jié)構(gòu)抓取與釋放玻璃，減少了玻璃的破損與擦傷，特別適合薄玻璃的抓取。
　　
　　2）分級(jí)堆垛：根據(jù)生產(chǎn)線訂單等信息以及機(jī)器視覺(jué)檢測(cè)的結(jié)果對(duì)玻璃進(jìn)行分級(jí)并堆垛到相應(yīng)的集裝架上。在產(chǎn)品輸送過(guò)程中，工業(yè)機(jī)器人的抓手動(dòng)態(tài)跟蹤、同步飛行抓取產(chǎn)品，并將產(chǎn)品堆垛到的集裝架上。抓手通過(guò)柔性吸盤及彈性緩沖結(jié)構(gòu)在相對(duì)靜止的狀態(tài)下抓取與釋放玻璃，減少了玻璃的破損與擦傷。
　　
　　3）不停頓更換集裝架：每套設(shè)備有2個(gè)轉(zhuǎn)臺(tái)，每個(gè)轉(zhuǎn)臺(tái)各有2個(gè)集裝架，更換其中一個(gè)轉(zhuǎn)臺(tái)的集裝架時(shí)，不影響機(jī)器人對(duì)另一轉(zhuǎn)臺(tái)集裝架的堆垛
　　
　　4）每個(gè)機(jī)器人單元都設(shè)有觸摸屏，便于本機(jī)狀態(tài)監(jiān)控及就地操作。