三菱六轴机器人原点设置探究

杨政

(梅州市技师学院,广东 梅州 514000)

1 前言

梅州市超华科技股份公司是一家以生产单、双、多层及柔性电路板、电子产品、电子元器件、铜箔、覆铜板为主的高新科技企业。近年来，该公司积极采用机器替代人工的技术，推动了公司传统制造业的产业转型升级。公司在模具、冲压、数控多个车间用三菱、ABB不同品牌机器人替代工人生产，为企业节约了劳动力成本，提高全员劳动生产率，提升产品优良品质率，确保安全环保生产。文中介绍了维护人员因设备拆装过程不当造成机器人运行报警、卡死，并且无法再进行原点设置，无法保存原点数据，造成企业岗位停工的事故。公司与我院是校企合作单位，因此对我们对设备进行了检修维护。

2 三菱机器人原点设置方式

2.1 三菱机器人系统的组成及工作原理

工业机器人应用在工业生产中是典型的机电一体化自动生产设备，它的诞生和机器人学的建立及发展，是20世纪以来自动控制领域具说服力的成就。目前，工业机器人在汽车与汽车零部件制造业、金属加工业、橡胶与塑料工业、电子电器工业、食品工业等领域中得到了广泛的应用。

超华科技股份公司出现问题的是三菱RV-2SD型工业机器人，用于生产线上电路板的自动搬运。RV-2SD型工业机器人是一款额定负载2公斤的小型6自由度工业机器人，一台完整的工业机器人主要由以下几个部分组成:机械手、驱动系统、控制系统、末端执行器、人机交互系统。

（1）机械手：机械手是工业机器人的主体，用来完成各种作业的执行机械。目前工业机器人普遍采用关节型结构，一般具有六个自由度，其中，前面三个自由度引导夹手装置至所需位置，后面三个自由度决定末端执行装置的方向。

（2）驱动系统：工业机器人驱动系统指操作电机运动部件动作的装置，也就是机器人的动力装置。机器人常用的动力结构有：压缩空气、压力油和电能，其中电能较为常用。这些驱动装置大多安装在操作机的运动部件上，所以它的结构小巧紧凑、重量轻、惯性小、工作平稳。

（3）控制系统：工业机器人控制系统通过各种控制电路硬件和软件结合来操作机器人，并协调机器人与生产系统中其它设备的关系。工业机器人控制系统包括作业控制器、运动控制器、伺服控制器和传感器反馈部分。现在机器人电子控制装置还包括可编程控制器、数控控制器和计算机等部分。

（4）末端执行器：末端执行器是连接在机械手腕部的直接用于作业的机构，可以是用于搬运的手部，也可以使用于喷漆的喷枪等等。

（5）人机交互系统：人机交互系统可以使操作人员与工业机器人进行交互的装置，分为两大类：指令给定装置，如手持示教单元、触摸屏等；信息显示装置，如显示器等。

2.2 三菱RV-2SD工业机器人的原点设定

三菱工业机器人在安装使用前要进行原点设定是为了设值各个轴的原点，初始位置。这样会使得工业机器人在进行具体操作时动作更加精确，更加符合要求。当工业机器人或者控制器电池电量耗尽时也要重新进行原点再设定，总的来说三菱RV-2S工业机器人原点设定主要有以下两种方法：

方式一：用RT ToolBox2编程软件进行原点的设定。

原点数据输入的方法进行原点设定。设置步骤如下。

（1）打开RT ToolBox2编程软件，在“在线”的模式下，点击“在线”，点击子文件“维护”，然后双击“原点数据”，再点击“原点数据输入方式（R）”，如图1。

（2）根据机器人自带的原点数据填写到图2。

（3）填写完后，再点击“写入”如图3（每台机器人的原点数据不同，根据机器人自带的I/O数据设定。

（4）点击“写入”之后出现“在机器人控制器中写入原点数据？”的画面，再点击“是（Y）”。

（5）最后自动重启机器人的控制器，这样机器人的原点数据就输入成功。

图1

图2

图3

方式二：以ABS原点方式进行原点设定。

在使用过程中，如果机器人（整机）移动位置时需要重新安装和再次设置原点。由于机器人掉电后各轴的原点已发生位置变化，需要在示教器中设置原点ABS。

设置步骤如下：

（1）在示教器的菜单选择“4原点/制动器”如图4。

（2）选择“4原点/制动器”后会出现图5，然后选择“1原点”。

（3）选择“1原点”后会出图6，然后选择“4 ABS”。

（4）选择”4 ABS“会出现图7，然后在各轴摆置对应的准确位置下把图中的J1、J2:、J3、J4、J5、J6的参数全部设置为1，因为该机器人是6轴机器人，所以J7、J8的参数不用设置，当设置完参数后直接选择“关闭”会出现“是否保存“，选择”保存“，那么原点数据就设置成功了。

图4

图5

图6

图7

对以上二种原点的设置方式，企业技术维修部的工程人员的设置方法是正确无误的，但是正确设置后，机器人通电后就又出现运行报警、卡死，并且无法再进行原点设置，无法保存原点数据的故障。为查找原因，从设备软、硬件入手查找，终于发现问题出在RT ToolBox2编程软件上。

2.3 解决问题的方案

故障探究：因企业生产需要，对生产线进行了调整，机器人进行了拆卸、安装。维修人员按要求进行原点重设，在设置原点ABS时，当时是由新入职维修技术员进行原点设置，六轴没有对应在准确位置，维修员设置原点ABS，运行机器人立即报警，而故障报警后没有正确、及时处理，经多次操作后，引发机器人监控软件中的电池剩余时间为0小时甚至为负数，最终导致即使摆正位置后也无法进行原点设置ABS。因为RT ToolBox2编程软件默认电池无（失）电，从而无法保存原点数据。

对上述问题提出以下解决方案。

（1）在RT ToolBox2编程软件中，在“在线模式”中进行选择“在线“选项并点击，如图8。

图8

（2）在“在线”的菜单栏点击“维护”选项出现如图9画面，再点击“维护预报”。

图9

（3）点击“维护预报“选项后出现如图10。

图10

图10中的画面为正常，如果发生上述问题时，那么在电池的剩余时间为0小时甚至为负数并显示为红色。

如果显示为红色，点击图10中的“复位“选项，会出现如图11。

图11

（4）在图中点击电池剩余时间的复位，然后返回到图10点击“更新“选项。机器人完成故障清除后，重新在示教器中设置原点ABS。

3 结语

机器人重设原点后，设备1年来一直正常、稳定运行，再没有出现三菱机器人六轴报警、卡死的现象，企业生产得到了保证。

[1]三菱机器人使用说明书．

[2]梁耀光,余文休．电工新技术教程[M]．中国劳动出版社 ．