本實用新型屬于工業(yè)自動化生產(chǎn)設(shè)備的技術(shù)領(lǐng)域。更具體地，本實用新型涉及一種工業(yè)機(jī)器人的運行控制系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

隨著科技的進(jìn)步，工業(yè)機(jī)器人市場的大幕已經(jīng)拉開，世界機(jī)器人市場的需求即將進(jìn)人噴發(fā)期，中國潛在的巨大機(jī)械設(shè)備生產(chǎn)市場需求已初露端倪，工業(yè)機(jī)器人進(jìn)軍機(jī)床行業(yè)投資前景可期。

但是，由于目前的工業(yè)機(jī)器人的運動構(gòu)件的結(jié)構(gòu)和控制方式還不夠合理，其準(zhǔn)確性和靈活性還存在很大的不足。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型提供一種工業(yè)機(jī)器人的運行控制系統(tǒng)，其目的是提高工業(yè)機(jī)器人的運動準(zhǔn)確性和靈活性。

為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型采取的技術(shù)方案為：

本實用新型的工業(yè)機(jī)器人的運行控制系統(tǒng)，所述的工業(yè)機(jī)器人安裝在機(jī)器人滑軌上；所述的控制系統(tǒng)是在所述的機(jī)器人滑軌的極限位置上設(shè)置行程開關(guān)或接近開關(guān)。

所述的機(jī)器人滑軌上設(shè)置滑軌伺服電機(jī)；所述的工業(yè)機(jī)器人由所述的滑軌伺服電機(jī)驅(qū)動運行。

所述的滑軌伺服電機(jī)采用V80伺服電機(jī)，其技術(shù)參數(shù)為：電機(jī)轉(zhuǎn)一圈所需脈沖數(shù)為1000個脈沖，電機(jī)轉(zhuǎn)一圈滑軌的位移為28mm。

所述的控制系統(tǒng)在所述的機(jī)器人滑軌的極限位置上設(shè)置極限位置硬開關(guān)。

所述的控制系統(tǒng)在所述的機(jī)器人滑軌上設(shè)置滑軌參考位置開關(guān)。

所述的控制系統(tǒng)采用PLC。

所述的PLC采用32位的高速CPU226CN系列。

為了實現(xiàn)與上述技術(shù)方案相同的發(fā)明目的，本實用新型還提供了以上所述的工業(yè)機(jī)器人的運行控制系統(tǒng)的控制方法，其技術(shù)方案是：

首先進(jìn)行電源開關(guān)打開，然后包括以下分別進(jìn)行的操作：自動開關(guān)啟動按鈕按下、手動開關(guān)操作、停止按鈕按下、急停按鈕按下；

在所述的手動開關(guān)操作時，運行指示燈亮；可以直接點動工業(yè)機(jī)器人左右、上下移動；發(fā)送手動運動狀態(tài)到控制系統(tǒng)；

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(jī)輸出；發(fā)送一個停止信號給控制系統(tǒng)；復(fù)位運行、自動、手動、待機(jī)狀態(tài)；

在所述的急停按鈕按下時，PLC處于停止?fàn)顟B(tài)；復(fù)位運行、自動、手動狀態(tài)；

在所述的自動開關(guān)啟動按鈕按下時，發(fā)出一個自動狀態(tài)信號到控制系統(tǒng)；檢測工業(yè)機(jī)器人準(zhǔn)備信號、安全位置信號；檢測機(jī)床準(zhǔn)備信號；上電取消各機(jī)床報警狀態(tài)，使其處于準(zhǔn)備狀態(tài)；工業(yè)機(jī)器人準(zhǔn)備信號為ON時，開始啟動復(fù)位程序，復(fù)位完成后，發(fā)出機(jī)器人滑軌準(zhǔn)備信號；

工作即將開始，此時為0步驟；然后分別進(jìn)行以下兩個過程：

1、從傳輸工位臺抓料到機(jī)床上，等待上位機(jī)移動命令，指定需要走到哪個工位、移動到哪臺機(jī)床，并給出一個動作信號；移動路徑由上位機(jī)發(fā)送；移動時進(jìn)行加、減速控制；

移動位置到達(dá)時，發(fā)送一個移動位置到達(dá)信號；等待工業(yè)機(jī)器人發(fā)送取料完成信號；

取料完成時，判斷機(jī)器人滑軌需要移動到對應(yīng)的機(jī)床放料位置，滑軌移動中熄滅位置到達(dá)信號；移動到對應(yīng)的放料位置重新輸出位置到達(dá)信號；

工業(yè)機(jī)器人開始放料；

2、從機(jī)床抓料到工位臺上，等待上位機(jī)移動命令，指定需要走到哪個機(jī)床、移動到哪臺工位臺，并給出一個動作信號；移動路徑由上位機(jī)發(fā)送；移動時進(jìn)行加、減速控制；

移動位置到達(dá)時，發(fā)送一個移動位置到達(dá)信號；等待工業(yè)機(jī)器人發(fā)送取料完成信號；

取料完成時，判斷機(jī)器人滑軌需要移動到對應(yīng)的工位放料位置，滑軌移動中熄滅位置到達(dá)信號；移動到對應(yīng)的放料位置重新輸出位置到達(dá)信號；

工業(yè)機(jī)器人開始放料；

在上述兩個過程中的工業(yè)機(jī)器人開始放料時，等待工業(yè)機(jī)器人發(fā)回放料完成信號；放料完成后，機(jī)器人滑軌發(fā)出待命信號至控制系統(tǒng)的PLC；工業(yè)機(jī)器人處于準(zhǔn)備狀態(tài)；機(jī)器人滑軌可復(fù)位找原點，也可直接待命進(jìn)入下一加工路線；

返回所述的0步驟。

本實用新型采用上述技術(shù)方案，實現(xiàn)高精度的定位(0.01mm)；使工業(yè)機(jī)器人能完成各種工業(yè)現(xiàn)場作業(yè)，工作靈活；滑軌采用行進(jìn)技術(shù)，使系統(tǒng)阻尼系數(shù)、壽命提高、故障率減少；采用最新的PLC控制并容易與工業(yè)現(xiàn)場很多系統(tǒng)對接。

附圖說明

附圖內(nèi)容及圖中的標(biāo)記作簡要說明如下：

圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本實用新型中的機(jī)器人工作流程圖。

圖中標(biāo)記為：

1、工業(yè)機(jī)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(jī)，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(jìn)一步詳細(xì)的說明，以幫助本領(lǐng)域的技術(shù)人員對本實用新型的發(fā)明構(gòu)思、技術(shù)方案有更完整、準(zhǔn)確和深入的理解。

如圖1所表達(dá)的本實用新型的結(jié)構(gòu)，為一種工業(yè)機(jī)器人的運行控制系統(tǒng)。該裝置屬于工業(yè)控制。

為了解決現(xiàn)有技術(shù)存在的問題并克服其缺陷，實現(xiàn)提高工業(yè)機(jī)器人的運動準(zhǔn)確性和靈活性的發(fā)明目的，本實用新型采取的技術(shù)方案為：

如圖1所示，本實用新型的工業(yè)機(jī)器人的運行控制系統(tǒng)，所述的工業(yè)機(jī)器人1安裝在機(jī)器人滑軌上；所述的控制系統(tǒng)是在所述的機(jī)器人滑軌的極限位置上設(shè)置行程開關(guān)或接近開關(guān)。

所述的機(jī)器人滑軌上設(shè)置滑軌伺服電機(jī)4；所述的工業(yè)機(jī)器人1由所述的滑軌伺服電機(jī)4驅(qū)動運行。

所述的滑軌伺服電機(jī)4采用V80伺服電機(jī)，其技術(shù)參數(shù)為：電機(jī)轉(zhuǎn)一圈所需脈沖數(shù)為1000個脈沖，電機(jī)轉(zhuǎn)一圈滑軌的位移為28mm。

所述的控制系統(tǒng)在所述的機(jī)器人滑軌的極限位置上設(shè)置極限位置硬開關(guān)。

所述的控制系統(tǒng)在所述的機(jī)器人滑軌上設(shè)置滑軌參考位置開關(guān)6。

所述的控制系統(tǒng)采用PLC。

所述的PLC采用32位的高速CPU226CN系列。

如圖2所示，為了實現(xiàn)與上述技術(shù)方案相同的發(fā)明目的，本實用新型還提供了以上所述的工業(yè)機(jī)器人的運行控制系統(tǒng)的控制方法，其技術(shù)方案是：

首先進(jìn)行電源開關(guān)打開，然后包括以下分別進(jìn)行的操作：自動開關(guān)啟動按鈕按下、手動開關(guān)操作、停止按鈕按下、急停按鈕按下；

在所述的手動開關(guān)操作時，運行指示燈亮；可以直接點動工業(yè)機(jī)器人左右、上下移動；發(fā)送手動運動狀態(tài)到控制系統(tǒng)；

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(jī)輸出；發(fā)送一個停止信號給控制系統(tǒng)；復(fù)位運行、自動、手動、待機(jī)狀態(tài)；

在所述的急停按鈕按下時，PLC處于停止?fàn)顟B(tài)；復(fù)位運行、自動、手動狀態(tài)；

在所述的自動開關(guān)啟動按鈕按下時，發(fā)出一個自動狀態(tài)信號到控制系統(tǒng)；檢測工業(yè)機(jī)器人準(zhǔn)備信號、安全位置信號；檢測機(jī)床準(zhǔn)備信號；上電取消各機(jī)床報警狀態(tài)，使其處于準(zhǔn)備狀態(tài)；工業(yè)機(jī)器人準(zhǔn)備信號為ON時，開始啟動復(fù)位程序，復(fù)位完成后，發(fā)出機(jī)器人滑軌準(zhǔn)備信號；

工作即將開始，此時為0步驟；然后分別進(jìn)行以下兩個過程：

1、從傳輸工位臺抓料到機(jī)床上，等待上位機(jī)移動命令，指定需要走到哪個工位、移動到哪臺機(jī)床，并給出一個動作信號；移動路徑由上位機(jī)發(fā)送；移動時進(jìn)行加、減速控制；

移動位置到達(dá)時，發(fā)送一個移動位置到達(dá)信號；等待工業(yè)機(jī)器人發(fā)送取料完成信號；

取料完成時，判斷機(jī)器人滑軌需要移動到對應(yīng)的機(jī)床放料位置，滑軌移動中熄滅位置到達(dá)信號；移動到對應(yīng)的放料位置重新輸出位置到達(dá)信號；

工業(yè)機(jī)器人開始放料；

2從機(jī)床抓料到工位臺上，等待上位機(jī)移動命令，指定需要走到哪個機(jī)床、移動到哪臺工位臺，并給出一個動作信號；移動路徑由上位機(jī)發(fā)送；移動時進(jìn)行加、減速控制；

移動位置到達(dá)時，發(fā)送一個移動位置到達(dá)信號；等待工業(yè)機(jī)器人發(fā)送取料完成信號；

取料完成時，判斷機(jī)器人滑軌需要移動到對應(yīng)的工位放料位置，滑軌移動中熄滅位置到達(dá)信號；移動到對應(yīng)的放料位置重新輸出位置到達(dá)信號；

工業(yè)機(jī)器人開始放料；

在上述兩個過程中的工業(yè)機(jī)器人開始放料時，等待工業(yè)機(jī)器人發(fā)回放料完成信號；放料完成后，機(jī)器人滑軌發(fā)出待命信號至控制系統(tǒng)的PLC；工業(yè)機(jī)器人處于準(zhǔn)備狀態(tài)；機(jī)器人滑軌可復(fù)位找原點，也可直接待命進(jìn)入下一加工路線；

返回所述的0步驟。

本裝置應(yīng)用于工業(yè)現(xiàn)場及柔性制造系統(tǒng)。它主要有伺服電機(jī)準(zhǔn)確定位控制滑軌配送，有工業(yè)機(jī)器人負(fù)責(zé)組裝，來實現(xiàn)當(dāng)今各種各樣的高精度的工業(yè)控制現(xiàn)場。

工業(yè)機(jī)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(chǎn)品品質(zhì)。富士康機(jī)器人可以承接生產(chǎn)線精密零件的組裝任務(wù)，更可替代人工在噴涂、焊接、裝配等不良工作環(huán)境中工作，并可與數(shù)控超精密鐵床等工作母機(jī)結(jié)合模具加工生產(chǎn)，提高生產(chǎn)效率，替代部分非技術(shù)工人。

使用工業(yè)機(jī)器人可以降低廢品率和產(chǎn)品成本，提高了機(jī)床的利用率，降低了工人誤操作帶來的殘次零件風(fēng)險等，其帶來的一系列效益也十分明顯，例如減少人工用量、減少機(jī)床損耗、加快技術(shù)創(chuàng)新速度、提高企業(yè)競爭力等。機(jī)器人具有執(zhí)行各種任務(wù)特別是高危任務(wù)的能力，平均故障間隔期達(dá)60000小時以上，比傳統(tǒng)的自動化工藝更加先進(jìn)。

在發(fā)達(dá)國家中工業(yè)機(jī)器人自動化生產(chǎn)線成套裝備已成為自動化裝備的主流及未來的發(fā)展方向。國外汽車行業(yè)、電子電器行業(yè)、工程機(jī)械等行業(yè)已大量使用工業(yè)機(jī)器人自動化生產(chǎn)線以保證產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)高效率。目前典型的成套裝備有大型轎車殼體沖壓自動化系統(tǒng)技術(shù)和成套裝備、大型機(jī)器人車體焊裝自動化系統(tǒng)技術(shù)和成套裝備、電子電器等機(jī)器人柔性自動。

本裝置就是基于高精度的柔性制造現(xiàn)場和設(shè)計發(fā)明的。其創(chuàng)新點及解決的問題如下：

1、實現(xiàn)高精度的定位(0.01mm)；

2、引入工業(yè)機(jī)器人能完成各種工業(yè)現(xiàn)場作業(yè)，工作靈活；

3、滑軌采用德國技術(shù)，使系統(tǒng)阻尼系數(shù)、壽命提高、故障率減少；

4、采用西門子PLC控制并容易與工業(yè)現(xiàn)場很多系統(tǒng)對接。

二、本實用新型的整體設(shè)計方案：

采用先進(jìn)的工業(yè)機(jī)器人作業(yè)，PLC控制等過程，主要用于工業(yè)現(xiàn)場的配送組裝環(huán)節(jié)。其主要技術(shù)指標(biāo)如下：

1、交流電源：AC220V±10％50Hz；

2、使用環(huán)境溫度：0℃～50℃；環(huán)境濕度：≤90％(25℃)；

3、氣源工作壓力：最小0.5Mbar，最大0.8Mbar；

4、V80伺服電機(jī)參數(shù)：電機(jī)轉(zhuǎn)一圈所需脈沖數(shù)為1000個脈沖，電機(jī)轉(zhuǎn)一圈的位移為28mm；

5、控制電源：DC24V/5A；

6、PLC主機(jī)：西門子CPU226CN系列；

7、工作環(huán)境：禁止腐蝕性，可燃性氣體接觸，防止導(dǎo)電塵埃；

8、電動機(jī)：交流伺服馬達(dá)；

9、CPU：32位高速；

10、輸入電源：200-220伏/2相。

上面結(jié)合附圖對本實用新型進(jìn)行了示例性描述，顯然本實用新型具體實現(xiàn)并不受上述方式的限制，只要采用了本實用新型的方法構(gòu)思和技術(shù)方案進(jìn)行的各種非實質(zhì)性的改進(jìn)，或未經(jīng)改進(jìn)將本實用新型的構(gòu)思和技術(shù)方案直接應(yīng)用于其它場合的，均在本實用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。