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CC-Link 網(wǎng)絡(luò)在三菱 ROBOT 與 CNC 上的應(yīng)用

時(shí)間:2021-09-26 17:30:17來(lái)源:興東機(jī)電設(shè)備(深圳)有限公司 王光圣

導(dǎo)語(yǔ):?本文主要介紹了采用三菱工業(yè)機(jī)器人、三菱 M70 數(shù)控系統(tǒng)構(gòu)建的 CC-Link 網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)了全自動(dòng)鉆孔攻牙生產(chǎn)線的網(wǎng)絡(luò)組態(tài)以及其具體的控制原理。

  1 引言

  數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用不但給傳統(tǒng)制造業(yè)帶來(lái)了革命性的變化,也使制造業(yè)成為工業(yè)化的象征,而且隨著數(shù)控技術(shù)的不斷發(fā)展和應(yīng)用領(lǐng)域的擴(kuò)大,它對(duì)國(guó)計(jì)民生的一些重要行業(yè)的發(fā)展起著越來(lái)越重要的作用。

  CC-Link 網(wǎng)絡(luò)作為 ISO 國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的一員,已經(jīng)成為真正的世界網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn),如今在全世界各個(gè)工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域都得到了極其廣泛的應(yīng)用。本案例由本人將 CC-Link 網(wǎng)絡(luò)成功應(yīng)用于鉆孔攻牙機(jī)組成的全自動(dòng)加工線。

  2 CC-Link 總線技術(shù)簡(jiǎn)介

  CC-Link 是 Control & Communication Link 的簡(jiǎn)稱,它是一類基于 PLC 系統(tǒng)的現(xiàn)場(chǎng)總線,用于 PLC 遠(yuǎn)程 I/O 系統(tǒng)向現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)的發(fā)展和延伸。在工控系統(tǒng)中,可以同時(shí)將控制和信息數(shù)據(jù)以 10Mbps 進(jìn)行高速傳輸。

  一般情況下,CC-Link 主要是采用廣播輪詢的方式進(jìn)行通訊,瞬時(shí)通訊則用于主站與本地站、智能設(shè)備站之間通訊。所有主站與從站之間的通訊進(jìn)程及協(xié)議都由 LSI-MFP 控制, 其硬件結(jié)構(gòu)決定了 CC-Link 具有高速穩(wěn)定的通訊。

  CC-Link 網(wǎng)絡(luò)目前含有 CC-Link Ver1.0 和 CC-Link Ver2.0 兩個(gè)版本。CC-Link V2 適合于大容量數(shù)據(jù)通訊場(chǎng)合,是在CC-Link Ver1.0 通訊基礎(chǔ)上增加了擴(kuò)展循環(huán)傳輸功能,使循環(huán)數(shù)據(jù)通訊容量相對(duì)于原版本可以擴(kuò)大 2、4、8 倍。通訊速度選擇為 10Mbps 時(shí)最大通訊距離是 100 米,當(dāng)速度選擇為156kbps 時(shí)可以達(dá)到 1200 米。

  使用過(guò)程中的數(shù)據(jù)交換均可采用自動(dòng)刷新的方式實(shí)現(xiàn),

  這樣工程師只用做相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)置即可,省去了很多其他網(wǎng)絡(luò)需要知道具體的通信數(shù)據(jù)格式等問題,提高了開發(fā)設(shè)備效率。

  本方案之所以采用CC-Link 網(wǎng)絡(luò),正是因?yàn)橐陨线@些優(yōu)點(diǎn)。

  3 系統(tǒng)配置

  3.1 此自動(dòng)化加工線主要設(shè)備如下:

  三菱 M70 數(shù)控系統(tǒng)鉆孔攻牙機(jī):1 臺(tái)(需選件:HN746) RV-6SD 工業(yè)機(jī)器人:1 臺(tái)(需選件:2D-TZ576)

  RV-3SD 工業(yè)機(jī)器人:1 臺(tái)(需選件:2D-TZ576) GT1275-VNBA 觸摸屏:1 臺(tái)

  Q 系列 PLC 1 套:包括有 Q35B、Q61P、Q02CPU、QX40、QY40P、QJ61BT11N、QJ71E71-100

  

具體設(shè)備現(xiàn)場(chǎng)圖.png

  具體設(shè)備現(xiàn)場(chǎng)圖

  3.2 簡(jiǎn)單通訊示意圖 :

  簡(jiǎn)單通訊示意圖.png


  4 生產(chǎn)工藝

  1# 機(jī)器人(RV-3SD)負(fù)責(zé)從毛坯托盤上取待加工的毛坯料送入鉆孔攻牙機(jī)中,同時(shí)從鉆孔攻牙機(jī)中取出加工好的成品放入指定的成品托盤內(nèi)。此過(guò)程中鉆孔攻牙機(jī)會(huì)自動(dòng)配合此機(jī)器人實(shí)現(xiàn)開門、關(guān)門、夾具夾緊釋放、鉆孔加工。

  為了提高效率,1# 機(jī)器人安裝有 2 個(gè)抓手,能同時(shí)抓取毛坯料和成品料,實(shí)現(xiàn)在一個(gè)行程周期完成一個(gè)工件的取料、上料加工。1# 機(jī)器人還會(huì)在距離鉆孔攻牙機(jī)安全門比較近的地方設(shè)置一個(gè)安全等待點(diǎn),那樣能使得機(jī)器人與鉆孔機(jī)同時(shí)工作,減少鉆孔攻牙機(jī)完成后,機(jī)器人上料的時(shí)間。

  2# 機(jī)器人(RV-6SD)負(fù)責(zé)搬運(yùn)待加工的毛坯托盤、加工完畢的成品托盤及其他輔助型搬運(yùn)、檢測(cè)工作。觸摸屏能夠方便的設(shè)置各部分的運(yùn)行參數(shù),并且可以實(shí)時(shí)監(jiān)控各個(gè)環(huán)節(jié)的加工狀態(tài)。

  5 控制方案

  此CC-Link 網(wǎng)絡(luò)主站采用 QJ61BT11N,2 臺(tái)機(jī)器人及 M70數(shù)控系統(tǒng)均采用智能設(shè)備站,網(wǎng)絡(luò)選用的是 Ver 2.0 版本。此網(wǎng)絡(luò)可以方便的追加擴(kuò)展機(jī)臺(tái),靈活設(shè)置每個(gè)站通訊的數(shù)據(jù)量。

  PLC、機(jī)器人及 CNC 均需對(duì)相應(yīng)的 CC-Link 通訊速度、站號(hào)、通訊數(shù)據(jù)起始地址等參數(shù)進(jìn)行設(shè)置,通訊成功后, CC-Link 網(wǎng)絡(luò)按各站設(shè)置情況,會(huì)自動(dòng)刷新所設(shè)置的區(qū)域。主站 PLC 會(huì)有對(duì)應(yīng)各站的刷新區(qū)域,機(jī)器人與 CNC 加工之間的開門、關(guān)門、夾具夾緊、釋放等等信號(hào)就能通過(guò) Q 系列PLC 主站實(shí)現(xiàn)通訊。

  GT1275 觸摸屏通過(guò)以太網(wǎng)與 Q PLC 通訊,選擇以太網(wǎng)的原因是三菱目前的觸摸屏都自帶有以太網(wǎng)通信接口,比較經(jīng)濟(jì)。同時(shí),此項(xiàng)目也可以將上位機(jī)改為工控機(jī),工控機(jī)也可以通過(guò)以太網(wǎng)或者CC-Link 來(lái)與PLC 及下位設(shè)備進(jìn)行通信。工控機(jī)采用 CC-Link 網(wǎng)絡(luò)時(shí),上位機(jī)及 PLC 的編程工作量會(huì)減少很多,同時(shí)也會(huì)省下許多內(nèi)存空間和步數(shù)。

  

CC-Link 的 PLC 側(cè)設(shè)置.png

  CC-Link 的 PLC 側(cè)設(shè)置

  

CC-Link 的 CNC 側(cè)設(shè)置.png

  CC-Link 的 CNC 側(cè)設(shè)置

  

CC-Link 的機(jī)器人側(cè)設(shè)置.png

  CC-Link 的機(jī)器人側(cè)設(shè)置

  6 上位機(jī)改為工控機(jī)后的 CC-Link 設(shè)置

  工控機(jī) PCI 插槽上增加CC-Link 板卡:Q80BD-J61BT11N。

  工控機(jī)針對(duì) CC-Link 的板卡還需要安裝的軟件:SW1DNC-

  CCBD2-B。

  

 工控機(jī)側(cè)部分設(shè)置.png

  工控機(jī)側(cè)部分設(shè)置

  

工控機(jī)側(cè) CC-Link 的刷新數(shù)據(jù)監(jiān)控功能.png

  工控機(jī)側(cè) CC-Link 的刷新數(shù)據(jù)監(jiān)控功能

  7 項(xiàng)目在執(zhí)行時(shí)碰到的問題舉例

  7.1

觸摸屏如何實(shí)現(xiàn)顯示 ROBOT 的坐標(biāo).png

觸摸屏如何實(shí)現(xiàn)顯示 ROBOT 的坐標(biāo)


  7.2 ROBOT 與 PLC 之間采用 CC-Link 網(wǎng)絡(luò)不能實(shí)現(xiàn)浮點(diǎn)數(shù)通信的問題,及ROBOT 收到的數(shù)據(jù)如何轉(zhuǎn)換成機(jī)器人坐標(biāo)中的角度

  

機(jī)器人坐標(biāo)中的角度.png

  7.3 觸摸屏如何監(jiān)視 CC-Link 網(wǎng)絡(luò)的通信狀態(tài)

  可以通過(guò) CC-Link 通訊中的特殊繼電器和特殊寄存器能反映出 CC-Link 整個(gè)網(wǎng)絡(luò)及各站的通信狀態(tài):

  

通信狀態(tài).png

  8 使用心得

  實(shí)踐證明,利用 CC-Link 網(wǎng)絡(luò)開發(fā)的網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)具有實(shí)時(shí)性、開放性、通信速度快、布線方便等優(yōu)點(diǎn),采用此方案能夠很靈活的將車削、銑削、鉆孔攻牙、清洗等加工工藝組建成全自動(dòng)的零件自動(dòng)化加工線。在提高加工精度、效率、減少人力等有很好的效果,值得廣泛推廣。


標(biāo)簽: 機(jī)器人CC-Link協(xié)會(huì)數(shù)控系統(tǒng)

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