三菱六軸機(jī)器人原點(diǎn)設(shè)置探究

楊政

(梅州市技師學(xué)院,廣東 梅州 514000)

1 前言

梅州市超華科技股份公司是一家以生產(chǎn)單、雙、多層及柔性電路板、電子產(chǎn)品、電子元器件、銅箔、覆銅板為主的高新科技企業(yè)。近年來，該公司積極采用機(jī)器替代人工的技術(shù)，推動(dòng)了公司傳統(tǒng)制造業(yè)的產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)。公司在模具、沖壓、數(shù)控多個(gè)車間用三菱、ABB不同品牌機(jī)器人替代工人生產(chǎn)，為企業(yè)節(jié)約了勞動(dòng)力成本，提高全員勞動(dòng)生產(chǎn)率，提升產(chǎn)品優(yōu)良品質(zhì)率，確保安全環(huán)保生產(chǎn)。文中介紹了維護(hù)人員因設(shè)備拆裝過程不當(dāng)造成機(jī)器人運(yùn)行報(bào)警、卡死，并且無法再進(jìn)行原點(diǎn)設(shè)置，無法保存原點(diǎn)數(shù)據(jù)，造成企業(yè)崗位停工的事故。公司與我院是校企合作單位，因此對(duì)我們對(duì)設(shè)備進(jìn)行了檢修維護(hù)。

2 三菱機(jī)器人原點(diǎn)設(shè)置方式

2.1 三菱機(jī)器人系統(tǒng)的組成及工作原理

工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用在工業(yè)生產(chǎn)中是典型的機(jī)電一體化自動(dòng)生產(chǎn)設(shè)備，它的誕生和機(jī)器人學(xué)的建立及發(fā)展，是20世紀(jì)以來自動(dòng)控制領(lǐng)域具說服力的成就。目前，工業(yè)機(jī)器人在汽車與汽車零部件制造業(yè)、金屬加工業(yè)、橡膠與塑料工業(yè)、電子電器工業(yè)、食品工業(yè)等領(lǐng)域中得到了廣泛的應(yīng)用。

超華科技股份公司出現(xiàn)問題的是三菱RV-2SD型工業(yè)機(jī)器人，用于生產(chǎn)線上電路板的自動(dòng)搬運(yùn)。RV-2SD型工業(yè)機(jī)器人是一款額定負(fù)載2公斤的小型6自由度工業(yè)機(jī)器人，一臺(tái)完整的工業(yè)機(jī)器人主要由以下幾個(gè)部分組成:機(jī)械手、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、末端執(zhí)行器、人機(jī)交互系統(tǒng)。

（1）機(jī)械手：機(jī)械手是工業(yè)機(jī)器人的主體，用來完成各種作業(yè)的執(zhí)行機(jī)械。目前工業(yè)機(jī)器人普遍采用關(guān)節(jié)型結(jié)構(gòu)，一般具有六個(gè)自由度，其中，前面三個(gè)自由度引導(dǎo)夾手裝置至所需位置，后面三個(gè)自由度決定末端執(zhí)行裝置的方向。

（2）驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)：工業(yè)機(jī)器人驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)指操作電機(jī)運(yùn)動(dòng)部件動(dòng)作的裝置，也就是機(jī)器人的動(dòng)力裝置。機(jī)器人常用的動(dòng)力結(jié)構(gòu)有：壓縮空氣、壓力油和電能，其中電能較為常用。這些驅(qū)動(dòng)裝置大多安裝在操作機(jī)的運(yùn)動(dòng)部件上，所以它的結(jié)構(gòu)小巧緊湊、重量輕、慣性小、工作平穩(wěn)。

（3）控制系統(tǒng)：工業(yè)機(jī)器人控制系統(tǒng)通過各種控制電路硬件和軟件結(jié)合來操作機(jī)器人，并協(xié)調(diào)機(jī)器人與生產(chǎn)系統(tǒng)中其它設(shè)備的關(guān)系。工業(yè)機(jī)器人控制系統(tǒng)包括作業(yè)控制器、運(yùn)動(dòng)控制器、伺服控制器和傳感器反饋部分。現(xiàn)在機(jī)器人電子控制裝置還包括可編程控制器、數(shù)控控制器和計(jì)算機(jī)等部分。

（4）末端執(zhí)行器：末端執(zhí)行器是連接在機(jī)械手腕部的直接用于作業(yè)的機(jī)構(gòu)，可以是用于搬運(yùn)的手部，也可以使用于噴漆的噴槍等等。

（5）人機(jī)交互系統(tǒng)：人機(jī)交互系統(tǒng)可以使操作人員與工業(yè)機(jī)器人進(jìn)行交互的裝置，分為兩大類：指令給定裝置，如手持示教單元、觸摸屏等；信息顯示裝置，如顯示器等。

2.2 三菱RV-2SD工業(yè)機(jī)器人的原點(diǎn)設(shè)定

三菱工業(yè)機(jī)器人在安裝使用前要進(jìn)行原點(diǎn)設(shè)定是為了設(shè)值各個(gè)軸的原點(diǎn)，初始位置。這樣會(huì)使得工業(yè)機(jī)器人在進(jìn)行具體操作時(shí)動(dòng)作更加精確，更加符合要求。當(dāng)工業(yè)機(jī)器人或者控制器電池電量耗盡時(shí)也要重新進(jìn)行原點(diǎn)再設(shè)定，總的來說三菱RV-2S工業(yè)機(jī)器人原點(diǎn)設(shè)定主要有以下兩種方法：

方式一：用RT ToolBox2編程軟件進(jìn)行原點(diǎn)的設(shè)定。

原點(diǎn)數(shù)據(jù)輸入的方法進(jìn)行原點(diǎn)設(shè)定。設(shè)置步驟如下。

（1）打開RT ToolBox2編程軟件，在“在線”的模式下，點(diǎn)擊“在線”，點(diǎn)擊子文件“維護(hù)”，然后雙擊“原點(diǎn)數(shù)據(jù)”，再點(diǎn)擊“原點(diǎn)數(shù)據(jù)輸入方式（R）”，如圖1。

（2）根據(jù)機(jī)器人自帶的原點(diǎn)數(shù)據(jù)填寫到圖2。

（3）填寫完后，再點(diǎn)擊“寫入”如圖3（每臺(tái)機(jī)器人的原點(diǎn)數(shù)據(jù)不同，根據(jù)機(jī)器人自帶的I/O數(shù)據(jù)設(shè)定。

（4）點(diǎn)擊“寫入”之后出現(xiàn)“在機(jī)器人控制器中寫入原點(diǎn)數(shù)據(jù)？”的畫面，再點(diǎn)擊“是（Y）”。

（5）最后自動(dòng)重啟機(jī)器人的控制器，這樣機(jī)器人的原點(diǎn)數(shù)據(jù)就輸入成功。

圖1

圖2

圖3

方式二：以ABS原點(diǎn)方式進(jìn)行原點(diǎn)設(shè)定。

在使用過程中，如果機(jī)器人（整機(jī)）移動(dòng)位置時(shí)需要重新安裝和再次設(shè)置原點(diǎn)。由于機(jī)器人掉電后各軸的原點(diǎn)已發(fā)生位置變化，需要在示教器中設(shè)置原點(diǎn)ABS。

設(shè)置步驟如下：

（1）在示教器的菜單選擇“4原點(diǎn)/制動(dòng)器”如圖4。

（2）選擇“4原點(diǎn)/制動(dòng)器”后會(huì)出現(xiàn)圖5，然后選擇“1原點(diǎn)”。

（3）選擇“1原點(diǎn)”后會(huì)出圖6，然后選擇“4 ABS”。

（4）選擇”4 ABS“會(huì)出現(xiàn)圖7，然后在各軸擺置對(duì)應(yīng)的準(zhǔn)確位置下把圖中的J1、J2:、J3、J4、J5、J6的參數(shù)全部設(shè)置為1，因?yàn)樵摍C(jī)器人是6軸機(jī)器人，所以J7、J8的參數(shù)不用設(shè)置，當(dāng)設(shè)置完參數(shù)后直接選擇“關(guān)閉”會(huì)出現(xiàn)“是否保存“，選擇”保存“，那么原點(diǎn)數(shù)據(jù)就設(shè)置成功了。

圖4

圖5

圖6

圖7

對(duì)以上二種原點(diǎn)的設(shè)置方式，企業(yè)技術(shù)維修部的工程人員的設(shè)置方法是正確無誤的，但是正確設(shè)置后，機(jī)器人通電后就又出現(xiàn)運(yùn)行報(bào)警、卡死，并且無法再進(jìn)行原點(diǎn)設(shè)置，無法保存原點(diǎn)數(shù)據(jù)的故障。為查找原因，從設(shè)備軟、硬件入手查找，終于發(fā)現(xiàn)問題出在RT ToolBox2編程軟件上。

2.3 解決問題的方案

故障探究：因企業(yè)生產(chǎn)需要，對(duì)生產(chǎn)線進(jìn)行了調(diào)整，機(jī)器人進(jìn)行了拆卸、安裝。維修人員按要求進(jìn)行原點(diǎn)重設(shè)，在設(shè)置原點(diǎn)ABS時(shí)，當(dāng)時(shí)是由新入職維修技術(shù)員進(jìn)行原點(diǎn)設(shè)置，六軸沒有對(duì)應(yīng)在準(zhǔn)確位置，維修員設(shè)置原點(diǎn)ABS，運(yùn)行機(jī)器人立即報(bào)警，而故障報(bào)警后沒有正確、及時(shí)處理，經(jīng)多次操作后，引發(fā)機(jī)器人監(jiān)控軟件中的電池剩余時(shí)間為0小時(shí)甚至為負(fù)數(shù)，最終導(dǎo)致即使擺正位置后也無法進(jìn)行原點(diǎn)設(shè)置ABS。因?yàn)镽T ToolBox2編程軟件默認(rèn)電池?zé)o（失）電，從而無法保存原點(diǎn)數(shù)據(jù)。

對(duì)上述問題提出以下解決方案。

（1）在RT ToolBox2編程軟件中，在“在線模式”中進(jìn)行選擇“在線“選項(xiàng)并點(diǎn)擊，如圖8。

圖8

（2）在“在線”的菜單欄點(diǎn)擊“維護(hù)”選項(xiàng)出現(xiàn)如圖9畫面，再點(diǎn)擊“維護(hù)預(yù)報(bào)”。

圖9

（3）點(diǎn)擊“維護(hù)預(yù)報(bào)“選項(xiàng)后出現(xiàn)如圖10。

圖10

圖10中的畫面為正常，如果發(fā)生上述問題時(shí)，那么在電池的剩余時(shí)間為0小時(shí)甚至為負(fù)數(shù)并顯示為紅色。

如果顯示為紅色，點(diǎn)擊圖10中的“復(fù)位“選項(xiàng)，會(huì)出現(xiàn)如圖11。

圖11

（4）在圖中點(diǎn)擊電池剩余時(shí)間的復(fù)位，然后返回到圖10點(diǎn)擊“更新“選項(xiàng)。機(jī)器人完成故障清除后，重新在示教器中設(shè)置原點(diǎn)ABS。

3 結(jié)語

機(jī)器人重設(shè)原點(diǎn)后，設(shè)備1年來一直正常、穩(wěn)定運(yùn)行，再?zèng)]有出現(xiàn)三菱機(jī)器人六軸報(bào)警、卡死的現(xiàn)象，企業(yè)生產(chǎn)得到了保證。

[1]三菱機(jī)器人使用說明書．

[2]梁耀光,余文休．電工新技術(shù)教程[M]．中國勞動(dòng)出版社 ．