全数字化智能枪刺植绒机器人使用说明书

全数字化智能枪刺植绒机使用说明书
目录
一、产品概述 (3)
二、技术参数、使用要求 (4)
三、系统软件界面以及手持操作盒简介 (5)
1.软件操作界面 (5)
2.手持操作盒 (6)
四、操作步骤及基本操作方法说明 (7)
1.操作步骤 (7)
（1）开机 (7)
（2）打开软件 (7)
（3）联机 (7)
（4）系统回原点（零点） (8)
（5）打开待加工代码 (9)
（6）设定工作位置 (11)
（7）开始工作 (12)
（8）换线 (13)
（9）退出系统、关机 (13)
2.基本操作方法 (13)
（1）暂停工作 (13)
（2）点动控制 (14)
（3）继续工作 (14)
（4）工作中断-断点代码生成的处理方法 (14)
五辅助工具 (15)
1 .W轴测试 (15)
2．素毯加工代码生成 (17)
3．工作效率统计分析 (17)
4．纱线监控 (19)
六、常见解决方案建议 (21)
1．反向行距不均匀 (21)
（1）现象描述 (21)
（2）产生原因分析 (21)
（3）解决方案 (21)
2．一幅地毯分时加工 (25)
（1）工作时正常暂停 (25)
（2）故障无法短时排除 (25)
（3）毯面加工到中途，下班时间到了 (25)
3．如何提升工作效率 (25)
七、常见故障处理方法 (28)
1. 一般异常，用户可自行处理的故障 (28)
2．枪头使用磨损 (28)
3．非异常，用户不熟悉机器的操作提醒 (29)
4．远程协助 (30)
八、关于枪头保养和使用问题 (32)
1．枪头是保证产品质量的关键部件 (32)
2．枪头是易耗品 (33)
3．枪头保养维护 (33)
九、系统升级 (33)
1．版本升级 (33)
2．授权信息更新 (35)
十、注意事项、日常保养 (37)
1．注意事项 (37)
2．设备保养 (37)
3．产品保修条款 (38)
一、产品概述
全数字化智能枪刺机器人应用计算机技术和全数字化控制技术，对预先设计的植绒图案进行解析处理并生成适合运动控制装置执行的指令集，自动控制机器人植绒操作，以代替传统的人工作业。

下图为全数字化智能枪刺植绒机在工作过程中的场景.
图示：枪刺植绒机工作中
枪刺机器人的输入信息是图案设计室设计图案，经解析后形成的数控代码，其格式为：数控枪刺代码名.data.
图示系统工作原理本产品具有如下特点：
1. 生产效率高，降低生产成本
2. 地毯表面质量好，且品质稳定
3. 加工地毯幅面大小大小可变
4. 针距、行距等工艺参数可根据需要设定
5. 可在断点继续工作
6. 简单有好的操作界面，操作方便快捷
7. 图形化作业跟踪仿真
7. 设备运行状态实时监控
8. 安全，在故障时保证机器安全可靠
9. 具备断电保护功能，在供电恢复后可继续工作
二、技术参数、使用要求
设备选址要求：
1、设备不得放置与室外或潮湿的环境中运行；
2、设备应远离重度污染环境，避免设备受损（如冶炼厂、煤矿等）；
3、设备应远离具有腐蚀性气体及液体的环境（如硫酸气体，碱性气体）；
4、如遇盐碱地或沿海等地区，设备厂房应在距离该环境3.7外；
5、设备只能在室温与-10℃~35℃的室温下运行；
6、设备应安置于无风灾隐患及漏雨隐患的厂房内
7、如无法满足上述要求，设备应安置于相对可封闭的厂房内，并采取有效手段控制室温的环境下。

设备运行电源及接地要求：
设备使用电源为380VAC正负10V，装机容量30A。

设备应独立供电，设备应有独立供电的电源，并确保电源有足够的撞击容量。

电源应具有良好接地的地线，并做局部接地。

局部接地可采用面积不小于0.6m厚度不小于3mm的钢板。

埋设在其它地点的局部接地极，可采用镀锌铁管。

铁管直径不得小于35mm，长度不得小于1.5m。

管子上至少要钻20个以上直径不小于5mm的透眼，铁管应垂直于底面（偏差小于15度），并必须埋设与潮湿的地方。

如埋设有困难时，可用两个长度不小于0.75米且直径不小于22mm的镀锌铁管替代，且每根管子上至少钻10个以上孔径不小于5mm的透孔，两根管子应间隔5米以上埋设。

如系干燥的接地坑，铁管周围应用砂子、木炭和食盐混合物或长效降阻剂填满；砂子和食盐的比例，按体积比约6 : l。

三、系统软件界面以及手持操作盒简介
1.软件操作界面
启动系统后，显示运行主界面：
图示软件操作界面
【工具栏】：打开代码文件、清空仿真区、代码仿真、关闭代码文件、退出系统、联机系统、运动控制、开始工作（继续工作）、暂停工作、点动控制、取消操作、清除故障信号。

用户主要通过这些工
具栏与机器进行人机交互。

左侧为提示栏包括
【代码提示】：颜色代码、颜色显示、门幅宽度、门幅高度，
【状态提示】：工作状态、纱线状态、纱线监测、电源监测、故障监测等，
【伺服跟踪】：工作位置、绝对坐标、相对X位置、相对Y位置、刺枪位置等，
当前枪刺代码文件提示。

通过PC端的用户界面，操作者完全可以顺利地操作机器。

即使现场操作盒信号故障，也可通过此用户界面与系统交互而不影响生产.
2.手持操作盒
X左右：控制X轴左右点动
Y上下：控制Y轴上下点动
暂停：系统运行时，可暂停工作
继续运行：系统暂停后，用于继续工作
归零：用于上电后回原点
返回：用于暂停后，使用点动按钮将电动织枪移动后返回
电枪伸收：用于手动将电动织枪伸出和收回
ZW停开：无效，由系统自动调整
暂停指示：用于指示是否暂停
四、操作步骤及基本操作方法说明
1.操作步骤
（1）开机
先打开总电源，再打开控制柜电源（将开关顺时针旋转至ON，位于控制柜右侧侧面中部），再打开电脑（按下控制柜正面屏幕下方USB接口右侧金属按钮）；
（2）打开软件
双击“枪刺植绒智能控制系统”图标如下图所示，即可打开下位机控制软件；
图枪刺植绒智能控制系统图标
注意：此文件名可更改，根据用户不同可能文件名也不同.
（3）联机
单击“联机系统”按钮，即可联机，如下图所示：
（注：联机过程可能需要几秒钟时间，请耐心等待，在未弹出联机失败提示对话框时，请勿再次点击）
联机成功后，系统的【工作状态】提示栏会显示：联机。

只有在联机成功后才能执行枪刺作业。

如果联机不成功，系统将弹出：
图联机失败提示
如发生联机失败，因查看主机与运动控制卡的网线是否连接并插紧。

另外：如提示路径错误信息，则可能是用户将系统的路径目录名设置成了带中文字符，应修改目录名为全英文格式（系统不能识别中文字符路径）.
（4）系统回原点（零点）
图系统结构示意图
系统硬件结构主要包括X轴套件、Y轴套件、Z轴电动织枪部分、控制电动织枪旋转保证与运动轨迹相切的W轴以及控制电动织枪伸出与收回的气缸组成，其中XYZW四轴均为伺服电机驱动。

在系统上电时，必须先进行回原点操作才能进行枪刺植绒操作，回原点过程如下：当系统执行回原点命令时，X轴电机驱动整个Y轴模块沿X轴负方向运动至X轴原点传感器, 当原点（零点）传感器检测到信号停止，Y轴电机驱动电动织枪模块沿Y轴负方向运动至Y轴原点传感器检测到信号时停止。

随后系统定义当前点为工作原点或零点（0,0），即当前X轴位置为X轴零点，当前Y轴位置为Y 轴零点，并设定软限位（X轴负向限位为10mm，正向限位为4010mm；Y轴负向限位为10mm，正向限位为3010mm），定义系统当前的工作范围：X轴-10mm至4010mm，Y轴-10mm至3010mm。

零点位置设定后，枪头的绝对坐标就是相对于此零点位置的绝对坐标.
如果上电后不执行回原点操作，则系统默认上电时的位置为原点（0,0），降导致两个严重后果：（1）系统只能向但方向运行（原来设定的软限位仍不变，则系统受X、Y轴负向软限位影响X轴左侧以及Y轴下侧区域将不能工作）。

（2）待加工地毯门幅大小超过右上限位到开机时的默认零位的范围，则系统会由于硬件限位而停止工作。

回零点的操作方法：单击【运动控制】按钮，弹出运动控制对话框单击“回零位”，接着单击【系统回零位】即可执行回零操作，如下图所示：
图：回零点操作提示
如用户通过操作盒操作，则在刚开机，系统尚未回过零点，且处于已联机状态时，可以按手持遥控器上面的【回零】按钮执行系统回零点操作。

为了保证每次回零点的重复定位精度，系统先以较快速度向零点靠近，当达到零点后，系统再返回一个距离，然后再以较小的速度再次找原点，可保证重复定位精度。

【限位开关】为保证安全，在X轴左右侧、Y轴上下侧分别安装限位传感器，确保系统安全可靠。

当软件失灵，机械运动到极限位置时，限位传感器检测到信号，强迫机械运动，可保证系统安全运行。

但应注意保护此传感器，不要人为踩踏而导致损坏。

一旦发现限位传感其失灵，必须立即更换!
（5）打开待加工代码
a. 单击下位机软件【打开代码】按钮，如图所示：
图示代开代码，选择待加工的数控文件
b. 在弹出的对话框选择需要打开的数控加工代码*.data文件，点击打开即可（或者直接双击需要打开的代码文件），如下图所示：
此时下位机左侧显示出，加工的代码颜色，幅面大小，加工代码等信息。

如下图所示：
图打开后的代码信息提示
此时，用户并不能确认此代码是否确实正确，可通过代码仿真来确认。

【代码仿真】：
单击上位机软件【代码仿真】按钮，系统弹出代码仿真对话框，如图所示：
在弹出的对话框中单击【开始仿真】，在仿真区中会仿真出待加工图案，仿真结束后会弹出提示对话框，如上图所示。

如果用户发现仿真后的图形与需要加工的图形一致，则说明打开了正确的代码文件，否则需要重新打开正确的代码.
【有用提示】通过配置工作目录，可使得系统在打开代码时，自动定位到数控代码常用存放目录.操作方法：单击主界面“配置测试”，可看到配置测试界面，单击【用户信息】，弹出“用户参数配置”
对话框，如下图所示，可配置工作目录即代码文件存放位置，针尖偏移值等参数。

（6）设定工作位置 此步骤非常重要，请勿忘记！
设定工作位置时，要先知道地毯的尺寸，扎在基布的什么位置，保证枪头不会撞到布架的边缘，不会超出枪头的工作范围，同时也不能跟基布上已经加工完毕的图案干涉。

如下图所示：黄色区域为基布；蓝色区域为要扎的毯面。

为了让系统知道要在什么位置扎毯，只要设置工作（pWorkingPos 变量）为希望的毯面左下角位置即可。

单击下位机软件【运动控制】按钮，弹出运动控制对话框，点击“运动控制”，此时对话框显示运动控制界面，如下图所示： X 轴
通过按“上”、“下”、“左”、“右”将枪头移动至合适位置，单击“重设工作位置”按钮，此时弹出提示信息，单击“是”即可将当前位置设置为工作位置；单击“否”则可以继续移动，重新选择合适位置。

一旦工作位置设置成功，此值（pWorkingPos）的坐标值将存储在系统信息中，在下次用户再次设定工作位置前，此值一直保持不变。

利用这个特点，可以连续做不同颜色的纱线植绒而形成完整的地毯。

（7）开始工作
上述步骤完成后，且纱线已经正确穿越针孔的情况下，确认配置的加工参数（针距，割绒还是圈绒）正确，即可单击【开始工作】进行植绒。

此时会弹出针距参数提示，如下图所示：单击“是”正式开始工作，单击“否”可返回重新设定参数。

注意：机器一旦开始工作，加工工艺参数将不能再改变，所以应该在工作前确保参数正确.
工作过程中可改变枪刺的速度.
（8）换线
加工同一幅地毯，一种颜色加工完成时，机器会发出提示音，并有指示灯提醒。

上位机同时弹出加工完毕提示对话框。

单击“确定”可消除提示。

此后再打开其他颜色代码继续进行加工。

（9）退出系统、关机
当加工任务正常结束，下班前需要退出系统、关机、切断电源等。

其顺序不能颠倒，否则损坏机器. 【退出系统】单击工具栏的“退出系统”，即可正常退出枪刺植绒系统；
【关主机】必须按照正常退出Windows系统的方法，如下：
正确关机
【关闭控制器电源】通过拨动电气控制柜右侧的开关关机.
2.基本操作方法
（1）暂停工作
在系统运行过程中，可按下手持操作盒【暂停】按钮或上位机软件【暂停工作】进行暂停操作。

当机器在扎毯时，如用户发现纱线有接头，或者剪刀变钝等异常情况，应立即暂停工作，排除异
常情况后，系统可自行紧接着断点处继续工作。

除了用户人为暂停系统运行外，由系统通过传感器获取的异常情况也可自动进入暂停状态。

如检测到纱线用完，断电或其它故障，当排除故障后可继续工作。

暂停工作机理：暂停后，系统自动获取当前执行到哪条指令，从此点开始生成新的加工代码。

同时机器设置为停机状态，在该状态下，用户可以对任何机器的任何轴进行运动控制，如调整ZW姿态，把枪头从高位运动到低处等等。

再次“开始工作”可从断点处继续加工，不受任何影响。

暂停工作后，可从“代码仿真”功能界面中，查看后面可继续加工的代码（此时，前面已经加工完的代码段不再出现）。

（2）点动控制
在暂停状态时，可通过手持操作盒X左右和Y上下控制电动织枪上下左右移动。

举例：枪刺过程中，当用户发现纱线接头过大无法正常工作时，按暂停键使系统进入暂停状态。

但此时枪头可能工作在高位，用户无法处理。

此时可通过点动控制使枪头回到用户希望的位置，方便处理后再继续工作。

可通过上位机软件按【运动控制】按钮，在弹出的窗体中进行点动控制. 用户用鼠标点住方向键即可实现枪头的位置控制。

（此界面也可控制WZ轴使能和伸收枪动作）
（3）继续工作
在暂停后，可通过手持操作盒【继续工作】按钮或上位机软件【开始工作】使系统继续运行。

工作原理揭示：
（1）当系统切换到“暂停”状态时，自动记录此时的枪头位置（X0, Y0）
（2）系统自动计算暂停位置的指令，并保存断点文件
（3）“继续工作”时，系统从断点文件继续工作
为何继续工作时，系统能自
动回到断点处？
（4）工作中断-断点代码生成的处理方法
当地毯产品加工到中途，由于下班时间到或者由于其他原因需要停止工作，希望下次上班或其他时间再次开机并在上次中断的地方继续工作，则需要产生一个断点代码。

产生断点代码的方式有两种：人工产生断点；系统自动产生断点.
【人工产生断点】在代码仿真模块中，鼠标单击右侧运动控制代码显示框，此时在仿真图形上会出现黄色的提示点，按键盘上的上下，或鼠标上下滚动时对应的点也会随之沿着图形轨迹移动，这样就可以定位到需要的断点处，再单击“生成新代码”就可以生成从断点处开始的代码文件。

（如果，需要代码文件较长，用鼠标拖动找断点比较麻烦时，可以在仿真的图形上接近断点处单击鼠标左键，此时图形上在距离鼠标点击的最近点出现黄色的提示点，再通过鼠标拖动，或通过键盘上的上下键定位到断点）
【系统自动生成断点代码】当发生断电、电气故障等情况下，而短期不能正常恢复的情况下，点击“取消操作”，系统会提醒是否要保护断点，也可使系统自动产生断点文件（系统会提醒产生的文件名和保存的路径）.
五辅助工具
1 .W轴测试
W轴是保证刺枪针头与行进轨迹相切的执行器，其在零位时，要保证方向正对着X的正方向。

在枪头安装了检测W轴位置的传感器，系统同时配置了测试W轴功能的软件模块。

单击主界面“配置测试”，可看到配置测试界面，单击【测试W轴】，弹出“W轴测试”对话框，如下图所示，可配置W轴原点偏移脉冲数，可进行W轴回原点等一系列测试。

(1)W原点偏移补偿值测试：由于每一台机器的W轴原点传感器安装位置不同，找到机械零位后，必须加一
个修正值才能真正使该机器的W轴处于理想的零位。

在界面中，输入“W轴原点偏移脉冲”值，并单击“W轴回原点”，这时W轴应该能够回到理想零位状态（X正方向），如有偏差，则调整偏移脉冲，直到W轴能位于准确零位。

（2）获得正确的W轴原点偏移脉冲数后，可“保存W轴原点偏移值”，则以后每次W轴找原点均采用此补偿值而能保证正确回零点！但切切注意：正确的W轴原点补偿值已经由开发商在机器安装时就已经调整好，用户在一般清苦下不应该更改此值。

除非由于传感器脱落，需要重新安装传感器的情况下才需要测试和调整此值。

如果用户擅自调整和保存此值，可能引起割布的严重后果！（3）用户也可在此界面通过输入脉冲数，使得W轴转动我们希望的角度。

（4）WZ使能/关断使能：机器在工作过程中，W和Z轴是处于“使能”状态的，此时外力无法转动这两个轴。

但有些情况下，用户需要修枪或穿线，需要调整W、Z轴的位姿，此时可先通过关断WZ 轴，等修枪或穿线工作完成后再使能WZ轴。

2．素毯加工代码生成
素毯是特殊的地毯，具有矩形形状，由单色纱线簇绒构成。

素毯加工代码生成模块可直接在机器人软件系统中直接生成素毯的加工路径代码，用户只需要输入希望织毯的宽、高、行距以及是否勾边信息即可。

操作方法：在配置测试栏 生成素毯加工代码，出现：
用户输入相应信息后，点“生成素毯加工代码”即可，系统会提示生成代码的保存路径。

3．工作效率统计分析
企业领导一般会关注车间的作业效率，以考核员工的工作状况，同时评估机器的性能。

本系统提供了自动作业效率统计的软件模块。

见下图：
图：工作效率统计分析器
当用户执行“开始工作”时，统计任务（任务名称）也就在后台同时进行了，首先记录了该任务总的机器行程，有效地枪刺行程，开始工作的时间。

如果加工过程中用户执行了“暂停”操作，则系统会自动记录暂停的次数以及暂停的总时间。

枪刺任务结束后，系统自动记录结束时间，加工总耗时等信息。

名词解释：
为了统计不同任务的执行情况，可将这些任务的执行效率记录成一个文件并保存起来，方法是“记录日志到文件”，系统自动将信息存储在“工作日志YYYYMMDD#HHmmSS.log”文件中，并保存在“我的文档”目录中。

这里YYYYMMDD#HHmmSS表示以当前时间的年月日时分秒表示的时间信息。

为避免日志文件的日积月累不断增加，系统提供了清除所有日志文件的功能。

当用户不再使用日志信息时，可通过点击“清除日志文件”来删除以前所有的日志文件。

4．纱线监控
枪刺工作一旦开始，机器会自动执行规定任务，一般无需用户干涉。

但如果任务尚未执行完毕但纱线已经耗尽，则机器将扎出不合格的毯面。

本机器人系统提供了自动监测纱线是否耗尽的功能。

穿线时，务必将纱线通过断线检测器，并配置对应的纱线监测口。

纱线监控（1）每一台机器人系统提供了6个纱线检测口，但通常用户只穿越3根、4根纱线，必须把穿越的纱线检测口告诉机器，否则机器不知道应该检
测哪个口的纱线断线情况
（2）如果不用检测，可屏蔽此功能.
配置方法：双击主界面的纱线监控栏右侧的白色信息框，系统自动弹出纱线检测配置窗口：
用户勾选需要检测的纱线口，选中“需要检测”，保存即可。

如图所示，这里选择了1、2、3、4号口，即系统在运行时，要不断检测这4个口是否有纱线穿过并在不断运动，一旦检测到其中任何一个口无纱线穿过或者纱线静止不动，系统立即暂停并报警。

六、常见解决方案建议
1．反向行距不均匀
（1）现象描述
在植绒过程中，可能出现相邻两行反向线条的行距不均匀现象，如下图所示。

这种行距不均匀现象在采用行扫描填充时显得尤为明显，其特征是“一行宽接一行窄”。

这种相邻线条与均匀主要出现在线条走向相反时。

（2）产生原因分析
这种现象主要是由于针尖与W 轴的旋转中心不严格在同一条直线上导致的。

一般来说，开发商给用户安装好机器后，会调整使针尖对心。

但电动织枪在长时间使用过程中无疑会由于高频振动、往复运动受到磨损，为了修理而需要拆换，重新安装后，电动织枪针尖与其旋转中心可能不会在同一条线上，在植绒过程中会发生行距不均匀现象，如下图所示：
图中虚线表示电动织枪旋转中心，箭头指示植绒的方向，实线表示实际绒线的轨迹。

假设织枪针尖偏向织枪旋转中心的左侧，向右植绒时实际植绒轨迹偏向电动织枪中心左侧，此行植绒结束后，电动织枪向下移动固定距离（即行距）后，电动织枪旋转180度后，沿上一行相反方向（向左）植绒，实际植绒轨迹仍偏向左侧，从而形成了行距偏大，如图中实际行距a 所示；植绒结束后，电动织枪再向下移动固定距离后，电动织枪旋转180度，沿上一行相反方向（向右）植绒，实际植绒轨迹仍偏向左侧，从而形成了行距偏小。

（3） 解决方案
行距设定值
实际行距 a 实际行距 b
有三种办法可消除或缓解此反向偏差，分别是机械调整法、软件补偿法、环切（螺旋填充）法.
◆机械调整方法
在安装枪头时，在枪头和安装基座的一侧加入很薄的调整垫片，使得针尖对心。

若电动织枪针尖偏向其旋转中心左侧，则在电动织枪右侧加入垫片调整至针尖与旋转中心保持同线，反之亦然。

◆软件补偿方法
该方法在软件上执行了“以偏纠偏”，即把每一点的控制坐标加上一个补偿值，使得针头又回到设定位置。

本系统提供了补偿电动织枪针尖偏心的方法，原理为每行植绒结束后，移动到下一行的距离并非行距d，而是行距±针尖偏移值，使得实际植绒轨迹间距正好为d。

针尖偏移值Δ=（a-b）/4
此处a=宽行距离；b=窄行距离。

为了获得a和b的准确数据，可采用试打法获取。

【针尖偏移值的获取方法】：
行距测试：在系统尚未枪刺植绒工作，且联机成功后，单击【行距测试】，弹出“行距测试”对话框，其中行距、速度、线长、针尖偏移值等参数可配置。

单击【开始测试】后，系统将在当前位置进行行距测试共10行，可中途结束测试，点击【结束测试】即可。

此行距测试中先不使用补偿值，在测试结束后，根据相邻线条的分布情况，计算针尖偏移值Δ=（a-b）/ 4，将计算得到的值输入针尖偏移值再次测试，验证行距是否均匀。

若不均匀，适当调整针
在软件中可以输入补偿值，操作办法为单击【用户配置信息】，在弹出的对话框中输入针尖偏移值，【保存】即可。

一旦保存此针尖补偿值后，系统遇到填充（F指令）时，均会在当前坐标值上自动加上偏移补偿值，以达到纠正偏差的目的。