工業(yè)機器人系統(tǒng)控制技術(shù)研究與設(shè)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(yīng)用到社會的各個領(lǐng)域，在工業(yè)機器人領(lǐng)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(shè)計進行了探討。

關(guān)鍵詞:工業(yè)機器人系統(tǒng);PLC;研究;設(shè)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(yīng)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(lǐng)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(yīng)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(yīng)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(wù)，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(shè)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(luò)通信功能，確保工業(yè)機器人系統(tǒng)能夠通過網(wǎng)絡(luò)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(shè)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(shè)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(yīng)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(luò)技術(shù)相結(jié)合指令工業(yè)機器人完成各種操作;其次，具有非常可靠的特性，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(yīng)用在社會生產(chǎn)的各個領(lǐng)域，局限性較低。

(一)硬件部分設(shè)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(shè)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(shè)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(shè)計在軟件設(shè)計過程中，需要根據(jù)操作流程進行設(shè)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(shè)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(shè)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(shè)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(shè)計手動運行模式，因此首先要設(shè)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(shè)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(shè)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(shè)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(yīng)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(shè)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