一種工業機器人的運行控制系統的製作方法
2023-05-26 21:54:07
本實用新型屬於工業自動化生產設備的技術領域。更具體地，本實用新型涉及一種工業機器人的運行控制系統。
背景技術：
隨著科技的進步，工業機器人市場的大幕已經拉開，世界機器人市場的需求即將進人噴發期，中國潛在的巨大機械設備生產市場需求已初露端倪，工業機器人進軍工具機行業投資前景可期。
但是，由於目前的工業機器人的運動構件的結構和控制方式還不夠合理，其準確性和靈活性還存在很大的不足。
技術實現要素：
本實用新型提供一種工業機器人的運行控制系統，其目的是提高工業機器人的運動準確性和靈活性。
為了實現上述目的，本實用新型採取的技術方案為：
本實用新型的工業機器人的運行控制系統，所述的工業機器人安裝在機器人滑軌上；所述的控制系統是在所述的機器人滑軌的極限位置上設置行程開關或接近開關。
所述的機器人滑軌上設置滑軌伺服電機；所述的工業機器人由所述的滑軌伺服電機驅動運行。
所述的滑軌伺服電機採用V80伺服電機，其技術參數為：電機轉一圈所需脈衝數為1000個脈衝，電機轉一圈滑軌的位移為28mm。
所述的控制系統在所述的機器人滑軌的極限位置上設置極限位置硬開關。
所述的控制系統在所述的機器人滑軌上設置滑軌參考位置開關。
所述的控制系統採用PLC。
所述的PLC採用32位的高速CPU226CN系列。
為了實現與上述技術方案相同的發明目的，本實用新型還提供了以上所述的工業機器人的運行控制系統的控制方法，其技術方案是：
首先進行電源開關打開，然後包括以下分別進行的操作：自動開關啟動按鈕按下、手動開關操作、停止按鈕按下、急停按鈕按下；
在所述的手動開關操作時，運行指示燈亮；可以直接點動工業機器人左右、上下移動；發送手動運動狀態到控制系統；
在所述的停止按鈕按下時，停止指示燈亮；停止滑軌伺服電機輸出；發送一個停止信號給控制系統；復位運行、自動、手動、待機狀態；
在所述的急停按鈕按下時，PLC處於停止狀態；復位運行、自動、手動狀態；
在所述的自動開關啟動按鈕按下時，發出一個自動狀態信號到控制系統；檢測工業機器人準備信號、安全位置信號；檢測工具機準備信號；上電取消各工具機報警狀態，使其處於準備狀態；工業機器人準備信號為ON時，開始啟動復位程序，復位完成後，發出機器人滑軌準備信號；
工作即將開始，此時為0步驟；然後分別進行以下兩個過程：
1、從傳輸工位臺抓料到工具機上，等待上位機移動命令，指定需要走到哪個工位、移動到哪臺工具機，並給出一個動作信號；移動路徑由上位機發送；移動時進行加、減速控制；
移動位置到達時，發送一個移動位置到達信號；等待工業機器人發送取料完成信號；
取料完成時，判斷機器人滑軌需要移動到對應的工具機放料位置，滑軌移動中熄滅位置到達信號；移動到對應的放料位置重新輸出位置到達信號；
工業機器人開始放料；
2、從工具機抓料到工位臺上，等待上位機移動命令，指定需要走到哪個工具機、移動到哪臺工位臺，並給出一個動作信號；移動路徑由上位機發送；移動時進行加、減速控制；
移動位置到達時，發送一個移動位置到達信號；等待工業機器人發送取料完成信號；
取料完成時，判斷機器人滑軌需要移動到對應的工位放料位置，滑軌移動中熄滅位置到達信號；移動到對應的放料位置重新輸出位置到達信號；
工業機器人開始放料；
在上述兩個過程中的工業機器人開始放料時，等待工業機器人發回放料完成信號；放料完成後，機器人滑軌發出待命信號至控制系統的PLC；工業機器人處於準備狀態；機器人滑軌可復位找原點，也可直接待命進入下一加工路線；
返回所述的0步驟。
本實用新型採用上述技術方案，實現高精度的定位(0.01mm)；使工業機器人能完成各種工業現場作業，工作靈活；滑軌採用行進技術，使系統阻尼係數、壽命提高、故障率減少；採用最新的PLC控制並容易與工業現場很多系統對接。
附圖說明
附圖內容及圖中的標記作簡要說明如下：
圖1為本實用新型的結構示意圖；
圖2為本實用新型中的機器人工作流程圖。
圖中標記為：
1、工業機器人，2、SQ1滑軌左硬限位，3、SQ2滑軌右硬限位，4、滑軌伺服電機，5、PX1滑軌左限位，6、PX2滑軌右限位，7、PX3滑軌右限位。
具體實施方式
下面對照附圖，通過對實施例的描述，對本實用新型的具體實施方式作進一步詳細的說明，以幫助本領域的技術人員對本實用新型的發明構思、技術方案有更完整、準確和深入的理解。
如圖1所表達的本實用新型的結構，為一種工業機器人的運行控制系統。該裝置屬於工業控制。
為了解決現有技術存在的問題並克服其缺陷，實現提高工業機器人的運動準確性和靈活性的發明目的，本實用新型採取的技術方案為：
如圖1所示，本實用新型的工業機器人的運行控制系統，所述的工業機器人1安裝在機器人滑軌上；所述的控制系統是在所述的機器人滑軌的極限位置上設置行程開關或接近開關。
所述的機器人滑軌上設置滑軌伺服電機4；所述的工業機器人1由所述的滑軌伺服電機4驅動運行。
所述的滑軌伺服電機4採用V80伺服電機，其技術參數為：電機轉一圈所需脈衝數為1000個脈衝，電機轉一圈滑軌的位移為28mm。
所述的控制系統在所述的機器人滑軌的極限位置上設置極限位置硬開關。
所述的控制系統在所述的機器人滑軌上設置滑軌參考位置開關6。
所述的控制系統採用PLC。
所述的PLC採用32位的高速CPU226CN系列。
如圖2所示，為了實現與上述技術方案相同的發明目的，本實用新型還提供了以上所述的工業機器人的運行控制系統的控制方法，其技術方案是：
首先進行電源開關打開，然後包括以下分別進行的操作：自動開關啟動按鈕按下、手動開關操作、停止按鈕按下、急停按鈕按下；
在所述的手動開關操作時，運行指示燈亮；可以直接點動工業機器人左右、上下移動；發送手動運動狀態到控制系統；
在所述的停止按鈕按下時，停止指示燈亮；停止滑軌伺服電機輸出；發送一個停止信號給控制系統；復位運行、自動、手動、待機狀態；
在所述的急停按鈕按下時，PLC處於停止狀態；復位運行、自動、手動狀態；
在所述的自動開關啟動按鈕按下時，發出一個自動狀態信號到控制系統；檢測工業機器人準備信號、安全位置信號；檢測工具機準備信號；上電取消各工具機報警狀態，使其處於準備狀態；工業機器人準備信號為ON時，開始啟動復位程序，復位完成後，發出機器人滑軌準備信號；
工作即將開始，此時為0步驟；然後分別進行以下兩個過程：
1、從傳輸工位臺抓料到工具機上，等待上位機移動命令，指定需要走到哪個工位、移動到哪臺工具機，並給出一個動作信號；移動路徑由上位機發送；移動時進行加、減速控制；
移動位置到達時，發送一個移動位置到達信號；等待工業機器人發送取料完成信號；
取料完成時，判斷機器人滑軌需要移動到對應的工具機放料位置，滑軌移動中熄滅位置到達信號；移動到對應的放料位置重新輸出位置到達信號；
工業機器人開始放料；
2從工具機抓料到工位臺上，等待上位機移動命令，指定需要走到哪個工具機、移動到哪臺工位臺，並給出一個動作信號；移動路徑由上位機發送；移動時進行加、減速控制；
移動位置到達時，發送一個移動位置到達信號；等待工業機器人發送取料完成信號；
取料完成時，判斷機器人滑軌需要移動到對應的工位放料位置，滑軌移動中熄滅位置到達信號；移動到對應的放料位置重新輸出位置到達信號；
工業機器人開始放料；
在上述兩個過程中的工業機器人開始放料時，等待工業機器人發回放料完成信號；放料完成後，機器人滑軌發出待命信號至控制系統的PLC；工業機器人處於準備狀態；機器人滑軌可復位找原點，也可直接待命進入下一加工路線；
返回所述的0步驟。
本裝置應用於工業現場及柔性製造系統。它主要有伺服電機準確定位控制滑軌配送，有工業機器人負責組裝，來實現當今各種各樣的高精度的工業控制現場。
工業機器人能替代越來越昂貴的勞動力，同時能提升工作效率和產品品質。富士康機器人可以承接生產線精密零件的組裝任務，更可替代人工在噴塗、焊接、裝配等不良工作環境中工作，並可與數控超精密鐵床等工作母機結合模具加工生產，提高生產效率，替代部分非技術工人。
使用工業機器人可以降低廢品率和產品成本，提高了工具機的利用率，降低了工人誤操作帶來的殘次零件風險等，其帶來的一系列效益也十分明顯，例如減少人工用量、減少工具機損耗、加快技術創新速度、提高企業競爭力等。機器人具有執行各種任務特別是高危任務的能力，平均故障間隔期達60000小時以上，比傳統的自動化工藝更加先進。
在發達國家中工業機器人自動化生產線成套裝備已成為自動化裝備的主流及未來的發展方向。國外汽車行業、電子電器行業、工程機械等行業已大量使用工業機器人自動化生產線以保證產品質量和生產高效率。目前典型的成套裝備有大型轎車殼體衝壓自動化系統技術和成套裝備、大型機器人車體焊裝自動化系統技術和成套裝備、電子電器等機器人柔性自動。
本裝置就是基於高精度的柔性製造現場和設計發明的。其創新點及解決的問題如下：
1、實現高精度的定位(0.01mm)；
2、引入工業機器人能完成各種工業現場作業，工作靈活；
3、滑軌採用德國技術，使系統阻尼係數、壽命提高、故障率減少；
4、採用西門子PLC控制並容易與工業現場很多系統對接。
二、本實用新型的整體設計方案：
採用先進的工業機器人作業，PLC控制等過程，主要用於工業現場的配送組裝環節。其主要技術指標如下：
1、交流電源：AC220V±10％50Hz；
2、使用環境溫度：0℃～50℃；環境溼度：≤90％(25℃)；
3、氣源工作壓力：最小0.5Mbar，最大0.8Mbar；
4、V80伺服電機參數：電機轉一圈所需脈衝數為1000個脈衝，電機轉一圈的位移為28mm；
5、控制電源：DC24V/5A；
6、PLC主機：西門子CPU226CN系列；
7、工作環境：禁止腐蝕性，可燃性氣體接觸，防止導電塵埃；
8、電動機：交流伺服馬達；
9、CPU：32位高速；
10、輸入電源：200-220伏/2相。
上面結合附圖對本實用新型進行了示例性描述，顯然本實用新型具體實現並不受上述方式的限制，只要採用了本實用新型的方法構思和技術方案進行的各種非實質性的改進，或未經改進將本實用新型的構思和技術方案直接應用於其它場合的，均在本實用新型的保護範圍之內。