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機器人自動化專業(yè)論文

時間:2021-04-10 18:33:49 論文 我要投稿

機器人自動化專業(yè)論文

  摘 要:本設(shè)計是根據(jù)機器人系統(tǒng)與PLC控制系統(tǒng)的之間的邏輯控制為準則,對兩者之間信號的編碼組合,然后提出汽車焊接系統(tǒng)集成行業(yè)自動程序標準化的方案,能夠使用戶程序做到可移植性,易讀性,準確追蹤故障點。

機器人自動化專業(yè)論文

  關(guān)鍵詞:PLC;機器人;標準化

  1 引言

  隨著工業(yè)技術(shù)發(fā)展,工業(yè)機器人自動化生產(chǎn)線已成為當前智能化裝備的主流及發(fā)展方向。機器人多用在自動工位上, 由外圍設(shè)備控制用戶程序啟動和運行, 實現(xiàn)自動控制,提高了工廠的生產(chǎn)效率,降低損耗、實現(xiàn)效益擴大化。本文主要介紹著FANUC系統(tǒng)機器人由三菱PLC實現(xiàn)自動標準化控制方案。

  2 控制系統(tǒng)

  2.1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計

  本系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)由機器人系統(tǒng)和PLC控制系統(tǒng)組成,采用CC-Link分散型I/O控制方案,系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1所示。PLC完成機器人的用戶程序控制和現(xiàn)場總線信號采集,HMI完成顯示信號狀態(tài)、報警、控制管理等功能[1] 。

  2.2 系統(tǒng)工作原理

  本系統(tǒng)是基于CC-Link現(xiàn)場總線的工業(yè)過程控制局域網(wǎng),PLC對機器人的控制屬于自動控制,通過PLC實現(xiàn)不同條件時對機器人不同用戶程序的調(diào)用與控制,實現(xiàn)同一臺機器人完成不同工作的柔性化控制。同時機器人程序運行過程中,PLC對機器人的特定段進行分段控制,對進入特定運動區(qū)域進行信號互鎖與禁止保護,同時PLC處理采集機器人和外圍設(shè)備信號反映到人機交互界面,供現(xiàn)場操作人員判斷機器人的運行狀態(tài)和故障處理[2] 。

  3 標準化程序設(shè)計

  3.1 標準化程序概念

  在自動化系統(tǒng)集成行業(yè)中,標準化程序就是規(guī)范用戶程序結(jié)構(gòu)和邏輯,能夠使用戶程序結(jié)構(gòu)清晰、簡明易懂、縮短維護周期、可移植性提高,減少故障等。

  3.2 標準化信號編碼

  首先我們對PLC與機器人(Robot在表中簡稱R)之間信號進行處理[3],對工裝夾具的`車型及機器人的每個程序,每條路徑做一些編碼。如表格1所示。

  3.3 標準化程序工作流程設(shè)計

  在一個機器人和周圍工裝夾具的工作站的焊接過程中,分為兩步:一是任務(wù)開始驗證,在一個周期內(nèi)每次程序運行,PLC都會對機器人的準備位做出判斷,如果不在準備位,就會調(diào)用回到準備位的程序,讓機器人回到準備位,這時準備位的驗證任務(wù)關(guān)閉。二是任務(wù)開始,機器人給PLC發(fā)送一個請求繼續(xù)(Request to Continue)的信號,然后PLC回饋機器人請求繼續(xù)完成(Continue OK)的信號,這樣就可以調(diào)用焊接程序,焊接程序的調(diào)用要根據(jù)每個工裝夾具的車型號不同來調(diào)用。焊接完成之后,機器人回到原點,PLC會對當前工位的一些信號關(guān)閉,再關(guān)閉所有的信號,然后等待下一個開始工作的脈沖信號到來。如圖2所示,機器人運動周期所有的信號處理和程序調(diào)用規(guī)則流程。

  3.4 驗證結(jié)果

  本方案的設(shè)計已經(jīng)在江蘇北人機器人系統(tǒng)股份有限公司的部分項目上得到驗證,在穩(wěn)定性,可移植性,故障排除效率上得到現(xiàn)場維護工程師的首肯,在后期項目的方案設(shè)計上將逐步應(yīng)用這套方案,并加以細節(jié)完善。

  4 結(jié)束語

  總的來說,首先要理順控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及其原理,然后參照一些機器人系統(tǒng)的信號處理規(guī)則,提出PLC對機器人控制的一些標準,對兩者之間的控制信號進行編碼,設(shè)計出一個周期的工作流程圖,使用戶程序的邏輯順序更清晰。并可以使項目可移植性,減少企業(yè)成本和維護周期。

  參考文獻:

  [1]張正兵,李曉娜.機器人在焊接中的應(yīng)用[J].電焊機,2008(06):44-47.

  [2]楊秀文.自動化生產(chǎn)線中CC-Link總線技術(shù)及工業(yè)機器人通訊[J].機器人技術(shù),2014(04).

  [3]FANUC工業(yè)機器人編程手冊[K].

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