廣數(shù)工業(yè)機(jī)器人堆垛參數(shù)的便捷可調(diào)設(shè)計(jì)

陳東青，鄺禹聰

（華南理工大學(xué)廣州學(xué)院，廣州 510800）

1 廣數(shù)工業(yè)機(jī)器人執(zhí)行堆垛動(dòng)作介紹

如圖1，利用廣數(shù)工業(yè)機(jī)器人從取工件位吸住工件，再移動(dòng)到放工件位堆疊起來(lái)，執(zhí)行這一堆垛動(dòng)作的一般程序如圖1 所示。

圖1 機(jī)器人堆垛示意圖

其中，堆疊工件主要是利用了平移指令可以比設(shè)定點(diǎn)多移動(dòng)一段平移量的功能。PR000 是每次平移的增量，在變量設(shè)置內(nèi)設(shè)為定值，即為工件厚度；“R001＜X”中的X 是堆疊程序執(zhí)行的次數(shù)，即為堆垛的層數(shù)。

可見(jiàn)，單獨(dú)使用廣數(shù)機(jī)器人完成堆垛任務(wù)時(shí)，若要求堆垛的工件層數(shù)或工件厚度發(fā)生變化，就必須修改機(jī)器人程序及參數(shù)，現(xiàn)場(chǎng)集中管理、調(diào)節(jié)不方便。

由于要求現(xiàn)場(chǎng)整個(gè)生產(chǎn)系統(tǒng)由三菱PLC 控制并在觸摸屏上集中顯示、調(diào)節(jié)，下面具體介紹如何利用機(jī)器人與PLC的配合，來(lái)實(shí)現(xiàn)在觸摸屏上便捷地修改堆垛層數(shù)與工件厚度的目的。

2 通信處理

廣數(shù)工業(yè)機(jī)器人與三菱PLC的通信是通過(guò)繼電器導(dǎo)通電平信號(hào)來(lái)實(shí)現(xiàn)的，無(wú)法直接傳送或接收數(shù)字量。因此采取對(duì)繼電器導(dǎo)通次數(shù)進(jìn)行計(jì)數(shù)的方法，PLC 發(fā)送請(qǐng)求信號(hào)，要求機(jī)器人程序執(zhí)行對(duì)參數(shù)的加法運(yùn)算，執(zhí)行完再發(fā)送信息給PLC，PLC 通過(guò)計(jì)數(shù)判斷是否再次發(fā)送請(qǐng)求。設(shè)計(jì)機(jī)器人流程框圖如圖2 所示，連接與堆垛參數(shù)相關(guān)的IO 接線如表1。

圖2 機(jī)器人流程圖

表1 PLC與機(jī)器人IO表

其中厚度加10 請(qǐng)求是當(dāng)工件厚度較大時(shí)，若無(wú)加10請(qǐng)求，則與厚度加1相關(guān)的繼電器需要導(dǎo)通次數(shù)太多；有加10 請(qǐng)求則可以減少繼電器導(dǎo)通次數(shù)，加快運(yùn)算速度。

3 程序編寫與示例描述

圖3 PLC 程序圖

根據(jù)圖2 流程要求，編寫廣數(shù)工業(yè)機(jī)器人程序及與其配合三菱PLC 程序（圖3）。廣數(shù)工業(yè)機(jī)器人程序：

下面以要求堆垛層數(shù)為3 層，工件厚度為35mm為例，描述三菱PLC 程序與廣數(shù)機(jī)器人程序的配合運(yùn)算。

觸摸屏設(shè)置堆垛層數(shù)D0=3、工件厚度D1=35；

點(diǎn)擊屏上的開(kāi)始運(yùn)算M0，運(yùn)算標(biāo)志M1 自保持（PLC第11 行）；

M1 接通，則工件厚度D1 除以10，得到的結(jié)果十位數(shù)為D11=3，個(gè)位數(shù)為D12=5（PLC 第15 行）；

由于計(jì)數(shù)器初始時(shí)全部清零，故C0 小于D0，要求層數(shù)加1 信號(hào)Y10 接通（PLC 第35 行，41、47 行同理Y11、Y12 接通）；

Y10 信號(hào)與M1 均接通，發(fā)送運(yùn)算信號(hào)Y13（PLC 第53 行）；

機(jī)器人程序運(yùn)行后，在等待PLC 運(yùn)算信號(hào)處停留，當(dāng)Y13 接通使IN13為ON，則順序向下執(zhí)行；

由于PLC中Y10 接通使IN10為ON，故執(zhí)行L03，層數(shù)參數(shù)R001 加1，并發(fā)送層數(shù)加1 完成信號(hào)OUT10；

OUT10 使X10 接通，計(jì)數(shù)器C0 加1 后為1（PLC 第23 行）；

由于C0=1 仍小于D0=3，故Y10 仍接通，Y13 仍接通（PLC 第35、53 行）；

機(jī)器人程序發(fā)送完OUT10 后，跳回L02，將所有發(fā)送信號(hào)復(fù)位，檢測(cè)到IN13、IN10 仍接通，再執(zhí)行一次L03；

如此循環(huán)，當(dāng)R001 加至3 時(shí)，C0 也為3，等于D0，Y10 不接通（PLC 第35 行），此處堆垛層數(shù)的運(yùn)算結(jié)束，為要求的3 層；

接下去為工件厚度運(yùn)算，由于C1=0 小于D11=3，故Y11 接通，Y13 接通；

機(jī)器人程序檢測(cè)Y11 使IN11 接通，執(zhí)行L04；

后續(xù)運(yùn)算與層數(shù)相似，運(yùn)算結(jié)果為PR001=35，此處工件厚度運(yùn)算結(jié)束；

最后，當(dāng)C2=D12 時(shí)仍需發(fā)送一次Y13（PLC 第53 行），機(jī)器人檢測(cè)IN10、11、12 均不接通，則跳至L06，至此堆垛層數(shù)與工件厚度運(yùn)算全部結(jié)束，為觸摸屏上輸入的數(shù)值。

4 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)實(shí)際調(diào)試，上述處理方法能夠?qū)崿F(xiàn)在觸摸屏上對(duì)堆垛層數(shù)與工件厚度進(jìn)行修改，由于有厚度加10 程序，運(yùn)行速度也比較快。達(dá)到了生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)管理集中、調(diào)節(jié)方便的要求。

［1］呂鳳玉.基于PLC 脈沖技術(shù)的電梯控制系統(tǒng)［J］.科技致富向?qū)В?010（15）：249-250.

［2］吳廣順，等.PLC在搬運(yùn)機(jī)器人系統(tǒng)中的應(yīng)用［J］.機(jī)床與液壓，2006（2）：188-190.