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悬臂式机器人拧紧设备中的解决方案

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随着自动化产业水平的提高,机器人自动化系统因其具有重复精度高、可靠性好、适用性强、效率高等众多优点,被广泛应用于汽车等工业领域。机器人进行自动化生产,加快了企业生产模式转型升级,提高了装备先进制造能力。本次天拓四方就为大家分享一下自动化生产线中机器人与S7-1500产品应用的解决方案。

本次分享的项目采用的是一台6轴机器人,在固定范围内多个自由度的运动,机器人的手臂上带有一支拧紧枪,能实现对工件进行螺丝拧紧作业。根据客户的现场情况,为客户量身定制了最优项目解决方案:采用西门子S7-1500系列PLC、西门子HMI触摸屏、某品牌机器人、拧紧枪装置构成,并且采用中央机架扩展配置,该系统完全采用基于PROFINET网络的分布式I/O系统,与机器人控制器也采用PROFINET通讯方式,克服了传统方案的缺点。


该项目解决方案优势所在

PLC 控制系统中S7-1500产品主要特点

西子公司新一代S7-1500集成了运动控制、工业信息安全和故障安全功能, 强大的CPU模块功能可供用户使用充足的资源。
从硬件方便说S7-1500PLC的处理速度更快,联网能力更强,诊断能力和安全性更高,不仅可节省成本,提高生产效率,而且安全可靠,维护简单方便,真正成为工厂客户和现场维护人员的首选控制器。
S7-1500PLC的组态和编程效率更高,信息采集和查看更方便,这也是工程设计人员的福音。由于S7-1500PLC是无缝集成到TIA博途软件中,无论是硬件组态、网络连接和上位组态,还是软件编程,其操作均简单快捷。

系统网络结构

总控系统控制器采用西门子S7-1500PLC作为主控制器,西门子HMI操作面板、拧紧枪通过PROFINET总线与喷涂机器人系统通讯,完成系统整体控制,实现对系统运行状态的实时监控及操作,保证对整个工件的连续操作。


图为:网络布置图

S7-1500通过PROFINET通讯控制机器人
   该项目机器人为6轴关节式机器人。以西门子PLC为核心,控制柜设计了PROFINET通讯系统在该系统中,采用西门子S7-1500PLC作为主站,控制柜作为从站用来控制机械臂的运动和状态。控制柜通过KLI接口与交换机相连接,系统总线采用RJ45插头的双绞线。系统工作时,上级控制器S7-1500PLC通过外部自动运行接口向机器人控制系统发送机器人进程的相关信息:运行许可,故障确认,程序启动等。机器人控制系统向上级控制器S7-1500PLC发送运行状态与故障状态的相关信息。HMI作为组态和监控的控制器对控制柜的PROFINET选项进行配置,并对PLC进行项目组态和运行状态的监控。

基于PROFINET通讯协议的系统解决方案可以实现机器人、气缸动作、以及触摸屏与S7-1500PLC的通讯,其通讯速度快,抗干扰能力强,信号十分稳定。通讯连接简单,不需要安装通讯模块,减少了硬件的配置,并且很好的解决了在实际工程中经常出现的数据传输慢、经常断网的问题,优化了生产线的通讯结构,提高了生产的稳定性和生产效率。


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