[发明专利]一种基于PLC和多种总线集成的机器人装配实训控制系统

权利要求书

1.一种基于PLC和多种总线集成的机器人装配实训控制系统，其特征在于：包括立库控制子系统、托盘流水线控制子系统、装配产线控制子系统和AGV小车控制子系统；托盘流水线控制子系统和装配产线控制子系统共用主控PLC控制器；

立库控制子系统，实现待装配元件和成品的存储功能；通过码垛机将立库中指定库位的元件提取并放置到AGV小车，或将AGV小车中的元件存放到指定仓位；

AGV小车控制子系统，实现待装配元件或成品在立库和托盘流水线之间的转移传递；通过AGV小车将从立库中取出的待装配元件传送到流水线；或将装配好的成品由托盘流水线转移并放置到立库中；

托盘流水线控制子系统，用于检测托盘中的元件类型及位置信息，并将信息传递给机器人，进行定位抓取并放置到装配产线；元件类型及位置信息的获取和处理通过工业相机实现；托盘及工件传送到机器人作业范围内的流水线抓取位等待机器人抓取；

装配产线控制子系统，根据获取的工件类型及位置信息，通过选用适合夹具，由机器人运行到抓取位抓取工件；并将工件放置到装配产线存取位相应位置；当满足装配需求时，机器人抓取工件到装配工位经二次定位后，进行装配；完成后，机器人抓取成品，并将其放置到成品库工位中。

2.根据权利要求1所述的基于PLC和多种总线集成的机器人装配实训控制系统，其特征在于：所述立库控制子系统包括立库PLC控制器，所述立库PLC控制器的本体上连接有立库检测传感器、外部操作用主令电器、变频器保护及运动行程保护元件、外部AGV输送小车对接光电、指示灯及报警元件的数字量输入/输出元件；立库PLC控制器经过交换机分别与码垛机的X轴变频器、码垛机的Y轴变频器、码垛机的Z轴变频器、以及立库触摸屏采用工业以太网组网连接；立库PLC控制器通过总线控制方式分别控制码垛机的X轴变频器、码垛机的Y轴变频器以及码垛机的Z轴变频器驱动相应的码垛机电机运行；

所述立库检测传感器包括立库库位检测传感器、水平方向定位传感器、垂直方向定位传感器和货叉定位传感器。

3.根据权利要求2所述的基于PLC和多种总线集成的机器人装配实训控制系统，其特征在于：立库控制子系统还具有变频器保护功能，所述变频器保护功能通过变频器的故障数字量输出端子信号实现；变频器的故障数字量输出端子与立库PLC控制器连接；当变频器运行过程中出现相应故障时，对应变频器故障输出端子置1并接入立库PLC控制器的输入端；立库PLC控制器发出指令，使变频器停止运行并进行故障显示；故障处理后，立库PLC控制器输出故障复位信号，发送给变频器，使变频器恢复运行；所述变频器包括码垛机的X轴变频器、码垛机的Y轴变频器、码垛机的Z轴变频器；

在码垛机X 轴水平行走机构和Z轴起升机构的运行轨道上装有行程保护元件进行超限检测，当码垛机运行超出正常运行范围时，行程保护元件动作，码垛机的X轴变频器和码垛机的Z轴变频器立即停止工作，从而保证设备运行安全。

4.根据权利要求1所述的基于PLC和多种总线集成的机器人装配实训控制系统，其特征在于：在托盘流水线控制子系统中，主控PLC控制器分别与入口光电传感器、拍照光电传感器、抓取光电传感器、AGV接收光电传感器和AGV发射光电传感器相连；主控PLC控制器通过托盘产线驱动单元与托盘产线相连；所述托盘产线驱动单元设有托盘产线电机驱动用变频器、第一单电控电磁阀和第二单电控电磁阀；托盘产线电机驱动用变频器与托盘产线的托盘产线交流电机相连，第一单电控电磁阀与托盘产线的拍照工位阻挡气缸相连，第二单电控电磁阀与托盘产线的抓取工位阻挡气缸相连；

所述主控PLC控制器还连接有相机控制器，相机控制器分别与光源和工业相机相连，用于控制工业相机拍照，并调整光源亮度。