一種噴漆機(jī)器人的計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
:
[0001]本發(fā)明涉及自動控制技術(shù)領(lǐng)域，更具體地，涉及一種噴漆機(jī)器人計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。
【背景技術(shù)】
[0002]由于一般噴涂作業(yè)工作環(huán)境條件惡劣，大多是在有害氣體和污染嚴(yán)重的環(huán)境中工作，采用噴漆機(jī)器人，可以使工人從有害身體健康的環(huán)境中解脫出來；另外，采用噴漆機(jī)器人還可實(shí)現(xiàn)工序自動化，生產(chǎn)效率大幅度提高(生產(chǎn)效率出手工操作提高5倍以上)，同時(shí)可以節(jié)省大量的噴涂材料，減少原材料的浪費(fèi)，并可提高噴涂產(chǎn)品的質(zhì)量。因此，噴漆機(jī)器人具有很好的社會效益和經(jīng)濟(jì)效益。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]針對上述問題，本發(fā)明提供了一種噴漆機(jī)器人的計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)。主要是指，噴漆機(jī)器人的工作分為示教和再現(xiàn)兩個(gè)過程。所謂示教，即操作人員用手操縱操作機(jī)的關(guān)節(jié)和手腕，根據(jù)噴漆工件的型面進(jìn)行示教。此時(shí)，中央處理器通過旋轉(zhuǎn)變壓器將示教過程中檢測到的參數(shù)存入存儲器，即把示教噴漆的空間軌跡記錄下來。所謂再現(xiàn)，即由計(jì)算機(jī)控制機(jī)器人運(yùn)動，中央處理器將示教時(shí)記錄的空間軌跡信息取出，經(jīng)過插補(bǔ)運(yùn)算與采樣得到的位置數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，然后將其差值調(diào)節(jié)后輸出，控制操作機(jī)按示教的軌跡運(yùn)動。
[0004]具體為，一種噴漆機(jī)器人的計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)，其特征在于采用示教再現(xiàn)的操作方式，噴漆機(jī)器人的工作分為示教和再現(xiàn)兩個(gè)過程，所述示教，即操作人員用手操縱操作機(jī)的關(guān)節(jié)和手腕，根據(jù)噴漆工件的型面進(jìn)行示教，所述再現(xiàn)，即由計(jì)算機(jī)控制機(jī)器人運(yùn)動，控制操作機(jī)按示教的軌跡運(yùn)動。
[0005]進(jìn)一步地，所述再現(xiàn)過程，具體為中央處理器將示教時(shí)記錄的空間軌跡信息取出，經(jīng)過插補(bǔ)運(yùn)算與采樣得到的位置數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，然后將其差值調(diào)節(jié)后輸出，控制操作機(jī)按示教的軌跡運(yùn)動。
[0006]進(jìn)一步地，所述控制系統(tǒng)的控制方式為連續(xù)控制和點(diǎn)位控制。
[0007]進(jìn)一步地，所述控制系統(tǒng)采用雙CPU工作，主CPU主要用于系統(tǒng)管理、插補(bǔ)運(yùn)算、坐標(biāo)變換、數(shù)據(jù)存儲、噴漆控制及故障處理；從CPU主要用于電液伺服回路控制。
[0008]進(jìn)一步地，所述兩個(gè)CPU各自配有相應(yīng)的I/O接口和D/A接口，兩個(gè)CPU之間有交換數(shù)據(jù)及命令的通信接口 ；從CPU通過通信接口與主CPU保持同步，機(jī)器人的運(yùn)動軌跡數(shù)據(jù)及控制軟件可以存入存儲器。
[0009]進(jìn)一步地，所述主CPU為8088，并配有協(xié)議處理器8087 ;和/或從CPU為CPU8086 ；和/或所述電液伺服回路為6個(gè)。
[0010]進(jìn)一步地，操作指令通過示教盒和功能鍵盤輸入。
[0011]進(jìn)一步地，所述示教盒和功能鍵盤各有一片8031單片機(jī)，所述功能鍵盤上有48個(gè)功能鍵，可完成全部機(jī)器人的控制操作，所述示教盒上有24個(gè)按鍵和數(shù)碼管顯示。
[0012]進(jìn)一步地，所述控制系統(tǒng)還包括故障顯示及處理系統(tǒng)，可以用聲和光的形式把故障顯示出來，同時(shí)還可以作故障處理。
[0013]進(jìn)一步地，機(jī)器人的軟件主程序采用匯編語言編程及模塊化設(shè)計(jì)方法，并使用了自編漢字庫、程序由主系統(tǒng)自檢、初始化及主菜單、示教、再現(xiàn)、歸位、排隊(duì)和故障處理等幾部分組成。
[0014]進(jìn)一步地，所述從CPU主要由單板機(jī)及外圍電路組成，在示教方式下，接收機(jī)器人瞬時(shí)位置的自由度信號，經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換后送到主機(jī)；在歸位及再現(xiàn)方式下，完成回路控制規(guī)律的運(yùn)算，使系統(tǒng)達(dá)到要求的精度和動態(tài)指標(biāo)。
【附圖說明】
[0015]圖1為本發(fā)明實(shí)施的微型計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0016]為了使本技術(shù)領(lǐng)域的人員更好地理解本發(fā)明的技術(shù)方案，并使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更加明顯易懂，下面結(jié)合實(shí)施例附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。圖1為本發(fā)明實(shí)施的微型計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)框圖。
[0017]計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)是噴漆機(jī)器人控制的核心。其操作方式是示教再現(xiàn)，控制方式為CP (連續(xù)控制)和PTP (點(diǎn)位控制)O
[0018]本系統(tǒng)的硬件采用雙CPU工作，其中主CPU為8088，并配有協(xié)議處理器8087。主CPU8088主要用于系統(tǒng)管理、插補(bǔ)運(yùn)算、坐標(biāo)變換、數(shù)據(jù)存儲、噴漆控制及故障處理；從CPU8086主要用于6個(gè)電液伺服回路控制。兩個(gè)CPU各自配有相應(yīng)的I/O接口和D/A接口，兩個(gè)CPU之間有交換數(shù)據(jù)及命令的通信接口。從CPU通過通信接口與主CPU保持同步，機(jī)器人的運(yùn)動軌跡數(shù)據(jù)及控制軟件可以存入存儲器。
[0019]操作指令通過示教盒和功能鍵盤輸入，其中各有一片8031單片機(jī)，分別完成鍵盤的輸入功能。鍵盤上有48個(gè)功能鍵，可完成全部機(jī)器人的控制操作。示教盒上有24個(gè)按鍵和數(shù)碼管顯示，利用示教盒操作可以方便地在噴漆現(xiàn)場工作。
[0020]控制裝置還具有完善的故障顯示及處理系統(tǒng)，可以用聲和光的形式把故障顯示出來，同時(shí)還可以作故障處理，對于無危險(xiǎn)的故障，則以聲、光信號報(bào)警，提示人們即使處理。機(jī)器人的軟件主程序采用匯編語言編程及模塊化設(shè)計(jì)方法，并使用了自編漢字庫、程序由主系統(tǒng)自檢、初始化及主菜單、示教、再現(xiàn)、歸位、排隊(duì)和故障處理等幾部分組成。從機(jī)主要由單板機(jī)及外圍電路組成，它的主要任務(wù)是:在示教方式下，接收機(jī)器人瞬時(shí)位置的6個(gè)自由度信號，經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換后送到主機(jī)；在歸位及再現(xiàn)方式下，完成6個(gè)回路控制規(guī)律的運(yùn)算，使系統(tǒng)達(dá)到要求的精度和動態(tài)指標(biāo)。
[0021]以上所述，僅為本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】，本發(fā)明還可以應(yīng)用在其它自動控制技術(shù)領(lǐng)域及設(shè)備中；以上描述均僅為參考性的，本領(lǐng)域技術(shù)人員可根據(jù)實(shí)際需要選擇適當(dāng)?shù)膽?yīng)用器件，而不脫離本發(fā)明的范圍。本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)該以權(quán)利要求所界定的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種噴漆機(jī)器人的計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)，其特征在于采用示教再現(xiàn)的操作方式，噴漆機(jī)器人的工作分為示教和再現(xiàn)兩個(gè)過程，所述示教，即操作人員用手操縱操作機(jī)的關(guān)節(jié)和手腕，根據(jù)噴漆工件的型面進(jìn)行示教，所述再現(xiàn)，即由計(jì)算機(jī)控制機(jī)器人運(yùn)動，控制操作機(jī)按示教的軌跡運(yùn)動。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的噴漆機(jī)器人的計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)，其特征在于，所述再現(xiàn)過程，具體為中央處理器將示教時(shí)記錄的空間軌跡信息取出，經(jīng)過插補(bǔ)運(yùn)算與采樣得到的位置數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，然后將其差值調(diào)節(jié)后輸出，控制操作機(jī)按示教的軌跡運(yùn)動；和/或所述控制系統(tǒng)的控制方式為連續(xù)控制和點(diǎn)位控制。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的噴漆機(jī)器人的計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)，其特征在于，所述控制系統(tǒng)采用雙CPU工作，主CPU主要用于系統(tǒng)管理、插補(bǔ)運(yùn)算、坐標(biāo)變換、數(shù)據(jù)存儲、噴漆控制及故障處理；從CPU主要用于電液伺服回路控制。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的噴漆機(jī)器人的計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)，其特征在于，所述兩個(gè)CPU各自配有相應(yīng)的I/O接口和D/A接口，兩個(gè)CPU之間有交換數(shù)據(jù)及命令的通信接口 ；從CPU通過通信接口與主CPU保持同步，機(jī)器人的運(yùn)動軌跡數(shù)據(jù)及控制軟件可以存入存儲器。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的噴漆機(jī)器人的計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)，其特征在于，所述主CPU為8088，并配有協(xié)議處理器8087 ;和/或從CPU為CPU8086 ;和/或所述電液伺服回路為6個(gè)。6.根據(jù)權(quán)利要求1、2或5所述的噴漆機(jī)器人的計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)，其特征在于，操作指令通過示教盒和功能鍵盤輸入。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的噴漆機(jī)器人的計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)，其特征在于，所述示教盒和功能鍵盤各有一片8031單片機(jī)，所述功能鍵盤上有48個(gè)功能鍵，可完成全部機(jī)器人的控制操作，所述示教盒上有24個(gè)按鍵和數(shù)碼管顯示。8.根據(jù)權(quán)利要求1、2或5所述的噴漆機(jī)器人的計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)，其特征在于，所述控制系統(tǒng)還包括故障顯示及處理系統(tǒng)，可以用聲和光的形式把故障顯示出來，同時(shí)還可以作故障處理。9.根據(jù)權(quán)利要求1、2或5所述的噴漆機(jī)器人的計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)，其特征在于，機(jī)器人的軟件主程序采用匯編語言編程及模塊化設(shè)計(jì)方法，并使用了自編漢字庫、程序由主系統(tǒng)自檢、初始化及主菜單、示教、再現(xiàn)、歸位、排隊(duì)和故障處理等幾部分組成。10.根據(jù)權(quán)利要求3所述的噴漆機(jī)器人的計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)，其特征在于，所述從CPU主要由單板機(jī)及外圍電路組成，在示教方式下，接收機(jī)器人瞬時(shí)位置的自由度信號，經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換后送到主機(jī)；在歸位及再現(xiàn)方式下，完成回路控制規(guī)律的運(yùn)算，使系統(tǒng)達(dá)到要求的精度和動態(tài)指標(biāo)。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種噴漆機(jī)器人的計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)，噴漆機(jī)器人的工作分為示教和再現(xiàn)兩個(gè)過程。所謂示教，即操作人員用手操縱操作機(jī)的關(guān)節(jié)和手腕，根據(jù)噴漆工件的型面進(jìn)行示教。此時(shí)，中央處理器通過旋轉(zhuǎn)變壓器將示教過程中檢測到的參數(shù)存入存儲器，即把示教噴漆的空間軌跡記錄下來。所謂再現(xiàn)，即由計(jì)算機(jī)控制機(jī)器人運(yùn)動，中央處理器將示教時(shí)記錄的空間軌跡信息取出，經(jīng)過插補(bǔ)運(yùn)算與采樣得到的位置數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，然后將其差值調(diào)節(jié)后輸出，控制操作機(jī)按示教的軌跡運(yùn)動。
【IPC分類】B05B13/04, G05B19/042
【公開號】CN104907208
【申請?zhí)枴緾N201510377843
【發(fā)明人】江濤, 沙文瀚
【申請人】奇瑞汽車股份有限公司
【公開日】2015年9月16日
【申請日】2015年6月27日