PLC控制在工業(yè)機器人組裝系統(tǒng)中的應用

高斌 遼寧輕工職業(yè)學院

隨著我國工業(yè)領域的持續(xù)發(fā)展，其中的工藝技術和形式也有了很大改變，工業(yè)機器人能夠模仿真人進行操作，自動完成工業(yè)生產工作，在提高生產效率的同時，還能實現(xiàn)我國的智能化制造戰(zhàn)略，將PLC控制技術應用其中，可以使多個工業(yè)機器人通過PLC網絡連接在一起，并對其進行綜合控制，實現(xiàn)多個工業(yè)機器人的共同協(xié)作和信息互通，進而形成自動化的生產流程。隨著PLC控制技術的不斷發(fā)展，需要加強PLC控制在工業(yè)機器人組裝系統(tǒng)中的應用研究，提高工業(yè)機器人的智能化和自動化程度，有效推動我國工業(yè)的發(fā)展。

一、工業(yè)機器人概述

工業(yè)機器人指的是，借助自動控制和重復編程，在制定過程中完成某些操作的一體化機電設備。美國Unimation公司于1962年首次推出一臺名為“NUIMATE”的工業(yè)機器人，并投入于汽車生產。隨著工業(yè)機器人的完善與改進，相關技術的不斷進步，相關產品的自動化、智能化水平不斷提升。作為一種技術含量較高的機電一體化產品，工業(yè)機器人能夠實現(xiàn)生產線自動化水平的大幅提升，同時也能夠克服許多復雜的工業(yè)生產環(huán)境，在改善工業(yè)品質量的同時，也能夠大幅節(jié)省人力資源，并提高經濟效益。

二、PLC技術概述

對于現(xiàn)代工業(yè)來說，PLC已經占據(jù)了不可替代的重要地位，它與伺服控制和工業(yè)機器人一起成為現(xiàn)代工作的重要組成部分，隨著CPU處理速度的提升以及PLC技術的快速發(fā)展，智能型PLC和分散型PLC已經實現(xiàn)了I/O的遠程分散就地安裝。PLC軟硬件正朝著模塊化的方向發(fā)展，并且廣泛采用了圖形顯示技術、網絡通信技術和計算機技術，實現(xiàn)了系統(tǒng)之間相互連接以及系統(tǒng)自身的遠程擴展和局部擴展，并兼容各種網絡協(xié)議。隨著PLC運動控制性能的逐漸提升，PLC技術在工業(yè)機器人領域已經得到了十分廣泛的應用，加強對PLC技術的研究，對于提高機器人操作精度、加強機器人操作的靈活度有著十分重要的意義。

三、PLC控制在工業(yè)機器人組裝系統(tǒng)中的應用

PLC控制在工業(yè)機器人組裝系統(tǒng)中的應用主要可以分為硬件和軟件2個方面進行說明。

（一）硬件系統(tǒng)結構

一般工業(yè)機器人系統(tǒng)由機械、控制、驅動以及感知4個部分組成。機器人系統(tǒng)主要由四軸機器人、PLC、視覺系統(tǒng)、氣缸等部分組成，同時還包括氣動和電磁回路。應用PLC控制技術的機器人主要是四軸機器人，其能夠自由活動，動作準確、快速，可靠性高。在該系統(tǒng)中，PLC是主要的計算控制中心，其內部裝有以太網模塊和I/O模塊等，可以實現(xiàn)對工業(yè)機器人各種運動狀態(tài)的收集。對于工業(yè)機器人組裝系統(tǒng)來說，其主要功能是完成貨物的裝配，因此，需要機器人能夠進行一些搬運、抓放、檢測等作業(yè)，該過程較為復雜，工業(yè)機器人進行流水線式的組裝時，需要有較高性能的控制系統(tǒng)，而PLC具有較強的抗干擾性能，且具有較強的穩(wěn)定性，可以對一些接收的信息進行處理，這主要是由于PLC能夠對氣缸進行控制，再利用PLC將信號輸出傳遞給電磁閥，電磁閥再進行吸合和釋放等運動，實現(xiàn)夾具的緊、松功能。在工業(yè)生產的裝配和檢測環(huán)節(jié)中，PLC、機器人以及視覺系統(tǒng)3個部分能夠實現(xiàn)信息傳遞，利用PLC輸出信號或者接收信號，以此來控制機器人的動作，并對生產環(huán)節(jié)進行檢測。

（二）軟件系統(tǒng)設計

對于利用PLC控制的工業(yè)機器人系統(tǒng)而言，進行軟件設計的過程中主要按照機器人操作流程來實現(xiàn)。對于機器人而言，主要是以PLC控制技術為依托，通過各種科技手段，在工業(yè)生活中實現(xiàn)手動與自動兩大類的操作形式，從而得到的最終產物。因此，對工業(yè)機器人進行軟件設計過程中，相關技術人員應該針對利用自動控制系統(tǒng)在工業(yè)生產流程的特性方面展開進一步研究，對不同的工作流程使用科學的方法判定使用何種流程設計指令最恰當，并且在選定后還要嚴格對其根據(jù)軟件系統(tǒng)下達的指令要求執(zhí)行。在這一過程中相關技術人員可以通過科學的方法，強化對機器人在工業(yè)生產流程中的管理。對于將機器人用于工業(yè)領域中雖然技術已經相對成熟，但是還有需要改進的地方。對其進行軟件建設過程中應該對PLC控制的機器人系統(tǒng)展開初始化設置，可以方便工業(yè)生產中的后續(xù)工作內容，以防各大工業(yè)企業(yè)在使用機器人進行自動化生產時，軟件控制系統(tǒng)的相關裝置，因為軟件的原因在從事工業(yè)生產時，產生一系列的操作失誤。相關技術人員利用科學的方法，在工業(yè)自動化生產中使用PLC控制對機器人展開初始化流程的技術時，針對相關操作指令進行編制，確保編制的簡單、方便、易操作。同時，在利用機器人系統(tǒng)從事工業(yè)生產過程中，可以通過手動控制展開軟件設計。因此，相關技術人員要在機器人系統(tǒng)的維護與管理中進行操作設計，在針對手動開關進行軟件設計過程中，應該與機器人的手指部件展開進一步連接，以此為基礎，對手臂在工作中的高度進行調節(jié)，再按軟件的設置流程針對機器人工作中，手臂與手腕以及手指等相應部分展開移動操作。想要使PLC控制技術可以提高機器人系統(tǒng)在工業(yè)生產中的安全性，應該利用軟件設定出一系列的連鎖保護流程。此外，相關技術人員對使用PLC控制技術的機器人系統(tǒng)的應用流程進行確認，對自動化控制軟件設計的流程展開研究，以此保證所有動作都可以一氣呵成，在工業(yè)生產中使用PLC控制工業(yè)機器人系統(tǒng)時的軟件設計，對整個系統(tǒng)來說非常重要。

四、結語

綜上所述，PLC控制技術的優(yōu)點較多，將其應用在工業(yè)機器人組裝系統(tǒng)中，能夠對機器人進行更好的控制，通過網絡將多個機器人連接在一起，可以實現(xiàn)互相協(xié)作和信息交換等功能，保證機器人工作的安全性、穩(wěn)定性，同時，還能推動工業(yè)機器人的改革和發(fā)展，從而進一步提高工業(yè)生產的效率，為我國工業(yè)領域的發(fā)展作出巨大貢獻。