基于PLC與觸摸屏的碼垛工業機器人操作系統分析

陶 帥

(遼寧建筑職業學院，遼寧 遼陽 111000)

1對基于PLC與觸摸屏的碼垛工業機器人操作系統的概述

當今，智能化成為國家重大科技發展方向，工業機器人作為一項重要的高新技術產業，其高效性與智能化逐漸受到各個國家的認可。而碼垛機器人作為一種可以高效搬運貨物的碼垛工具，它的高效性與便捷性替代率人工勞動力，減輕了人類的勞動負擔，在一定程度上提高了社會生產力水平，在社會的發展上做出了巨大貢獻。目前來看，PLC與觸摸屏技術在這個領域被廣泛應用，逐漸形成一種更加完善的人機交互與設備控制體系，使得工業機器人的運作更加精確，逐漸趨于模塊化與系統化。

2基于PLC與觸摸屏的碼垛工業機器人操作系統存在的問題

就當前而言，在碼垛工業機器人操作系統中，主要存在以下4點問題：(1)系統設計目的不夠明確。(2)碼垛工業機器人控制方式落后。(3)觸摸屏人機交互界面設計存在問題。(4)工業機器人碼垛指令與功能操作系統繁瑣復雜。

3基于PLC與觸摸屏的碼垛工業機器人操作系統存在問題的策略研究

3.1明確系統設計目的

在整個包裝流水線上，工業機器人主要負責的內容是產品的堆垛與分揀，在機器人進行碼垛過程中，碼垛位置與產品的變化會在很大程度上影響工業機器人的運行情況。如果碼垛的方式與行進的距離發生改變，則必須中斷系統的運行，重新對程序進行編寫和調試。在我國的中型和小型企業中，在生產線上靈活控制，有效的提高了生產效率與機器人利用率，PLC作為控制器的碼垛機器人，廣泛應用于控制系統，PLC與觸摸屏的引入實現了與機器人控制器的相互信息通訊功能，供料系統的伺服電機在PLC定位模塊的驅動下進行物料供給與輸送，機器人程序信息與PLC交互信息、相互協作，取代附加七軸，形成一個新的操作系統，根據不同碼垛的要求，啟動不同的程序，靈活調用機器人，形成完整的運行系統與工作體系，大大提高了工作效率。

3.2改進碼垛工業機器人控制方式

在三菱Q系列PLC的基礎上，與碼垛工業機器人進行配合，對于靜止物體來說，可以很好的實現碼垛，并且抓取的精確度大大提高。在運動過程中的抓取與放置，之前的體統與體系還有待改善，對于碼垛工業機器人的控制方式還有待改進。為了可以進一步提高碼垛工業機器人的工作精確度，應當提高系統的配置，包括按鈕盒、含CPU的PLC、控制器、真空發生器、觸摸屏和伺服放大器等。人機界面與CPU實現信息交互，CPU對觸摸屏的操作指令進行處理，并且分析輸入模塊的啟動、停止、復位等信號，物料進給、碼垛位置、狀態信息會直接顯示給輸入模塊，同時對目標盤與庫盤上的物料信息進行數據處理，經過CPU的處理后后，把信息反饋到人機交互界面和定位模塊，定位模塊通過電信號傳達給伺服放大器，進而控制伺服電機的工作與運行情況。此外，輸出模塊可以直接控制工業機器人，以太網模塊和工業機器人控制器在一定程度上建立著TCP或 IP協議，從而使控制系統更加完善。

3.3優化觸摸屏人機交互界面設計

人機交互的技術融合提供了顛覆性技術，配套了觸摸屏與PLC編程，提升了機器人運行的精確行和穩定性，對于機器人智能化的研究有著非常重要的意義。并且在信息的獲取、傳遞、處理、控制、規劃、編程和作業中起到了統籌規劃的作用。觸摸屏判斷人手指接觸的按鈕是通過觸覺反饋系統進行判斷的，之后通過系統編程驅動連接裝置，通過觸摸屏，可以實現對碼垛的操作和物料進給的操作，并對運行情況進行控制。在觸摸屏上，可通過啟動、暫停、停止、復位、原點、轉動、靜態及動態監視等按鈕進行實時監測與控制，可以在展示工作臺狀況的同時控制碼垛機器人的運行。

3.4簡化工業機器人碼垛指令與功能操作系統

機器人編程語言是工業中最為普遍的MELFA-BASIC V指令，這種指令在詞匯方面十分豐富，可為用戶提供不同選擇，并且，其中所包含的大量函數可以提供不同編程指令，面對不同的工業場合，可以很大程度上提高作業精度，同時，還提高機器人作業的有效性。在機器人的控制設備外圍接口處，把控制信號設置在了各個安全開關和單元，以通過有效的控制，滿足安全運作的要求。在操作系統方面，通過PLC、觸摸屏與控制器同時實現，在控制器內儲存編制好的程序，每次啟動單個程序，只有重新讀寫才可以重啟除此程序外的另一個程序，從而對工業碼垛機器人的伺服速度和運行路線等參數進行設置，并對機器人的啟動和停止進行時間設定。根據碼垛要求以及物料供給的情況，通過以太網模塊連接機器人控制器，對其運作進行特定要求，提高系統的精確度。在機器人進行碼垛的過程中，為了避免位置出現誤差，必須保證通訊的及時性，在機器人向PLC發出信號的同時接受PLC回饋的信號，通過速度參數的微調使重復定位精度提高，保證其可行性與精準性。

4結語

綜上所述，基于PLC與觸摸屏的碼垛工業機器人可在生產線和控制線的運作過程中更加快捷、方便、靈活、迅速，繼汽車等交通產業、計算機技術之后，工業機器人成為提高社會生產力、改善人類生活與工作質量的又一高新技術產業，機器人的智能化與便捷性成為國家重大科技發展方向，是各個國家的戰略必爭之地。碼垛工業機器人的應用逐漸變得越來越廣泛化，為國家提高社會生產力、實現工業自動化提供了動力。