四轴机械手的校点（也称为原点回归或零点校准）是确保机械手各轴精确定位的关键步骤，尤其在更换工件、断电重启或长期运行后，必须重新校准以消除累积误差。以下是详细的校点流程、注意事项及常见问题解决方案：
一、校点前的准备工作
硬件检查：
确认机械手各轴运动灵活，无卡滞或异响。
检查编码器、限位开关（原点传感器）连接牢固，无损坏。
确保驱动器供电正常，参数设置与机械手规格匹配（如细分、脉冲当量）。
软件配置：
在PLC程序中确认各轴的脉冲输出指令（如
DRVI、DRVA）和原点回归逻辑正确。设置机械手参数（如各轴的最大速度、加减速时间、软限位等）。
安全措施：
机械手运动范围内无人员或障碍物。
启用急停按钮测试功能，确保紧急情况下能立即停止。
二、校点流程（以四轴机械手为例）
1. 手动模式校点（适用于单轴调试）
步骤：
手动控制X轴向负方向缓慢移动，直到触发负限位开关（若有限位保护）。
反向移动X轴至正方向，观察编码器反馈值是否归零（或接近零）。
若使用原点传感器（如接近开关），移动X轴至传感器触发位置，记录当前编码器值作为原点。
将机械手切换至手动模式（通过PLC程序或操作面板）。
逐个轴进行校准（以X轴为例）：
重复上述步骤对Y、Z、R（旋转轴）进行校准。
2. 自动模式校点（推荐）
步骤：
以设定速度向原点方向移动。
检测到原点传感器信号后，减速停止并记录当前位置为原点。
在PLC程序中编写原点回归指令（以三菱FX系列为例）：
plaintext// 示例：X轴原点回归（使用DRVI指令）LD X10 // 原点回归启动按钮 DRVI K0 K500 D10 Y0 // K0=目标位置（原点），K500=速度，D10=加减速时间，Y0=脉冲输出端口
触发启动按钮（X10），机械手自动执行以下动作：
重复对其他轴（Y、Z、R）执行相同操作。
3. 多轴同步校点（适用于高精度场景）
步骤：
使用PLC的多轴定位模块（如FX3U-2HSY-ADP）或运动控制指令（如
PLSV+ZRN）。编写同步校准程序，确保所有轴同时到达原点位置。
示例（结构化文本）：
plaintext// 四轴同步原点回归IF X10 THEN ZRN(Y0, K500, D10); // X轴原点回归 ZRN(Y2, K500, D10); // Y轴原点回归 ZRN(Y4, K500, D10); // Z轴原点回归 ZRN(Y6, K500, D10); // R轴原点回归 END_IF;
三、关键注意事项
传感器安装位置：
原点传感器（如接近开关）需安装在机械手运动范围的中部或端部，避免与限位开关冲突。
确保传感器触发信号稳定（可通过PLC监控表测试）。
校准方向：
明确各轴的正方向（通常在机械手设计文档中定义），校准时需统一方向。
若校准方向错误，可能导致机械手撞限位或运动异常。
编码器零点保存：
校准完成后，需将编码器当前值保存至PLC的掉电保持寄存器（如D100-D103），以便重启后恢复。
示例（三菱PLC）：
plaintext// 保存X轴编码器值LD M8000 // 常ON触点 MOV D0 D100 // D0为当前编码器值，D100为保存地址
软限位设置：
在PLC程序中设置软限位（如X轴最大位置为D200），防止机械手超出物理行程。
示例：
plaintext// X轴软限位保护LD Y0 // X轴脉冲输出 CMP D0 D200 // 比较当前位置与最大位置 OUT T0 K10 // 延时检测（避免误触发） LD T0 RST Y0 // 超出限位时停止脉冲
四、常见问题及解决方案
问题：校准后机械手位置偏移
原因：编码器反馈值未正确保存，或驱动器参数（如电子齿轮比）设置错误。
解决：重新校准并保存编码器值，检查驱动器参数是否与机械手规格匹配。
问题：原点传感器触发但机械手未停止
原因：传感器信号未正确接入PLC，或原点回归指令逻辑错误。
解决：检查传感器接线和PLC输入点状态，修改程序逻辑（如增加延时检测）。
问题：多轴校准时不同步
原因：各轴加减速时间不一致，或机械结构存在间隙。
解决：统一加减速参数，检查机械传动部件（如联轴器、齿轮）是否松动。
五、校点后的验证
手动测试：
通过PLC监控表手动输出脉冲，观察机械手各轴是否按预期移动。
自动运行测试：
运行预设程序（如抓取-放置循环），检查机械手是否重复定位准确。
重复性测试：
连续执行10次校点操作，记录每次的原点位置偏差，确保误差在允许范围内（通常≤±0.1mm）。
六、扩展功能
视觉辅助校点：
结合工业相机（如基恩士CV-X系列）拍摄机械手末端位置，通过图像处理自动修正原点偏差。
远程校点：
通过上位机（如HMI或SCADA系统）发送校点指令，实现远程调试和维护。
通过以上步骤，可确保四轴机械手校点的准确性和可靠性，为后续的高精度自动化任务奠定基础。
