高斌 遼寧輕工職業(yè)學(xué)院

隨著我國(guó)工業(yè)領(lǐng)域的持續(xù)發(fā)展，其中的工藝技術(shù)和形式也有了很大改變，工業(yè)機(jī)器人能夠模仿真人進(jìn)行操作，自動(dòng)完成工業(yè)生產(chǎn)工作，在提高生產(chǎn)效率的同時(shí)，還能實(shí)現(xiàn)我國(guó)的智能化制造戰(zhàn)略，將PLC控制技術(shù)應(yīng)用其中，可以使多個(gè)工業(yè)機(jī)器人通過(guò)PLC網(wǎng)絡(luò)連接在一起，并對(duì)其進(jìn)行綜合控制，實(shí)現(xiàn)多個(gè)工業(yè)機(jī)器人的共同協(xié)作和信息互通，進(jìn)而形成自動(dòng)化的生產(chǎn)流程。隨著PLC控制技術(shù)的不斷發(fā)展，需要加強(qiáng)PLC控制在工業(yè)機(jī)器人組裝系統(tǒng)中的應(yīng)用研究，提高工業(yè)機(jī)器人的智能化和自動(dòng)化程度，有效推動(dòng)我國(guó)工業(yè)的發(fā)展。

一、工業(yè)機(jī)器人概述

工業(yè)機(jī)器人指的是，借助自動(dòng)控制和重復(fù)編程，在制定過(guò)程中完成某些操作的一體化機(jī)電設(shè)備。美國(guó)Unimation公司于1962年首次推出一臺(tái)名為“NUIMATE”的工業(yè)機(jī)器人，并投入于汽車生產(chǎn)。隨著工業(yè)機(jī)器人的完善與改進(jìn)，相關(guān)技術(shù)的不斷進(jìn)步，相關(guān)產(chǎn)品的自動(dòng)化、智能化水平不斷提升。作為一種技術(shù)含量較高的機(jī)電一體化產(chǎn)品，工業(yè)機(jī)器人能夠?qū)崿F(xiàn)生產(chǎn)線自動(dòng)化水平的大幅提升，同時(shí)也能夠克服許多復(fù)雜的工業(yè)生產(chǎn)環(huán)境，在改善工業(yè)品質(zhì)量的同時(shí)，也能夠大幅節(jié)省人力資源，并提高經(jīng)濟(jì)效益。

二、PLC技術(shù)概述

對(duì)于現(xiàn)代工業(yè)來(lái)說(shuō)，PLC已經(jīng)占據(jù)了不可替代的重要地位，它與伺服控制和工業(yè)機(jī)器人一起成為現(xiàn)代工作的重要組成部分，隨著CPU處理速度的提升以及PLC技術(shù)的快速發(fā)展，智能型PLC和分散型PLC已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了I/O的遠(yuǎn)程分散就地安裝。PLC軟硬件正朝著模塊化的方向發(fā)展，并且廣泛采用了圖形顯示技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)之間相互連接以及系統(tǒng)自身的遠(yuǎn)程擴(kuò)展和局部擴(kuò)展，并兼容各種網(wǎng)絡(luò)協(xié)議。隨著PLC運(yùn)動(dòng)控制性能的逐漸提升，PLC技術(shù)在工業(yè)機(jī)器人領(lǐng)域已經(jīng)得到了十分廣泛的應(yīng)用，加強(qiáng)對(duì)PLC技術(shù)的研究，對(duì)于提高機(jī)器人操作精度、加強(qiáng)機(jī)器人操作的靈活度有著十分重要的意義。

三、PLC控制在工業(yè)機(jī)器人組裝系統(tǒng)中的應(yīng)用

PLC控制在工業(yè)機(jī)器人組裝系統(tǒng)中的應(yīng)用主要可以分為硬件和軟件2個(gè)方面進(jìn)行說(shuō)明。

（一）硬件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

一般工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)由機(jī)械、控制、驅(qū)動(dòng)以及感知4個(gè)部分組成。機(jī)器人系統(tǒng)主要由四軸機(jī)器人、PLC、視覺系統(tǒng)、氣缸等部分組成，同時(shí)還包括氣動(dòng)和電磁回路。應(yīng)用PLC控制技術(shù)的機(jī)器人主要是四軸機(jī)器人，其能夠自由活動(dòng)，動(dòng)作準(zhǔn)確、快速，可靠性高。在該系統(tǒng)中，PLC是主要的計(jì)算控制中心，其內(nèi)部裝有以太網(wǎng)模塊和I/O模塊等，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)工業(yè)機(jī)器人各種運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的收集。對(duì)于工業(yè)機(jī)器人組裝系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，其主要功能是完成貨物的裝配，因此，需要機(jī)器人能夠進(jìn)行一些搬運(yùn)、抓放、檢測(cè)等作業(yè)，該過(guò)程較為復(fù)雜，工業(yè)機(jī)器人進(jìn)行流水線式的組裝時(shí)，需要有較高性能的控制系統(tǒng)，而PLC具有較強(qiáng)的抗干擾性能，且具有較強(qiáng)的穩(wěn)定性，可以對(duì)一些接收的信息進(jìn)行處理，這主要是由于PLC能夠?qū)飧走M(jìn)行控制，再利用PLC將信號(hào)輸出傳遞給電磁閥，電磁閥再進(jìn)行吸合和釋放等運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)夾具的緊、松功能。在工業(yè)生產(chǎn)的裝配和檢測(cè)環(huán)節(jié)中，PLC、機(jī)器人以及視覺系統(tǒng)3個(gè)部分能夠?qū)崿F(xiàn)信息傳遞，利用PLC輸出信號(hào)或者接收信號(hào)，以此來(lái)控制機(jī)器人的動(dòng)作，并對(duì)生產(chǎn)環(huán)節(jié)進(jìn)行檢測(cè)。

（二）軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)

對(duì)于利用PLC控制的工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)而言，進(jìn)行軟件設(shè)計(jì)的過(guò)程中主要按照機(jī)器人操作流程來(lái)實(shí)現(xiàn)。對(duì)于機(jī)器人而言，主要是以PLC控制技術(shù)為依托，通過(guò)各種科技手段，在工業(yè)生活中實(shí)現(xiàn)手動(dòng)與自動(dòng)兩大類的操作形式，從而得到的最終產(chǎn)物。因此，對(duì)工業(yè)機(jī)器人進(jìn)行軟件設(shè)計(jì)過(guò)程中，相關(guān)技術(shù)人員應(yīng)該針對(duì)利用自動(dòng)控制系統(tǒng)在工業(yè)生產(chǎn)流程的特性方面展開進(jìn)一步研究，對(duì)不同的工作流程使用科學(xué)的方法判定使用何種流程設(shè)計(jì)指令最恰當(dāng)，并且在選定后還要嚴(yán)格對(duì)其根據(jù)軟件系統(tǒng)下達(dá)的指令要求執(zhí)行。在這一過(guò)程中相關(guān)技術(shù)人員可以通過(guò)科學(xué)的方法，強(qiáng)化對(duì)機(jī)器人在工業(yè)生產(chǎn)流程中的管理。對(duì)于將機(jī)器人用于工業(yè)領(lǐng)域中雖然技術(shù)已經(jīng)相對(duì)成熟，但是還有需要改進(jìn)的地方。對(duì)其進(jìn)行軟件建設(shè)過(guò)程中應(yīng)該對(duì)PLC控制的機(jī)器人系統(tǒng)展開初始化設(shè)置，可以方便工業(yè)生產(chǎn)中的后續(xù)工作內(nèi)容，以防各大工業(yè)企業(yè)在使用機(jī)器人進(jìn)行自動(dòng)化生產(chǎn)時(shí)，軟件控制系統(tǒng)的相關(guān)裝置，因?yàn)檐浖脑蛟趶氖鹿I(yè)生產(chǎn)時(shí)，產(chǎn)生一系列的操作失誤。相關(guān)技術(shù)人員利用科學(xué)的方法，在工業(yè)自動(dòng)化生產(chǎn)中使用PLC控制對(duì)機(jī)器人展開初始化流程的技術(shù)時(shí)，針對(duì)相關(guān)操作指令進(jìn)行編制，確保編制的簡(jiǎn)單、方便、易操作。同時(shí)，在利用機(jī)器人系統(tǒng)從事工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中，可以通過(guò)手動(dòng)控制展開軟件設(shè)計(jì)。因此，相關(guān)技術(shù)人員要在機(jī)器人系統(tǒng)的維護(hù)與管理中進(jìn)行操作設(shè)計(jì)，在針對(duì)手動(dòng)開關(guān)進(jìn)行軟件設(shè)計(jì)過(guò)程中，應(yīng)該與機(jī)器人的手指部件展開進(jìn)一步連接，以此為基礎(chǔ)，對(duì)手臂在工作中的高度進(jìn)行調(diào)節(jié)，再按軟件的設(shè)置流程針對(duì)機(jī)器人工作中，手臂與手腕以及手指等相應(yīng)部分展開移動(dòng)操作。想要使PLC控制技術(shù)可以提高機(jī)器人系統(tǒng)在工業(yè)生產(chǎn)中的安全性，應(yīng)該利用軟件設(shè)定出一系列的連鎖保護(hù)流程。此外，相關(guān)技術(shù)人員對(duì)使用PLC控制技術(shù)的機(jī)器人系統(tǒng)的應(yīng)用流程進(jìn)行確認(rèn)，對(duì)自動(dòng)化控制軟件設(shè)計(jì)的流程展開研究，以此保證所有動(dòng)作都可以一氣呵成，在工業(yè)生產(chǎn)中使用PLC控制工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)時(shí)的軟件設(shè)計(jì)，對(duì)整個(gè)系統(tǒng)來(lái)說(shuō)非常重要。

四、結(jié)語(yǔ)

綜上所述，PLC控制技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)較多，將其應(yīng)用在工業(yè)機(jī)器人組裝系統(tǒng)中，能夠?qū)C(jī)器人進(jìn)行更好的控制，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)將多個(gè)機(jī)器人連接在一起，可以實(shí)現(xiàn)互相協(xié)作和信息交換等功能，保證機(jī)器人工作的安全性、穩(wěn)定性，同時(shí)，還能推動(dòng)工業(yè)機(jī)器人的改革和發(fā)展，從而進(jìn)一步提高工業(yè)生產(chǎn)的效率，為我國(guó)工業(yè)領(lǐng)域的發(fā)展作出巨大貢獻(xiàn)。