機器人運動控制傳送系統(tǒng)技術(shù)方案

本實用新型專利技術(shù)提供一種機器人運動控制傳送系統(tǒng)，包括：可編程邏輯控制器；運動控制器，該運動控制器與可編程邏輯控制器雙向通信連接；伺服驅(qū)動器，該伺服驅(qū)動器與運動控制器雙向通信連接，并且該伺服驅(qū)動器驅(qū)動連接到機器人；傳送跟蹤模塊，該傳送跟蹤模塊與可編程邏輯控制器雙向通信連接；傳送帶和相機，所述傳送帶和相機各自與傳送跟蹤模塊雙向通信連接。由于本實用新型專利技術(shù)對PLC和運動控制器進行有效組合，使二者相互取長補短，既實現(xiàn)了對機器人的高效且精確的控制，又可以采用標準化編程語言且操作界面簡便快捷。同時在傳送帶應用中使機器人的拾取操作變得更為精確且易于調(diào)節(jié)。（*該技術(shù)在2022年保護過期，可自由使用*）

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】

本技術(shù)涉及一種機器人運動控制傳送系統(tǒng)。
技術(shù)介紹
在工業(yè)機器人的自動化生產(chǎn)線中，經(jīng)常采用可編程邏輯控制器(PLC)來實現(xiàn)對工業(yè)機器人的控制。可編程邏輯控制器使用標準的編程語言和簡單便捷操作界面吸引了廣大用戶，但是在運動控制方面非其所長。工業(yè)機器人一般采用4-6個軸通過并聯(lián)和/或串聯(lián)的方式聯(lián)接。因此，工業(yè)機器人的運動過程一般極為復雜。為此，可以考慮采用運動控制器(Motion Controller)實現(xiàn)對工業(yè)機器人復雜運動過程進行高效且精確的控制，但是現(xiàn)在機器人控制的編程語言往往·是其廠商定制的專用編程語言和環(huán)境，用戶需要通過專門的培訓才能利用此類編程語言來控制工業(yè)機器人。用戶為此不得不耗費大量時間和精力來掌握此類編程語言，這就大大降低了用戶滿意度。工業(yè)機器人在大量領(lǐng)域中獲得應用，例如，在食品加工業(yè)中，機器人可以在傳送帶上拾取食品等物件，來代替手工操作，從而極大地降低了人力成本。然而，在此類應用中，當前的機器人拾取操作存在精度嚴重不足也不易根據(jù)具體情況實時調(diào)節(jié)等缺陷。
技術(shù)實現(xiàn)思路
本技術(shù)提供了一種機器人運動控制傳送系統(tǒng)，旨在對PLC與運動控制器進行有效組合，使二者能夠相互之間取長補短，同時在傳送帶應用中使機器人的拾取操作變得更為精確且易于調(diào)節(jié)。具體而言，本技術(shù)提供一種機器人運動控制傳送系統(tǒng)，包括可編程邏輯控制器；運動控制器，該運動控制器與可編程邏輯控制器雙向通信連接；伺服驅(qū)動器，該伺服驅(qū)動器與運動控制器雙向通信連接，并且該伺服驅(qū)動器驅(qū)動連接到機器人；傳送跟蹤模塊，該傳送跟蹤模塊與可編程邏輯控制器雙向通信連接；傳送帶和相機，所述傳送帶和相機各自與傳送跟蹤模塊雙向通信連接。優(yōu)選地，可編程邏輯控制器與運動控制器集成在同一中央處理單元中。更優(yōu)選地，在可編程邏輯控制器與運動控制器之間所采用的通信介質(zhì)是共享的內(nèi)存儲器。更優(yōu)選地，在運動控制器與伺服驅(qū)動器之間所采用的通信介質(zhì)是系統(tǒng)總線。可選地，可編程邏輯控制器與運動控制器各自設(shè)置在兩個不同的中央處理單元中?？蛇x地，所述兩個不同的中央處理單元之間所采用的通信介質(zhì)是系統(tǒng)總線。優(yōu)選地，可編程邏輯控制器、運動控制器、伺服驅(qū)動器集成在同一中央處理單元中。更優(yōu)選地，可編程邏輯控制器、運動控制器、伺服驅(qū)動器兩兩之間的通信介質(zhì)均為共享的內(nèi)存儲器。優(yōu)選地，進一步包括安全模塊，可編程邏輯控制器和伺服驅(qū)動器各自與安全模塊雙向通信連接。更優(yōu)選地，在安全模塊與伺服驅(qū)動器之間通過系統(tǒng)總線雙向通信連接，在安全模塊與PLC之間也通過系統(tǒng)總線雙向通信連接。優(yōu)選地，在可編程邏輯控制器與傳送跟蹤模塊之間通過以太網(wǎng)雙向通信連接。由于本技術(shù)對PLC和運動控制器進行有效組合，使二者相互取長補短，既實現(xiàn)了對機器人的高效且精確的控制，又可以采用標準化編程語言且操作界面簡便快捷。同時在傳送帶應用中使機器人的拾取操作變得更為精確且易于調(diào)節(jié)。附圖說明圖I示出根據(jù)本技術(shù)的組合采用PLC和運動控制器對機器人進行運動控制且在此基礎(chǔ)上控制機器人針對傳送帶的操作的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。具體實施方式本技術(shù)將PLC的軟控制引擎和運動控制器的軟引擎運行在同一中央處理單元(CPU)模塊，并提供共享內(nèi)存作為它們之間的通信介質(zhì)，從而形成總控制系統(tǒng)對機器人進行運動控制。由于本技術(shù)對PLC和運動控制器進行有效組合，使二者相互取長補短，既實現(xiàn)了對機器人的高效且精確的控制，又可以采用標準化編程語言且操作界面簡便快捷。在此基礎(chǔ)上，本技術(shù)將機器人用于傳送帶，提出了一種針對傳送帶和攝像機的拓補結(jié)構(gòu)。需要注意的是，上文所提到的CPU并不限于特定類型，可以是普通臺式機中的CPU，也可以是筆記本上的CPU，甚至可以是用戶根據(jù)自身需求專門定制的CPU。在下文中，將詳細描述本技術(shù)的具體技術(shù)方案。圖I示出根據(jù)本技術(shù)的組合采用PLC和運動控制器對機器人進行運動控制且在此基礎(chǔ)上控制機器人針對傳送帶的操作的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。如圖I所示，PLC與運動控制器構(gòu)成雙向通信連接，隨后，運動控制器接著與伺服驅(qū)動器進行雙向通信連接，伺服驅(qū)動器驅(qū)動連接至機器人。另外，PLC也與傳送跟蹤模塊建立雙向通信連接，而傳送帶和相機也各自與傳送跟蹤模塊建立雙向通信連接。在操作時，優(yōu)選地，PLC與運動控制器集成在同一 CPU中，PLC可以分析并執(zhí)行根據(jù)IEC61131-3標準所定義的可編程邏輯控制器語言。優(yōu)選地，在PLC與運動控制器之間所采用的通信介質(zhì)可以是共享的內(nèi)存儲器，這就使PLC與運動控制器之間的通信更為方便快捷。類似地，在運動控制器與伺服驅(qū)動器之間所采用的通信介質(zhì)也可以是共享的內(nèi)存儲器。由于PLC的存在，用戶可以通過標準化編程語言在操作界面上方便地進行控制操作，通過CPU向伺服驅(qū)動器發(fā)出控制指令。由于CPU中包含運動控制器，由此就可以確保(PU對伺服驅(qū)動器進行高效且精確的控制。上文提到，工業(yè)機器人一般采用4-6個軸通過并聯(lián)和/或串聯(lián)的方式聯(lián)接。因此，當用戶進行控制操作并發(fā)出控制指令時，運動控制器可以將這一運動控制指令分解成機器人上的運動軸的各種運動指令，從而實現(xiàn)對機器人的高效精確的運動控制。伺服驅(qū)動器在接收到來自CPU的指令后隨即根據(jù)這一控制指令對機器人進行驅(qū)動，特別地，控制機器人上的電機，由此使機器人可以按照用戶的意圖進行精確運動。例如，伺服驅(qū)動器可以根據(jù)來自CPU的指令對機器人的電機進行速度環(huán)、位置環(huán)、力矩環(huán)控制。上文提到，PLC與運動控制器之間，以及運動控制器與伺服驅(qū)動器之間，都進行雙向通信連接。這就意味著，機器人的運動狀況也可以經(jīng)由伺服驅(qū)動器、運動控制器通過操作界面反饋給用戶，由此使用戶可以根據(jù)反饋回的機器人運動狀況實時地調(diào)整機器人的運動。由于本技術(shù)對PLC和運動控制器進行有效組合，使二者相互取長補短，既實現(xiàn)了對機器人的高效且精確的控制，又可以采用標準化編程語言且操作界面簡便快捷。需要注意的是，盡管圖I中顯示出PLC與運動控制器集成在同一 CPU內(nèi)，而伺服驅(qū)動器處于CPU之外，然而本技術(shù)并不限于此。根據(jù)本技術(shù)，更優(yōu)選地，PLC、運動控制器、伺服驅(qū)動器三者均集成在同一 CPU之中，在PLC與運動控制器之間，以及在運動控制器與伺服驅(qū)動器之間，均通過共享的內(nèi)存儲器建立雙向通信連接，采用這一優(yōu)選方案，由于省去了這三者之間的系統(tǒng)總線連接，因此在這三者之間的通信將更為精確快捷。當然，也可以考慮讓PLC、運動控制器各自設(shè)置在不同的兩個CPU中，在這兩個CPU之間通過系統(tǒng)總線建立雙向通信連接，盡管這并非優(yōu)選方案，但仍然落在本技術(shù)的范圍內(nèi)。上文還提到，PLC也與傳送跟蹤模塊建立雙向通信連接，而傳送帶和相機也各自與傳送跟蹤模塊建立雙向通信連接，這就構(gòu)成了一種針對傳送帶和相機的拓補結(jié)構(gòu)。當傳送帶攜帶物品推進時，相機觀察傳送帶的推進狀況，同時，傳送帶上還可以裝備一個或多個傳感器，用于觀察物品在傳送帶中的情況(例如，物品相對于傳送帶的相對速度、物品在傳送帶中的位置等等)。相機和/傳感器所獲取的信息可以發(fā)送至傳送跟蹤模塊，再由傳送跟蹤模塊將相應信息傳送至PLC。這就完成了針對傳送帶和相機所獲取信息的抓包/打包過程。由此，PLC所獲取的源自傳送帶和相機的信息就會相應地顯示在PLC對應的操作界面上。用戶就可以根據(jù)操作界面的顯示來相應地通過運動控制器和伺本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護點】
一種機器人運動控制傳送系統(tǒng)，其特征在于，包括：可編程邏輯控制器；運動控制器，該運動控制器與可編程邏輯控制器雙向通信連接；伺服驅(qū)動器，該伺服驅(qū)動器與運動控制器雙向通信連接，并且該伺服驅(qū)動器驅(qū)動連接到機器人；傳送跟蹤模塊，該傳送跟蹤模塊與可編程邏輯控制器雙向通信連接；傳送帶和相機，所述傳送帶和相機各自與傳送跟蹤模塊雙向通信連接。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種機器人運動控制傳送系統(tǒng),其特征在于,包括 可編程邏輯控制器； 運動控制器，該運動控制器與可編程邏輯控制器雙向通信連接； 伺服驅(qū)動器，該伺服驅(qū)動器與運動控制器雙向通信連接，并且該伺服驅(qū)動器驅(qū)動連接到機器人； 傳送跟蹤模塊，該傳送跟蹤模塊與可編程邏輯控制器雙向通信連接； 傳送帶和相機，所述傳送帶和相機各自與傳送跟蹤模塊雙向通信連接。2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的機器人運動控制傳送系統(tǒng)，其特征在于，可編程邏輯控制器與運動控制器集成在同一中央處理單元中。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的機器人運動控制傳送系統(tǒng)，其特征在于，在可編程邏輯控制器與運動控制器之間所采用的通信介質(zhì)是共享的內(nèi)存儲器。4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的機器人運動控制傳送系統(tǒng)，其特征在于，在運動控制器與伺服驅(qū)動器之間所采用的通信介質(zhì)是系統(tǒng)總線。5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的機器人運動控制傳送系統(tǒng)，其特征在于，可編程邏輯控制器與運動控制器各自設(shè)置在兩個不同的中央處理單...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：張毅成，張暉，馬博軍，張斐泓，
申請(專利權(quán))人：ABB技術(shù)有限公司，
類型：實用新型
國別省市：