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Robot Integration Aid - NGC

服务首页 机器人集成辅助 - NGC
Recently Updated Last updated: 04/07/2021

机器人集成辅助 - NGC


适用于 2015 年 1 月制造的机床

机器人集成辅助 - NGC

- 跳至部分 - Back to Top

简介

本文档旨在帮助将机器人与下一代控制器 (NGC) 集成在机器上。Haas 维修和应用人员可以帮助确保 CNC 机器正常工作。Haas 人员不负责机器人配置或机器人单元设置。始终咨询机器人集成商,以帮助您的机器人应用。

 危险: 某些服务程序可能很危险或危及生命。不要尝试您不完全理解的过程。如果您对执行一项程序有任何疑问,请联系您的 Haas 专卖店 (HFO) 并安排服务访问。

机床要求:

  • 机床必须具有铣削软件版本 100.16.000.1030 或更高版本。
  • P/N: 93-MFININ 这是内部 M-Fin function 电缆。
  • - 料号 数控 这是一个 15' 外部 M-Fin function 电缆。对于 30' 电缆订单 P/N: CNC30。
  • P/N: 93-1157 8M option。此套件增加了 8 个附加 M-codes 用户中继到 NGC 控制。

    注意: 如果机器配备了 non-servo autodoor option 它已经有了 8M PCB option 安装。一个铣床与 non-servo autodoor 使用 8 个可用用户继电器中的 4 个进行操作。带车床的车床 non-servo autodoor 使用 8 个可用用户继电器中的 2 个进行操作。如果需要更多用户继电器,可安装辅助 8M PCB,请参阅 8M 选项 - 安装。

  • - 料号 93-2889 用户继电器和端子插头连接器套件。如果机器安装了 I/O PCB P/N 34-3490B,请订购此套件。
  • Probe option
  • Autodoor option或打开门的装置。

机器人单元

机器人位置:

  • 选择机器人单元的区域。 
  • 绘制地板上的设备位置。建议每台 CNC 机床所有侧面的 3 英尺(1 米)空间用于常规维护访问。

此图显示了一个典型的机器人单元。CNC 机床位于半圆形配置中,机器人位于中心。

 注意: 机器人可以转动 0 -360 度。机器人不能转动零(0 度)标记。在设计机器人单元时,可以考虑这一点。将零(0 度)位置放在机器人不行驶的区域。

 

  • A - 数控机床 A
  • B - 数控机床 B
  • C - 数控机床 C
  • D - 机器人
  • E - 已完成零件
  • F - 未完成零件
  • G - 可选站 1
  • H - 可选站 2

 容量

  • 请务必选择具有足够容量的机器人,以承受未完成零件的尺寸和重量。

排屑

  • 许多机器都有输送机或螺旋钻,将切屑放入插座中。如果插座位于机器人单元内,则必须有一个程序来取出这些切屑。

防护:

  • 您必须安装永久结构,使人员远离机器人单元。这种结构非常重要。 
  • 您必须在结构入口上安装物理和电子锁。

 说明: 仅授权人员才能访问物理锁的钥匙。当结构门打开时,电子锁必须发送停止机器人的信号。

爪

  • 机械臂具有用于夹持器的标准安装点。 
  • 夹持器通常用于容纳特定的未完成零件。确保夹持器在加工过程中发生变化时可以移动未完成零件。

物料移动和可选站

  • 包括机器人可以拾取未完成零件并放置成品的区域。某些应用需要放置部分完成的零件的位置,可能是为了更改其位置或等待 CNC 机器。通常,这是一个强有力的立场。 
  • 确保支架不会干扰机器人的运动,因为它在单元的其他区域工作。

刀具使用寿命

  • 考虑操作机器人单元时工具的使用时间长度。 
  • 必须安排检查和更换工具的时间。使用 Haas 高级工具管理可延长刀具维护之间的时间。此功能允许备份工具。此功能是 Haas 铣床和车床的标准功能。

工件夹具 铣床: 

  • 客户必须提供固定夹具和传感器。 

 注意: 对于低于 150 psi (10.3 bar) 的压力,建议使用气动夹具。 

工件夹具 车削中心

  • 客户必须提供工作保持传感器。 
  • 夹头传感器可以安装在冷却液收集器中。当卡盘完全关闭时,“夹紧”传感器必须激活。当卡盘完全打开时,“松开”传感器必须激活。当夹头容纳未完成零件时,两个传感器都不会处于活动状态。

机器人集成示例

此图显示了安装在 VMC 右侧的机器人。

  • 机器人通过右侧窗口加载原材料。 
  • 侧窗被气缸 [1] 打开/关闭。机器人控制气缸的操作。 
  • 侧窗上装有一个开近近接近传感器。 机器人监控车窗传感器的状况。 
  • 工作台上装有气动钳 [3]。机器控制钳板的操作。

注意: 此机器人设置没有单元安全信号,因为 Haas 控件未监视侧窗状态。 

  1. 窗口打开/关闭,气缸
  2. 机器人臂
  3. 气动钳
  4. 侧窗
  5. 机器人笼
  6. Haas VM

此 G 代码程序显示 Haas 控件和机器人之间的握手顺序。

  • 数控: 预备G-代码
  • 数控: 将表移到负载位置
  • 数控:打开钳外并等待钳板完全打开
  • 数控: 给机器人打电话。(M23 加载空白序列)
  • 机器人: 打开窗口,等待窗口完全打开。
  • 机器人: 臂将原材料加载到钳内。向 CNC 发送 M-Fin 信号。
  • 数控: 关闭钳外并等待钳板完全关闭。
  • 数控: 呼叫机器人。(M24 从机器中缩回)
  • 机器人: 臂从机器中缩回。
  • 机器人: 关闭窗口。向 CNC 发送 M-Fin 信号。
  • 数控: 探头 X 和 Y 位置。
  • 数控: 运行第一个操作。
  • 数控: 完成第一个操作。呼叫机器人。(M25 翻转零件序列)
  • 机器人: 打开窗口,等待窗口完全打开。
  • 机器人: 抓住零件。向 CNC 发送 M-Fin 信号。
  • 数控:打开钳外并等待钳板完全打开
  • 数控: 呼叫机器人。(M21 翻转零件)
  • 机器人: 臂翻转零件。向 CNC 发送 M-Fin 信号。
  • 数控: 关闭钳外并等待钳板完全关闭。
  • 数控: 呼叫机器人。(M24 从机器中缩回)。
  • 机器人: 臂从机器中缩回。
  • 机器人: 关闭窗口。向 CNC 发送 M-Fin 信号。
  • 数控: 探头 X 和 Y 位置。
  • 数控: 运行第二个操作。
  • 数控: 完成第二次操作。将表移到负载位置
  • 数控: 呼叫机器人。(M22 删除完成零件序列)
  • 机器人: 打开窗口,等待窗口完全打开。
  • 机器人: 抓住零件。向 CNC 发送 M-Fin 信号。
  • 数控:打开钳外并等待钳板完全打开
  • 数控: 呼叫机器人。(M23 从机器中缩回)
  • 机器人: 臂从机器中收回零件。向 CNC 发送 M-Fin 信号。
  • 数控: 程序结束,重复程序。

注意: 下面所示的接线图用于上面列出的机器人集成示例,可能无法与您的应用一起使用。

  • Emergency Stop 电路
  • Clamp / Unclamp电磁
  • M-Fin 信号继电器
  • 8M PCB布线
  • 气缸电磁阀
  • 夹持器电磁阀
  • 窗口传感器

机器人电子停止连接

[电子停止]信号:CNC 到机器人
 
有两种方法可以将 [E-stop] 信号从机器发送到机器人安全电路。 
 
方法 1:(推荐)
 
使用 TB1-B 端子 9 和 10 在辅助继电器中接线,为机器人安全电路发出信号(参见图示)。 Haas CNC 将打开/关闭继电器 当任何 [E-stop] 按钮被激活或停用时。 然后,继电器输出 NO、NC 触点可以连接到机器人安全电路。
 
  • 驱动继电器线圈需要外部电压。  
  • 允许外部电压范围 0V 至 60VDC。
  • 负载不应超过 30mA。

注意: Haas 建议使用此方法,因为它涉及与机器的最小集成。

方法2: (旧版)

在机器中的每个 [E-stop] 按钮的背面安装额外的 NC 或无接触器。 然后在菊花链中连接接触器,并将信号馈送给机器人。 按下 [E-stop] 按钮时,来自接触器的信号将发送到机器人安全电路。

您可以从本地的 Haas 分配者订购这些联系人。

  • P/N 61-0046A 常开接触器。
  • P/N 61-0047A 常闭式接触器。

注意: 没有可用的远程 [E-Stop] 复位信号。  一旦机器处于 [E-Stop] 状态,重置的唯一方法是物理拉动 [E-Stop] 按钮,然后按 [Reset] 按钮两次。

[E-Stop] 信号:机器人到 CNC

使用 TB1-B 端子 7、8、11 和 12 连接机器人 [E-stop]。  

从 I/O PCB 上卸下 JP1。

  • 将 [E-STOP] NC 触点连接到 TB-1B 端子 7 和 8。
  • 将 [E-STOP] 无触点连接到 TB-1B 端子 11 和 12。

要查看数控 [E-Stop] 输入的机器人状态:

  1. 按下诊断按钮并转到 I/O 选项卡。
  2. 键入关键字”停止“,并按 F1 按钮。
  3. 查找输入 70 ESTOP 主机 和 98 RR_REDUNDANT_ESTOP。
  4. 按下开关并确保输入位从 0 切换到 1,反之亦然。

     注意: 按下辅助电子停止按钮时,该控件将显示 E-STOP (4) 图标。

细胞安全方法

Cell Safe 功能允许程序在门打开时继续运行,以适应机器人单元内机器的使用。机器人集成商负责确保电池外壳的安全。通过检测从机器人单元发送到控制器的两种方法之一的信号来验证机器人单元的存在。可以使用或同时使用。

注意: 在 VMC 上,仅由控件监视前门,未监视侧窗状态。侧窗有机械锁可以用钥匙锁定。  

方法 1:电池安全输入脉冲

机械手向 CNC 控制发送脉冲信号。

  • 机器监控离散脉冲的单元安全输入。
  • 可通过触发具有方波(3-10 赫兹 = 50% 占空比)的继电器来创建此脉冲。
  • 然后,继电器的(NO 或 NC) 触点可在端子 3 处连接到 I/O PCB TB1-A & 6。

    注意: 如果向这些输入端子施加外部电压,则 I/O PCB 将发生损坏。

要查看细胞安全输入脉冲的状态:

  1. 按 诊断 按钮。
  2. 转到 I/O 选项卡。
  3. 键入 CELL。
  4. 按 F1 按钮。

如果控制器接收脉冲,输入 #103 CELL_SAFE 值将从 0 切换为 1。

方法 2:宏可变定时器

对于第二种方法,机器人在程序宏变量中写入一个值 #3196 通过以太网。

此变量可以随时读取,但只能由以太网设置,不能由 g 代码程序设置。它有 0-5000 毫秒的范围。计时器将从此值倒计时。当它达到零时,单元格不再被视为安全。为了保持单元安全的连续性,该变量应在计数器达到零之前重置。

注意:第二种方法可能更适合与失能开关一起使用,或用于机器人的教学模式。

有关如何写入计算机变量的详细信息,请参阅 机器数据收集 - NGC。

当程序运行时,机器监控两种信号方法是否存在单元安全信号。此功能不需要启用或禁用。如果在存在单元安全信号时打开门,则激活程序将在门打开时继续。当存在有效的单元安全信号且门打开时,主轴速度有限。最大主轴速度是设置值 292,门打开主轴限速。如果在主轴RPM超过限值时开门,主轴将降速到RPM限值。

如果门打开且单元不安全,则机器将进入门保持 - 轴运动停止,主轴速度受限。

M 代码继电器

NGC I/O PCB 具有 (5) 个用户继电器输出。8M 选项具有 (8) 个用户继电器输出。

这些继电器可以通过两种方法操作。

方法 1:开/关

 M59 Pnnn (ON) 和 M69 Pnnn (OFF) 代码可用于激活探头、辅助泵、夹紧装置等。把这些辅助设备连接到继电器的端子板上。这些继电器触点与所有其他电路隔离,可在 3.0 A 时切换至 120 V 交流电。继电器为单极双掷 (SPDT)。

注意: 按下“重置”按钮将关闭所有激活的 M 代码继电器。

方法 2:打开并等待 M-Fin 信号

M29 Pnnn(铣床)和 M129 Pnnn(车床)代码用于调用机器人执行任务。 当 Haas 控件执行这些代码时,它将打开继电器并等待机器人完成任务。 机器人将完成任务,然后将 M-FIN 信号发送到 Haas 控制。 当控制系统收到 M-Fin信号时,继电器将切断,程序将继续。

RESET(复位)按钮将停止任何等待附件(由继电器激活)完成的操作。

用户 M 代码继电器功能代码表

此表包含 I/O PCB 上 5 个用户继电器的地址代码,并安装了两个 8M 选件 PCB。 如果需要更多 M 代码,请参阅 8M 安装程序。

用户中继位置 打开 关闭 打开并等待 M-FIN 信号
I/O PCB M21 TB3A:1,2,3 M59 P114 M69 P114 铣床:M29 P114,车床:M129 P114
I/O PCB M22 TB3A:4,5,6 M59 P115 M69 P115 铣床:M29 P115,车床:M129 P115
I/O PCB M23 TB3B:7,8,9 不适用 - 仅 Haas 机器人套装 不适用 - 仅 Haas 机器人套装 不适用 - 仅 Haas 机器人套装
I/O PCB M24 TB3B: 10,11,12 不适用 - 仅 Haas 机器人套装 不适用 - 仅 Haas 机器人套装 不适用 - 仅 Haas 机器人套装
I/O PCB M25 TB2:1,2,3 M59 P112 M69 P112 铣床:M29 P112,车床:M129 P112
8M PCB #1(JP1 和 JP5) M21 M59 P90 M69 P90 铣床:M29 P90,车床:M129 P90
8M PCB #1(JP1 和 JP5) M22 M59 P91 M69 P91 铣床:M29 P91,车床:M129 P91
8M PCB #1(JP1 和 JP5) M23
M59 P92 M69 P92 铣床:M29 P92,车床:M129 P92
8M PCB #1(JP1 和 JP5) M24
M59 P93 M69 P93 工厂: M29 P93 车床: M129 P93
8M PCB #1(JP1 和 JP5) M25
M59 P94 M69 P94 铣床:M29 P94,车床:M129 P94
8M PCB #1(JP1 和 JP5) M26
M59 P95 M69 P95 铣床:M29 P95,车床:M129 P95
8M PCB #1(JP1 和 JP5) M27
M59 P96 M69 P96 铣床:M29 P96,车床:M129 P96
8M PCB #1(JP1 和 JP5) M28
M59 P97 M69 P97 铣床:M29 P97,车床:M129 P97
8M PCB #2(JP2 和 JP5) M21 M59 P103 M69 P103 铣床:M29 P103,车床:M129 P103
8M PCB #2(JP2 和 JP5) M22
M59 P104 M69 P104 铣床:M29 P104,车床:M129 P104
8M PCB #2(JP2 和 JP5) M23
M59 P105 M69 P105 铣床:M29 P105,车床:M129 P105
8M PCB #2(JP2 和 JP5) M24
M59 P106 M69 P106 铣床:M29 P106,车床:M129 P106
8M PCB #2(JP2 和 JP5) M25
M59 P107 M69 P107 铣床:M29 P107,车床:M129 P107
8M PCB #2(JP2 和 JP5) M26
M59 P108 M69 P108 铣床:M29 P108,车床:M129 P108
8M PCB #2(JP2 和 JP5) M27
M59 P109 M69 P109 铣床:M29 P109,车床:M129 P109
8M PCB #2(JP2 和 JP5) M28
M59 P110 M69 P110 铣床:M29 P110,车床:M129 P110

8M PCB 重置操作

至软件版本 100.19.000.1400 M 代码继电器复位行为已更改。

发生警报或 [RESET] 按 [EMERGENCY STOP] 时,部分继电器将关闭,而另一部分继电器将保持打开状态。

使用下表确定指定继电器是否将关闭:

用于继电器打开的命令 M 代码继电器组 将通过[RESET],、[E-STOP]或警报关闭

M21-M29(铣床)

任何

是

M121-M129(车床)

任何

是

M51-M59 或宏

内置 M21-M26 继电器

是

M51-M59 或宏

继电器组 1(JP1)

是¹

M51-M59 或宏

未安装 APL 的继电器组 2(JP2)

是

M51-M59 或宏

安装了 APL 的继电器组 2(JP3)

否²

M51-M59 或宏

继电器组 3 (JP3)

否

M51-M59 或宏

未安装自动门的继电器组 4(JP4)

否

M51-M59 或宏

安装了自动门但未启用的继电器组 4(JP4)

是

M51-M59 或宏

安装并启用了自动门的继电器组 4(JP4)

否²

注意:
    当“状态继电器”功能启用时,继电器组 1 (JP1) 行为变化。(出厂设置 315.26)
  1. 部分出厂选项(例如自动门和 APL)在启用时使用来自继电器组 2 和组 4 的继电器。如果您的机床设备安装了该选件,则不确定已用继电器能在否重置后关闭。

M-Fin 信号

M-Fin 功能可以通过安装来设置 内线线束 P/N: 93-MFININ ,并使用 M-Fin 电缆 P/N:CNC 与机器人接口。

M-Fin 输入: 使用 M29 Pxxxx M 代码。引脚 3,4 用于此输入。

重要: 使用继电器激活此输入(参见图示)。不要向此输入施加电压。当检测 M-Fin 信号时,诊断 #18 M_FIN_INPUT 位将切换。

M-Fin 输出: 这是内置于 I/O PCB 中的常开继电器。引脚 1,2 用于此继电器。可以使用 M59 P4 激活或 M69 P4停用此继电器。

机器人门传感器

在 Haas 机器上,建议安装控制器和车门打开传感器。这些传感器将为机器人提供输入,用于确定操作是否安全。任何接近传感器都可用于这些应用。控制器接近传感器用于确认控制器处于机械手操作的安全位置。车门打开传感器确认自动门完全打开,可以安全进入机器。

如果您的机器有 2 个门(如 VMC 中),则可以安装 2 个传感器,每个门一个传感器,然后必须按照如下所示的方式分离输入或串联它们,以便必须通电才能发送信号。

外部传感器可以直接连接到机器人,也可以连接到用于与机器人通信的接口。

276 - 夹具夹紧输入编号

此设置用于指定监测工件夹具夹紧状态的输入编号。

机床将生成警报:180“夹具未夹紧”:

  • 如您命令主轴启动,同时夹具输入值表明工件夹具未夹紧。
  • 如夹具输入信号变化更改,则主轴转动。

注意: 此功能仅在进给运动期间监视传感器。在快速运动或手柄点动期间,它将不会监控传感器。

下图显示了辅助压力开关集成。接地连接到终端 6. 端子 5 是输入 #97 WORK_HOLD_CLAMP。对于此示例,设置 276 设置为 97.

注意: 工件夹持输入应该由 NC 或 NO 空气传感器触发。由于已存在 12v 电源,传感器将充当触发输入的开关,因此不应将电压连接到此输入

用户输入

I/O PCB上的用户输入

I/O PCB 包括在 TB5 的 (2) 个可用输入 (100 (#11100) 和 101 (#11101))。

注意:连接到这些输入的设备必须有自己的电源。

设备在销 1 与销 2 之间施加 10-25 V 的直流电压时,输入 100 位(宏 #11100)从 1 变为 0。

设备在销 3 与销 4 之间施加 10-25 V 的直流电压时,输入 101 位(宏 #11101)从 1 变为 0。

参考

  • 机床数据收集端口
  • 8M 选项 - 安装
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