PLC控制在工业机器人组装系统中的应用论文_蒋松

PLC控制在工业机器人组装系统中的应用论文_蒋松

重庆钢铁集团电子有限责任公司 400080

摘要:工业机器人在工业领域智能制造中有非常重要的作用。这种机器人是一种多自由度以及多关节机械手的一种机器人,在智能制造中,这种机器人会按照事先编排好的程序进行运行,他会与连杆机构连接起来,也会与数控机床的伺服轴连接起来,目前为止,这种机器人一般都有智能技术,这种智能技术的应用,可以适当的去对编程进行调整修改。

关键词:机器人;智能;应用

1工业机器人的应用

1.1工业机器人越来越广泛应用的原因

近年来,工业机器人的应用越来越广泛,越来越多的工业机器人取代了原来工人的位置,那到底是什么样的原因导致越来越多的工业机器人取代人工的位置呢?第一方面:由于工业成本的压力,聘用工人的成本越来越高,并且每年工人的工资都在以百分之十的比例在增加,而机器人的成本却以每年百分之几的比例在减小,这样的话在智能制造中就会越来越多的使用机器人。而且一般在生产线上的工作都是简单重复,枯燥无味的,对于工人来说是一种心理上以及生理上的折磨,但是对于工业机器人来说就不会存在这些问题,他既不会感觉疲惫,也不会有心理上的压力,而且在工作的专业度上面会比工人更加可靠,而且效率更高。在人力方面的损耗也会少很多。

从制造业方面来说我国工业机器人产业与发达国家之间存在着巨大差距。在欧美以及日本这些国家,工业机器人已经从初步发展阶段进化到智能发展阶段,这些国家在工业机器人的运用上已经非常娴熟,工业机器人的运用原来越简单方便,甚至不需要一些专门的技术人员来操作即可完成。还有一个主要原因就是在我国人工智能的使用才进入初级阶段,在一些工业领域,比如说汽车高端制造业,或者是电子设备的一些高端制造业都会使用。当然,值得欣慰的是,除了在这些高端制造业中会使用到,在一些普通制造业中也会应用到,可以方便在工业生产中降低成本,提高生产效率,改善劳动生产环境等等。这就是为什么工业机器人在智能制造业中应用越来越广泛的原因。

1.2工业机器人的优势

工业机器人可以应用在各种各样的生产活动中,可以是在不同的单品生产线中,也可以在不同的生产规模中,经常使用在一些柔性生产线上。将工业机器人应用到这些生产线上,不仅可以提高生产效率,还可以改善工作环境,保证工人的生命安全。由于工业机器人的工作是非常安全可靠的,还可以减少原材料的损耗,从源头降低了工业成本。

2工业机器人在各个领域方面的应用

工业机器人除了可以运用到柔性生产线上,还可以应用到各个领域内,其中主要可以应用在两大方面:第一方面是可以应用在一些较为恶劣的环境中,比如说在一些焊接领域,热处理领域内,压力铸造,冲压,或者是一些机械加工以及一些原子能工业上都可以用到工业机器人,在一些搬运物料过程中,可能会存在一些对人体有害的物料,那么就可以运用工业机器人来完成这一部分的工作,减少对人体的危害。还有一个方面就是:现如今工人需求增多,但是在一些需要大型产业的领域需要大量的工人,比如说在一些电子产品生产连接上,在一些食品生产产业链上,一些类似于这种需要简单重复枯燥的工作需要工业机器人的加盟,在这些领域,工业机器人可以进行分拣,焊接及一些类似工作。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆近年来,工业机器人迅速在我国工业范围内普及开来,为我国工业生产自动化提供了动力,也为我国生产力的发展提供了有效手段,提高了社会生产效率。

3应用于组装工业机器人控制的PLC控制系统硬件构成

3.1硬件结构的设计

工业机器人主要由机械、电气、驱动、控制和测量等几大部分组成,以基于PLC控制的四轴工业机器人组装系统为例,工业机器人中包括四轴工业机器人、PLC控制器、电气控制系统以及气缸等部分。应用于组装工业机器人控制的PLC控制系统,将以PLC为计算控制核心,加装I/O模块以及以太网模块,完成对于工业机器人运行状态的收集以及与上位机的组网。

3.2工业机器人组装系统作业流程

工业机器人组装系统主要完成对于货物的装配作业,为满足这一要求,工业机器人需要完成对于工件的抓取、搬运以及精细装配等作业,过程繁杂,因此对于工业机器人组装流水线的控制系统要求较高,PLC具有良好的抗干扰性能、稳定性以及强大的信息处理能力,因此选用PLC作为控制核心。工业机器人对于工件的抓取、搬运等动作主要依靠气缸作为动力源,PLC通过控制电磁阀的启闭,来控制气缸的前后移动,控制工业机器人机械臂与机械爪的动作。此外,在工业机器人装配控制系统中还配备了视觉系统,依托视觉系统完成对工业机器人作业流程的监控与产品检测。工业机器人装配流水线需要多台工业机器人协同运作来完成工件的装配作业,通过工业机器人控制核心PLC所具有的以太网模块将工业机器人装配流水线的多台工业机器人与上位机联系在一起,形成一个良好的控制网络,确保工业机器人流水线安全、高效运行。

3.3做好工业机器人组装系统的软件设计

工业机器人结构复杂其运动涉及复杂的空间动作,为控制工业机器人高效、准确地进行动作,需要对工业机器人的运行状态进行全方位的监控。以PLC作为工业机器人控制的核心,在PLC的选型上,首先需要结合工业机器人组装系统控制中所需要的控制点来确定PLC的型号。以某工业机器人组装系统为例,组装系统中的工业机器人有40个控制点,因此在PLC的选型中将选用具有48点的PLC,留有一部分冗余接口作为备用接口,根据实际需求设置I/O端口和硬件接线,用以将组装系统中的工业机器人的各控制点与PLC进行良好的连接。

此外,在对组装系统中的工业机器人的线路进行连接时,需要解决组装系统中的工业机器人的PLC、触摸屏以及视觉系统的组网问题,通过使用以太网对组装系统中的工业机器人控制部件进行相互连接与组网通信,实现上述部分的信息交换。在编写组装系统中的工业机器人的PLC控制程序时,需要注意PLC与组装系统中的工业机器人之间的信息交换,合理地设置PLC的通信地址,避免因通信地址设置不当而发生PLC无法控制组装系统中的工业机器人的情况。编制的PLC控制程序中需要注意加装安全保护冗余程序,用以确保组装系统中的工业机器人能够安全运行。

组装系统中的工业机器人所应用的PLC程序是根据过程编写的,组装系统中的工业机器人运行过程中主要分为自动和手动2种工作模式,在对整个程序进行设计时,需要对组装系统中的工业机器人运行过程中遭遇的各种情况进行充分的考虑,并注意加入相应的安全保护程序保障组装系统中的工业机器人安全运行。组装系统中的工业机器人控制系统在运行之初需要进行初始化管理,避免组装系统中的工业机器人受到上一次工作的影响而误动。

4结语

工业机器人在工业生产制造领域中应用较多也较为广泛。随着时代的发展以及科技的进步,工业机器人借助于快速发展的科学技术能够在工业生产制造中发挥出更多、更大的作用。该文在分析工业机器人特点的基础上对某工业机器人组装系统进行了分析介绍,并就如何做好工业机器人组装系统的控制系统设计进行了分析介绍。

参考文献:

[1]王生发,张红兵.VB下的PLC通讯在工业机器人监控系统中的应用[J].甘肃科技,2002,18(1):55-56.

[2]王生发,潘敏.VB下PLC与PC的通信在工业机器人监控系统中的应用[J].机电工程,2001,18(6):35-37.

[3]张丰华,韩宝玲,罗庆生,等.基于PLC的新型工业码垛机器人控制系统设计[J].计算机测量与控制,2009,17(11):2191-2193,2196.

论文作者:蒋松

论文发表刊物:《防护工程》2019年第5期

论文发表时间:2019/6/10

标签:;  ;  ;  ;  ;  ;  ;  ;  

PLC控制在工业机器人组装系统中的应用论文_蒋松
下载Doc文档

猜你喜欢