Baocao RBCN 220 LLT PDF

Preview

Summary

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNGTRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬTCánh tay Robolink với iCRGVHD: TS. ĐOÀN LÊ ANH SVTH: NHÓM 16: BÙI XUÂN LỘC NGUYỄN HỮU LỰC HÀ KHẢI THÀNH TRUNG LỚP HP: 220RBCN NĂM HỌC: 2020-Đà Nẵng, ngày 2 tháng 6 năm 2021I. MỤC LỤC1. Những chỉ dẫn an toàn....................2. Hướng dẫn bắt đầu nhanh.....

Description

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT

BÀI BÁO CÁO MÔN ROBO T CÔNG NGHIỆ P 2.1

Cánh tay Robolink với iCR GVHD: TS. ĐOÀN LÊ ANH SVTH: NHÓM 16: BÙI XUÂN LỘC NGUYỄN HỮU LỰC HÀ KHẢI THÀNH TRUNG LỚP HP: 220RBCN01 NĂM HỌC: 2020-2021

Đà Nẵng, ngày 2 tháng 6 năm 2021

I. MỤC LỤC 1. Những chỉ dẫn an toàn....................3 2. Hướng dẫn bắt đầu nhanh......... Thiết lập và kết nối..............................................

Trường ĐH Sư phạm Kỹ thuật

3.

4.

5.

6.

7. 8.

9.

LHP: 220RBCN01

2.2 Đang bật chế độ......................................................... 2.3 Kết nối và di chuyển robot......................................... Giới thiệu................................................................................ 3.1 Tổng quan về hệ thống............................................... 3.2 Bảng chú giải thuật ngữ và từ viết tắt........................ 3.3 Thông số kỹ thuật...................................................... 3.4 Kích thước cơ khí...................................................... Kết nối điện............................................................................. 4.1 Tổng quát................................................................... 4.2 Sơ đồ chân: mô-đun bước.......................................... 4.3 Sơ đồ chân: mô-đun hỗ trợ......................................... 4.4 Sơ đồ chân: mô-đun đầu vào/đầu ra kĩ thuật số......... 4.5 Kết nối bộ cảm biến và bộ phận với mô-đun DIO..... 4.6 Tùy chọn: tủ điều khiển............................................. 4.7 Tùy chọn: máy tính nhúng......................................... 4.8 Tùy chọn: bảng điều hành.......................................... An toàn.................................................................................... 5.1 Các tính năng liên quan đến tính an toàn của bộ điều khiển robot môdun..................................................... 5.2 Chứng nhận CE.......................................................... 5.3 Tích hợp các thành phần được xếp hạng SIL............. Cài đặt phần mềm.................................................................... 6.1 Cài đặt điều khiển Robot iRC-igus............................ 6.2 Cấp phép.................................................................... 6.3 Thiết lập kết nối Ethernet với máy tính nhúng........... Cài đặt trình điều khiển CAN-to-USB..................................... Di chuyển robot bằng iRC....................................................... 8.1 Giao diện người dùng đồ họa iRC............................. 8.2 Kết nối robot.............................................................. 8.3 Tham chiếu đến robot................................................ 8.4 Di chuyển robot bằng các nút phần mềm hoặc bàn di chuột.......................................................................... 8.5 Khởi động chương trình robotĐầu vào và đầu ra kĩ thuật số............................................................................... 8.6 Giao diện phần mềm.................................................. 8.7 Cập nhập phần mềm.................................................. Lập trình robot với iRC........................................................... 9.1 Người soạn thảo chương trình.................................... 2

Trường ĐH Sư phạm Kỹ thuật

10.

11.

12. 13.

14.

LHP: 220RBCN01

9.2 Nhận xét và thông tin trong chương trình.................. 9.3 Biến và truy cập biến................................................. 9.4 Quy trình thực hiện.................................................... 9.5 Chuyển động.............................................................. 9.6 Bộ kẹp và IO kĩ thuật số............................................ 9.7 Máy ảnh..................................................................... Hoạt động độc lập với máy tính nhúng và bảng điều hành...... 10.1 Đặt lại lỗi/ bật robot................................................... 10.2 Di chuyển robot bằng cần điều khiển 3 trục............... 10.3 Tham khảo................................................................. 10.4 Bắt đầu và dừng một chương trình............................. 10.5 Đặt thủ công các đầu vào/ đầu ra kỹ thuật số............. 10.6 Hiển thị thông tin trạng thái....................................... 10.7 Tổ chức các chương trình trên điều khiển nhúng....... Cấu hình dự án......................................................................... 11.1 Chương trình.............................................................. 11.2 Dụng cụ...................................................................... 11.3 Đầu vào/ đầu ra.......................................................... 11.4 Hộp ảo....................................................................... Cấu hình robot nâng cao............................................................ Cấu hình giao diện.................................................................... 13.1 Máy ảnh..................................................................... 13.2 Giao diện PLC........................................................... 13.3 Giao diện Ethernet CRI.............................................. Khắc phục sự cố...................................................................... 14.1 Liên hệ hỗ trợ............................................................. 14.2 Công cụ trực tuyến-nhận dạng và phục hồi lỗi.......... 14.3 Cấu hình của các modun bước................................... 14.4 Hiệu chỉnh robot........................................................ 14.5 Mã lỗi.........................................................................

3

Trường ĐH Sư phạm Kỹ thuật

II.

LHP: 220RBCN01

Giới thiệu chung về Arm Robot

1. Khái niệm Arm Robot ( hay gọi là cánh tay robot ) là một loại cánh tay cơ học, thường được lập trình, có chức năng tương tự như cánh tay người, cánh tay có thể là tổng của cơ chế hoặc có thể là một phần của robot phức tạp hơn. Các liên kết của một bộ điều khiển như vậy được kết nối bởi các khớp cho phép chuyển động quay hoặc dịch chuyển tịnh tiến. Được sử dụng trong quy trình sản xuất công nghiệp được vận hành bởi con người. Ưu điểm nổi bật nhất của nó là thiết kế linh hoạt, thao tác nhanh nhẹn, tỉ mỉ và có khả năng hoàn thiện cả những phần chi tiết sản phẩm nhỏ nhất. 2. Ứng dụng của Arm robot - Ứng dụng của Arm Robot trong công nghiệp rất đa dạng, tùy vào những ngành nghề, công việc khác nhau mà ta có thể áp dụng những robot công nghiệp riêng biệt. Dưới đây là một số nghành trong hệ thống sản xuất mà áp dụng robot công nghiệp. - Công nghiệp đúc: Arm robot làm nhiệm vụ rót kim loại nóng chảy vào khuôn, cắt mép thừa, làm sạch vật đúc hoặc làm tăng bền vật đúc bằng cách phun cát. - Ngành gia công áp lực: các quá trình hàn và nhiệt luyện thường bao gồm nhiều công việc độc hại và ở nhiệt độ cao, điều kiện làm việc khá nặng nề, dễ gây mệt mỏi nhất là ở trong các phân xưởng rèn dập. - Ngành gia công và lắp ráp: Arm robot thường được sử dụng vào những việc như tháo lắp phôi và sản phẩm cho các máy ra công bánh răng, máy khoan, máy tiện bán tự động. 4

Trường ĐH Sư phạm Kỹ thuật

LHP: 220RBCN01

1. Arm robot được sử dụng để thực hiện các công đoạn lắp ráp linh kiện điện tử, xử lý các công cụ máy và hàn hồ quang.

Arm robot trong ngành sản xuất điện tử

Arm robot trong ngành sản xuất oto

5

Trường ĐH Sư phạm Kỹ thuật

LHP: 220RBCN01

Ứng dụng arm robot trong ngành cơ khí

Ứng dụng Arm robot trong xếp Pallet

6

Trường ĐH Sư phạm Kỹ thuật

LHP: 220RBCN01

Ứng dụng Arm robot trong ngành đồ uống, thực phẩm 3. Lợi ích cho doanh nghiệp khi sử dụng Arm robot - Cài đặt nhanh: ngay cả các nhân viên vận hành chưa được đào tạo cũng ngạc nhiên khi lần đầu tiên cài đặt Arm robot. Tháo gỡ, lắp ráp robot và lập trình nhiệm vụ đơn giản. - Lập trình đơn giản: việc lập trình trên các Arm robot dễ dàng nhanh chóng - Triển khai linh hoạt: ngày nay các cài đặt sản phẩm cần phải linh hoạt và nhanh chóng để đáp ứng các nhu cầu không ngừng thay đổi và mang tính cạnh tranh cao, arm robot không bao giờ hạn chế bạn, ngược lại, những cánh tay robot gọn nhẹ dễ dàng di chuyển và tái triển khai sang các quy trình mới. I. Nội dung 1. Những chỉ dẫn an toàn

Khi vận hành một Cánh tay Robot hoặc vận hành một tế bào robot thì phải luôn đảm bảo an toàn cá nhân của người dùng và những người khác. Đặc biệt, không có người hoặc có thể có vật cản trong khu vực làm việc của Robot. Trong phiên bản cơ bản của nó, gói Bộ điều khiển Robot không có liên quan đến an toàn chức năng. Tùy thuộc vào ứng dụng, chúng có thể cần được thêm vào. Xem “Đánh dấu CE” bên dưới 7

Trường ĐH Sư phạm Kỹ thuật

LHP: 220RBCN01

 Đánh dấu CE: Cánh tay Robot và Bộ điều khiển Robot là một phần của một hệ thống, phải rủi ro được đánh giá toàn bộ và tuân thủ các quy định an toàn hiện hành để đảm bảo an toàn cá nhân. Tùy vào kết quả đánh giá, các thành phần an toàn khác phải được tích hợp. Đây thường là rơ le an toàn và công tắc cửa. Có trách nhiệm là kỹ sư vận hành của hệ thống.  Bộ điều khiển Robot chứa bộ cấp nguồn 24V mà bản thân nó yêu cầu điện áp chính(120/240 V), tùy thuộc vào cấu hình. Vui lòng kiểm tra nhãn trên nguồn điện. Chỉ những người có trình độ chuyên môn mới có thể kết nối nguồn điện với nguồn điện lưới và đưa nó vào hoạt động.  Công việc trên thiết bị điện tử robot chỉ nên được thực hiện bởi những người có trình độ chuyên môn. Kiểm tra hướng dẫn phóng tĩnh điện (ESD) hiện hành.  Luôn ngắt kết nối Bộ điều khiển Robot khỏi nguồn điện (120/240 V) khi làm việc trong Tủ điều khiển hoặc bất kỳ thiết bị điện tử nào được kết nối với Bộ điều khiển Robot.  KHÔNG cắm nóng! Nó có thể gây ra hư hỏng vĩnh viễn cho các mô-đun động cơ. Không cài đặt hoặc tháo bất kỳ mô-đun nào hoặc các đầu nối cắm / rút phích cắm (ví dụ: Bảng điều hành, Dừng khẩn cấp Nút, Mô-đun DIO hoặc rơle bên ngoài, đầu nối động cơ) khi được bật nguồn.  Cánh tay Robot phải được thiết lập trên một bề mặt chắc chắn và được bắt vít xuống hoặc được bảo đảm bằng cách khác.  Hệ thống chỉ sử dụng và bảo quản trong môi trường thoáng mát và sạch sẽ.  Chỉ sử dụng hệ thống ở nhiệt độ phòng (15 ° đến 32 ° C).  Hệ thống thông gió phải có khả năng hoạt động mà không bị cản trở, để đảm bảo luồng không khí đủ để làm mát Mô-đun trình điều khiển động cơ bước. Phải có ít nhất 10 cm không gian bên cạnh quạt của bộ điều khiển Robot. Lý tưởng nhất là quạt phải hướng lên trên hoặc bên (giảm hiệu quả). Quạt không được hướng xuống dưới.  Sao lưu dữ liệu quan trọng trước khi cài đặt phần mềm Điều khiển Robot igus ®

2. Hướng dẫn nhanh 2.1 Thiết lập và kết nối

 Tuân theo Hướng dẫn An toàn, Phần 1. 8

Trường ĐH Sư phạm Kỹ thuật

LHP: 220RBCN01

 Đảm bảo rằng công tắc bật / tắt trên Tủ điều khiển được đặt thành "tắt".  Gắn Robot trên một đế phù hợp. Đảm bảo rằng không có lực căng trên dây cáp và rằng tấm tham chiếu kim loại tấm của Trục 1 không bị uốn cong.  Đưa dây cáp của Robot qua lỗ tròn lớn trong Tủ điều khiển và cắm chúng vào Mô-đun bước. Mỗi động cơ là được kết nối với Mô-đun bước của nó thông qua 4 đầu nối. Tất cả các đầu nối được dán nhãn và mã hóa để hỗ trợ quy trình này (xem Phần 4): + Cáp động cơ (có nhãn Động cơ ) + Cáp bộ mã hóa (2 đầu nối có nhãn ENC-1 và ENC-2 ) + Cảm biến tham chiếu (có nhãn End-Stop )

 Giữ chặt các dây cáp của rô bốt khỏi bị căng, ví dụ: bằng dây buộc cáp vào một trong các lỗ trên Tủ điều khiển. Nếu có, hãy cắm cáp màn hình và cố định nó qua vít kết nối.  Sau đó, Robot có thể được kết nối với nguồn điện.

2.2

Đang bật

 Bật Robot bằng nút bật / tắt bật Tủ điều khiển.

9

Trường ĐH Sư phạm Kỹ thuật

LHP: 220RBCN01

 Các điốt phát quang (đèn LED) màu xanh lục trên mô-đun hiện đang bật, hầu hết các đèn LED màu đỏ và có khả năng là một số đèn LED màu vàng.  Tùy chọn: Khi được vận chuyển với Máy nhúng Máy tính, đèn LED màu xanh lá cây sẽ bắt đầu nhấp nháy sau khoảng. 20 giây. Điều này cho thấy sự giao tiếp, bây giờ Bộ điều khiển Robot đã hoạt động. Nếu có sẵn, bây giờ bạn có thể di chuyển Robot bằng Bảng điều hành (tùy chọn). Chi tiết có thể được tìm thấy trong Phần 8.

2.3

Kết nối và di chuyển Robot

Tiếp tục với điểm 2.3.1 hoặc 2.3.2 tùy thuộc vào việc bạn có Máy tính nhúng hay Bộ chuyển đổi USB-Can được cung cấp cùng với rô bốt. I.3.1. Chuẩn bị bằng máy tính nhúng  Kết nối PC của bạn với Bộ điều khiển Robot qua Cáp Ethernet. Sử dụng cổng Ethernet được định vị ngay bên cạnh ổ cắm USB trên thiết bị nhúng máy tính của Bộ điều khiển Robot.  Đặt địa chỉ IP của PC thành: static và 192.168.3.1 với mặt nạ mạng con là 255.255.255.0

2.3.2 Chuẩn bị bằng cách sử dụng bộ chuyển đổi USB-CAN ( nếu được cung cấp )  Kết nối Bộ điều hợp USB-CAN-với máy tính (cổng USB) và Bộ điều khiển Robot (Cổng D-Sub-9 có đánh dấu “CÓ THỂ”. Cài đặt trình điều khiển cần thiết từ bộ nhớ USB dính) xem Phần 6.2. 2.3.3 Kết nối và di chuyển Robot  Cài đặt phần mềm igus ® Robot Control (iRC) trên PC của bạn, xem Phần 6.1. 10

Trường ĐH Sư phạm Kỹ thuật

LHP: 220RBCN01

 Khởi động phần mềm iRC. Khi khởi động, bạn có thể chọn dự án phù hợp với Robot của bạn. Xin vui lòng tham khảo số sản phẩm igus, dự án tên dựa trên những.

 Bây giờ bạn có thể kích hoạt Robot bằng cách nhấn:  Kết nối  Đặt lại  Bật theo trình tự  Bây giờ chỉ báo '' Trạng thái '' ở bên trái sẽ là màu xanh lá cây, trạng thái “Không có Lỗi”

11

Trường ĐH Sư phạm Kỹ thuật

LHP: 220RBCN01

 Bây giờ bạn có thể di chuyển các khớp của rô bốt bằng cách sử dụng trong tab “Chạy bộ”.  Tham khảo là bắt buộc trước khi chuyển đến tọa độ Cartesian hoặc thực hiện một chương trình.  Để biết chi tiết, vui lòng tham khảo Phần 7. 3. Giới thiệu

3.1 Tổng quan hệ thống Hệ thống robot bao gồm bốn thành phần cơ bản: 1. Cánh tay Robot: DP robolink cơ học; 2. Bộ điều khiển Robot: Mô-đun hỗ trợ, Trình điều khiển biểu tượng gốc và Mô-đun DIO; 3. Phần mềm điều khiển robot: phần mềm điều khiển thực thi các chương trình robot; 4. Môi trường lập trình: phần mềm đồ họa để thiết lập các chương trình robot. Có hai cấu hình hệ thống cơ bản có sẵn: Cấu hình A sử dụng Máy tính nhúng có Phần mềm Điều khiển Robot để chạy Bộ điều khiển Robot mô-đun. Thiết lập này có thể thực thi các chương trình rô bốt mà không cần thiết bị bên ngoài Đã kết nối PC Windows. Để lập trình, PC bên ngoài có thể được kết nối qua Ethernet.

Hình 3.1: robolink DP với Máy tính nhúng chạy Phần mềm Điều khiển Robot. Trong cấu hình B, PC Windows vừa đóng vai trò là môi trường lập trình vừa dùng để ra lệnh Bộ điều khiển Robot mô-đun thông qua bộ điều hợp USB-CAN. Thiết lập này thường được sử dụng trong giáo dục cài đặt. 12

Trường ĐH Sư phạm Kỹ thuật

LHP: 220RBCN01

Hình 3.2: Robolink DP với Phần mềm Điều khiển Robot và Môi trường Lập trình 3.2 Bảng chú giải thuật ngữ và từ viết tắt Hình ảnh

Tên

Viết tắt Sự miêu tả Người igus ® Rô bốt cơ khí máy robolink ® cánh tay bao

Cánh tay robot

gồm cấu trúc, động cơ và dây cáp

Robot mô-đun Người Bộ điều khiển máy Bộ điều khiển

Bao gồm: • 1 Hỗ trợ Mô-đun • 3 trở lên Mô-đun bước • 1-3 mô-đun DIO Tủ thép mà người máy Bộ điều khiển có thể được gắn vào. Bao gồm một 24 V / 10 A nguồn

Tủ điều khiển

13

Trường ĐH Sư phạm Kỹ thuật

LHP: 220RBCN01

điện.

Được nhúng

Không bắt buộc Được nhúng Máy tính với Điều hành Linux hệ thống và Robot TinyCtrl Phần mềm điều khiển Hoạt động tùy chọn thiết bị cầm tay với điện dung 3,5 '' màn hình cảm ứng màn hình hiển thị và 3 trục cần điều khiển

Máy vi tính

Điều hành Bảng điều khiển

Kênh đơn dừng khẩn cấp

Trường hợp khẩn cấp – Nút dừng

Kỹ thuật số Đầu ra đầu vào Mô-đun

14

DIO Môđun

Đọc kỹ thuật số 7 đầu vào trên mức 24 V. Bộ 7 kỹ thuật số các kênh đầu ra dựa trên Solid rơ le trạng thái

Trường ĐH Sư phạm Kỹ thuật

LHP: 220RBCN01

Steppermotor Mô-đun trình điều khiển

Steppe r Môđun

Các phiên bản: • Bộ mã hóa động cơ (TÔI): - dòng điện cao (HC) - dòng điện thấp (LC) • Bộ mã hóa đầu ra (AE): - dòng điện cao (HC) - dòng điện thấp (LC) Cung cấp logic 5 V điện áp, tối đa. 2 A. Giao diện cho đơnkênh khẩn cấp Nút dừng. Giao diện cho bổ sung ví dụ như kép kênh an toàn rơ le.

Ủng hộ Mô-đun

3.3 Thông số kĩ thuật Cánh tay robot( nếu bao gồm)

Kiểu Số trục Khối hàng Bộ điều khiển robt modun

igus ® robolink ® Tùy thuộc vào phiên bản: 4 hoặc 5 Tùy phiên bản: 2,5 đến 3 kg 15

Trường ĐH Sư phạm Kỹ thuật

Nguồn cấp Kiểu Giao tiếp

Modun hỗ trợ

Mô-đun trình điều khiển Steppermotor (Mô-đun bước) Mô-đun vào / ra kỹ thuật số (Mô-đun DIO) Máy tính nhúng( nếu có) Nền tảng

Hệ điều hành Phần mềm Giao diện

LHP: 220RBCN01

24 V ở 10 A Mô-đun đường ray DIN Định dạng ME với đầu nối bus 5 chân Mạng vùng điều khiển (CAN) Fieldbus 500 kBit Bộ chuyển đổi USB-to-CAN PCAN-USB từ Hệ thống Peak Ethernet Cung cấp điện áp logic 5 V: tối đa. 2 A SoftStart để ngăn quá tải nguồn điện Chức năng dừng khẩn cấp 1 kênh không đảm bảo an toàn sự phân loại Cung cấp kết nối rơ le an toàn bên ngoài Để vận hành động cơ bước lưỡng cực với bộ mã hóa vuông góc RS422 Đầu vào công tắc tham chiếu 24 V 7 đầu vào kỹ thuật số, 12-24 V, optocoupled 7 đầu ra kỹ thuật số, rơ le trạng thái rắn, tối đa. 500 mA Phytec Regor hoặc có thể so sánh CPU, ví dụ: Texas Instruments AM3352 Linux Phần mềm Điều khiển Robot TinyCtrl Kiểm soát các ổ đĩa và Mô-đun DIO thông qua bus CAN Kết nối với igus ® Robot 16

Trường ĐH Sư phạm Kỹ thuật

LHP: 220RBCN01

Control qua Ethernet Kết nối màn hình RS232 Phần mềm lập trình và điều khiển robot igus ® Robot điều khiển (iRC) Hệ thống được đề xuất yêu cầu

PC với ví dụ như CPU Intel i5 (i3 tối thiểu) và Windows 10, cổng USB 2.0 miễn phí, cổng ethernet, dung lượng đĩa 500 MB 3.4 Kích thước cơ học

17

Trường ĐH Sư phạm Kỹ thuật

LHP: 220RBCN01

Hình 3.3: Sơ đồ phạm vi hoạt động của igus® robolink® DP, phiên bản 5 trục.

18

Trường ĐH Sư phạm Kỹ thuật

LHP: 220RBCN01

Hình 3.4: igus® robolink® DP của: A) Đế robot; B) mặt bích mẫu lỗ của trục thứ 5 (năm trục phiên bản); C) Bộ điều hợp kẹp (phiên bản bốn trục). Kích thước được mô tả bằng mm 4 Kết nối điện 4.1 Tổng quát 4.2 Sơ đồ chân: Modun bước

Mỗi Mô-đun bước điều khiển một động cơ bước lưỡng cực với Bộ mã hóa động cơ. Bộ mã hóa tín hiệu được đánh giá bởi trình điều khiển đường truyền (RS422). Tín hiệu đến mỗi trục truyền qua ba cáp: cáp động cơ, cáp bộ mã hóa và tham chiếu chuyển đổi cáp. Cáp động cơ được kết nối với phích cắm có nhãn “Động cơ”, cáp bộ mã hóa được kết nối với hai phích cắm có nhãn '' ENC-1 '' và '' ENC-2 '' và cáp chuyển đổi tham chiếu được kết nối với phích cắm có nhãn “End-Stop”. 19

Trường ĐH Sư phạm Kỹ thuật

LHP: 220RBCN01 Đầu nối động cơ: Kết nối động cơ bước lưỡng cực. Pin 1 (trái): xanh lam Pin 2: Pin 3: Pin 4:

B trắng đen nâu

A B/ A/

Đầu nối bộ mã hóa 1 (ENC-1): Kết nối bộ mã hóa vuông góc với trình điều khiển đường truyền. đỏ A Pin 1 (trái): trắng màu 5 V DC Pin 2: xanh lá B Pin 3: màu 0V Pin 4: xám Đầu nối bộ mã hóa 2 (ENC-2): Kết nối bộ mã hóa vuông góc với trình điều khiển đường truyền. nâu màu AN Ghim 1 (trái): vàng BN Pin 2: màu mục lục Pin 3: xanh da index-N Pin 4: trời Hồng Tất cả tám dây (đầu nối bộ mã hóa 1 và 2) phải được kết nối để đ...