浅谈PLC控制的工业机器人组装系统

王超 刘东东

（山东金钟科技集团股份有限公司，山东 济南 250000）

新时代背景下，大数据、VR、全站测试等皆是当前主要发展对象，工业机器人作为机电一体化的高新技术也正逐步朝智能化方向稳步前进。值得一提的是，PLC控制的组装系统当前已经在工业领域中得到全方面普及和应用，例如：机床电气控制、起重机、皮带运输机、电梯的控制以及家用电器中自动装配线的控制等，机器人组装系统亦是其应用领域中的一项。

一、PLC控制的工业机器人组装系统概述

（一）简介

P L C 其 全 称 为 可 编 程 逻 辑 控 制 器（ProgrammableLogicController），其本身是一种通过数字运算来进行操作的电子系统，从一定程度上讲是为工业环境中的应用而设计的，通过运用可以编辑和制作程序的存储器，进行执行储存逻辑运算以及顺序1控制、定时、计算、运算等系列指令，进而控制各种类型的机械设备或者生产过程[1]。

PLC控制的工业机器人组装系统则是以PLC为基础，将信号快速传递给机器人，紧接着控制机器人完成相应操作，倘若将其进行充分应用，还可实现工业机器人、伺服机器人、伺服电机、识别、视频等各个系统的综合应用，可以说使用范围相对较为广泛。与此同时，将本身机器人具备的效率高、稳定性好、精度高、适应各种工作环境等优点更大程度地发挥出来，降低了人工成本，提高工作效率。

在执行过程中，PLC控制通过梯形图指令和语句表指令发布需要执行的命令，这里简单介绍梯形图程序[2]，梯形图程序分为两部分：

图1 第二级程序执行周期

（二）发展趋势

PLC控制技术是当前应用面广、功能强大、使用方便的通用工业控制设备，现已经成为当代工业自动化的主要支柱之一。人们对物质以及精神文化的需求促进了机器人的产生，将PLC控制技术与机器人进行融合后，现代机器人系统呈现出良好的智能特性和柔韧特性，同时结合当前互联网的普及与发展，可以进一步实现多个工业机器人系统间的网络连接和大规模机器人网络系统。

二、PLC控制的工业机器人组装系统的硬件设计

在上述PLC程序结构研究的基础上， PLC主要由CPU、存储器、I/O单元、外设接口、电源等组成。因此，对于工业机器人而言，在对工业机器人进行是设计时其首要考虑问题便是抓取、搬运和装配等基本功能，这便要取决于气缸驱动作用，而电磁阀部件则是控制气缸驱动的主要部分[3]。这便要求机器人组装系统中具备此部件才能更好地运用PLC控制，而在实际操作中，需要将其从加工的伊始位置传送至一号工作台，在进行这一操作的基础上，紧接着进行将操作的工件传递至二号工作台这一程序，最好再回到一号工作台，如此便完成了一个工件的生产操作。

需要进行说明的是，在这一过程中机器人在其中所扮演的角色具备一个最独特地特征：可以不断实施手动型和连续性两个操作并且保持循环性。在硬件设计上，其重点是通过对机器人装置所需要进行的动作进行相关研究，合理利用限位开关装置，以此来满足控制系统位置检测信号工作的要求以及保证机器人手臂动作的标准性。

三、PLC控制的工业机器人组装系统的软件设计

机器人利用PLC控制技术，结合手动和自动两种形式进行相应操作的控制，所以在设计过程中需要考虑的东西较为复杂，如对机器人自动控制系统过程的顺序特征，在选择程序时应当严格按照程序进行相关操作，以防在生产过程中发生意想不到的情况，其具体步骤如下所示：

首先，全面管理机器人操作程序。之所以从操作开始进行管理是因为能尽量避免机器人受上一次工作影响而发生误动现象，影响对下一操作的控制。由此可见，初始化程序的操作指令的编制必须严谨对待，在进行设计时应当选择LSL初始状态指令，以此来简化机器人的执行编程[4]。

其次，合理设计机器人控制系统的手动模式。本身手动开关的设置是应对机器人系统在进行维护和修理过程的一种简易设计，为此在设计过程中需要保证正常作用的同时将开关简单化，多数情况下，为了保证系统处于安全状态，往往会设置连锁保护程序，以此来达到对其保护的目的。

最后便是全面了解机器人工作的系列流程。卡好机器人工作的每一个点位，确保进行自动运作过程中的协调性以及安全性。

四、结束语

PLC控制技术的普及在很大程度上确保了机器人在工作过程中的柔韧性特质以及拓展性特质，相较于传统硬件系统，PLC控制技术的融合有利于今后工业机器人系统的设计，倘若对机器人程序和人机界面进行合理并有效的设计，实现PLC控制下的工业机器人系统将极有可能实现。