機器人自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)論文
摘 要：本設計是根據機器人系統與PLC控制系統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(chē)焊接系統集成行業(yè)自動(dòng)程序標準化的方案，能夠使用戶(hù)程序做到可移植性，易讀性，準確追蹤故障點(diǎn)。
關(guān)鍵詞：PLC；機器人；標準化
1 引言
隨著(zhù)工業(yè)技術(shù)發(fā)展，工業(yè)機器人自動(dòng)化生產(chǎn)線(xiàn)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(dòng)工位上， 由外圍設備控制用戶(hù)程序啟動(dòng)和運行， 實(shí)現自動(dòng)控制，提高了工廠(chǎng)的生產(chǎn)效率，降低損耗、實(shí)現效益擴大化。本文主要介紹著(zhù)FANUC系統機器人由三菱PLC實(shí)現自動(dòng)標準化控制方案。
2 控制系統
2.1 系統結構設計
本系統的結構由機器人系統和PLC控制系統組成，采用CC-Link分散型I/O控制方案，系統結構如圖1所示。PLC完成機器人的用戶(hù)程序控制和現場(chǎng)總線(xiàn)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 系統工作原理
本系統是基于CC-Link現場(chǎng)總線(xiàn)的工業(yè)過(guò)程控制局域網(wǎng)，PLC對機器人的控制屬于自動(dòng)控制，通過(guò)PLC實(shí)現不同條件時(shí)對機器人不同用戶(hù)程序的調用與控制，實(shí)現同一臺機器人完成不同工作的柔性化控制。同時(shí)機器人程序運行過(guò)程中，PLC對機器人的特定段進(jìn)行分段控制，對進(jìn)入特定運動(dòng)區域進(jìn)行信號互鎖與禁止保護，同時(shí)PLC處理采集機器人和外圍設備信號反映到人機交互界面，供現場(chǎng)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(dòng)化系統集成行業(yè)中，標準化程序就是規范用戶(hù)程序結構和邏輯，能夠使用戶(hù)程序結構清晰、簡(jiǎn)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(jiǎn)稱(chēng)R）之間信號進(jìn)行處理[3]，對工裝夾具的`車(chē)型及機器人的每個(gè)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(gè)機器人和周?chē)ぱb夾具的工作站的焊接過(guò)程中，分為兩步：一是任務(wù)開(kāi)始驗證，在一個(gè)周期內每次程序運行，PLC都會(huì )對機器人的準備位做出判斷，如果不在準備位，就會(huì )調用回到準備位的程序，讓機器人回到準備位，這時(shí)準備位的驗證任務(wù)關(guān)閉。二是任務(wù)開(kāi)始，機器人給PLC發(fā)送一個(gè)請求繼續（Request to Continue）的信號，然后PLC回饋機器人請求繼續完成（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(gè)工裝夾具的車(chē)型號不同來(lái)調用。焊接完成之后，機器人回到原點(diǎn)，PLC會(huì )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(gè)開(kāi)始工作的脈沖信號到來(lái)。如圖2所示，機器人運動(dòng)周期所有的信號處理和程序調用規則流程。
3.4 驗證結果
本方案的設計已經(jīng)在江蘇北人機器人系統股份有限公司的部分項目上得到驗證，在穩定性，可移植性，故障排除效率上得到現場(chǎng)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，并加以細節完善。
4 結束語(yǔ)
總的來(lái)說(shuō)，首先要理順控制系統的結構及其原理，然后參照一些機器人系統的信號處理規則，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(jìn)行編碼，設計出一個(gè)周期的工作流程圖，使用戶(hù)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(dòng)化生產(chǎn)線(xiàn)中CC-Link總線(xiàn)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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