工业机器人的控制系统及方法与流程

文档序号:14748892发布日期:2018-06-22 09:35阅读:1022来源:国知局

本发明属于工业机器人自动化领域,特别涉及一种工业机器人的控制系统及方法。



背景技术:

随着社会的发展,对工厂生产效率的要求日益增大,而随着人力成本的逐渐增加,熟练工人人数的逐渐减少和对产品质量要求的不断提高,产线引入机器人取代人工操作有着极大的现实价值,然而现有实现方式中,PC(个人计算机)与机器人直接通信时,机器需要解码指令速度较慢,并且存在占用过多机器人处理器运算资源和内存资源的问题,同时,机器人本身数据处理能力有限也极容易造成整个系统效率下降。



技术实现要素:

本发明是为了克服现有技术中机器人直接解码计算机指令速度慢且占用过多机器人资源,从而导致系统运行效率低下的缺陷,提供一种工业机器人的控制系统及方法。

本发明通过以下技术方案来解决上述问题:

一种工业机器人的控制系统,所述控制系统包括控制终端、PLC(可编程逻辑控制器)、传感器和测试装置;

所述PLC分别与所述控制终端和所述工业机器人通信连接,所述传感器与所述PLC电连接;

所述传感器用于获取所述测试装置的状态信息并发送至所述PLC;

所述PLC用于将所述状态信息写入所述PLC的寄存器;

所述控制终端用于从所述寄存器中读取所述状态信息,并根据所述状态信息生成控制指令并发送至所述PLC;

所述PLC还用于根据所述控制指令修改所述寄存器的数据值,以供所述工业机器人从所述寄存器中读取所述数据值;所述数据值用于控制所述工业机器人执行相应动作。

较佳地,所述控制终端与所述PLC通过TCP(传输控制协议)协议进行通信。

较佳地,所述测试装置包括至少一个测试位置点;

所述控制终端还用于获取所述测试位置点的位置信息以及放置在所述测试位置点上的待测物的测试数据;

所述控制终端用于根据所述位置信息、所述测试数据和所述状态信息生成所述控制指令。

较佳地,所述传感器包括红外感应传感器。

一种工业机器人的控制方法,所述控制方法利用上述各优选项任意组合的控制系统实现,所述控制方法包括:

S1、所述传感器获取所述测试装置的状态信息并发送至所述PLC;

S2、所述PLC将所述状态信息写入所述PLC的寄存器;

S3、所述控制终端从所述寄存器中读取所述状态信息,并根据所述状态信息生成控制指令并发送至所述PLC;

S4、所述PLC根据所述控制指令修改所述寄存器的数据值,以供所述工业机器人从所述寄存器中读取所述数据值;所述数据值用于控制所述工业机器人执行相应动作。

较佳地,所述控制终端与所述PLC通过TCP协议进行通信。

较佳地,所述测试装置包括至少一个测试位置点,步骤S3具体包括:

S31、所述控制终端从所述寄存器中读取所述状态信息;

S32、所述控制终端获取所述测试位置点的位置信息以及放置在所述测试位置点上的待测物的测试数据;

S33、所述控制终端根据所述位置信息、所述测试数据和所述状态信息生成所述控制指令并发送至所述PLC。

较佳地,所述传感器包括红外感应传感器。

本发明的积极进步效果在于:控制终端与工业机器人之间通过PLC进行通信,并进一步实现对工业机器人的控制,整个系统能合理分配数据处理任务和动作执行任务,发挥最大效率,降低了机器人的负担,提高了工业机器人的工作效率。

附图说明

图1为本发明实施例1的工业机器人的控制系统的结构框图。

图2为本发明实施例2的工业机器人的控制方法的流程图。

图3为本发明实施例2的工业机器人的控制方法中步骤13的具体流程图。

具体实施方式

下面通过实施例的方式进一步说明本发明,但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。

实施例1

一种工业机器人的控制系统,如图1所示,所述控制系统包括控制终端1、PLC2、传感器3和测试装置4;所述传感器3包括红外感应传感器。

所述PLC2分别与所述控制终端1和所述工业机器人5通信连接,所述传感器3与所述PLC2电连接;

所述传感器3用于获取所述测试装置4的状态信息并发送至所述PLC2;

所述PLC2用于将所述状态信息写入所述PLC2的寄存器;

所述控制终端1用于从所述寄存器中读取所述状态信息,并根据所述状态信息生成控制指令并发送至所述PLC2;

所述PLC2还用于根据所述控制指令修改所述寄存器的数据值,以供所述工业机器人5从所述寄存器中读取所述数据值;所述数据值用于控制所述工业机器人5执行相应动作。

需要说明的是,传感器对PLC的特定数据元写入数据,而控制终端从PLC中读取数据并处理数据,最后把控制指令以PLC数据元值的形式写入PLC,PLC依据控制指令设定、修改特定寄存器的数据值,工业机器人实时读取这些设定、修改后的数据值,进而确定工业机器人接下来的动作,可以是简单的抓取、移位等动作,具体可以为从目标位置将测试无放置到目标测试点,或者将测试完毕的测试从测试点移开等。

另外,所述测试装置4包括至少一个测试位置点;所述控制终端1还用于获取所述测试位置点的位置信息以及放置在所述测试位置点上的待测物的测试数据;

所述控制终端1用于根据所述位置信息、所述测试数据和所述状态信息生成所述控制指令。

另外,所述控制终端1与所述PLC2通过TCP协议进行通信,控制终端1对PLC2的数据元进行批量的二进制代码的读取数据和写入数据操作,实现与自动化系统的各个组件进行通信。

本实施例中,以控制终端(比如PC电脑)逻辑控制,以PLC为测试系统中各单元的通信节点,以传感器探测测试装置(比如夹具),并通过测试系统获取测试位置信息和待测物的测试数据(比如测试通过、测试没有通过或残次品等),以机器人为动作的执行者。各传感器、机器人都与PLC对接,实时对PLC刷新其状态值,PC通过与PLC的直接通信获取传感器和机器人的状态,决定工业机器人的下一步动作,再通过与PLC的通信,命令机器人执行此动作,最后传感器会判定机器人的动作是否完成。整个控制系统使控制终端能汇总、判断并控制整个控制系统的协调运转。

实施例2

如图2-3所示,一种工业机器人的控制方法,控制方法利用如实施例1所示的控制系统实现,控制方法包括:

步骤11、传感器获取测试装置的状态信息并发送至PLC;传感器包括红外感应传感器;

步骤12、PLC将状态信息写入PLC的寄存器;

步骤13、控制终端从寄存器中读取状态信息,并根据状态信息生成控制指令并发送至PLC;

步骤14、PLC根据控制指令修改所述寄存器的数据值,以供工业机器人从寄存器中读取数据值;数据值用于控制工业机器人执行相应动作。

其中,步骤13具体包括:

步骤131、控制终端从寄存器中读取状态信息;

步骤132、控制终端获取测试位置点的位置信息以及放置在测试位置点上的待测物的测试数据;

步骤133、控制终端根据位置信息、测试数据和状态信息生成控制指令并发送至PLC。

另外,控制终端与PLC通过TCP协议进行通信,控制终端对PLC的数据元进行批量的二进制代码的读取数据和写入数据操作,实现与自动化系统的各个组件进行通信。

本实施例中,以控制终端(比如PC电脑)逻辑控制,以PLC为测试系统中各单元的通信节点,以传感器探测测试装置(比如夹具),并通过测试系统获取测试位置信息和待测物的测试数据(比如测试通过、测试没有通过或残次品等),以机器人为动作的执行者。各传感器、机器人都与PLC对接,实时对PLC刷新其状态值,PC通过与PLC的直接通信获取传感器和机器人的状态,决定工业机器人的下一步动作,再通过与PLC的通信,命令机器人执行此动作,最后传感器会判定机器人的动作是否完成。整个控制系统使控制终端能汇总、判断并控制整个控制系统的协调运转。

虽然以上描述了本发明的具体实施方式,但是本领域的技术人员应当理解,这仅是举例说明,本发明的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本发明的原理和实质的前提下,可以对这些实施方式做出多种变更或修改,但这些变更和修改均落入本发明的保护范围。

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