VS-MSR01工業(yè)機(jī)械手與RFID檢測系統(tǒng)應(yīng)用實(shí)訓(xùn)平臺

      工業(yè)機(jī)械手、RFID檢測系統(tǒng)、PLC控制系統(tǒng)及一套供料、輸送、裝配、倉儲機(jī)構(gòu)，可以實(shí)現(xiàn)對工件進(jìn)行吸取、搬運(yùn)、組裝、堆垛、螺絲緊固、出入庫、檢測等操作。該平臺各組件均安裝在型材桌面上，機(jī)械結(jié)構(gòu)、電氣控制回路、執(zhí)行機(jī)構(gòu)相對獨(dú)立，采用工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)件設(shè)計(jì)。通過此平臺可以進(jìn)行機(jī)械組裝、電氣線路設(shè)計(jì)與接線、PLC編程與調(diào)試、RFID信息讀取與寫入、工業(yè)機(jī)械手編程與調(diào)試等多方面訓(xùn)練，適合職業(yè)院校、技工學(xué)校機(jī)電類相關(guān)專業(yè)《機(jī)電設(shè)備安裝》、《機(jī)電技術(shù)》、《PLC技術(shù)》及《機(jī)電一體化技術(shù)》等課程的實(shí)訓(xùn)教學(xué)，適合職業(yè)院校學(xué)生及工程技術(shù)人員進(jìn)行工程訓(xùn)練及技能實(shí)訓(xùn)。

一、實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目
1、PLC程序編程與調(diào)試
2、工業(yè)機(jī)械手示教單元使用
3、工業(yè)機(jī)械手軟件使用
4、工業(yè)機(jī)械手基本指令操作與位置點(diǎn)設(shè)置
5、工業(yè)機(jī)械手工件的抓取與搬運(yùn)
6、工業(yè)機(jī)械手成品組裝與螺絲固定
7、自動化倉庫控制程序的編程
8、自動化倉儲成品出入庫操作
9、RFID數(shù)據(jù)讀寫編程與調(diào)試
10、RFID系統(tǒng)與工業(yè)機(jī)械手綜合應(yīng)用

二、實(shí)操說明
    “VS-MSR01工業(yè)機(jī)械手與RFID檢測系統(tǒng)應(yīng)用實(shí)訓(xùn)平臺”由一套4自由度工業(yè)機(jī)械手系統(tǒng)、RFID檢測系統(tǒng)、三菱可編程控制器系統(tǒng)、工件供料單元、輸送單元、工件裝配單元、立體倉庫單元等組成。

      設(shè)備除了任務(wù)書中需要完成的裝配、接線、編程、調(diào)試、運(yùn)行工作外，其余器件、電路、氣路均已安裝、調(diào)試正常。設(shè)備上用到的部分器件相關(guān)技術(shù)手冊以電子文檔形式存放在當(dāng)前工位計(jì)算機(jī)的桌面上。提供一套基本控制程序（包含PLC程序和機(jī)器人程序），存放在當(dāng)前工位計(jì)算機(jī)的桌面上，自行下載相關(guān)程序到PLC主機(jī)和機(jī)器人控制器中。在完成任務(wù)書中有關(guān)安裝、調(diào)整、接線、參數(shù)設(shè)置、坐標(biāo)點(diǎn)設(shè)置等任務(wù)的前提下，通過調(diào)試控制程序能實(shí)現(xiàn)的功能如下： 
1、系統(tǒng)復(fù)位：上電后按下面板上的“復(fù)位”鍵3秒，控制程序開始復(fù)位，機(jī)械手回到初始位置，各氣缸復(fù)位，具體如下：
（1）輸送單元不運(yùn)行，推送氣缸復(fù)位。
（2）工件料庫檢測出料口工件是否到位，若未到位則升降機(jī)構(gòu)上升一個工件的高度。
（3）工件基板料庫檢測出料口工件基板是否到位，若未到位則升降機(jī)構(gòu)上升一個工件基板的高度。
（4）工件裝配單元鎖緊氣缸松開狀態(tài)。
（5）立體倉庫堆垛機(jī)停靠在左端。
2、啟動：按下“啟動”鍵，機(jī)械手從初始位置運(yùn)行到工件基板供料單元等待位置。
3、機(jī)械手移動到工件基板料庫，吸取一塊工件基板搬運(yùn)至裝配臺，工件基板料庫升降機(jī)構(gòu)上升一個工件基板的高度。
4、機(jī)械手移動到工件料庫，吸取一塊工件搬運(yùn)至裝配臺，放置在工件基板上方，工件料庫升降機(jī)構(gòu)上升一個工件的高度。
5、裝配臺鎖緊機(jī)構(gòu)氣缸工作，氣缸回到收回狀態(tài)，把工件基板和工件夾緊。
6、機(jī)械手回到等待位置。

三、實(shí)操工作任務(wù)
任務(wù)一：機(jī)械手本體上安裝相關(guān)部件及氣路連接
1.將真空吸盤固定到工裝法蘭的安裝孔上，用自帶的螺母打緊。
2.將圖3-1-1工裝法蘭固定到工業(yè)機(jī)械手Z軸工裝法蘭固定法蘭安裝孔上，用螺絲固定好。
3.將真空發(fā)生器固定到工裝法蘭兩側(cè)的安裝孔上，用螺絲固定好。
4.根據(jù)圖3-1-2 裝配示意圖裝配電動螺絲刀緩沖機(jī)構(gòu)，裝配好后如圖3-1-3，將裝配好的緩沖機(jī)構(gòu)安裝到工裝法蘭的安裝孔上，用螺絲固定好。
5.將電動螺絲刀固定到緩沖機(jī)構(gòu)安裝固定孔上，用螺絲固定好。
6.分別連接電動螺絲刀、真空吸盤的氣管至真空發(fā)生器上。
7.連接電動螺絲刀、真空吸盤的電磁閥電氣電路。
任務(wù)二：工業(yè)機(jī)械手設(shè)置與編程調(diào)試
1.設(shè)置傳輸方式及通信參數(shù)：使用示教單元設(shè)定機(jī)械手控制器比特率為9600，字符長為8，奇校驗(yàn)，停止位為1，RTS/CTS控制無效，終端編碼為CRLF，XON/XOFF控制為有效。
2.機(jī)械手位置點(diǎn)設(shè)置：使用示教單元設(shè)置并調(diào)整機(jī)械手相關(guān)位置點(diǎn)，包括：原點(diǎn)位置復(fù)位、機(jī)械手起始位置、裝配等待位置、工件供料單元位置、裝配區(qū)位置、工件底板固定孔位置、螺絲供料單元位置、PL0托盤的4個坐標(biāo)點(diǎn)位置等，程序中所使用的各坐標(biāo)點(diǎn)說明如表3-2-1。
表3-2-1 坐標(biāo)點(diǎn)說明

3.機(jī)械手程序設(shè)計(jì)與調(diào)試
需要選手自行編程完成如下流程:
1)機(jī)械手運(yùn)行到螺絲供料單元，吸取一顆螺絲，運(yùn)行至裝配臺。
2)把螺絲固定到托盤位置編號1上，重復(fù)上述的動作，完成托盤位置編號9、37、45上螺絲的固定。
3)螺絲固定完成后，通過RS232發(fā)送“FZWC”給PLC，告知PLC已裝配完成，可以松開裝配臺氣缸，等待PLC回復(fù)“OK”。
4)機(jī)械手收到PLC的“OK”后把固定好的工件搬運(yùn)至輸送單元。
任務(wù)三：RFID檢測系統(tǒng)安裝及編程調(diào)試
1.出庫時，讀寫器會對成品進(jìn)行信息讀取，讀取到的信息存在“”寄存器中，讀取到的編號信息格式為FABCD，其中F是固定碼，AB為庫位信息，CD為出庫口信息，編寫PLC程序把出庫口信息保存到“”寄存器中。
2.相關(guān)端口說明

任務(wù)四：控制系統(tǒng)接線、觸摸屏及主控程序編程
1.網(wǎng)孔板上步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動器的連線，根據(jù)提供的圖紙連接電源線、控制信號輸入線、電機(jī)控制輸出線，并完成參數(shù)的設(shè)置。
2.主控制程序的編寫，在基本程序的基礎(chǔ)上完成滿足以下要求：
1)當(dāng)傳送帶出入口到位傳感器有信號時，堆垛機(jī)運(yùn)行到傳送帶出入口，伸出貨叉取走裝配成品，把裝配成品放置到立體倉庫A01、B03、C05、D07這4個庫位上，放滿這4個庫位，同時把讀取的寫入的標(biāo)簽信息顯示到觸摸屏上，如圖3-4-1。
圖3-4-1 觸摸屏示例圖
2)堆垛機(jī)運(yùn)行過程中，當(dāng)目標(biāo)位置與當(dāng)前位置間距大于等于2個庫位的距離使用高速，小于2個庫位的距離使用低速。
3)把讀取的RFID標(biāo)簽信息顯示到觸摸屏上。
4)在觸摸屏上點(diǎn)擊立體倉庫上的A01、B03、C05、D07任意一個庫位（如圖3-4-1上的紅色物塊），堆垛機(jī)完成從該庫位叉取裝配成品，運(yùn)行到傳送帶出入口，完成出庫操作。
附表: PLC控制器端口分配表

附圖：電氣接線圖