專利名稱：機器人控制系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種機器人控制系統(tǒng)，尤其涉及一種可對機器人工作進行遠程實時監(jiān)控的機器人控制系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
隨著科學(xué)技術(shù)及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，在現(xiàn)代工業(yè)中，自動化表現(xiàn)的越來越突出，并且也促使著工業(yè)機器人領(lǐng)域發(fā)生著翻天覆地的變化。目前，在激光拼接焊的自動化生產(chǎn)線中，大部分的上料作業(yè)由人工完成，從而存在效率低、安全性差、勞動強度大等缺點。由此越來越多的工廠開始選擇用機器人上料代替人工進行生產(chǎn)作業(yè)，這樣不僅提高了生產(chǎn)效率，同時還降低了成本，并且保證人身安全。該種機器人在工業(yè)現(xiàn)場的使用，提供了以前無法得到的大量信息，但是這也存在著對現(xiàn)場工作信息的共享及交互操作如何進行的問題。OPC (OLE for Process Control，用于過程控制的OLE)技術(shù)是一種廣泛應(yīng)用于工業(yè)數(shù)據(jù)采集方式，相應(yīng)的OPC協(xié)議為工業(yè)自動化軟件面向?qū)ο箝_發(fā)提供了統(tǒng)一的標準，這個標準定義了應(yīng)用Microsoft操作系統(tǒng)在基于PC的客戶機之間交換自動化實時數(shù)據(jù)的方法。因此不論過程中采用什么軟件和設(shè)備，OPC都能夠提供通用的接口以用于各種過程設(shè)備之間的通訊。此外，工業(yè)以太網(wǎng)提供數(shù)據(jù)傳輸?shù)囊蕴W(wǎng)標準，具有很高的可操作性和實效性。但是由于目前越來越多的機器人的監(jiān)控軟件和設(shè)備之間采用不同的通訊協(xié)議，導(dǎo)致它們之間的直接通訊一直不盡人意。因此，有必要提供一種改進的機器人控制系統(tǒng)以解決上述問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種可對機器人工作進行遠程實時監(jiān)控的機器人控制系統(tǒng)。為實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明提供了一種機器人控制系統(tǒng)，一種機器人控制系統(tǒng)，其包括:機器人；PLC控制器，通過以太網(wǎng)與機器人通信連接，并向機器人輸入控制指令以供機器人執(zhí)行相應(yīng)操作；設(shè)置有組態(tài)軟件的工控機，通過以太網(wǎng)分別與所述機器人和PLC控制器相通訊連接，并基于OPC協(xié)議與所述機器人和PLC控制器分別進行信息交互，所述工控機還設(shè)置有分別與機器人和PLC控制器進行信息交互的第一 OPC服務(wù)器和第二 OPC服務(wù)器、采用組態(tài)軟件構(gòu)建的人機界面以及連接組態(tài)軟件和第一 OPC服務(wù)器和第二 OPC服務(wù)器的連接插件。作為本發(fā)明的進一步改進，所述組態(tài)軟件為inTouch組態(tài)軟件。作為本發(fā)明的進一步改進，所述工控機還設(shè)置有對人機界面的參數(shù)進行保存的數(shù)據(jù)庫，所述組態(tài)軟件使用SQL函數(shù)與數(shù)據(jù)庫中的信息進行交互。作為本發(fā)明的進一步改進，所述機器人為ABB機器人，所述第一 OPC服務(wù)器采用ABB IRC5 OPC服務(wù)器，所述第二 OPC服務(wù)器采用INAT OPC服務(wù)器。作為本發(fā)明的 進一步改進，所述機器人包括機器人本體和機器人控制柜，所述機器人本體包括六個轉(zhuǎn)軸及分別驅(qū)動六個轉(zhuǎn)軸的交流伺服電機。作為本發(fā)明的進一步改進，所述機器人本體還包括固定在機器人本體的末端關(guān)節(jié)上的雙料檢測裝置。作為本發(fā)明的進一步改進，所述機器人本體還包括有固定在機器人本體的末端關(guān)節(jié)上的真空裝置。作為本發(fā)明的進一步改進，所述真空裝置包括利用噴管高速噴射壓縮空氣的真空發(fā)生器和控制送氣狀態(tài)的真空電磁閥。本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明機器人控制系統(tǒng)以O(shè)PC及以太網(wǎng)為基礎(chǔ)，建立工控機、機器人及PLC控制器之間的遠程通訊連接，通過與機器人連接的第一 OPC服務(wù)器實時采集機器人的運動信號，通過以太網(wǎng)遠程傳輸采集的信號，并結(jié)合通過組態(tài)軟件構(gòu)建的人機界面實現(xiàn)遠程通訊和遠程監(jiān)控；由此不僅實現(xiàn)了工控機與機器人設(shè)備的直接通訊，而且在人機界面上能夠直接讀取和發(fā)送參數(shù)，實現(xiàn)遠程數(shù)據(jù)采集和生產(chǎn)過程實時監(jiān)控，不僅提高了控制精度，而且使機器人的診斷及維修更方便快捷；并且本發(fā)明機器人控制系統(tǒng)應(yīng)用于工業(yè)領(lǐng)域，簡單方便靈活，具有更大的實用價值。


圖1是本發(fā)明機器人控制系統(tǒng)一較佳實施方式的結(jié)構(gòu)框 圖2是圖1中工控機與機器人和PLC控制器之間的信息交互原理 圖3是圖1中工控機中的OPC配置原理圖。
具體實施例方式以下將結(jié)合附圖所 示的各實施方式對本發(fā)明進行詳細描述。但這些實施方式并不限制本發(fā)明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員根據(jù)這些實施方式所做出的結(jié)構(gòu)、方法、或功能上的變換均包含在本發(fā)明的保護范圍內(nèi)。請參照圖1所示為本發(fā)明機器人控制系統(tǒng)100的一較佳實施方式。本發(fā)明機器人控制系統(tǒng)100包括機器人1、向機器人I輸入控制指令以供機器人I執(zhí)行相應(yīng)操作的PLC控制器2以及設(shè)置有組態(tài)軟件的工控機3。所述機器人1、PLC控制器2和工控機3之間通過以太網(wǎng)相互通信連接。結(jié)合圖1所示，本發(fā)明機器人I為ABB上料機器人，其包括機器人本體11和機器人控制柜12。所述機器人本體11包括六個轉(zhuǎn)軸(未圖示)及分別驅(qū)動六個轉(zhuǎn)軸的交流伺服電機(未圖示)。此外，所述機器人本體11還包括固定在機器人本體11的末端關(guān)節(jié)上的雙料檢測裝置112以及固定在機器人本體11的末端關(guān)節(jié)上的真空裝置113。所述真空裝置113包括真空發(fā)生器(未圖示)和控制送氣狀態(tài)的真空電磁閥(未圖示)。其中所述真空發(fā)生器是利用噴管高速噴射壓縮空氣，從而在噴管的噴口處形成射流，進而產(chǎn)生的卷吸流動將噴口處的空氣不斷吸走，使得壓力下降而形成移動的真空度，最終達成機器人I的抓具上的真空吸取動作。所述真空電磁閥用于控制送氣狀態(tài)以實現(xiàn)機器人I的對板料(未圖示)的吸取和吹掉動作。使用時，通過在工控機3上選擇需要的真空電磁閥及相應(yīng)參數(shù)，并在選擇后通知PLC控制器2根據(jù)工控機3上的選擇有效控制機器人I的上料操作。所述雙料檢測裝置112是在獲得PLC控制器2的指示后根據(jù)在工控機3上設(shè)置的板料厚度進行連片檢測；如果是連片，則使機器人I將板料放置廢料區(qū)，從而實現(xiàn)機器人I對不同材質(zhì)、不同厚度的板料進行抓取搬運的控制。結(jié)合圖2所示，本發(fā)明中所述工控機3是基于OPC協(xié)議與所述機器人I和PLC控制器2分別進行信息交互，并設(shè)置有分別與機器人I和PLC控制器2進行信息交互的第一OPC服務(wù)器31和第二OPC服務(wù)器32、采用組態(tài)軟件構(gòu)建的人機界面33以及連接組態(tài)軟件和第一 OPC服務(wù)器31和第二 OPC服務(wù)器32的連接插件34。所述組態(tài)軟件為inTouch組態(tài)軟件，所述連接插件34為OPC server for inTouch,通過OPC server for inTouch連接插件實現(xiàn)組態(tài)軟件與第一 OPC服務(wù)器31和第二 OPC服務(wù)器32的直接通訊，其能夠支持inTouch點域，自動尋找inTouch路徑，當(dāng)工控機3啟動時自動連接到inTouch組態(tài)軟件,從而實現(xiàn)工控機I的OPC服務(wù)器31、32與inTouch組態(tài)軟件的通訊及數(shù)據(jù)采集,并通過OPC serverfor inTouch連接插件實現(xiàn)不同OPC服務(wù)器的通訊。所述工控機3還設(shè)置有對人機界面33的參數(shù)進行保存的數(shù)據(jù)庫35，所述組態(tài)軟件使用SQL函數(shù)與數(shù)據(jù)庫35中的信息進行交互，并通過編寫腳本實現(xiàn)對人機界面33上的所有參數(shù)的處理和保存，并根據(jù)生產(chǎn)需要進行查詢與修改，同時能夠顯示報警和系統(tǒng)事件，最終實現(xiàn)對整個生產(chǎn)過程進行實時的監(jiān)控。在本實施方式中，所述機器人I為ABB機器人,所述第一 OPC服務(wù)器31米用ABBIRC5 OPC服務(wù)器，所述第二 OPC服務(wù)器采用INAT OPC服務(wù)器。結(jié)合圖3所示,通過OPC server for inTouch連接插件根據(jù)第一 OPC服務(wù)器采集的機器人I的現(xiàn)場數(shù)據(jù)配置OPC服務(wù)器對象，添加機器人I的各項參數(shù)信息及相關(guān)信號，同時在組態(tài)軟件中與其信息相關(guān)聯(lián)并選擇相應(yīng)的通訊協(xié)議，此處的相關(guān)聯(lián)即根據(jù)OPC serverfor inTouch連接插件添加的各項參數(shù)信息及相關(guān)信號等添加訪問名、定義標記名、倉ll建相應(yīng)的動畫鏈接、添加數(shù)據(jù)庫及編輯腳本等；最終在人機界面33上根據(jù)上述采集的相關(guān)數(shù)據(jù)人工設(shè)置機器人I的偏移值，通過控制該偏移值以提高機器人I的控制精度。在此連接插件中還可以監(jiān)控其機器人I與組態(tài)軟件的連接狀況并發(fā)出報警信號。綜上所述，本發(fā)明 機器人控制系統(tǒng)100以O(shè)PC及以太網(wǎng)為基礎(chǔ)，建立工控機3、機器人I及PLC控制器2之間的遠程通訊連接，通過與機器人I連接的第一 OPC服務(wù)器31實時采集機器人I的運動信號，通過以太網(wǎng)遠程傳輸采集的信號，并結(jié)合通過組態(tài)軟件構(gòu)建的人機界面33實現(xiàn)遠程通訊和遠程監(jiān)控；由此不僅實現(xiàn)了工控機3與機器人I設(shè)備的直接通訊，而且在人機界面33上能夠直接讀取和發(fā)送參數(shù)，實現(xiàn)遠程數(shù)據(jù)采集和生產(chǎn)過程實時監(jiān)控、靈活控制、遠程傳輸?shù)?，不僅提高了控制精度，而且使機器人I的診斷及維修更方便快捷；并且本發(fā)明機器人控制系統(tǒng)100應(yīng)用于工業(yè)領(lǐng)域，簡單方便靈活，具有更大的實用價值。應(yīng)當(dāng)理解，雖然本說明書按照實施方式加以描述，但并非每個實施方式僅包含一個獨立的技術(shù)方案，說明書的這種敘述方式僅僅是為清楚起見，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)將說明書作為一個整體，各實施方式中的技術(shù)方案也可以經(jīng)適當(dāng)組合，形成本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的其他實施方式。上文所列出的一系列的詳細說明僅僅是針對本發(fā)明的可行性實施方式的具體說明，它們并非用以限制本發(fā)明的保護范圍，凡未脫離本發(fā)明技藝精神所作的等效實施方式或變更均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種機器人控制系統(tǒng),其特征在于,所述機器人控制系統(tǒng)包括: 機器人； PLC控制器，通過以太網(wǎng)與機器人通信連接，并向機器人輸入控制指令以供機器人執(zhí)行相應(yīng)操作； 設(shè)置有組態(tài)軟件的工控機，通過以太網(wǎng)分別與所述機器人和PLC控制器相通訊連接，并基于OPC協(xié)議與所述機器人和PLC控制器分別進行信息交互，所述工控機還設(shè)置有分別與機器人和PLC控制器進行信息交互的第一 OPC服務(wù)器和第二 OPC服務(wù)器、采用組態(tài)軟件構(gòu)建的人機界面以及連接組態(tài)軟件和第一 OPC服務(wù)器和第二 OPC服務(wù)器的連接插件。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機器人控制系統(tǒng)，其特征在于:所述組態(tài)軟件為inTouch組態(tài)軟件。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機器人控制系統(tǒng)，其特征在于:所述工控機還設(shè)置有對人機界面的參數(shù)進行保存的數(shù)據(jù)庫，所述組態(tài)軟件使用SQL函數(shù)與數(shù)據(jù)庫中的信息進行交互。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的 機器人控制系統(tǒng)，其特征在于:所述機器人為ABB機器人，所述第一 OPC服務(wù)器采用ABB IRC5 OPC服務(wù)器，所述第二 OPC服務(wù)器采用INAT OPC服務(wù)器。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機器人控制系統(tǒng)，其特征在于:所述機器人包括機器人本體和機器人控制柜，所述機器人本體包括六個轉(zhuǎn)軸及分別驅(qū)動六個轉(zhuǎn)軸的交流伺服電機。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的機器人控制系統(tǒng)，其特征在于:所述機器人本體還包括固定在機器人本體的末端關(guān)節(jié)上的雙料檢測裝置。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的機器人控制系統(tǒng)，其特征在于:所述機器人本體還包括有固定在機器人本體的末端關(guān)節(jié)上的真空裝置。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的機器人控制系統(tǒng)，其特征在于:所述真空裝置包括利用噴管高速噴射壓縮空氣的真空發(fā)生器和控制送氣狀態(tài)的真空電磁閥。
全文摘要
本發(fā)明提供一種機器人控制系統(tǒng)，其包括機器人；PLC控制器，通過以太網(wǎng)與機器人通信連接，并向機器人輸入控制指令以供機器人執(zhí)行相應(yīng)操作；設(shè)置有組態(tài)軟件的工控機，通過以太網(wǎng)分別與所述機器人和PLC控制器相通訊連接，并基于OPC協(xié)議與所述機器人和PLC控制器分別進行信息交互，所述工控機還設(shè)置有分別與機器人和PLC控制器進行信息交互的第一OPC服務(wù)器和第二OPC服務(wù)器、采用組態(tài)軟件構(gòu)建的人機界面以及連接組態(tài)軟件和第一OPC服務(wù)器和第二OPC服務(wù)器的連接插件。
文檔編號B25J9/16GK103240740SQ20131017114
公開日2013年8月14日 申請日期2013年5月10日 優(yōu)先權(quán)日2013年5月10日
發(fā)明者郭敬, 侯寶輝, 李定坤, 倪廣明, 林濤, 孫靜峰, 朱振友 申請人:北人機器人系統(tǒng)(蘇州)有限公司, 上海寶鋼阿賽洛激光拼焊有限公司