一种操控流水线机器人的控制装置和控制方法
【技术领域】
[0001]本发明属于自动化控制领域，尤其涉及一种操控流水线机器人的控制装置和控制方法。
【背景技术】
[0002]生产力的不断进步推动了科技的进步与革新，建立了更加合理的生产关系。自工业革命以来，人力劳动已经逐渐被机械所取代，而这种变革为人来社会窗套了巨大的财富，极大地推动了人类社会的进步。实至今天，机电一体化、机械智能化等技术应运而生，人类充分发挥主观能动性，进一步增强对机械的利用效率，使之为我们创造出更加巨大的生产力，并在一定程度上维护了社会的和谐，工业机器人的出现时人类在利用机械进行社会生产史上的一个里程碑。
[0003]在发达国家中，工业机器人自动化生产线成套设备已成为自动化装备的主流及未来的发展法相。国外汽车行业、电子电器行业、工程机械等行业已经大量使用工业机器人自动化生产线，以保证产品质量，提高生产效率，同时避免了大量的工伤事故。全球诸多国家近半个世纪的工业机器人的使用实践表明，工业机器人的普及是实现自动化生产、提高社会生产效率、推动企业和社会生产发展的有效手段。
[0004]操控在流水线上工作的机器人，操作人员需要对每台机器人进行分工，每台机器人执行的程序也不同，因此需要对每台机器人配上一台手操盒，现有的手操盒上能够实现机器人的伺服开启、急停、开启、暂停和程序切换，但不能显示当前机器人所执行的程序，当发生报警时，难以迅速对故障进行定位，降低了生产效率。
【发明内容】
[0005]发明目的:为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种操控流水线机器人的控制装置和控制方法，当故障发生时能够直观显示故障位置，提高了生产效率。
[0006]
【发明内容】
:为了实现上述目的，本发明提供一种操控流水线机器人的控制装置，与连接机器人的主控制器配合工作，包括:
显示模块，与所述主控制器电连接，接收并显示机器人所执行的程序编号，以及机器人发生故障时的故障报警编号；
命令输入模块，与所述主控制器电连接，接收操作命令并将其转化为电信号发送给所述主控制器；
报警模块，与所述主控制器电连接，机器人发生故障时，根据所述主控器发送的报警信号进行报警。
[0007]进一步地，所述显示模块采用数码管显示。
[0008]进一步地，所述命令输入模块包括:伺服开启按钮电路、程序前进按钮电路、程序后退按钮电路、启动按钮电路和暂停按钮电路以及模式选择按钮电路、允许\禁止切换程序按钮电路和急停按钮电路。
[0009]进一步地，所述伺服开启按钮电路包括伺服开启按钮仏及其外接电阻，所述伺服开启按钮仏的一端一方面通过电阻仏接直流电源，另一方面通过接口引脚连接所述主控制器，伺服开启按钮B1的另一端接地。
[0010]更进一步地，所述伺服开启按钮电路还包括:
发光二极管L1和三极管&及其外接电阻组成的放大电路，三极管&的基极通过电阻R2通过接口引脚连接所述主控制器，并通过电阻R3接地;三极管Q1的发射极接地，三极管&的集电极与发光二极管L1的阴极相连，发光二极管1^的阳极通过电阻R4连接直流电源。
[0011 ]进一步地，所述启动按钮电路包括:带灯启动按钮B4和三极管^，带灯启动按钮B4的常开触点斷端通过接口引脚连接所述主控制器，并通过电阻R16连接直流电源，带灯启动按钮B4的L1E极与通过电阻R19连接直流电源，带灯启动按钮仏的!^负极端与三极管^的集电极相连;三极管Q5的基极通过电阻R17通过接口引脚连接所述主控制器，并通过电阻R18接地，三极管Q5的发射集接地。
[0012]相应地，本发明还公开了一种操控流水线机器人的控制方法，包括以下步骤: 命令输入模块接收到伺服操作命令后将该命令转化为电信号传送给与机器人连接的主控制器，机器人处于待命状态；
命令输入模块接收到程序选择操作命令后将该命令转化为电信号传送给所述主控制器，控制机器人执行相应的程序；
显示模块接收并显示机器人所执行的程序编号；
当机器人发生故障时，显示模块接收并显示故障报警编号，报警模块进行报警。
[0013]进一步地，本发明的操控流水线机器人的控制方法还包括:
当机器人处于执行程序状态，命令输入模块接收到暂停或急停操作命令后将该命令转化为电信号传送给与机器人连接的主控制器，控制机器人停止动作。
[0014]有益效果:与示教器相比，示教器功能虽然强大，但其操作难度大，本发明的控制装置操作简单，直观明朗，对于初学机器人的人来说，比示教器的操作更加简单，容易上手；与传统的手操盒相比，如安川机器人手操盒相比，在选择机器人动作的程序时，操作人员无法从操作盒上清楚的看到当前运行的程序，发生报警时也无法知晓当前所发生的故障;本发明的控制装置上安装了程序选择按键，当机器人在流水线上工作时，能够通过程序选择按钮来选择机器人所要执行的动作;控制装置上安装数码管显示，既能显示当前运行的程序名称，又能显示当机器人发生故障时的故障名称，操作人员可以根据数码管显示的数字来查找并及时维修机器人。
【附图说明】
[0015]图1是本发明中操控流水线机器人的控制装置的电路模块示意图；
图2是控制装置的操作面板示意图；
图3是显示模块的电路结构图；
图4是命令输入模块中带灯按钮的电路结构图；
图5是命令输入模块中不带灯按钮的电路结构图；
图6是本发明中操控流水线机器人的控制方法的流程图。
【具体实施方式】
[0016]图1中，操控流水线机器人的控制装置包括:显示模块、命令输入模块和报警模块，显示模块与主控制器电连接，接收并显示机器人所执行的程序编号，以及，机器人发生故障时主控制器发送的故障报警编号;命令输入模块与主控制器电连接，接收操作命令并将其转化为电信号发送给主控制器;报警模块与主控制器电连接，机器人发生故障时，根据主控器发送的报警信号进行报警。
[0017]从图2中控制装置的操作面板上可以看出，显示模块包括四个数码管山、1]2、1]3和U4，与主控制器通过一 1引脚接口 J1连接，如图3所示，接口 J1的电源引脚接3.3V直流电源，接地引脚接3.3V直流电源的地;接口 J1的第一片选/段选引脚接4个数码管的DP脚，第二片选/段选引脚接4个数码管的g脚，第三片选/段选引脚接4个数码管的f脚，第四片选/段选引脚接4个数码管的e脚，第五片选/段选引脚接4个数码管的d脚，第六片选/段选引脚接4个数码管的c脚，第七片选/段选引脚接4个数码管的b脚，段选引脚接4个数码管的a脚。4个数码管的两个共阳端AC脚相连后分别与接口上的第一至四片选/段选引脚连接。本实施例中的显示模块显示机器人正在执行的程序的编号、故障报警编号，这些编号信息存储在主控制器中。
[0018]从图2中控制装置的操作面板上可以看出，本实施中的命令输入模块通过操作面板上的按钮接收操作命令，这些按钮包括:伺服开启按钮B1、程序前进按钮B2、程序后退按钮B3、启动按钮B4、暂停按钮&、模式选择按钮SW1、允许\禁止切换程序按钮SW2和急停按钮B6。
[0019]上述按钮通过引脚接口与主控制器连接，为了能够使得操作面板上某些按钮能够突出显示，方便操作工人快速在面板上找到该按钮，可以将按钮设置为带灯按钮，为了方便介绍，本实施例对部分按钮采用不带灯按钮电路，对部分按钮采用带灯按钮电路，且通过不同的接口与主控制器连接，但各模块亦或是各模块上的按钮电路与主控制器通过接口连接，不限于本实施例中介绍的接口分配方式。
[0020]对于带灯按钮电路设计，命令输入模块一方面接收操作命令并将其转化为电信号发送给主控制器，另一方面根据主控制器发送的反馈信号显示自身的按钮状态。
[0021]本实施例中的带灯按钮包括:伺服开启按钮B1、程序前进按钮B2、程序后退按钮B3、启动按钮B4和暂停按钮B5。前四个按钮采用一种结构的电路，每个按钮配置有指示灯电路，后两者采用一种结构的电路。
[0022]图4中，带灯按钮电路通过一16引脚接口上与主控制器连接，接口 J2的电源引脚(引脚1，2)接+3.3V电压；用于向主控制器传输电信号的引脚(引脚3至8、10至13)分别连接伺服开启按钮电路、程序前进按钮电路、程序后退按钮电路、启动按钮电路、暂停按钮电路;其余引脚(引脚14至16)接地。
[0023]本实施例中的伺服开启按钮电路包括:伺服开启按钮B1及其外接电阻，伺服开启按钮仏的一端一方面通过电阻仏接+3.3V直流电源，另一方面连接接口 J2的引脚3，伺服开启按钮B1的另一端接地。伺服开启按钮电路还包括相应的指示灯电路，该指示灯电路包括:发光二极管Li和三极管Qi及其外接电阻组成的放大电路，三极管Qi的基极通过电阻R2与接口 J2的