專(zhuān)利名稱(chēng)：機(jī)器人控制系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種機(jī)器人控制系統(tǒng)，尤其涉及一種可對(duì)機(jī)器人工作進(jìn)行遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)控的機(jī)器人控制系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
隨著科學(xué)技術(shù)及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，在現(xiàn)代工業(yè)中，自動(dòng)化表現(xiàn)的越來(lái)越突出，并且也促使著工業(yè)機(jī)器人領(lǐng)域發(fā)生著翻天覆地的變化。目前，在激光拼接焊的自動(dòng)化生產(chǎn)線(xiàn)中，大部分的上料作業(yè)由人工完成，從而存在效率低、安全性差、勞動(dòng)強(qiáng)度大等缺點(diǎn)。由此越來(lái)越多的工廠(chǎng)開(kāi)始選擇用機(jī)器人上料代替人工進(jìn)行生產(chǎn)作業(yè)，這樣不僅提高了生產(chǎn)效率，同時(shí)還降低了成本，并且保證人身安全。該種機(jī)器人在工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的使用，提供了以前無(wú)法得到的大量信息，但是這也存在著對(duì)現(xiàn)場(chǎng)工作信息的共享及交互操作如何進(jìn)行的問(wèn)題。OPC (OLE for Process Control，用于過(guò)程控制的OLE)技術(shù)是一種廣泛應(yīng)用于工業(yè)數(shù)據(jù)采集方式，相應(yīng)的OPC協(xié)議為工業(yè)自動(dòng)化軟件面向?qū)ο箝_(kāi)發(fā)提供了統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)定義了應(yīng)用Microsoft操作系統(tǒng)在基于PC的客戶(hù)機(jī)之間交換自動(dòng)化實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的方法。因此不論過(guò)程中采用什么軟件和設(shè)備，OPC都能夠提供通用的接口以用于各種過(guò)程設(shè)備之間的通訊。此外，工業(yè)以太網(wǎng)提供數(shù)據(jù)傳輸?shù)囊蕴W(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)，具有很高的可操作性和實(shí)效性。但是由于目前越來(lái)越多的機(jī)器人的監(jiān)控軟件和設(shè)備之間采用不同的通訊協(xié)議，導(dǎo)致它們之間的直接通訊一直不盡人意。因此，有必要提供一種改進(jìn)的機(jī)器人控制系統(tǒng)以解決上述問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種可對(duì)機(jī)器人工作進(jìn)行遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)控的機(jī)器人控制系統(tǒng)。為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明提供了一種機(jī)器人控制系統(tǒng)，一種機(jī)器人控制系統(tǒng)，其包括:機(jī)器人；PLC控制器，通過(guò)以太網(wǎng)與機(jī)器人通信連接，并向機(jī)器人輸入控制指令以供機(jī)器人執(zhí)行相應(yīng)操作；設(shè)置有組態(tài)軟件的工控機(jī)，通過(guò)以太網(wǎng)分別與所述機(jī)器人和PLC控制器相通訊連接，并基于OPC協(xié)議與所述機(jī)器人和PLC控制器分別進(jìn)行信息交互，所述工控機(jī)還設(shè)置有分別與機(jī)器人和PLC控制器進(jìn)行信息交互的第一 OPC服務(wù)器和第二 OPC服務(wù)器、采用組態(tài)軟件構(gòu)建的人機(jī)界面以及連接組態(tài)軟件和第一 OPC服務(wù)器和第二 OPC服務(wù)器的連接插件。作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述組態(tài)軟件為inTouch組態(tài)軟件。作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述工控機(jī)還設(shè)置有對(duì)人機(jī)界面的參數(shù)進(jìn)行保存的數(shù)據(jù)庫(kù)，所述組態(tài)軟件使用SQL函數(shù)與數(shù)據(jù)庫(kù)中的信息進(jìn)行交互。作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述機(jī)器人為ABB機(jī)器人，所述第一 OPC服務(wù)器采用ABB IRC5 OPC服務(wù)器，所述第二 OPC服務(wù)器采用INAT OPC服務(wù)器。作為本發(fā)明的 進(jìn)一步改進(jìn)，所述機(jī)器人包括機(jī)器人本體和機(jī)器人控制柜，所述機(jī)器人本體包括六個(gè)轉(zhuǎn)軸及分別驅(qū)動(dòng)六個(gè)轉(zhuǎn)軸的交流伺服電機(jī)。作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述機(jī)器人本體還包括固定在機(jī)器人本體的末端關(guān)節(jié)上的雙料檢測(cè)裝置。作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述機(jī)器人本體還包括有固定在機(jī)器人本體的末端關(guān)節(jié)上的真空裝置。作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述真空裝置包括利用噴管高速?lài)娚鋲嚎s空氣的真空發(fā)生器和控制送氣狀態(tài)的真空電磁閥。本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明機(jī)器人控制系統(tǒng)以O(shè)PC及以太網(wǎng)為基礎(chǔ)，建立工控機(jī)、機(jī)器人及PLC控制器之間的遠(yuǎn)程通訊連接，通過(guò)與機(jī)器人連接的第一 OPC服務(wù)器實(shí)時(shí)采集機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)信號(hào)，通過(guò)以太網(wǎng)遠(yuǎn)程傳輸采集的信號(hào)，并結(jié)合通過(guò)組態(tài)軟件構(gòu)建的人機(jī)界面實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程通訊和遠(yuǎn)程監(jiān)控；由此不僅實(shí)現(xiàn)了工控機(jī)與機(jī)器人設(shè)備的直接通訊，而且在人機(jī)界面上能夠直接讀取和發(fā)送參數(shù)，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)采集和生產(chǎn)過(guò)程實(shí)時(shí)監(jiān)控，不僅提高了控制精度，而且使機(jī)器人的診斷及維修更方便快捷；并且本發(fā)明機(jī)器人控制系統(tǒng)應(yīng)用于工業(yè)領(lǐng)域，簡(jiǎn)單方便靈活，具有更大的實(shí)用價(jià)值。


圖1是本發(fā)明機(jī)器人控制系統(tǒng)一較佳實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)框 圖2是圖1中工控機(jī)與機(jī)器人和PLC控制器之間的信息交互原理 圖3是圖1中工控機(jī)中的OPC配置原理圖。
具體實(shí)施例方式以下將結(jié)合附圖所 示的各實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述。但這些實(shí)施方式并不限制本發(fā)明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員根據(jù)這些實(shí)施方式所做出的結(jié)構(gòu)、方法、或功能上的變換均包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。請(qǐng)參照?qǐng)D1所示為本發(fā)明機(jī)器人控制系統(tǒng)100的一較佳實(shí)施方式。本發(fā)明機(jī)器人控制系統(tǒng)100包括機(jī)器人1、向機(jī)器人I輸入控制指令以供機(jī)器人I執(zhí)行相應(yīng)操作的PLC控制器2以及設(shè)置有組態(tài)軟件的工控機(jī)3。所述機(jī)器人1、PLC控制器2和工控機(jī)3之間通過(guò)以太網(wǎng)相互通信連接。結(jié)合圖1所示，本發(fā)明機(jī)器人I為ABB上料機(jī)器人，其包括機(jī)器人本體11和機(jī)器人控制柜12。所述機(jī)器人本體11包括六個(gè)轉(zhuǎn)軸(未圖示)及分別驅(qū)動(dòng)六個(gè)轉(zhuǎn)軸的交流伺服電機(jī)(未圖示)。此外，所述機(jī)器人本體11還包括固定在機(jī)器人本體11的末端關(guān)節(jié)上的雙料檢測(cè)裝置112以及固定在機(jī)器人本體11的末端關(guān)節(jié)上的真空裝置113。所述真空裝置113包括真空發(fā)生器(未圖示)和控制送氣狀態(tài)的真空電磁閥(未圖示)。其中所述真空發(fā)生器是利用噴管高速?lài)娚鋲嚎s空氣，從而在噴管的噴口處形成射流，進(jìn)而產(chǎn)生的卷吸流動(dòng)將噴口處的空氣不斷吸走，使得壓力下降而形成移動(dòng)的真空度，最終達(dá)成機(jī)器人I的抓具上的真空吸取動(dòng)作。所述真空電磁閥用于控制送氣狀態(tài)以實(shí)現(xiàn)機(jī)器人I的對(duì)板料(未圖示)的吸取和吹掉動(dòng)作。使用時(shí)，通過(guò)在工控機(jī)3上選擇需要的真空電磁閥及相應(yīng)參數(shù)，并在選擇后通知PLC控制器2根據(jù)工控機(jī)3上的選擇有效控制機(jī)器人I的上料操作。所述雙料檢測(cè)裝置112是在獲得PLC控制器2的指示后根據(jù)在工控機(jī)3上設(shè)置的板料厚度進(jìn)行連片檢測(cè)；如果是連片，則使機(jī)器人I將板料放置廢料區(qū)，從而實(shí)現(xiàn)機(jī)器人I對(duì)不同材質(zhì)、不同厚度的板料進(jìn)行抓取搬運(yùn)的控制。結(jié)合圖2所示，本發(fā)明中所述工控機(jī)3是基于OPC協(xié)議與所述機(jī)器人I和PLC控制器2分別進(jìn)行信息交互，并設(shè)置有分別與機(jī)器人I和PLC控制器2進(jìn)行信息交互的第一OPC服務(wù)器31和第二OPC服務(wù)器32、采用組態(tài)軟件構(gòu)建的人機(jī)界面33以及連接組態(tài)軟件和第一 OPC服務(wù)器31和第二 OPC服務(wù)器32的連接插件34。所述組態(tài)軟件為inTouch組態(tài)軟件，所述連接插件34為OPC server for inTouch,通過(guò)OPC server for inTouch連接插件實(shí)現(xiàn)組態(tài)軟件與第一 OPC服務(wù)器31和第二 OPC服務(wù)器32的直接通訊，其能夠支持inTouch點(diǎn)域，自動(dòng)尋找inTouch路徑，當(dāng)工控機(jī)3啟動(dòng)時(shí)自動(dòng)連接到inTouch組態(tài)軟件,從而實(shí)現(xiàn)工控機(jī)I的OPC服務(wù)器31、32與inTouch組態(tài)軟件的通訊及數(shù)據(jù)采集,并通過(guò)OPC serverfor inTouch連接插件實(shí)現(xiàn)不同OPC服務(wù)器的通訊。所述工控機(jī)3還設(shè)置有對(duì)人機(jī)界面33的參數(shù)進(jìn)行保存的數(shù)據(jù)庫(kù)35，所述組態(tài)軟件使用SQL函數(shù)與數(shù)據(jù)庫(kù)35中的信息進(jìn)行交互，并通過(guò)編寫(xiě)腳本實(shí)現(xiàn)對(duì)人機(jī)界面33上的所有參數(shù)的處理和保存，并根據(jù)生產(chǎn)需要進(jìn)行查詢(xún)與修改，同時(shí)能夠顯示報(bào)警和系統(tǒng)事件，最終實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)控。在本實(shí)施方式中，所述機(jī)器人I為ABB機(jī)器人,所述第一 OPC服務(wù)器31米用ABBIRC5 OPC服務(wù)器，所述第二 OPC服務(wù)器采用INAT OPC服務(wù)器。結(jié)合圖3所示,通過(guò)OPC server for inTouch連接插件根據(jù)第一 OPC服務(wù)器采集的機(jī)器人I的現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)配置OPC服務(wù)器對(duì)象，添加機(jī)器人I的各項(xiàng)參數(shù)信息及相關(guān)信號(hào)，同時(shí)在組態(tài)軟件中與其信息相關(guān)聯(lián)并選擇相應(yīng)的通訊協(xié)議，此處的相關(guān)聯(lián)即根據(jù)OPC serverfor inTouch連接插件添加的各項(xiàng)參數(shù)信息及相關(guān)信號(hào)等添加訪(fǎng)問(wèn)名、定義標(biāo)記名、倉(cāng)ll建相應(yīng)的動(dòng)畫(huà)鏈接、添加數(shù)據(jù)庫(kù)及編輯腳本等；最終在人機(jī)界面33上根據(jù)上述采集的相關(guān)數(shù)據(jù)人工設(shè)置機(jī)器人I的偏移值，通過(guò)控制該偏移值以提高機(jī)器人I的控制精度。在此連接插件中還可以監(jiān)控其機(jī)器人I與組態(tài)軟件的連接狀況并發(fā)出報(bào)警信號(hào)。綜上所述，本發(fā)明 機(jī)器人控制系統(tǒng)100以O(shè)PC及以太網(wǎng)為基礎(chǔ)，建立工控機(jī)3、機(jī)器人I及PLC控制器2之間的遠(yuǎn)程通訊連接，通過(guò)與機(jī)器人I連接的第一 OPC服務(wù)器31實(shí)時(shí)采集機(jī)器人I的運(yùn)動(dòng)信號(hào)，通過(guò)以太網(wǎng)遠(yuǎn)程傳輸采集的信號(hào)，并結(jié)合通過(guò)組態(tài)軟件構(gòu)建的人機(jī)界面33實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程通訊和遠(yuǎn)程監(jiān)控；由此不僅實(shí)現(xiàn)了工控機(jī)3與機(jī)器人I設(shè)備的直接通訊，而且在人機(jī)界面33上能夠直接讀取和發(fā)送參數(shù)，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)采集和生產(chǎn)過(guò)程實(shí)時(shí)監(jiān)控、靈活控制、遠(yuǎn)程傳輸?shù)?，不僅提高了控制精度，而且使機(jī)器人I的診斷及維修更方便快捷；并且本發(fā)明機(jī)器人控制系統(tǒng)100應(yīng)用于工業(yè)領(lǐng)域，簡(jiǎn)單方便靈活，具有更大的實(shí)用價(jià)值。應(yīng)當(dāng)理解，雖然本說(shuō)明書(shū)按照實(shí)施方式加以描述，但并非每個(gè)實(shí)施方式僅包含一個(gè)獨(dú)立的技術(shù)方案，說(shuō)明書(shū)的這種敘述方式僅僅是為清楚起見(jiàn)，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)將說(shuō)明書(shū)作為一個(gè)整體，各實(shí)施方式中的技術(shù)方案也可以經(jīng)適當(dāng)組合，形成本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的其他實(shí)施方式。上文所列出的一系列的詳細(xì)說(shuō)明僅僅是針對(duì)本發(fā)明的可行性實(shí)施方式的具體說(shuō)明，它們并非用以限制本發(fā)明的保護(hù)范圍，凡未脫離本發(fā)明技藝精神所作的等效實(shí)施方式或變更均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種機(jī)器人控制系統(tǒng),其特征在于,所述機(jī)器人控制系統(tǒng)包括: 機(jī)器人； PLC控制器，通過(guò)以太網(wǎng)與機(jī)器人通信連接，并向機(jī)器人輸入控制指令以供機(jī)器人執(zhí)行相應(yīng)操作； 設(shè)置有組態(tài)軟件的工控機(jī)，通過(guò)以太網(wǎng)分別與所述機(jī)器人和PLC控制器相通訊連接，并基于OPC協(xié)議與所述機(jī)器人和PLC控制器分別進(jìn)行信息交互，所述工控機(jī)還設(shè)置有分別與機(jī)器人和PLC控制器進(jìn)行信息交互的第一 OPC服務(wù)器和第二 OPC服務(wù)器、采用組態(tài)軟件構(gòu)建的人機(jī)界面以及連接組態(tài)軟件和第一 OPC服務(wù)器和第二 OPC服務(wù)器的連接插件。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機(jī)器人控制系統(tǒng)，其特征在于:所述組態(tài)軟件為inTouch組態(tài)軟件。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機(jī)器人控制系統(tǒng)，其特征在于:所述工控機(jī)還設(shè)置有對(duì)人機(jī)界面的參數(shù)進(jìn)行保存的數(shù)據(jù)庫(kù)，所述組態(tài)軟件使用SQL函數(shù)與數(shù)據(jù)庫(kù)中的信息進(jìn)行交互。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的 機(jī)器人控制系統(tǒng)，其特征在于:所述機(jī)器人為ABB機(jī)器人，所述第一 OPC服務(wù)器采用ABB IRC5 OPC服務(wù)器，所述第二 OPC服務(wù)器采用INAT OPC服務(wù)器。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機(jī)器人控制系統(tǒng)，其特征在于:所述機(jī)器人包括機(jī)器人本體和機(jī)器人控制柜，所述機(jī)器人本體包括六個(gè)轉(zhuǎn)軸及分別驅(qū)動(dòng)六個(gè)轉(zhuǎn)軸的交流伺服電機(jī)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的機(jī)器人控制系統(tǒng)，其特征在于:所述機(jī)器人本體還包括固定在機(jī)器人本體的末端關(guān)節(jié)上的雙料檢測(cè)裝置。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的機(jī)器人控制系統(tǒng)，其特征在于:所述機(jī)器人本體還包括有固定在機(jī)器人本體的末端關(guān)節(jié)上的真空裝置。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的機(jī)器人控制系統(tǒng)，其特征在于:所述真空裝置包括利用噴管高速?lài)娚鋲嚎s空氣的真空發(fā)生器和控制送氣狀態(tài)的真空電磁閥。
全文摘要
本發(fā)明提供一種機(jī)器人控制系統(tǒng)，其包括機(jī)器人；PLC控制器，通過(guò)以太網(wǎng)與機(jī)器人通信連接，并向機(jī)器人輸入控制指令以供機(jī)器人執(zhí)行相應(yīng)操作；設(shè)置有組態(tài)軟件的工控機(jī)，通過(guò)以太網(wǎng)分別與所述機(jī)器人和PLC控制器相通訊連接，并基于OPC協(xié)議與所述機(jī)器人和PLC控制器分別進(jìn)行信息交互，所述工控機(jī)還設(shè)置有分別與機(jī)器人和PLC控制器進(jìn)行信息交互的第一OPC服務(wù)器和第二OPC服務(wù)器、采用組態(tài)軟件構(gòu)建的人機(jī)界面以及連接組態(tài)軟件和第一OPC服務(wù)器和第二OPC服務(wù)器的連接插件。
文檔編號(hào)B25J9/16GK103240740SQ20131017114
公開(kāi)日2013年8月14日 申請(qǐng)日期2013年5月10日 優(yōu)先權(quán)日2013年5月10日
發(fā)明者郭敬, 侯寶輝, 李定坤, 倪廣明, 林濤, 孫靜峰, 朱振友 申請(qǐng)人:北人機(jī)器人系統(tǒng)(蘇州)有限公司, 上海寶鋼阿賽洛激光拼焊有限公司