車(chē)豐

摘 要：實(shí)用性和可靠性已經(jīng)成為了現(xiàn)代可控制編程器發(fā)展的主旋律，從這兩個(gè)角度出發(fā)，設(shè)計(jì)出了由PLC組成的搬運(yùn)機(jī)器人控制系統(tǒng)。其系統(tǒng)運(yùn)行的結(jié)果表明，搬運(yùn)機(jī)器人系統(tǒng)在任何狀態(tài)下的運(yùn)行效果都屬于良性，你并且具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、便于操作等特點(diǎn)。本文針對(duì)PLC在搬運(yùn)機(jī)器人控制系統(tǒng)中的應(yīng)用進(jìn)行了詳細(xì)闡述，并對(duì)其操作結(jié)構(gòu)以及組成部分進(jìn)行簡(jiǎn)要概括。

關(guān)鍵詞：PLC；搬運(yùn)機(jī)器人；控制系統(tǒng)

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.06.130

0 引言

搬運(yùn)機(jī)器人存在一定的柔和性，靈活性是其動(dòng)作特點(diǎn)，在上下料的工作中得到了重用。搬運(yùn)機(jī)器人在很早就得到了充分的利用，但效果卻沒(méi)有達(dá)到實(shí)際效果?，F(xiàn)如今，機(jī)器人技術(shù)在飛速發(fā)展，并且在一定程度上取得了質(zhì)的飛躍，簡(jiǎn)單可靠成為了機(jī)器人研發(fā)的標(biāo)準(zhǔn)，本文針對(duì)機(jī)器人的可靠性和實(shí)用性，對(duì)可編程序控制器組成的搬運(yùn)機(jī)器人控制系統(tǒng)進(jìn)行詳細(xì)分析。

1 搬運(yùn)機(jī)器人的操作系統(tǒng)部分

以班級(jí)機(jī)器人只有簡(jiǎn)單的一種類(lèi)型，但具有兩個(gè)自由度，其重復(fù)定位系統(tǒng)非常精確，高低升降技術(shù)由點(diǎn)擊來(lái)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，并作回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)?；顒?dòng)橫梁是有一定的范圍的，在這個(gè)范圍上將螺母固定上去，橫梁即可沿著軌道進(jìn)行運(yùn)動(dòng)，是呈上下運(yùn)動(dòng)的。當(dāng)進(jìn)行擺動(dòng)運(yùn)動(dòng)時(shí)，也是有電機(jī)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)的，通過(guò)減速器減速，輸出軸帶動(dòng)平衡桿運(yùn)動(dòng)。機(jī)器人末尾處的平衡桿即為執(zhí)行器，執(zhí)行器上是帶有吸盤(pán)的，負(fù)壓發(fā)生器在進(jìn)行作業(yè)時(shí)，吸盤(pán)可以將與其接觸的物體牢牢吸住。機(jī)器人運(yùn)動(dòng)部件的質(zhì)量都是相當(dāng)大的，因此需要裝油平衡氣缸，進(jìn)行有效的調(diào)節(jié)。

2 搬運(yùn)機(jī)器人的控制構(gòu)成部分

機(jī)器人的硬件配置相對(duì)于其他來(lái)說(shuō)是非常高端的，是采用某種可編程序控制器作為主控計(jì)算機(jī)的[1]。PLC通過(guò)讀寫(xiě)指令進(jìn)行單元之間的相互交換，控制單元在工作時(shí)會(huì)收到來(lái)做PLC的指令，這個(gè)指令與交流系統(tǒng)相連接，實(shí)現(xiàn)位置與速度的反饋?？刂泼姘迳蠒?huì)設(shè)有開(kāi)關(guān)，這個(gè)開(kāi)關(guān)是針對(duì)模式的選擇設(shè)置的，可使機(jī)器人處于三種不同的個(gè)工作狀態(tài)。在控制面板上安裝一個(gè)顯示屏，使對(duì)機(jī)器人的工作位置得以了解，對(duì)機(jī)器人工作位置的實(shí)時(shí)顯示，并能顯示機(jī)器人的狀態(tài)信息，還能起到報(bào)警器的作用。位置控制單元向通用RAM區(qū)不停地寫(xiě)入數(shù)據(jù)，其速度大約是10ms執(zhí)行一次，而對(duì)狀態(tài)的寫(xiě)入大概需要1ms的時(shí)間，為了保證對(duì)每一和程序進(jìn)行掃面時(shí)所得到的數(shù)據(jù)是準(zhǔn)確的，可以采用塊程序結(jié)構(gòu)來(lái)解決問(wèn)題。

3 搬運(yùn)機(jī)器人控制系統(tǒng)軟件構(gòu)成部分

PCL是有一定技術(shù)循環(huán)的特點(diǎn)的，其工作機(jī)制也相對(duì)循環(huán)。在每個(gè)掃描的環(huán)節(jié)都需要對(duì)自身的安全進(jìn)行檢查，避免發(fā)生事故，從一定程度上提高了軟件自身的可靠性。為了將其工作效率與速度進(jìn)一步提高，要加強(qiáng)對(duì)整個(gè)軟件設(shè)置四個(gè)功能相對(duì)獨(dú)立的模塊之間的相互作用，但是也有他們自身獨(dú)立的作用：

3.1 復(fù)位模塊

位置的反饋取決于增量式編碼器，因此，在每次開(kāi)機(jī)或者重復(fù)使用時(shí)，都需要進(jìn)行復(fù)位操作，快速?gòu)?fù)位與慢速?gòu)?fù)位之間存在著明顯的差別，其定義與概念意義也大致不同[2]。并且復(fù)位模塊在機(jī)器人的工作過(guò)程中起到最為重要的作用。

其中，慢速?gòu)?fù)位指的是第一次的撫慰，這種復(fù)位需要在開(kāi)機(jī)上電之后，復(fù)位速度相對(duì)緩慢，并且各軸之間不存在聯(lián)系，進(jìn)行單獨(dú)、并按照一定的順序進(jìn)行[3]。

3.2 示教模塊

示教模塊對(duì)于機(jī)器人來(lái)說(shuō)一個(gè)重要的組成部分，示教模塊對(duì)機(jī)器人的動(dòng)作信息作作以詳細(xì)記錄，這些單元共同組成了一個(gè)示教區(qū)，其功能是用來(lái)實(shí)時(shí)儲(chǔ)存單簽步驟的示教信息。在示教盒上會(huì)有寫(xiě)入鍵，在按下寫(xiě)入鍵時(shí)，示教區(qū)內(nèi)所存貯的相關(guān)信息和數(shù)據(jù)會(huì)被送到DM區(qū)內(nèi)。如果想長(zhǎng)期保留用戶(hù)作業(yè)的信息以及數(shù)據(jù)，F(xiàn)M區(qū)可將其直接納入。

示教盒上存在一系列運(yùn)動(dòng)鍵，在按下此按鍵時(shí)，暫存區(qū)會(huì)根據(jù)運(yùn)動(dòng)指數(shù)進(jìn)行一些列的自動(dòng)更新操作。功能鍵和數(shù)字鍵是可以決定功能示教的，并且能對(duì)相應(yīng)的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行插入和刪除。

3.3 運(yùn)行模塊

運(yùn)動(dòng)模塊在執(zhí)行任務(wù)信息時(shí)，需要根據(jù)用戶(hù)的信息進(jìn)行操作，單步運(yùn)動(dòng)和自動(dòng)運(yùn)動(dòng)是其兩種工作技術(shù)特點(diǎn)。作業(yè)的準(zhǔn)確性是單步運(yùn)行的主要工作特點(diǎn)。自動(dòng)模式工作下，只需要簡(jiǎn)單的按下工作按鈕，循環(huán)作業(yè)工作就會(huì)由機(jī)器人單獨(dú)完成，在單次循環(huán)結(jié)束后，遇到一定的標(biāo)志物，機(jī)器人將停止工作，并且迅速回到工作原點(diǎn)。

3.4 機(jī)器人動(dòng)作系列生成

機(jī)器人的動(dòng)作指令標(biāo)準(zhǔn)取決去其相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)的三個(gè)層次?；緟?shù)處于最內(nèi)層，基本參數(shù)主要指的是增益、起點(diǎn)補(bǔ)償、編碼器種類(lèi)、起點(diǎn)搜索方向、各部分速度變化、各部分時(shí)間差、各部分停留時(shí)間等。這些參數(shù)會(huì)對(duì)系統(tǒng)的缺省值進(jìn)行保留，并將一部分初始化單元存入控制單元[4]。

中間層是在不同位置所產(chǎn)生的不同數(shù)據(jù)，其位置動(dòng)作相關(guān)數(shù)據(jù)具有多種領(lǐng)域：這些領(lǐng)域具有自身的工作特點(diǎn)，相互之間也存在一定的聯(lián)系，使其順利工作必不可少的組成部分。還有未提到的區(qū)域用于指定機(jī)器人指定的位置區(qū)域符號(hào)以及位置給出方式等。其中，位置運(yùn)動(dòng)所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)取決于欲動(dòng)模塊規(guī)劃。

運(yùn)動(dòng)命令的位置相對(duì)于其他命令來(lái)說(shuō)是處于最外層的，再按下機(jī)器人相應(yīng)的啟動(dòng)鍵時(shí)，其會(huì)產(chǎn)生一個(gè)命令，這個(gè)命令傳輸?shù)綖榭諉卧?，其中位置?dòng)作數(shù)據(jù)的生成尤為重要。

4 結(jié)語(yǔ)

隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，近年來(lái)可編程序控制器因具有功一些列能在惡劣環(huán)境下工作的技術(shù)特點(diǎn)，以及非常強(qiáng)大的抗干擾能力等工作等特點(diǎn)，被工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)控制廣泛應(yīng)用著。以PCL為核心的機(jī)器人在現(xiàn)如今的各大領(lǐng)域被廣泛使用通著，并且在使用的過(guò)程中，所了解的控制系統(tǒng)是非常可靠的，并且表明了該機(jī)器人在任何環(huán)境下，都能進(jìn)行良好的工作，進(jìn)一步提高了勞動(dòng)的生產(chǎn)率。

參考文獻(xiàn)：

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