任务6.2 智能制造设备调整操作
一、搬运机器人
码垛机器人
1.机器人组成
机器人广泛应用于物流搬运、机床上下料、冲压自动化、装配、打磨、抛光等，其外形结构如图6.2.1 所示。
机器人本体与中控系统的电器由机器人本体、控制柜、示教盒三部分通过线缆连接而成，如图6.2.2 所示。
控制柜（图6.2.3）的正面左侧装有主电源开关和门锁，右上角有电源指示灯、报警指示灯、急停开关，报警指示灯下方的挂钩用来悬挂示教盒。控制柜内部包含GR-C 控制系统主机、机器人电动机驱动装置、抱闸释放装置、I／O 装置等部件，未经允许或不具备整改资格的人员严禁对控制柜内的电器元件、线路进行增添或变更等操作。
图6.2.1 RB50 机器人外形
图6.2.2 整体结构示意图
图6.2.3 控制柜
示教器
图6.2.4 示教盒
控制系统的示教盒（图6.2.4）为GR-C 系统的人机交互装置。GR- C 系统主机在控制柜内，示教盒为用户提供了数据交换接口及友好可靠的人机接口界面，可以对机器人进行示教操作，对程序文件进行编辑、管理、示教检查及再现运行，监控坐标值、变量和输入／输出，实现系统设置、参数设置和机器设置，及时显示报警信息及必要的操作提示等。
2.机器人程序格式
（1）程序数据
程序数据是在程序模块或系统模块中设定的值和定义的一些环境数据。创建的程序数据由同一个模块或其他模块中的指令进行引用，例如图6.2.5 所示的常用机器人关节运动指令就调用了4个程序数据。
图6.2.5 运动指令常见格式
说明，程序数据包括：①运动目标位置数据；②运动速度数据；③运动转弯数据；④工具数据TCP。
程序数据建立一般可以分为两种形式：一种是直接在示教器中的程序数据画面中建立；另一种是在建立程序指令时，同时自动生成对应的程序数据。
（2）GSK 机器人MOVL／MOVJ 运动指令格式（图6.2.6）
图6.2.6 GSK 机器人MOVL／MOVJ 运动指令格式
（3）GSK 机器人MOVC 运动指令格式（图6.2.7）
图6.2.7 GSK 机器人MOVC 运动指令格式
（4）编程示例
GSK 机器人机械手通过平移从P1 点运动到P4 点（位置配合示教器确定），如图6.2.8 所示。
图6.2.8 机械手平移路径
三、AGV 自动搬运小车
1.AGV 系统技术指标
带有同步跟踪和举升机构的AGV 如图6.2.9 所示，其重要技术指标如下。(https://www.daowen.com)
AGV 小车
图6.2.9 带有同步跟踪和举升机构的AGV
①AGVS 控制方式：控制站集中调度、监控、管理AGV 系统的运行状态。
②AGV 控制方式具备的功能：全自动／半自动／手动。
③通信方式：无线局域网。
④AGV 导航方式：磁导航。
⑤AGV 驱动方式：双舵轮驱动。
⑥负载能力：2 000 kg（以最终设计为准）。
⑦AGV 自重：2 000 kg（以最终设计为准）。
⑧同步跟踪精度：±10 mm。
⑨运动方向：全方位（所占用运行空间最小化）。
⑩最大速度：直线60 m／min，侧移30 m／min。
⑪导航精度：±10 mm。
⑫停车精度：±10 mm。
⑬工作时间：24 h 连续（三班）。
⑭防碰装置：四周安装接触式保险杠，前后另安装激光防碰装置。
⑮举升装置：双举升机构，可以同步举升或单独举升。
⑯托盘夹具：按照实际需要设计（本方案中不含该部分内容）。
⑰电池组：48 V／100 A·h，正常使用，寿命大于3 年。
⑱充电方式：全自动充电器实现在线自动充电，保证连续24 h 工作。
⑲操作高度：装配人员站在AGV 提供的脚踏板上，相对静止进行零部件装配，脚踏板到地面高度为200 mm。
⑳车体尺寸：4 800 mm×1 800 mm×900 mm（长×宽×高）（举升前）。
2.导航系统
装配型AGV 使用磁导航，在AGV 下方装有磁传感器专业公司为其专门设计的磁导航传感器，如图6.2.10 所示。该传感器结构紧凑、使用简单、导航范围宽、导航精度高、灵敏度高、抗干扰性好；AGV 地标传感器使用同一系列的横向产品，安装尺寸更小，可与导航传感器使用相同的信号磁条。
AGV 地面导航线有两种铺设方式：一种为铺设在地面上的，导航线由长500 mm、宽50 mm、厚1 mm 的磁性橡胶铺设而成，由于该铺设方式更改性较好，一般应用在装配工艺路线未完全确定时；另一种方式为埋于地下，导航磁条由长1 000 mm、宽10 mm、厚15 mm 的磁性橡胶组成，此种方法一般在装配工艺确定后实施，如图6.2.11 所示。
图6.2.10 传感器工作示意图
图6.2.11 埋于地下的导航剖面图
3.AGV 系统构成
电气控制系统是物流系统中设备执行的控制核心，包含设备控制层和监控层。向上连接物流系统的调度计算机，接收物料的输送指令；向下连接输送设备，实现底层输送设备的驱动、输送物料的检测与识别，完成物料输送及过程控制信息的传递。此外，还提供内容丰富、形象生动的人机界面，以及安全保护措施和多种操作模式，辅助工作人员进行设备操作和维护。
AGV 通过控制台负责与立库管理计算机交换信息，根据所要输送的铝箔托盘的信息生成AGV 的运行任务，同时，解决运行中多AGV 之间的避碰问题。AGV 控制台在调度管理过程中将AGV 系统的状态反馈给仓库的中心控制管理系统。AGV 控制台和各AGV 之间组成无线局域网，AGV 与控制台之间采用无线局域网进行信息交换。通过多个无线接入点的组合，覆盖AGV 运行的区域，使AGV 在跨越不同的区域时实现自动漫游，实现无缝连接。
由于采用集中控制的方式，控制台将成为AGV 系统的核心。它与生产调度管理计算机系统留有接口，可以接收调度命令和报告AGV 的运行情况。控制台应满足工业现场环境要求，有足够的运算速度和管理能力；控制台主要功能包括通信管理、AGV 运行状态、数据采集和运行状态显示；控制台在实时调度在线AGV 的同时，将在屏幕上显示系统工作状态，包括在线AGV 的数量、位置（包括AGV 处于的地标位置）状态、已完成的装配数量等；控制台负责AGV 运行中的交通管理，保证运行中的AGV 与AGV 间不发生碰撞和追尾等事故；控制台将对进入系统和退出系统的AGV 进行管理，以保证系统安全运行。常见AGV 系统构成如图6.2.12所示。
图6.2.12 常见AGV 系统构成