PLC控制在工业机器人组装系统中的应用

2020-01-19高斌辽宁轻工职业学院

环球市场 2020年31期

高斌辽宁轻工职业学院

随着我国工业领域的持续发展，其中的工艺技术和形式也有了很大改变，工业机器人能够模仿真人进行操作，自动完成工业生产工作，在提高生产效率的同时，还能实现我国的智能化制造战略，将PLC控制技术应用其中，可以使多个工业机器人通过PLC网络连接在一起，并对其进行综合控制，实现多个工业机器人的共同协作和信息互通，进而形成自动化的生产流程。随着PLC控制技术的不断发展，需要加强PLC控制在工业机器人组装系统中的应用研究，提高工业机器人的智能化和自动化程度，有效推动我国工业的发展。

一、工业机器人概述

工业机器人指的是，借助自动控制和重复编程，在制定过程中完成某些操作的一体化机电设备。美国Unimation公司于1962年首次推出一台名为“NUIMATE”的工业机器人，并投入于汽车生产。随着工业机器人的完善与改进，相关技术的不断进步，相关产品的自动化、智能化水平不断提升。作为一种技术含量较高的机电一体化产品，工业机器人能够实现生产线自动化水平的大幅提升，同时也能够克服许多复杂的工业生产环境，在改善工业品质量的同时，也能够大幅节省人力资源，并提高经济效益。

二、PLC技术概述

对于现代工业来说，PLC已经占据了不可替代的重要地位，它与伺服控制和工业机器人一起成为现代工作的重要组成部分，随着CPU处理速度的提升以及PLC技术的快速发展，智能型PLC和分散型PLC已经实现了I/O的远程分散就地安装。PLC软硬件正朝着模块化的方向发展，并且广泛采用了图形显示技术、网络通信技术和计算机技术，实现了系统之间相互连接以及系统自身的远程扩展和局部扩展，并兼容各种网络协议。随着PLC运动控制性能的逐渐提升，PLC技术在工业机器人领域已经得到了十分广泛的应用，加强对PLC技术的研究，对于提高机器人操作精度、加强机器人操作的灵活度有着十分重要的意义。

三、PLC控制在工业机器人组装系统中的应用

PLC控制在工业机器人组装系统中的应用主要可以分为硬件和软件2个方面进行说明。

（一）硬件系统结构

一般工业机器人系统由机械、控制、驱动以及感知4个部分组成。机器人系统主要由四轴机器人、PLC、视觉系统、气缸等部分组成，同时还包括气动和电磁回路。应用PLC控制技术的机器人主要是四轴机器人，其能够自由活动，动作准确、快速，可靠性高。在该系统中，PLC是主要的计算控制中心，其内部装有以太网模块和I/O模块等，可以实现对工业机器人各种运动状态的收集。对于工业机器人组装系统来说，其主要功能是完成货物的装配，因此，需要机器人能够进行一些搬运、抓放、检测等作业，该过程较为复杂，工业机器人进行流水线式的组装时，需要有较高性能的控制系统，而PLC具有较强的抗干扰性能，且具有较强的稳定性，可以对一些接收的信息进行处理，这主要是由于PLC能够对气缸进行控制，再利用PLC将信号输出传递给电磁阀，电磁阀再进行吸合和释放等运动，实现夹具的紧、松功能。在工业生产的装配和检测环节中，PLC、机器人以及视觉系统3个部分能够实现信息传递，利用PLC输出信号或者接收信号，以此来控制机器人的动作，并对生产环节进行检测。

（二）软件系统设计

对于利用PLC控制的工业机器人系统而言，进行软件设计的过程中主要按照机器人操作流程来实现。对于机器人而言，主要是以PLC控制技术为依托，通过各种科技手段，在工业生活中实现手动与自动两大类的操作形式，从而得到的最终产物。因此，对工业机器人进行软件设计过程中，相关技术人员应该针对利用自动控制系统在工业生产流程的特性方面展开进一步研究，对不同的工作流程使用科学的方法判定使用何种流程设计指令最恰当，并且在选定后还要严格对其根据软件系统下达的指令要求执行。在这一过程中相关技术人员可以通过科学的方法，强化对机器人在工业生产流程中的管理。对于将机器人用于工业领域中虽然技术已经相对成熟，但是还有需要改进的地方。对其进行软件建设过程中应该对PLC控制的机器人系统展开初始化设置，可以方便工业生产中的后续工作内容，以防各大工业企业在使用机器人进行自动化生产时，软件控制系统的相关装置，因为软件的原因在从事工业生产时，产生一系列的操作失误。相关技术人员利用科学的方法，在工业自动化生产中使用PLC控制对机器人展开初始化流程的技术时，针对相关操作指令进行编制，确保编制的简单、方便、易操作。同时，在利用机器人系统从事工业生产过程中，可以通过手动控制展开软件设计。因此，相关技术人员要在机器人系统的维护与管理中进行操作设计，在针对手动开关进行软件设计过程中，应该与机器人的手指部件展开进一步连接，以此为基础，对手臂在工作中的高度进行调节，再按软件的设置流程针对机器人工作中，手臂与手腕以及手指等相应部分展开移动操作。想要使PLC控制技术可以提高机器人系统在工业生产中的安全性，应该利用软件设定出一系列的连锁保护流程。此外，相关技术人员对使用PLC控制技术的机器人系统的应用流程进行确认，对自动化控制软件设计的流程展开研究，以此保证所有动作都可以一气呵成，在工业生产中使用PLC控制工业机器人系统时的软件设计，对整个系统来说非常重要。