工业树莓派在激光雕刻中的应用

一 概述

工业树莓派(RevPi)是一种 DIN 导轨安装的工业小型控件,具有一整套 IO 和总线模块,可以与所有常见的模拟和数字传感器、执行器和总线系统以及基于 TCP-IP 的网络进行通信。RevPi 运行 Linux 操作系统,这使得它成为一个功能多样的多功能解决方案。

在本案例中,RevPi通过DIO扩展模块连接川崎FS03N型机器人以及PLH3D-6W-XF激光雕刻头。通过预安装的开源Node-RED软件,建立逻辑控制、通信通道以及功能强大的仪表盘。并可以通过web界面对机器人运行状态进行远程访问及控制。

二 硬件连接

下图是本案例的硬件连接实物图。最左边是24V电源,用于设备供电。旁边是RevPi Core模块,并连接了DIO扩展模块。

Core模块通过网线接入到网络内,可以进行远程访问及通信。DIO模块连接机器人及激光雕刻头进行逻辑控制。再往右边是两个AllDAQ的适配器,用于将RevPi DIO扩展模块的14个数字输入和14个数字输出连接到机器人的I/O版。

旁边蓝色的小型设备是一个耦合继电器,用于打开或关闭激光雕刻头的电源。最右边是数模转换器,可以将来自机器人的数字信号转换为激光雕刻头的0-10V模拟信号。

三 Node-RED仪表盘

本案例使用Node-RED的Dashboard组件建立操作仪表盘可以监视机器人的工作状态并进行开关控制。因为Core模块已接入以太网中,所以除了通过IO接口外,也可以TCP或UDP通信进行控制。

在本案例中,通过切换机器人控制器上的开关,可以使得机器人的状态从TEACH模式变为REPEAT模式,并在仪表盘中显示。

点击仪表盘上的Motor Power按钮可以打开电动机电源,并转换为ON状态。

也可以通过仪表盘控制机器人在某个方向上进行移动(以毫米为单位)。

单击中间Homing符号,可以使机器人回到原始位置。如果机器人处于原位,则“房子”符合将点亮。

 四 Node-RED程序流

RevPi对机器人的逻辑控制及通信都是通过建立Node-RED flow实现的。

上面介绍的UI界面,也是通过这样的流程建立的。在Node-RED flow中,字符串以msg的形式存在,有效信息位于payload中,并可以通过TCP 或者UDP发送到机器人。

五 远程监控

Node-RED支持通过局域网内基于web的浏览器访问仪表盘。所以,您可以使用平板电脑或者智能手机监视机器人状态并进行控制。

在本案例中,可以通过手机发送开始“Laser-Auftrag gestartet”(开始激光工作)的信息,使机器人开始工作。并在作业结束后,可以在手机端收到“Laser-Auftrag beendet”(激光作业已完成)的提示信息。

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