[实用新型]具有PLC功能的六轴工业机器人控制系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种机器人控制技术，特别涉及一种具有PLC功能的六轴工业机器人控制系统。

背景技术

传统的工业机器人控制系统，采用示教器+主控制器(一般为工控机)的方案，其示教器通常与主控制器分开，分别由不同的处理器执行，主控制器一般由工控机完成，成本高，体积大，同时由于工控机的价格昂贵、可靠性低，使其很难满足工业现场的需求。采用PLC控制I/O输入输出，能很好的实现对机器人及其外围设备的自动控制，对气动、电动或混合驱动系统具有较好的通用性，可靠性高、故障率低，但是若单独采用PLC产品，成本高，同时若需要监控I/O状态，还需另外配置显示设备（如触摸屏显示器）。

发明内容

本实用新型是针对工业机器人主控制器成本高、体积大的问题，提出了一种具有PLC功能的六轴工业机器人控制系统，示教器与主控制器一体化设计，运用一个嵌入式微处理器完成机器人的编程，数据处理，管理文件，监控状态等功能，并且使控制系统具有PLC编程的功能，特提供了一种示教器与主控制器集成于一体的并且具有PLC功能的工业机器人控制系统。

本实用新型的技术方案为：一种具有PLC功能的六轴工业机器人控制系统，包括ARM微处理器，存储模块，通讯模块，LCD和触摸屏显示模块，I/O接口模块，操纵杆模块，快捷按钮，示教控制和PLC控制通过LCD和触摸屏显示模块将指令输入ARM微处理器，操纵杆模块和快捷按钮直接将指令输入ARM微处理器，I/O接口模块接机器人执行器的输入和输出信号端，ARM微处理器与存储模块进行数据存储和调用，ARM微处理器处理数据、计算轨迹后通过通讯模块将控制信号发给机器人执行控制单元。

所述ARM微处理器采用ARM作为处理器的主控芯片，处理器软件采用WINCE嵌入式系统作为核心，用户程序包括操作界面，文件管理程序，通讯程序，示教系统，轨迹算法程序，PLC编辑程序和PLC解码程序。

本实用新型的有益效果在于：本实用新型具有PLC功能的六轴工业机器人控制系统，将PLC系统与机器人示教控制系统集成为一体，可运用各种算法，提高电机控制的性能。可以采用PLC的梯形图和指令清单作为控制机器人及其外围设备的编程语言，使操作更加方便，简单，实现对机器人的自动控制。通过PLC实现不同条件时对机器人不同程序的调用与控制，实现同一台机器人完成不同工作的柔性化控制。PLC梯形图语言简洁、直观的图形符号及注释信息，使对工业机器人的控制更加直观明了，操作和使用也更加方便。系统整体结构新颖，设计小巧便捷。

附图说明

图1为本实用新型具有PLC功能的六轴工业机器人控制系统架构图；

图2为本实用新型具有PLC功能的六轴工业机器人控制系统软件架构图；

图3为本实用新型具有PLC功能的六轴工业机器人控制系统示教流程图；

图4为本实用新型具有PLC功能的六轴工业机器人控制系统中PLC系统I/O接口图；

图5为本实用新型具有PLC功能的六轴工业机器人控制系统PLC功能流程图。

具体实施方式

如图1~2具有PLC功能的六轴工业机器人控制系统架构图和软件架构图，系统包括：由ARM9微处理器，存储模块，通讯模块，LCD和触摸屏显示模块，I/O接口模块，操纵杆模块，快捷按钮组成的硬件部分和由WINCE嵌入式系统内核，基于硬件的驱动程序，用户程序组成的软件部分。

工业机器人控制系统以ARM9处理芯片为核心。ARM9作为控制系统主控芯片，负责整个系统的控制、人机交互以及多机通讯、轨迹算法，示教控制，PLC控制等，可运用各种算法，提高控制电机的性能。

机器人控制系统的触摸显示屏是对机器人控制的输入输出设备，它不仅能实现人机交互的输入功能，同时具有人机交互显示输出的功能，完成操作者输入信息的显示和机器人运行状态以及提示信息的显示。通过控制系统对示教动作进行定义，实现控制算法，并进行运动规划，通过串口将示教数据发送给多轴运动控制卡，运动控制卡进行运动控制。可以通过操纵杆直接进行示教控制，也可以进行在线编程。快捷按钮用作热键使用，操作者可以在软件中根据自己的需要对快捷按钮进行功能设置，用来给操作者操作时带来方便。

控制系统软件采用WINCE嵌入式系统为核心，用户程序包括操作界面，文件管理程序，通讯程序，示教系统，轨迹算法程序，PLC编辑程序和PLC解码程序。