FIBRO 桁架機械手碰撞監控解析

陳 萌，賈廣鵬，劉 樂

（中國重汽集團濟南動力部，山東濟南 250220）

1 機床簡介

德國FIBRO GSA 公司的桁架機械手（圖1）采用SINUMERIK 840D 系統，垂直軸采用SITEMA 安全鎖緊機構，X/Z 軸2 個直線軸采用西門子直線電機驅動，A/C 軸是旋轉軸，可以實現縱向和橫向的機床上料。機械手最大的特點是可以根據機床的請求信號實現自動上料，無需手動操作，大大提高了生產線的自動化程度并降低了手動操作的不可靠性。

2 碰撞監控

2.1 實時監控

機械手到指定工位上料或下料時，如果工件位置不準確或工裝定位不準等都會使機械手的上料或者下料動作無法完成，嚴重的還可能發生機械手與工件碰撞，造成很大的損失。因此加工過程中，機械手除了對工件的位置有開關和機床的通訊信號外，還通過加工程序對上料或下料過程進行碰撞監控，及時感知上下料時的異常情況，避免發生大的碰撞。加工程序在不同過程中，通過讀取系統參數$AA_LOAD[Z]讀取Z 軸的負載，通過對Z 軸的負載進行實時監控以避免對機床造成更大的破壞。

圖1 桁架機械手

2.2 宏定義和幾個工件程序

圖2 組態的是碰撞監控的軸、宏指令和R 參數的對應關系。

如表1 所示，測量值一般應加上10%后存儲在R 參數中，但累加值一般不應低于3。在全局用戶數據中可以查看（圖3）。

圖2 碰撞監控的軸、宏指令和R 參數的對應關系

表1 測量值與應用值

圖3 全局用戶數據

3 結束語

通過分析可以看到，機械手在上料下料過程中Z 軸的負載只要超出標準值，系統就會立刻刪除余程，并發出報警，有效地避免了碰撞給機械手帶來重大的損失，并且該次監控的時間、日期、零點偏置、加工標志和功率都被記載到MAXLP_N.SPF 中，通過查看記錄可以對一段時間的加工過程有一個詳細的了解，查看機械手的負載是否穩定，如果波動頻繁可以從傳動結構或機床的定位不準確等項找出問題并改善。