工業(yè)機器人系統(tǒng)控制技術(shù)研究與設計

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摘要:隨著社會經(jīng)濟的不斷發(fā)展，社會生產(chǎn)力水平不斷的提高，PLC技術(shù)以其獨特的優(yōu)勢，被普遍的應用到社會的各個領域，在工業(yè)機器人領域PLC控制技術(shù)也起到了重要的作用，能夠較好的控制工業(yè)機器人。本文對工業(yè)機器人系統(tǒng)和PLC控制的工業(yè)機器人系統(tǒng)進行了簡述，分析了其發(fā)展趨勢，并對PLC控制工業(yè)機器人的研究和設計進行了探討。

關(guān)鍵詞:工業(yè)機器人系統(tǒng);PLC;研究;設計

第一臺工業(yè)機器人誕生于美國，在投入到實際生產(chǎn)之后各個國家不斷的開發(fā)不同類型的機器人，工業(yè)機器人系統(tǒng)也逐漸發(fā)展成熟，有效提升了工業(yè)生產(chǎn)制造水平、節(jié)約了勞動力，提高了勞動效率，近年來，隨著科學技術(shù)的不斷發(fā)展，基于PLC控制的工業(yè)機器人系統(tǒng)發(fā)展勢頭良好，在未來勢必會得到更加廣泛的應用。

一、PLC控制的工業(yè)機器人系統(tǒng)概述

目前在工業(yè)自動化領域中，PLC技術(shù)的控制得到了極大的發(fā)展，基于PLC控制技術(shù)的工業(yè)機器人系統(tǒng)也在不斷的完善，將PLC控制的工業(yè)機器人系統(tǒng)應用到實際生產(chǎn)中也已經(jīng)成為了現(xiàn)實。在工業(yè)機器人系統(tǒng)中應用PLC技術(shù)進行控制能夠?qū)崿F(xiàn)自動化的管理，確保高質(zhì)量的完成生產(chǎn)任務，同時也推動了機電一體化的發(fā)展。現(xiàn)階段，基于PLC控制技術(shù)的工業(yè)機器人系統(tǒng)研究進入到了關(guān)鍵期，因此對工業(yè)機器人系統(tǒng)的PLC控制技術(shù)進行研究與設計至關(guān)重要。

二、PLC控制的工業(yè)機器人系統(tǒng)發(fā)展趨勢

隨著科學技術(shù)的不斷發(fā)展進步，目前工業(yè)機器人系統(tǒng)已經(jīng)體現(xiàn)出非常良好的智能化特征，PLC控制技術(shù)正是其智能化的核心。未來PLC控制的工業(yè)機器人系統(tǒng)發(fā)展最主要集中在以下幾個方面:一是要在實際操作工業(yè)機器人的過程中，要能夠利用可編程控制技術(shù)進行準確的仿真和模擬分析，從而不斷優(yōu)化工業(yè)機器人系統(tǒng)，改善系統(tǒng)的操作性能;二是要進一步強化PLC控制系統(tǒng)的控制能力，使PLC控制技術(shù)能夠控制更加復雜的工業(yè)機器人系統(tǒng)，成倍的提升控制效果;三是要不斷優(yōu)化和完善PLC控制工業(yè)機器人系統(tǒng)的網(wǎng)絡通信功能，確保工業(yè)機器人系統(tǒng)能夠通過網(wǎng)絡與其他機器人進行有效的連接，實現(xiàn)基于PLC控制的工業(yè)機器人標準的統(tǒng)一［1］。

三、工業(yè)機器人系統(tǒng)的PLC控制技術(shù)研究與設計

對于工業(yè)機器人系統(tǒng)的PLC控制技術(shù)進行研究和設計時要關(guān)注工業(yè)機器人系統(tǒng)需要具備的功能，明確哪些功能是需要基于PLC控制實現(xiàn)的。PLC編碼控制器是一種新型的控制器，具有多種輔助功能，以微處理器作為控制核心，利用運動驅(qū)動系統(tǒng)、軟件系統(tǒng)、模擬和仿真系統(tǒng)輔助完成?；赑LC控制技術(shù)的工業(yè)機器人系統(tǒng)中，PLC通過對工業(yè)機器人加工數(shù)據(jù)和操作的實際狀況進行實施監(jiān)控，來采取相應的指令措施，從而及時有效的處理和解決出現(xiàn)的各種情況。在實際的工業(yè)機器人系統(tǒng)中，PLC控制技術(shù)表現(xiàn)出了非常好的性能，首先，具有很強的控制能力，能夠及時的將信息指令發(fā)送給工業(yè)機器人，并與網(wǎng)絡技術(shù)相結(jié)合指令工業(yè)機器人完成各種操作;其次，具有非?？煽康奶匦?，PLC控制技術(shù)能夠?qū)幋a進行加密處理，從而提升PLC控制器的抗干擾能力，確保工業(yè)機器人系統(tǒng)生產(chǎn)運行的穩(wěn)定性;最后，適用性比較廣泛，基于PLC控制技術(shù)的工業(yè)機器人系統(tǒng)能夠被廣泛的應用在社會生產(chǎn)的各個領域，局限性較低。

(一)硬件部分設計要保證工業(yè)機器人具備裝配、搬運和抓取等功能，就必須要依靠氣缸驅(qū)動來實現(xiàn)，完成氣缸驅(qū)動控制就需要構(gòu)建電磁閥，然后通過對其進行各種動作的配置，由此可見，要想通過PLC控制工業(yè)機器人系統(tǒng)，就必須要確保具備電磁閥部件和各種開關(guān)裝置，從而確保二者能夠協(xié)調(diào)配合工作。對于一個完整的工業(yè)機器人系統(tǒng)來說，需要兩個不同的工作臺，機器人系統(tǒng)按照編制好的程序?qū)ぜ瓿煽刂撇僮?，如下圖所示，機器人在最開始設置的位置不斷的將手腕下移，操作手指夾緊1號工作臺上的工件進行上下移動，在移動到一定位置之后，機器人的手指和手腕在手臂的帶動下要沿著規(guī)定的方向繼續(xù)移動，達到預定位置之后向下移，從而將工件傳輸?shù)?號工作臺的位置，要完成一個全面循環(huán)的工作周期需要再次實施一次相反的操作。對于這種工業(yè)機器人系統(tǒng)來說，最大的優(yōu)勢就是能夠同時進行手動和連續(xù)性操作，因此在硬件設計過程中要確保能夠達到輸入點或輸出點的分配工作目標，了解機器人裝置的動作要求，利用限位開關(guān)裝置控制系統(tǒng)位置檢測信號，從而確保機器人手臂定位準確。

(二)軟件部分設計在軟件設計過程中，需要根據(jù)操作流程進行設計，由于機器人系統(tǒng)是建立在PLC控制技術(shù)上的，因此在設計過程中要綜合考慮自動控制系統(tǒng)的整個工作流程順序，根據(jù)步進順序控制指令完成程序設計。首先，要在充電狀態(tài)下對機器人程序進行全面初始化管理，從而確保后續(xù)動作能夠順利進行，在編制初始化程序操作指令時盡量簡化編程，選擇ISL初始狀態(tài)指令;其次，要合理的設計機器人控制系統(tǒng)的手動控制模式，在機器人系統(tǒng)維護和修理期間，為了操作方便需要設計手動運行模式，因此首先要設計手動開關(guān)，連接手指部件之后降低機械手臂的高度，然后再按照相同的程序完成機器人手臂、手腕、手指的移動和松緊，除此之外，還需要設置聯(lián)鎖保護程序確保系統(tǒng)運行的安全。

四、結(jié)語

總而言之，相比于傳統(tǒng)的硬件系統(tǒng)接線線路，PLC控制技術(shù)在硬件設計上體現(xiàn)出了非常明顯的優(yōu)勢，不僅節(jié)約了空間，而且更加便捷，能夠保證機器人控制的柔性和拓展性?；赑LC控制技術(shù)對工業(yè)機器人系統(tǒng)進行研究和設計能夠在很大程度上提高工業(yè)機器人控制系統(tǒng)的可靠性和抗干擾性，在未來的工業(yè)生產(chǎn)中具有非常廣闊的應用前景，能夠有效提高工業(yè)生產(chǎn)的質(zhì)量和效率。

參考文獻:

［1］劉媛媛．工業(yè)機器人系統(tǒng)的PLC控制技術(shù)研究與設計淺談［J］．通信電源技術(shù)，2016，33(4):162-163．

作者：牛麗 單位：陜西廣播電視大學