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庫卡機器人編程之干涉區(qū)間

一.干涉的定義機器人在作業(yè)過程中，或者在運行過程中，兩個或兩個以上的機器人同時占有同一區(qū)間位置而發(fā)生沖突叫干涉。因為干涉可能引起的后果有：機器人的部件損壞任何因干涉而造成的不良后果，都將為客戶帶來不可估計的損失！機器人程序混亂加工中的工件損壞周邊其他設備設施的損壞二.干涉區(qū)間同一工位的機器人，在工作過程中，需要進入到同一個區(qū)域，但在進入的先后次序無嚴格的限定，一臺機器人(Master)具有絕對優(yōu)先的權利，即該機器人首先進入干涉區(qū)，作業(yè)完成之后另一臺機器人(Slave)才可以進入該干涉區(qū)工作。任意一臺機器人先進入(Master)，在工藝上都允許（除了影響運行時間外），允許使用干涉區(qū)信號對控制機器人運行，防止機器人之間碰撞。對于有嚴格的工藝時序的干涉，采用互鎖信號來控制。這種干涉區(qū)信號設置方法如圖所示。 ⑴如圖中，Rob2機器人為Master,Rob1機器人為Slave. Rob1和Rob2機器人在進入干涉區(qū)之前首先分別對彼此進行初始化（開啟干涉區(qū)監(jiān)控并釋放干涉區(qū)）。 ⑵機器人進入干涉區(qū)三種情形： 1 Rob1機器人進入干涉區(qū)前,發(fā)送從機欲進入干涉區(qū)的請求信號，并檢測Rob2作為主機是否發(fā)送欲進入干涉區(qū)的請求信號。如果主機Rob2進入干涉區(qū)的請求信號被激活，無論此時Rob2進入或則即將進入干涉區(qū)，此時Rob1都將停止運動并等待Rob2完成運動退出干涉區(qū)。 2 如果Rob1和Rob2同時發(fā)出欲進入干涉區(qū)的請求信號，Rob2機器人優(yōu)先進入，此時Rob1都將停止運動并等待Rob2完成運動退出干涉區(qū)。 3 如果Rob1作為從機已進入干涉區(qū)時，Rob2若想進入干涉區(qū)，Rob2必須停止運動并等待Rob1完成運動退出干涉區(qū)。 ⑶待進入干涉區(qū)的機器人必須等待已進入干涉區(qū)的機器人完成運動退出干涉區(qū)后方可進入。三.干涉區(qū)間互鎖編程思路：創(chuàng)建名為Interlock的程序主要適用于存在有關聯(lián)的機器人組之間互鎖，該程序包含源代碼SRC文件和數據文件DAT兩個文件： 1.Interlock.dat數據文件說明： ①枚舉類型互鎖指令E_LOCKTYPE： GLOBAL ENUM E_LOCKTYPE ENTER_LOCK_M,ENTER_LOCK_S,LEAVE_LOCK,CYC_CONTROL,RESET_LOCK 互鎖命令說明 ENTER_LOCK_M 作為主機器人進入干涉區(qū) ENTER_LOCK_S 作為從機器人進入干涉區(qū) LEAVE_LOCK 機器人退出干涉區(qū) CYC_CONTROL 激活干涉區(qū)監(jiān)控中斷 RESET_LOCK 初始化并釋放干涉區(qū) ②結構體型互鎖信號S_LOCKSIG： GLOBAL STRUC S_LOCKSIG INTROB_IN,INTROB_OUT 互鎖信號說明 ROB_IN 其他機器人許可當前機器人進入干涉區(qū)的輸入信號：TRUE表示許可 ROB_OUT 當前機器人進入干涉區(qū)請求的輸出信號：FALSE表示請求 ③用于診斷的當前機器人激活干涉區(qū)號zLockNumber： GLOBAL INT zLockNumber=3 ④干涉區(qū)監(jiān)控的中斷及循環(huán)旗幟的定義： GLOBALCONSTINTczCollInterrupt=1;定義干涉區(qū)監(jiān)控的中斷等級GLOBALCONSTINTczCycCollision=1 ;定義干涉區(qū)監(jiān)控的循環(huán)旗幟號 ⑤信號安全檢測時間，與SPS掃描周期： GLOBALCONSTREALcrDeadtime=0.200000003 ;信號安全檢測時間，與SPS掃描周期 ⑥干涉區(qū)互鎖信號： SIGNAL giRobotInterlock $IN[89] TO $IN[104] ;許可當前機器人進入干涉區(qū)的輸入信號組SIGNALgoRobotInterlock$OUT[89]TO$OUT[104] ;當前機器人進入干涉區(qū)請求的輸出信號組DECLS_LOCKSIGTABLE_LOCK[16];定義機器人干涉區(qū)的互鎖表TABLE_LOCK[1]={ROB_IN89,ROB_OUT89};機器人干涉區(qū)的互鎖1TABLE_LOCK[2]={ROB_IN 90,ROB_OUT 90} ;機器人干涉區(qū)的互鎖2TABLE_LOCK[3]={ROB_IN 91,ROB_OUT 91} ;機器人干涉區(qū)的互鎖3TABLE_LOCK[4]={ROB_IN 92,ROB_OUT 92} ;機器人干涉區(qū)的互鎖4TABLE_LOCK[5]={ROB_IN93,ROB_OUT93};機器人干涉區(qū)的互鎖5TABLE_LOCK[6]={ROB_IN94,ROB_OUT94};機器人干涉區(qū)的互鎖6TABLE_LOCK[7]={ROB_IN95,ROB_OUT95};機器人干涉區(qū)的互鎖7TABLE_LOCK[8]={ROB_IN 96,ROB_OUT 96} ;機器人干涉區(qū)的互鎖8TABLE_LOCK[9]={ROB_IN 97,ROB_OUT 97} ;機器人干涉區(qū)的互鎖9TABLE_LOCK[10]={ROB_IN 98,ROB_OUT 98} ;機器人干涉區(qū)的互鎖10TABLE_LOCK[11]={ROB_IN 99,ROB_OUT 99} ;機器人干涉區(qū)的互鎖11TABLE_LOCK[12]={ROB_IN 100,ROB_OUT 100} ;機器人干涉區(qū)的互鎖12TABLE_LOCK[13]={ROB_IN 101,ROB_OUT 101} ;機器人干涉區(qū)的互鎖13TABLE_LOCK[14]={ROB_IN 102,ROB_OUT 102} ;機器人干涉區(qū)的互鎖14TABLE_LOCK[15]={ROB_IN103,ROB_OUT103};機器人干涉區(qū)的互鎖15TABLE_LOCK[16]={ROB_IN 104,ROB_OUT 104} ;機器人干涉區(qū)的互鎖16 2.Interlock.src源程序文件說明： ①Interlock源程序包含以下子程序：子程序名說明 ANTI_COLLISION 互鎖程序 STOP_ROB 互鎖程序中的中斷程序 Msg_Anticoll 互鎖激活的信息提示程序 SetMsg 設置信息提示的程序 ②互鎖程序ANTI_COLLISION(eiLockType:IN,ziLockNum:IN)：傳遞參數類型取值說明 eiLockType E_LOCKTYPE #ENTER_LOCK_M 作為主機請求進入干涉區(qū) #ENTER_LOCK_S 作為從機請求進入干涉區(qū) #LEAVE_LOCK 離開干涉區(qū) #CYC_CONTROL 干涉區(qū)初始化：激活互鎖中斷 #RESET_LOCK 干涉區(qū)初始化：重置輸出信號 ziLockNum INT 1…16 互鎖序號：與TABLE_LOCK相對 ●#ENTER_LOCK_M程序邏輯： 1 禁用干涉區(qū)監(jiān)控中斷； 2 判斷從站機器人是否已在該干涉區(qū)： 1.若該值為真，表示與之對應的機器人不在該干涉區(qū)，此時輸出進入干涉區(qū)請求信號假值； 2.若該值為假，則表示與之對應的機器人在該干涉區(qū)，此時中間變量nbOK置為假，并提示信息-主機該干涉區(qū)被其他從機器人激活，并等待從站機器人在該干涉區(qū)的信號為真，輸出從站機器人在該干涉區(qū)激活多久的信息；在循環(huán)中等待從站機器人在該干涉區(qū)的信號為真，此時輸出進入干涉區(qū)請求信號； 3 激活干涉區(qū)監(jiān)控中斷； ●#ENTER_LOCK_S程序邏輯： 1 禁用干涉區(qū)監(jiān)控中斷 2 中間變量nbOK置為假，并提示信息-該干涉區(qū)被主機器人激活，進入循環(huán)判斷，判斷主機器人是否已激活該干涉區(qū)：若該值為真，輸出進入干涉區(qū)請求信號假值；等待一個時間在判斷判斷主機器人激活該干涉區(qū)：如果該值為真，則將中間變量置真，并退出循環(huán)；若該值為假，則將輸出進入干涉區(qū)請求信號真值，讓主機器進入干涉區(qū)，該從機器人繼續(xù)等待主機器人激活該干涉區(qū)值為真; 3 輸出進入干涉區(qū)請求信號假值； 4 激活干涉區(qū)監(jiān)控中斷； ●#LEAVE_LOCK程序邏輯： 1 如果機器人不在路徑上，則等待機器人在路徑上； 2 輸出進入干涉區(qū)請求信號真值； ●#RESET_LOCK程序邏輯： 1 等待機器人在路徑上； 2 輸出進入干涉區(qū)請求信號真值； ●#CYC_CONTROL程序邏輯： 1 定義因互鎖引起的停機中斷； 2 關閉中斷； 3 定義中斷中的循環(huán)旗幟； 4 開啟中斷； 5 激活中斷；代碼： DEF Interlock( )END;-------------Interlock Active----------------------GLOBAL DEF ANTI_COLLISION(eiLockType:IN, ziLockNum:IN)DECL E_LOCKTYPE eiLockTypeDECL INT ziLockNumDECL BOOL nbOKCONTINUEIF VARSTATE("ziLockNum")#INITIALIZED THEN MsgQuit("Lock area not initialized") HALT ELSE IF ziLockNum>16 OR ziLockNum 四.互鎖信號程序的使用： 1.初始化干涉監(jiān)控： ANTI_COLLISION(#CYC_CONTROL,0 ) 2.重置并釋放干涉區(qū)信號-依據自己需求： ANTI_COLLISION(#RESET_LOCK,1)ANTI_COLLISION(#RESET_LOCK,2)ANTI_COLLISION(#RESET_LOCK,3)ANTI_COLLISION(#RESET_LOCK,4)ANTI_COLLISION(#RESET_LOCK,5)ANTI_COLLISION(#RESET_LOCK,6)ANTI_COLLISION(#RESET_LOCK,7)ANTI_COLLISION(#RESET_LOCK,8) 3.進入干涉區(qū)： -作為主機器人進入： ANTI_COLLISION(#ENTER_LOCK_M,3)ANTI_COLLISION(#ENTER_LOCK_M,4) ；三臺機器人同時進入該區(qū)域ANTI_COLLISION(#ENTER_LOCK_M,5) -作為從機器人進入： ANTI_COLLISION(#ENTER_LOCK_S,3)ANTI_COLLISION(#ENTER_LOCK_S,4) ；三臺機器人同時進入該區(qū)域ANTI_COLLISION(#ENTER_LOCK_S,5) 復雜的互鎖建議最好由PLC來統(tǒng)一處理； 4.退出干涉區(qū)： ANTI_COLLISION(#LEAVE_LOCK,3) 五.說明：本文主要講述絕對優(yōu)先干涉區(qū)的設定，此種方法必須區(qū)分主次關系，主機器人獲得絕對的優(yōu)先處理的權力，而從機器人在遇到主從機器人同時進入干涉區(qū)時，獲得的優(yōu)先級低于主機器人，必須等待主機器人處理完退出干涉區(qū)之后才能進入。

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