本發(fā)明屬于工業(yè)機(jī)器人技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種基于PLC的噴涂機(jī)器人控制系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

噴漆作業(yè)是一種有害有毒、單調(diào)重復(fù)的勞動(dòng)，是工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用的重要行業(yè)之一。開發(fā)噴漆機(jī)器人，最終向用戶提供成本較低的機(jī)器人生產(chǎn)線，開發(fā)的機(jī)器人最好能在用戶原有人工噴漆生產(chǎn)線上直接代替噴漆工人進(jìn)行生產(chǎn)。而目前對(duì)于噴涂機(jī)器人的設(shè)計(jì)，存在一些困難，主要表現(xiàn)在：在產(chǎn)品空間占用上受原有生產(chǎn)環(huán)境的制約，另外由于是面向?qū)嶋H生產(chǎn)過程而設(shè)計(jì)的機(jī)器人系統(tǒng)，對(duì)于機(jī)器人的靈活性、重復(fù)性和穩(wěn)定性要求就較高。因此，需要在現(xiàn)有生產(chǎn)環(huán)境和生產(chǎn)條件下設(shè)計(jì)一種適應(yīng)性強(qiáng)、便于靈活操作的機(jī)器人控制系統(tǒng)，以解決上述技術(shù)問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種基于PLC的噴涂機(jī)器人控制系統(tǒng)，通過該系統(tǒng)的應(yīng)用，解決了現(xiàn)有的問題。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

本發(fā)明為一種基于PLC的噴涂機(jī)器人控制系統(tǒng)，包括PLC控制器，所述PLC控制器連接有控制面板、觸摸屏、端子轉(zhuǎn)接臺(tái)一、端子轉(zhuǎn)接臺(tái)二、端子轉(zhuǎn)接臺(tái)三、生產(chǎn)線啟?？刂颇K、定位系統(tǒng)傳感信號(hào)模塊、電磁閥，所述端子轉(zhuǎn)接臺(tái)一連接有第一伺服驅(qū)動(dòng)器和第二伺服驅(qū)動(dòng)器，所述第一伺服驅(qū)動(dòng)器依次連接有第一伺服電機(jī)、機(jī)器人縱臂，所述第二伺服驅(qū)動(dòng)器依次連接有第二伺服電機(jī)、機(jī)器人橫臂；所述端子轉(zhuǎn)接臺(tái)二連接有第三伺服驅(qū)動(dòng)器，所述第三伺服驅(qū)動(dòng)器依次連接有第三伺服電機(jī)、旋轉(zhuǎn)平臺(tái)；所述端子轉(zhuǎn)接臺(tái)三連接有第四伺服驅(qū)動(dòng)器和第五伺服驅(qū)動(dòng)器，所述第四伺服驅(qū)動(dòng)器依次連接有第四伺服電機(jī)、機(jī)器人擺臂，所述第五伺服驅(qū)動(dòng)器依次連接有第五伺服電機(jī)、噴頭；所述電磁閥連接至噴頭。

進(jìn)一步地，所述PLC控制器包括CPU模塊、位置速度控制模塊和數(shù)字量輸出模塊，所述CPU模塊用于完成整個(gè)系統(tǒng)的邏輯運(yùn)算以及與上位機(jī)觸摸屏的信息交互，所述位置速度控制模塊主要完成伺服驅(qū)動(dòng)器的位置和方向控制，所述數(shù)字量輸出模塊用于采集外部信息并將系統(tǒng)的工作狀況通過控制面板顯示出來，所述數(shù)字量輸出模塊分別與控制面板、生產(chǎn)線啟?？刂颇K、定位系統(tǒng)傳感信號(hào)模塊進(jìn)行信息交互。

進(jìn)一步地，所述觸摸屏觸摸屏作為PLC控制器的上位機(jī)，與PLC控制器進(jìn)行信息交互，通過觸摸屏向PLC控制器發(fā)送相應(yīng)控制指令，并將PLC控制器的運(yùn)行的狀況顯示出來。

進(jìn)一步地，所述第一伺服驅(qū)動(dòng)器、第二伺服驅(qū)動(dòng)器和第三伺服驅(qū)動(dòng)器均采用交流伺服驅(qū)動(dòng)器，第一伺服電機(jī)、第二伺服電機(jī)和第三伺服電機(jī)均采用交流伺服電機(jī)；所述第四伺服驅(qū)動(dòng)器和第五伺服驅(qū)動(dòng)器均采用直流伺服驅(qū)動(dòng)器，第四伺服電機(jī)和第五伺服電機(jī)均采用直流伺服電機(jī)。

進(jìn)一步地，所述噴頭的開關(guān)狀態(tài)由PLC控制器的一個(gè)輸出點(diǎn)經(jīng)電磁閥控制，該噴頭開關(guān)的具體時(shí)序有PLC控制器內(nèi)部的控制算法和控制邏輯實(shí)現(xiàn)。

進(jìn)一步地，所述定位系統(tǒng)傳感信號(hào)模塊用于檢測(cè)待噴漆產(chǎn)品的位置信號(hào)并反饋至PLC控制器，然后由PLC控制器控制生產(chǎn)線啟?？刂颇K進(jìn)行啟?？刂苿?dòng)作。

本發(fā)明具有以下有益效果：

本發(fā)明通過PLC控制器作為系統(tǒng)控制中心，對(duì)該系統(tǒng)各模塊進(jìn)行統(tǒng)一控制，且各模塊功能相對(duì)獨(dú)立，有利于提高系統(tǒng)的自動(dòng)化控制水平以及各模塊的單獨(dú)調(diào)試和維保；通過選用交流伺服驅(qū)動(dòng)器以及交流伺服電機(jī)，有利于驅(qū)動(dòng)機(jī)器人縱臂、機(jī)器人橫臂和旋轉(zhuǎn)平臺(tái)這些相對(duì)較大的負(fù)載機(jī)構(gòu)；通過選用直流伺服驅(qū)動(dòng)器和直流伺服電機(jī)，有利于驅(qū)動(dòng)機(jī)器人擺臂和噴頭等相對(duì)較小的負(fù)載機(jī)構(gòu)，便于相應(yīng)機(jī)構(gòu)的靈活運(yùn)轉(zhuǎn)；通過設(shè)置觸摸屏，作為PLC控制器的上位機(jī)，繼而控制機(jī)械臂的運(yùn)轉(zhuǎn)以及顯示PLC控制器的運(yùn)行狀態(tài)，避免設(shè)置過多輸入輸出模塊，有利于節(jié)約成本和簡(jiǎn)化系統(tǒng)。

當(dāng)然，實(shí)施本發(fā)明的任一產(chǎn)品并不一定需要同時(shí)達(dá)到以上所述的所有優(yōu)點(diǎn)。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例描述所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發(fā)明的一種基于PLC的噴涂機(jī)器人控制系統(tǒng)的組成框圖。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其它實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

請(qǐng)參閱圖1所示，本發(fā)明為一種基于PLC的噴涂機(jī)器人控制系統(tǒng)，包括PLC控制器，PLC控制器連接有控制面板、觸摸屏、端子轉(zhuǎn)接臺(tái)一、端子轉(zhuǎn)接臺(tái)二、端子轉(zhuǎn)接臺(tái)三、生產(chǎn)線啟停控制模塊、定位系統(tǒng)傳感信號(hào)模塊、電磁閥，端子轉(zhuǎn)接臺(tái)一連接有第一伺服驅(qū)動(dòng)器和第二伺服驅(qū)動(dòng)器，第一伺服驅(qū)動(dòng)器依次連接有第一伺服電機(jī)、機(jī)器人縱臂，第二伺服驅(qū)動(dòng)器依次連接有第二伺服電機(jī)、機(jī)器人橫臂；端子轉(zhuǎn)接臺(tái)二連接有第三伺服驅(qū)動(dòng)器，第三伺服驅(qū)動(dòng)器依次連接有第三伺服電機(jī)、旋轉(zhuǎn)平臺(tái)；端子轉(zhuǎn)接臺(tái)三連接有第四伺服驅(qū)動(dòng)器和第五伺服驅(qū)動(dòng)器，第四伺服驅(qū)動(dòng)器依次連接有第四伺服電機(jī)、機(jī)器人擺臂，第五伺服驅(qū)動(dòng)器依次連接有第五伺服電機(jī)、噴頭；電磁閥連接至噴頭。

其中，PLC控制器中的CPU采用OMRON的CJ2M-CPU14控制器，PLC控制器內(nèi)部配置有位置速度控制模塊和兩個(gè)數(shù)字量輸出模塊，位置速度控制模塊選用OMRON的CJ1W-NC414，數(shù)字量輸出模塊選用OMRON的CJ1W-ID211，CPU主要完成整個(gè)系統(tǒng)的邏輯運(yùn)算以及與上位機(jī)觸摸屏的信息交互，位置速度控制模塊主要完成伺服驅(qū)動(dòng)器的位置和方向控制，數(shù)字量輸出模塊用于采集外部信息并將系統(tǒng)的工作狀況通過控制面板顯示出來，數(shù)字量輸出模塊分別與控制面板、生產(chǎn)線啟停控制模塊、定位系統(tǒng)傳感信號(hào)模塊進(jìn)行信息交互；觸摸屏采用OMRON的NB-Designer10觸摸屏，該觸摸屏作為PLC控制器的上位機(jī)，與PLC控制器進(jìn)行信息交互，通過觸摸屏向PLC控制器發(fā)送相應(yīng)控制指令，繼而控制機(jī)械臂的動(dòng)作，并將PLC控制器的運(yùn)行的狀況顯示出來，避免使用過多的輸入輸出模塊，有利于節(jié)約成本，簡(jiǎn)化系統(tǒng)。

其中，端子轉(zhuǎn)接臺(tái)是連接位置速度控制模塊與伺服驅(qū)動(dòng)器的中繼單元；第一伺服驅(qū)動(dòng)器、第二伺服驅(qū)動(dòng)器和第三伺服驅(qū)動(dòng)器均采用松下的A5交流伺服驅(qū)動(dòng)器，第一伺服電機(jī)、第二伺服電機(jī)和第三伺服電機(jī)均采用松下的A5交流伺服電機(jī)，交流伺服電機(jī)體積較大，能驅(qū)動(dòng)較大負(fù)載，繼而便于驅(qū)動(dòng)縱臂、橫臂和旋轉(zhuǎn)平臺(tái)；第四伺服驅(qū)動(dòng)器和第五伺服驅(qū)動(dòng)器均采用直流伺服驅(qū)動(dòng)器，第四伺服電機(jī)和第五伺服電機(jī)均采用直流伺服電機(jī)，這是由于機(jī)器人擺臂和噴頭負(fù)載較小，選用體積和質(zhì)量較小的直流電機(jī)，便于機(jī)器人擺臂和噴頭的靈活運(yùn)轉(zhuǎn)。

其中，噴頭的開關(guān)狀態(tài)由PLC控制器的一個(gè)輸出點(diǎn)經(jīng)電磁閥控制，噴頭開關(guān)的具體時(shí)序有PLC內(nèi)部的控制算法和控制邏輯實(shí)現(xiàn)。

其中，定位系統(tǒng)傳感信號(hào)模塊用于檢測(cè)待噴漆產(chǎn)品的位置信號(hào)并反饋至PLC控制器，然后由PLC控制器控制生產(chǎn)線啟?？刂颇K進(jìn)行啟?？刂苿?dòng)作。

在本說明書的描述中，參考術(shù)語“一個(gè)實(shí)施例”、“示例”、“具體示例”等的描述意指結(jié)合該實(shí)施例或示例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)包含于本發(fā)明的至少一個(gè)實(shí)施例或示例中。在本說明書中，對(duì)上述術(shù)語的示意性表述不一定指的是相同的實(shí)施例或示例。而且，描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)可以在任何的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例或示例中以合適的方式結(jié)合。

最后需要說明的是，以上公開的本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例只是用于幫助闡述本發(fā)明。優(yōu)選實(shí)施例并沒有詳盡敘述所有的細(xì)節(jié)，也不限制該發(fā)明僅為所述的具體實(shí)施方式。顯然，根據(jù)本說明書的內(nèi)容，可作很多的修改和變化。本說明書選取并具體描述這些實(shí)施例，是為了更好地解釋本發(fā)明的原理和實(shí)際應(yīng)用，從而使所屬技術(shù)領(lǐng)域技術(shù)人員能很好地理解和利用本發(fā)明。本發(fā)明僅受權(quán)利要求書及其全部范圍和等效物的限制。