工業機器人多任務選擇控制實現

蔡仕魁+王才嶧

摘 要：工業機器人在國內的應用越來越廣泛，所要完成的任務也是越來越復雜。在有些場合可能要面對多任務的選擇與切換。這種多任務選擇的能力會使得工業機器人能勝任更多的任務，同時降低企業應用成本。本文以川崎機器人為載體，利用“HMI+PLC”系統實現了工業機器人的多任務切換功能。

關鍵詞：工業機器人；“HMI+PLC”系統；多任務選擇

在現代工業生產中，工業機器人的應用越來越廣泛。在很多場合會面對多任務選擇的工作狀態，在一些特殊狀態下要根據要求作出不同的反應。這種多任務選擇的能力會使得機器人能勝任更多的任務。本文以川崎機器人作為載體，通過“HMI+PLC”系統實現了工業機器人的多任務切換功能。

1 工業機器人的設置

本文所用機器人型號為KAWASAKI FS03N。這是川崎機器人系列中最小的機器人，有6根軸，重量僅20千克。具有功能強、技術先進、精度高、剛度強等特點。在形態和覆蓋范圍上與人的手臂相似，適用于各種工業用途。

此次工業機器人多任務切換選擇的功能主要是通過川崎機器人的“J/E”（跳轉/結束）功能來實現的。J（跳轉）有下列功能。當程序運行到一個開啟RPS模式的步時，可以通過輸入外部信號JUMP ON（跳轉開始）信號而跳入另一個不同的程序。同樣地，通過輸入JUMP OFF（跳轉結束）信號而跳回原中斷的程序中，繼續執行剩下的程序。E（結束）有下列功能。當運行到一個開啟RPS模式的步時，當外部信號RPS ON輸入時，程序將暫停在該點，并且，程序將跳入另一個不同的程序。考慮到多任務選擇的方便性，本文采用E功能，并采用如圖1所示的程序結構。

在利用工業機器人進行E功能跳轉時，要對相關的輸入輸出端口進行設置。各端口工作時的信號時序圖如圖2所示。

當執行到示教有END的步驟且RPS有效時，機器人輸出允許輸入程序信號RPS-ST。這時，外部裝置（接口箱等）輸出外部程序編號信號RPSXX，并輸出RPS-ON信號。此RPS-ON信號是允許讀RPS信號的確認信號，在RPS信號設定輸出并延時100ms或以上后輸出。在含END的示教點處達到軸一致后，控制器確認RPS-ON信號，然后讀取RPSxx信號并且內定為下一個執行程序。最后，RPS-ST設為OFF。在RPS-ST變為OFF前，需一直保持RPS-ON和RPSxx信號。依據E功能要求對工業機器人進行端口設置，具體設置情況見圖3。

2 PLC程序設置

在設置完工業機器人參數后，對PLC進行相應的程序編制，部分程序見圖4。

3 觸摸屏程序設置

在完善好PLC程序后，繼續編制觸摸屏程序。觸摸屏畫面設置如圖5所示。

4 總結

通過工業機器人在線調試，證明上述工業機器人的多功能切換程序是可靠有效的。利用此方法可以實現工業機器人的多種功能切換，有效地增加了單臺工業機器人的使用效率，降低了企業成本。

參考文獻：

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