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分享我接触ABB码垛机器人的历程 点击:1124 | 回复:27



一世欢颜

    
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发表于:2021-01-03 14:53:55
楼主

整个项目包含托盘库、隔板库、输送线、机器人等。

第一阶段:失败的调试经历

2020年在我进入当前公司的第一个项目,便临危受命去做公司第一台码垛项目,项目之初,我仅仅负责PLC部分的编程,当时我是没有接触过机器人项目的,公司也没有专门搞机器人的工程师。

在项目开始时,公司领导对码垛项目的技术定位很低,认为这是很成熟的技术,不会耗费很多精力,可是领导完全高估了一群门外汉对未知技术的处理能力。项目开始之初,公司从外面聘请了一位专业搞码垛的工程师,最初在厂内的调试大家都感觉比较顺利,连续加班一个周,程序已经有了雏形。受限于场地,机器人并没有高速运行,只是简单试了下动作,外聘的工程师在离开公司前跟我进行了简单的交接,而我负责跟着设备到现场调试。

这个阶段的思路是垛形在ABB机器人内编辑,而抓头和输送线由PLC控制,机器人在动作过程没有和PLC进行信号确认,只有PLC发送托盘和物料到位的信号,机器人发送满垛完成和抓取完成的信号。

从跟着设备到现场开始,痛苦的调试过程就开始了,小问题不一一描述,机器人出现了两个严重问题直接导致机械和程序出现了很大的整改。

问题一:机器人高速运行过程中,给PLC发的动作信号丢失,导致抓头误动作,将抓起来的物料直接甩飞,或是机器人空抓等很多问题。(很多人肯定疑惑,为什么抓头不由机器人控制,因为我刚进公司,项目的整体思路由我的上级领导完成,这个阶段我对项目的参与度极低,连PLC的程序的整体思路都由我的上级领导完成,我们领导的想法是,如果机器人换了品牌不用改动PLC 的程序)。

问题二:机器人在高点过载,机器人抓头过重,空抓头的重量已经到额定载重的一半。

  第二阶段:疑难问题的解决。

问题二在换过抓头和优化完路径之后基本解决。

问题一在进行了反复大量的验证后,发现原有机器人的程序基本作废。在降速后勉强能继续使用。处理这个问题的过程,使我对之前外聘的机器人工程师基本失去信心,万幸的是我有个朋友在机器人领域的能力大大超出了我的想象,在他的帮助下完成了第一版较为可靠的程序。

这个阶段将PLC与机器人的交互信号完全进行重建,并且在交互过程中,增加验证机制,防止信号丢失。其他部分未做大量改动。

第三阶段:对于通用码垛程序的思考

经历了初期程序的改动之后,机器人运行基本没有问题,可我在调试过几个现场之后,发现,在机器人示教器上编辑垛形非常繁琐,况且每个客户要求的垛形都有不同,且垛形数量常常达到十几个,规则垛形还好说,要是不规则垛形就要花费大量的时间在现场调试。这种状况会导致出差和程序维护都要花费大量精力。于是我开始思考通用码垛程序的可行性,开始时,我的思路是把所有垛形的数据放在PLC内,让机器人做偏移,后来发现ABB机器人PROFINET通讯所支持的数据量太小,一个垛形的数据传送都有问题,碰壁后我也放弃了很长一段时间。

后来随着对机器人的认识越来越深,我也慢慢找到了思路,机器人只管“动作”,PLC计算机器人下一个点位的位置,这样就解决了传输量的问题。而且因为解放了机器人编程调试的工作量,即使我不到现场,公司的安装人员和客户的操作工也能在培训后完成垛形的编辑和更改。通用码垛程序的雏形形成后,我跟领导提起更换现在的程序,领导对我的通用程序始终抱有怀疑态度,在我的坚持下,领导一起和我去了客户现场,经历了大约一周的调试后,通用码垛程序正式上线,效果也超过了所有人的预期。

第四阶段:客户操作机器人难的问题

随着使用码垛的客户量越来越多,发现机器人的操作对于某些公司来说会有不少问题,一是,有些公司人员的能力层次低,操作机器人比较吃力;二是,有些公司人员流动频繁,前一波人走后,后一波人就不会操作。于是将说明书与操作按钮结合的想法开始萌生,我将操作按钮分步拆解在简易说明里面,操作人员按照提示,一步一步可以解决启停、故障处理等机器人的问题。(我想过一键启停等功能,实现起来不复杂,可是公司领导始终认为一键启停不可靠,启动停止都需要人一步一步的确认)。

大多数新设备都会经历调试、整改、优化和再优化的过程,技能固然重要,可是在设备优化过程中主动发现问题、解决问题的态度却更能取得公司领导的信任。


1分不嫌少!


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fighting2020

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发表于:2021-01-04 09:56:51
1楼

感谢楼主的经验总结分享

阿水--王者之师

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2楼

   不错的分享或,这个要给楼主打个赏金的!

zy123518763

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3楼

感谢楼主分享经历

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4楼

如此工作早晚会升职加薪的

abc微风轻哨

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发表于:2021-01-09 13:05:26
5楼

大神,能分享一下码垛程序吗?

cchan

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6楼

楼主请教一个问题,这种通用程序我之前也思考过,但是实际用的时候感觉会出现一个问题,就是通过HMI给PLC设置,PLC发给机器人下一个运动的位置的(x,y,z,Rx,Ry,Rz)到这里都没什么问题,但是PLC其实是不知道设置发给机器人的下一个点位位置机器人实际可不可达,会不会经过奇异点。当然客户设置完去试码垛出现报错就知道可不可达了,但是如果垛型中的点位很多,假如设置的点位很多都不可达,让客户一个一个试错岂不是很麻烦?这个是怎么考虑的呢

一世欢颜

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发表于:2021-01-14 11:16:39
7楼

"cchan" 的回复,发表在6楼
        对内容: 【楼主请教一个问题,这种通用程序我之前也思考过,但是实际用的时候感觉会出现一个问题,就是通过HMI给PLC设置,PLC发给机器人下一个运动的位置的(x,y,z,Rx,Ry,Rz)到这里都没什么问题,但是...】进行回复:

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我用的是4轴机器人,经过奇异点的情况几乎没有,首先我认为码垛的路径是固定并且重复的,所以机器人程序可以固化路径,路径需要改动位置,只改变偏移量,只改变工件坐标的(X\Y\Z);剩下的就是要解决6轴旋转角度的问题,这个要靠提前定点,在码垛位置定点,定点角度离抓取位置的角度最小,ConfL\On; ConfJ\On;这两个指令要执行一下。所以最后在HMI上只需选择“参考点”和偏移量。

偏移量其实很简单,因为垛形是有规律且整齐的,所以根据抓取的物品尺寸和码垛方式,可以很快算出一堆有规律的数字,甚至规则垛形可以直接用抓取物品的尺寸代替。

另外,PLC给机器人发送数据的时机非常重要,像ABB这样有指令预进的一定要注意。



一世欢颜

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发表于:2021-01-14 11:21:28
8楼

"abc微风轻哨" 的回复,发表在5楼
        对内容: 【大神,能分享一下码垛程序吗?】进行回复:

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这属于公司财产,不能分享,有问题可以讨论


cchan

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9楼

"一世欢颜" 的回复,发表在7楼
        对内容: 【"cchan" 的回复,发表在6楼        对内容: 【楼主请教一个问题,这种通用程序我之前也思考过,但是实际用的时候感觉会出现一个问题,就是通过HMI给PLC设置,PLC发给机器人下一个运动的...】进行回复:

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好的,我知道了,四轴的码垛机器人确实基本不会出现奇异点。不过主要有时候机器人型号是客户那边要求的,有时候就会用5轴或者6轴做码垛。。。

ABB有机器人发信号的下一条运动指令用FINE就是准确发送的,加转角系数V就会预发送。不过用Fine的话又会影响节拍,加延迟时间吧也是影响节拍,确实挺烦的

一世欢颜

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10楼

"cchan" 的回复,发表在9楼
        对内容: 【"一世欢颜" 的回复,发表在7楼        对内容: 【"cchan" 的回复,发表在6楼        对内容: 【楼主请教一个问题,这种通用程序我之前也思考过,但是实际用的时候感觉会出现一个问...】进行回复:

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用FINE的时候,如果运动距离短,速度又很快的话,用 TriggIO setdo这样的指令,PLC有时也接受不到数据,亲自测试过



cchan

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11楼

"一世欢颜" 的回复,发表在10楼
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ABB机器人收发信号通讯确实奇奇怪怪的

eyouebao

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12楼

大师在哪里做工程?

菜鸟888

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13楼

学习学习

学得成

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14楼

思路清晰,表达流畅,难得一见的好文章!

tangdaoliang

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15楼

这个经验好啊,很多东西是在我们以前考虑不到的了。只有实践才知道了。

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16楼

PLC计算机器人下一个点位的位置,这个能讲讲吗?目前我用的四轴是靠示教点位,机器人只管走p几点来实现的。但是这样会导致调试的时候会示教很多点。

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如果有20个位置就需要示教20个P点

lingwei2

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发表于:2021-02-06 22:26:48
18楼

很多的伺服设置位置内部寄存器,有几十个位置存取,

折戟沉沙铁未销

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ABB机器人的相对点位直接读取ABB的工件坐标系里面动作模式:线性工具里面的值?

Sword

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大神,值得学习,机器人学起来难不难啊


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