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：本設計是根據機器人系統(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

　　關鍵詞：PLC；機器人；標準化

　　1 引言

　　隨著工業(yè)技術發(fā)展，工業(yè)機器人自動化生產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)結構設計

　　本系統(tǒng)的結構由機器人系統(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)結構如圖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，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)范用戶程序結構和邏輯，能夠使用戶程序結構清晰、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：一是任務開始驗證，在一個周期內每次程序運行，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關閉。二是任務開始，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，這樣就可以調用焊接程序，焊接程序的調用要根據每個工裝夾具的車型號不同來調用。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閉，再關閉所有的信號，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用規(guī)則流程。

　　3.4 驗證結果

　　本方案的設計已經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計上將逐步應用這套方案，并加以細節(jié)完善。

　　4 結束語

　　總的來說，首先要理順控制系統(tǒng)的結構及其原理，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用[J].電焊機，2008（06）：44-47.

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

　　[3]FANUC工業(yè)機器人編程手冊[K].

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