摘要：本文首先介紹輸送行業的特點，以及介紹采用三菱PLC和三菱機械手對皮帶輸送設備的好處，以此說明三菱控制和驅動產品的應用以及優勢。

關鍵詞：三菱L型PLC、內置IO功能、皮帶輸送機、CC-LINK、三菱機械手

引言：工業機械手是近幾十年發展起來的一種高科技自動生產設備，工業機械手主要用于流水線傳送、焊接、裝配、機床加工、鑄造、熱處理等方面，無論數量、品種和性能方面都能滿足工業生產發展的需要。工業機器人的普及是實現自動生成化、提高社會生產效率，改善生產過程安全性，推動企業和社會生產力發展的有效手段。

就皮帶輸送行業而言，現在大部分企業的做法都是簡單的PLC驅動電機使皮帶轉動，而在搬運方面都是采取人工操作，生產效率低下，安全性不高。工業機械手與性能強大的PLC結合，大大提高了生產的效率，不管在什么場合工作人員安全性有了很好了保障。產品質量的提升、人工成本的減少、降低員工在連續工作中出現的工傷事故的危險是未來輸送行業乃至各個行業不可忽視的問題。

使用這種結合使用有以下好處：

1.配合機械手、上位機和HMI，可以提高整個生產的可靠性，實時監控生產過程，提高良品率。

2.安全性顯著提高，由于全生產過程自動化，生產過程只需要人員上料和下料，全生產過程完全不需要人手，一旦人為干預，在安全保護回路狀態一旦發生改變，機械手甚至傳送帶都會立即停下來，真正保護到人員安全。

3.改善勞動條件，減輕工人勞動強度，節省大量的人力、物力。

4.借助PLC強大的工業處理能力，很容易實現工業生產的自動化，使用CC-LINK網絡高速實時控制機械手；PLC控制皮帶輸送材料時高速快捷，輸送距離及速度隨意調節。

1.輸送設備特點：輸送設備是一種摩擦驅動以連續方式運輸物料的機械。應用它，可以將物料在一定的輸送線上，從最初的供料點到最終的卸料點間形成一種物料的輸送流程。它既可以進行碎散物料的輸送，也可以進行成件物品的輸送。除進行純粹的物料輸送外，還可以與各工業企業生產流程中的工藝過程的要求相配合，形成有節奏的流水作業運輸線。所以輸送設備廣泛應用于現代化的各種工業企業中。

2.三菱L型PLC特點：

（1）內置以太網功能：經由集線器最多可連接16臺外部設備。可以從計算機及GOT中對CPU模塊的軟元件數據進行寫入或讀取，可以與外圍設備進行任意數據的發送接收等。

（2）內置I/O功能：由于不需要各功能專用的模塊，可以構筑僅LPLC的小規模系統，因此減少了系統成本。

（3）數據記錄功能：使用專用的設置工具，可以以各種各樣的條件進行記錄。采集的數據可以以CSV格式保存到SD存儲卡中。

3.三菱LD75定位模塊特點：

（1）準備了用于脈沖輸出的開集電極輸出型及差動驅動輸出型的模塊，

可根據驅動器模塊的類型及軸數選擇。

（2）高速啟動時間：定位控制啟動時間達到了1.5ms(1軸直線控制時)的高速。

（3）高速脈沖輸出：使用差動驅動輸出型LD75D□時，可以實現高速脈沖輸出和遠距離驅動器模塊連接。使用LD75D□時:4Mpulse/s，最大10m。

（4）豐富的定位控制功能：可以支持任何定位系統所必需的主要功能(比如原點復歸控制、定位控制和手動控制)和支持對這些控制進行限制·功能添加等的輔助功能。

4.三菱FV-7F系列機械手特點：

（1）利用三菱公司自行研發的高性能電機，通過獨有的驅動控制技術，實現等級最高的速度（本產品最大合成速度11m/s）。

（2）通過高速運行模式，與SQ/SD系列相比，最大可達原來的1.2倍。運算處理、條件分支處理最大可達原有的2倍速度，縮短節拍。

（3）處理速度提升20%，通過事先編譯機器人程序，通過中間語言處理運行速度可達以往的1.2倍。一行的行數較長時，最多可將生產節拍縮短3倍。

（4）具有高剛性手臂、自動調諧控制。可監視機器人的姿勢、負荷、調整伺服調諧/實時濾波器。實現高精度。

（5）提升軌跡精度、控制性能。依機器人的動作位置、姿勢、負荷條件，自動設定適合的馬達控制調諧。

（6）裝置安全符合安全規格ISO10218(2006)、符合歐洲機械指令（CE）、UL規格。

（7）附加軸功能：不需要專用的控制裝置，除機器手外，最大可應8軸控制。另外還有附加軸同步輸出功能，提升全體裝置的安全性。由機器人控制器內的主回路導體輔助點輸出。

5.三菱機械手在自動輸送設備上的具體應用

自動輸送設備對機械手在工位的定位要求較高，要求在特定工位上準確、快速完成部件的裝配，能使生產線達到較高的自動化程度；機械手還要遵照一定的原則相互調整，滿足鞏義店的節拍要求；備有與上層管理系統的通信接口。目前，三菱FV-7F具備針對自動輸送興業的應用要求，比如定位要求高，快速完成部件的裝配，相對于其他品牌來說能更好滴解決這一難題，下面將以某手機生產設備廠的自動輸送裝配設備為例，具體介紹起應用情況。

5.1控制系統硬件配置

控制部分采用三菱產品：

（1）三菱機械手RV-7FL-D-S11

（2）示教單元R33TB-S03

（3）PLCCPUL02CPU

（4）定位模塊LD75P4

（5）輸入模塊LX41C4

（6）輸出模塊LY41NT1P

（7）伺服放大器MR-E-40A-KH003

（8）伺服放大器MR-E-10A-KH003

（9）伺服電機HF-43J-S100

（10）伺服電機HF-13J-S100

（11）人機界面GT1275-VNBA-C

LPLC與機械手之間通過CC-LINK模塊進行高速通信。

5.3控制系統結構

整個系統CC-LINK與以太網混合通信，為保證PLC與機械手之間通信不受生產現場環境影響和實時通信，決定采取CC-LINK通信；通過觸摸屏能監控生產效率、良品率，操作高效；視覺主機把生產產品相關數據通過以太網傳送到PLC，接著發送到機械手準確搬運產品進行測試。

5.4系統結構原理和工藝說明

基本結構：主要由進料傳送帶、合格品傳送帶、不合格品傳送帶、機架和機械手組成。

下圖是該設備三維簡圖

主要工作區域在機架內部，大致分為4個區域。當進料傳送帶輸送待測產品時，根據進料檢測到位信號ON\OFF和當時機械手的工作狀態，機械手自動采取下一個動作。比如機械手是空閑狀態，機械手自動在進料傳送帶取料，把料放到那四個區域的空閑盒子進行測試；測試完成根據測試結果把產品放到合格品傳送帶或者不合格品傳送帶。

機臺上的測試盒子如果更換或者更換測試產品時，需要進行示教，對產品與測試盒進行位置計算，示教完畢后自動進行測試，對于測試不合格時根據觸摸屏的參數來決定是否再次測試或者放置到不合格傳送帶。

測試過程中PLC主要進行信號傳遞和傳送帶控制，傳送帶上有傳感器，用來檢測滿料和到位，當檢測到產品時，PLC會傳送信號到機械手，來決定接下來的動作；通過觸摸屏設置測試參數和監控測試合格率等等。

5.5實現功能調試

（1）PLC的cc-link參數設置

（2）機械手的cc-link參數設置

機器手的寄存器從6000開始（讀和寫）通訊速度為10M。

2.機械手插槽表設置

通過該設置來確定程序的啟動條件。

（3）調試過程中關鍵部分就是測試盒安全位調整，其過程如下：

1）測試盒安全位調整值X、Y方向，如下圖，

2）測試盒安全位調整值Z方向，如下圖，

注意：

1）當設置上層治具時，合適的測試安全位最好是抓手前端與伸出治具在上圖的調整值X方向，有大約100-130mm的間隙；

2）當設置下層治具時，合適的測試安全位最好是抓手前端與伸出治具在上圖的調整值X方向，之間有2-10mm的間隙。

測試盒換手安全位調整距離

治具換手位是指，用于當前工位上，CCD、抓手1或抓手2這三者之間轉換的位置。

治具安全位是由治具照相位通過參數“測試盒安全位調整值”生成，而治具換手位是在治具安全位的基礎上通過此參數進行調整，如下示意圖。

因為上、下層治具的安全位不一樣，所以此參數也分為上、下層。

治具安全位、治具換手位與區域的關系

為避免抓手與皮帶干涉，治具安全位和治具換手位都必須向它們各自區域中心靠，如下圖，

(4)調試過程中常見故障及解決辦法

6.應用感受

綜上所述，物料傳送時位置精度高，PLC與機械手之間的實時通信，加上視覺數據的準確。使得生產過程中效率提高，抓取產品時準確無誤，動作快速、準確。在生產空間有限及要求搬運準確的情況下，L型PLC和三菱機械手很好地突出其產品優勢，L型PLC其小巧且功能強大，三菱機械手精度高、速度快，以良好的品質以及應用特點占領現在的自動輸送市場，還為整個工業界提供了前無所有的發展空間。

7.參考文獻：

(1)LJ61BTIIN主站模塊使用手冊

(2)CR750-D_CR751-D控制器使用說明書

(3)L型PLC內置IO功能和LD75定位模塊使用手冊