摘 要：本文簡要介紹COMAU機器人的硬件的組成以及淺談COMAU獨有的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。

　　【關(guān)鍵詞】智能科技論文發(fā)表,COMAU機器人,堆垛,ACOPOSmulti,POWERLINK

　　太陽能超白玻璃的生產(chǎn)，玻璃堆垛是一個重要的環(huán)節(jié)�，F(xiàn)在國內(nèi)光伏廠家使用的方法大抵有兩種，一種是自動，一種是人工。自動堆垛適用于大規(guī)模的自動化生產(chǎn)。機器人堆垛是自動堆垛的一種方式，相對來說投資少、占用空間小，我公司堆垛采用的是COMAU機器人。

　　1 COMAU機器人介紹

　　采用的是(COMAU)公司的Smart 5 NJ 220-2.7機器人，這是一種6軸機器人。在選型時考慮到未來生產(chǎn)需要，采用了這款負載能力較大的機器人 ，其額定負載能力為220KG，基本滿足了各種尺寸原片堆垛的需求。

　　1.1 組成系統(tǒng)

　　機器人主要有機械部分、控制系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)、系統(tǒng)軟件等部分組成。

　　1.2 機械部分

　　機器人本體的機械部分主要由底座、上下臂、齒輪箱、傳動軸以及氣路控制、外加抓取工具等設(shè)備組成組成。

　　1.3 控制系統(tǒng)

　　控制系統(tǒng)主要由控制柜、內(nèi)部單元和示教器組成。二期現(xiàn)在使用的控制柜型號為ACC3，外置冷卻空調(diào)�？刂乒袂岸隧敳堪惭b有電源開關(guān)、USB接口、 Ethnet接口，此外還有安裝其他元件的預留孔，滿足一些特殊需求。背部上部安裝的是制動電阻，中間為底板散熱片，底部為冷卻的軸流風機�？刂乒耖T加裝了密封條，密封良好。整體而言，冷卻和密閉防塵效果較好。

　　如圖1所示，控制單元采用的是貝加萊ACOPOSmulti系統(tǒng)。主要有CPU模塊、電源模塊、控制電源模塊、軸控制模塊、UPS電源、安全模塊、POWERLINK網(wǎng)關(guān)等組成。

　　CPU模塊APC820(Automation PC820)，是貝加萊ACOPOSmulti產(chǎn)品家族的新成員，擁有世界前沿技術(shù)的PC性能，搭配ACOPOSmulti系列的驅(qū)動器能出色完成設(shè)備控制。APC820是針對各種惡劣環(huán)境而設(shè)計的，設(shè)計中不帶內(nèi)部電纜，為實現(xiàn)最高等級的抗振性和操作安全性提供了保障。另外此款產(chǎn)品的存儲媒介是工業(yè)設(shè)備中最佳的選擇，不帶任何旋轉(zhuǎn)部件(比如：硬盤)，只帶有CF卡。APC820產(chǎn)品的最大特點：高性能、Core 2 Duo處理器3.Intel? 945 GME芯片、2D 和3D圖像功能、RS232、RS422/485接口、POWERLINK接口。

　　電源模塊主要功能是把輸入的交流電轉(zhuǎn)換成400V DC，通過背板的DC BUS供給輔助電源模塊、APC820、軸控制模塊。輔助電源模塊就是24V DC 電源，為系統(tǒng)提供24V控制電壓。為了設(shè)備的安全，輔助電源檢測輸入電源電壓正常后才開啟。

　　如圖2所示，SDM模塊為安全模塊，內(nèi)部集成了多個板卡�？梢栽赟DM上設(shè)定機器人停止響應時間，監(jiān)視APC820的狀態(tài)，監(jiān)控內(nèi)部和外部急停回路，采集各種狀態(tài)來控制軸模塊的使能，切斷控制電壓的輸出。

　　軸控制模塊采用的是貝加萊新一代伺服驅(qū)動器ACOPOSmulti系列，是B&R 2007年推出的新產(chǎn)品。這個系列的模塊采用了目前最前沿的共直流母線驅(qū)動技術(shù)，融合了高速實時通信技術(shù)、逆變技術(shù)于一體，共直流母線驅(qū)動技術(shù)、新的安裝及冷卻方式等使它成為創(chuàng)新驅(qū)動技術(shù)的代表。模塊化的設(shè)計，支持導軌安裝，節(jié)省了更多的開關(guān)柜空間，設(shè)備制造商使用這款卓越的驅(qū)動系統(tǒng)就可獲得明顯的成本降低優(yōu)勢。利用最小體積實現(xiàn)最廣闊的性能。

　　1.4 網(wǎng)絡(luò)

　　在機器人系統(tǒng)中，為了實現(xiàn)機器人動作的變化，需要對其進行路徑規(guī)劃的算法設(shè)計，由于機器人的各個關(guān)節(jié)的機械參數(shù)的不同，例如各機械臂長度，工作范圍限制，機械當前位置的差異，路徑規(guī)劃需要確保機械執(zhí)行能夠具有最快的到達指定位置，而又每個軸具有較低的機械振動，并且在運行過程中及時反饋當前信息，以為下一步的執(zhí)行提供參考，這一運動過程需要高速的數(shù)據(jù)通信來建立軸與軸之間的位置關(guān)系的綁定，這對通信提出了更高的要求，實時通信在機器人系統(tǒng)里得到了最為現(xiàn)實的應用。由于精度、速度和時間具有如下的關(guān)系：

　　dS=dv*dt 位置精度=速度的變化*時間

　　而為了保證高精度和高速，則dt值將需要足夠小。 COMAU機器人主要采用的是高速實時POWERLINK網(wǎng)絡(luò)，傳輸速率為100Mbps，系統(tǒng)同步時間為0.1us，抖動小于1us。APC820的運算能力很強大，加上高速即時通訊網(wǎng)絡(luò)POWERLINK，使得一臺控制柜能同時控制多臺機器人，如圖3所示。

　　此外，APC820和SDM之間還采用用了成熟的CAN-OPEN通信。機器人的遠程和外圍控制采用了成熟的DP網(wǎng)絡(luò)，和POWERLINK通信之間有專門的網(wǎng)關(guān)來進行信號轉(zhuǎn)換�？刂乒窈褪窘唐�、上位機之間的數(shù)據(jù)傳遞采用的是ETH，非常方便。

　　2 結(jié)束語

　　現(xiàn)代化的機器人作為現(xiàn)代制造業(yè)的主要自動化設(shè)備之一，在提升企業(yè)技術(shù)水平，提高生產(chǎn)效率，穩(wěn)定產(chǎn)品質(zhì)量有著重要的作用。安彩在數(shù)十年的發(fā)展中，曾經(jīng)使用過多款機器人，如KUKA、ABB、FUNUC�，F(xiàn)在我們又使用一種新的機器人COMAU，采用了更新的技術(shù)，集成度更高。希望本文能起到拋磚引玉的效果，有不足之處予以指正。

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