工業(yè)機器人系統(tǒng)的PLC控制技術(shù)研究與設(shè)計

趙鵬飛

摘 要：近年來隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，PLC控制技術(shù)也實現(xiàn)了廣泛應(yīng)用，能夠從一定程度上帶動工業(yè)機器人PLC技術(shù)發(fā)展，當前在工業(yè)機器人領(lǐng)域中針對PLC技術(shù)已經(jīng)實現(xiàn)了有效控制。在本次研究中我們對工業(yè)機器人的控制系統(tǒng)進行分析，分別從其軟、硬件方面進行詳細闡述，著重分析工業(yè)機器人的PLC控制技術(shù)，希望能給相關(guān)工作人員提供幫助。

關(guān)鍵詞：工業(yè)機器人;系統(tǒng);PLC控制技術(shù);研究;設(shè)計

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.17.103

1 PLC控制機器人系統(tǒng)發(fā)展現(xiàn)狀分析

1.1 PLC控制的工業(yè)機器人

近年來，我國在工業(yè)自動化領(lǐng)域過程中逐漸實現(xiàn)了PLC的技術(shù)，當前PLC控制技術(shù)工業(yè)機器人技術(shù)的創(chuàng)新發(fā)展，隨著該技術(shù)的不斷完善，目前在工業(yè)自動化領(lǐng)域中也實現(xiàn)了較大進步?；诳删幊炭刂破鞯墓I(yè)機器人系統(tǒng)能夠?qū)LC的控制機器人系統(tǒng)運用于實際生產(chǎn)中，且將這一目標成為了現(xiàn)實。目前，在工業(yè)機器人系統(tǒng)中主要以PLC技術(shù)控制為主，且硬件已經(jīng)可以廣泛應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)中并取得良好效果，且成為了衡量當前工業(yè)自動化水平的指標。在工業(yè)機器人中使用PLC技術(shù)可實現(xiàn)在生產(chǎn)中自動化管理，同時可以確保高質(zhì)量完成任務(wù)為企業(yè)創(chuàng)造更多利益，同時推進機電一體化的發(fā)展。

1.2 工業(yè)機器人系統(tǒng)的發(fā)展歷史

從其發(fā)展歷史上來看，最初是由美國發(fā)明了全球第一臺工業(yè)機器人，并將其運用到實際生產(chǎn)過程中，當誕生第一臺工業(yè)機器人后，很多發(fā)到國家先繼開發(fā)不同類型的工業(yè)機器人。隨著該系統(tǒng)逐漸趨于成熟，工業(yè)生產(chǎn)實現(xiàn)了機電一體化目標，也從一定程度上提升西方發(fā)達水國家的生產(chǎn)制造水平，提高了勞動效率。目前隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，將使得工業(yè)機器人逐漸邁入新的發(fā)展階段中，即基于PLC控制的工業(yè)機器人發(fā)展。

1.3 PLC控制的工業(yè)機器人系統(tǒng)的發(fā)展趨勢

隨著科技技術(shù)的發(fā)展，目前工業(yè)機器人已經(jīng)具備良好的性能特點，該特點是基于PLC控制系統(tǒng)的前提下來實現(xiàn)的，在當前發(fā)展過程中需要針對以下幾點進行高度重視：首先在實際操作工業(yè)機器人過程中，通過對可編程控制技術(shù)的運用進而達到準確仿真設(shè)計和模擬分析，能夠?qū)I(yè)機器人進行系統(tǒng)優(yōu)化，改善其系統(tǒng)操作性能。其次，隨著技術(shù)的發(fā)展能夠使可編程控制技術(shù)實現(xiàn)不斷完善，使該系統(tǒng)控制性能逐漸優(yōu)化，能夠控制一些較為復(fù)雜的工業(yè)機器人系統(tǒng)。最后，運用可編程控制器統(tǒng)與工業(yè)機器人系統(tǒng)中能夠使通信功能更為完善，實現(xiàn)了個性與其他工業(yè)機器人系統(tǒng)的有效連接，能夠使可編程控制的工業(yè)機器人實現(xiàn)全球標準的統(tǒng)一。

2 PLC控制的工業(yè)機器人控制系統(tǒng)硬件設(shè)計分析

在針對工業(yè)機器人開展設(shè)計時首先需要注意，對于工業(yè)機器人來說需要具備裝配，搬運，抓取等多種功能，而這些功能是基于PLC控制的基礎(chǔ)上，利用氣缸驅(qū)動來實現(xiàn)的，而氣缸驅(qū)動的控制主要是電磁閥的構(gòu)建，通過對該構(gòu)件操作進行動作配置，能夠證實工業(yè)機器人可以運用PLC控制技術(shù)，確保設(shè)備的電磁閥部件與不同類型開關(guān)裝置，使兩者實現(xiàn)協(xié)調(diào)配合，這是特殊的開關(guān)控制方法。對于一個完整工業(yè)機器人來說，包含了兩種工作平臺，在操作工業(yè)機器人時通過加工工件從最初傳達到一號工作臺，未經(jīng)過操作工間可傳輸?shù)蕉柟ぷ髋_再返回到一號工作臺中，之后將進入下一弓工件的操作，如下圖所示是工業(yè)機器人在裝置中的完整流程。

如圖1，工業(yè)機器人能夠按照預(yù)先設(shè)置的程序進行操作，首先在最初放置的位置不斷向下移動，操作手指可以將一號工作臺的工件夾緊，進而達到上下移動的目的，當移動到指定位置后，機器人的手腕，手指會在手臂帶領(lǐng)下沿規(guī)定方向移動，等到其達到預(yù)定位置后，按照下行方向繼續(xù)向下移動，直到機器人能夠?qū)⒐ぜ鬏數(shù)蕉柟ぷ髋_，而要想傳輸?shù)蕉柟ぷ髋_需要與上述流程保持相反的操作，進而才能夠完成循環(huán)工作。工業(yè)機器人自動控制系統(tǒng)中具備的顯著特點是可以同時采取連續(xù)性和手動型操作，而該設(shè)計重點是確?？删幊炭刂萍夹g(shù)操作能夠到達輸入輸出點的分配目標。通過對工業(yè)機器人裝置的動作了解，可利用開關(guān)裝置達到控制系統(tǒng)的檢測信號，進而更好地控制。機器人手臂動作標準性能夠?qū)﹂_關(guān)設(shè)置通斷按鈕完成有效的運動，控制上升和移動都可以采取電磁閥來實現(xiàn)有效控制。

3 PLC控制系統(tǒng)的機器人軟件設(shè)計

在軟件設(shè)計過程中可以依據(jù)操作流程完成設(shè)計，是在PLC控制技術(shù)的基礎(chǔ)上通過自動和手動方式來操作的，在具體設(shè)計中機器人自動控制整個流程需要進行全分析，在程序設(shè)計指令選擇過程中，需要根據(jù)順序控制相應(yīng)的指令，設(shè)計機器人整體自動控制軟件需要遵循下列步驟：首先需要對程序?qū)崿F(xiàn)初始化管理。在充電狀態(tài)下機器人裝置能夠?qū)崿F(xiàn)全面初始化，能夠為后續(xù)動作提供基礎(chǔ)，避免由于自動控制系統(tǒng)裝置的直接介入，而出現(xiàn)錯誤操作。其次，對其控制系統(tǒng)手動模式的合理設(shè)計，在設(shè)計中需要合理設(shè)計手動操作按鈕，手動運行，針對的是系統(tǒng)維護修理中便捷操作而設(shè)計的。最后需要全面了解裝置的工作流程，進而使自動控制系統(tǒng)設(shè)計確保其動作協(xié)調(diào)性，通常當機器人處于初始狀態(tài)后和檢測處于待工作狀態(tài)間能夠開展自動控制。

4 結(jié)語

相比傳統(tǒng)硬件系統(tǒng)線路來說，PLC的控制技術(shù)在硬件設(shè)計上能夠節(jié)約空間，更加便捷，確保機器人控制的柔性和拓展性特點。在工業(yè)機器人系統(tǒng)中PLC控制技術(shù)對于其系統(tǒng)設(shè)計起著十分重要的作用，能夠代替?zhèn)鹘y(tǒng)繼電器的線路控制，提升系統(tǒng)的可靠性以及抗干擾性。

參考文獻：

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