[发明专利]120公斤负载的四轴码垛机器人控制系统

说明书

技术领域

本发明涉及工业自动码垛领域，特别涉及一种120公斤负载的四轴码垛机器人控制系统。

背景技术

随着人力成本的上升，工业机器人自动码垛受到越来越多的重视。目前国内的四轴码垛机器人市场主要由瑞士的ABB,德国的KUCA，日本的安川和发那科所占有。机器人控制系统是机器人核心组件，负责调度机器人的运转。

国内自主研发的机器人控制系统已投入市场的应用的比例非常少，大部分机器人公司都采用国外成熟系统，因此，需要一种四轴码垛机器人控制系统，满足工厂、车间的自动码垛需求。

发明内容

本发明提供一种120公斤负载的四轴码垛机器人控制系统，实现四轴码垛机器人本体代替人工，自动完成繁重的码垛工作。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

120公斤负载的四轴码垛机器人控制系统，包括示教器、机器人程序语言解析模块、系统通信模块、主控单元、IO板、脉冲板、运动控制算法模块和电机解码器，其中：

示教器用于编写机器人运动程序语言、设置机器人运动程序的指令、示教运动点；

机器人程序语言解析模块通过自带的程序解析器对自定义的机器人运动程序语言进行语法检查，并生成对应的符号表和语法树；

系统通信模块负责机器人语句执行时主控单元、示教器、电机解码板、IO板的通信和调度；

运动控制算法负责将用户示教的点进行运动插补，并在每一个插补周期时间内，机器人末端坐标相对位置，转化为电机相对脉冲刻度，并发送给脉冲板；

电机解码器包括电机解码板，针对不同的电机，将脉冲板的相对刻度转化成电机的输入，驱动电机运动，用户示教一些点，机器人结合外部IO信号，形成运动轨迹。

进一步的，所述示教器包括机器人程序编辑框、机器人指令按钮、机器人摇杆、相关菜单，示教器和主控单元通过网口连接并交换数据，用户输入的命令，编辑的文件通过约定的协议发送给主控单元；主控单元也发送给用户的信息。

优选的，网口的连接有效性通过心跳信号保证。

进一步的，所述主控单元是系统的综合调度单元，系统的其他模块接收主控单元的指令完成各自的工作，主控单元和示教器、程序解析器、运动控制算法、电机解码器、IO板互相通信，交换数据；其中主控单元、程序解析器、运动控制算法集中在同一个物理设备工控机中，电机解码器和IO板通过网口和主控单元通信。

进一步的，机器人程序语言解析模块对用户编辑的机器人程序语言进行语法分析，如果有错，就将错误信息发送给主控单元，再转发给示教器，用于用户修改；如果没错，建立对应的符号表和语法树，机器人程序语言为系统设计，语法规则由系统规定。

优选的，语法规则中，moveL(positonA,speed,0):表示以速度大小为speed，直线运行到positionA位置。

进一步的，电机解码器负责跟电机驱动器通信，驱动电机运动，电机解码器采用Ethercat总线和电机驱动器通信。

优选的，IO板负责系统和外部辅助设备的交互IO信号。

进一步的，外部辅助设备包括输送线、光电开关和抓手。

优选的，插补周期为4ms。

本发明的有益效果是：

本发明的运动控制算法、机器人编程语言解析器、电机解码器等都是独立设计、开发并易于实现，四轴120公斤负载的机器人重复定位精度小于0.05mm，码垛速度大于800包/小时，能够满足工厂、车间的自动码垛需求。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

图1为本发明逻辑结构框图。

图2为机器人的本体结构示意图。

图3为机器人坐标系示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。