CN105182887A - 一种应用于工业机器人的自动化控制方法 - Google Patents

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    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B19/00—Programme-control systems
    • G05B19/02—Programme-control systems electric
    • G05B19/04—Programme control other than numerical control, i.e. in sequence controllers or logic controllers
    • G05B19/05—Programmable logic controllers, e.g. simulating logic interconnections of signals according to ladder diagrams or function charts

Abstract

本发明公开了一种应用于工业机器人的自动化控制方法，包括：S1、对机器人进行初始化；S2、设置机器人需要执行的程序；S3、PLC检测工位安全条件，如符合条件则进行步骤S4，否则跳至步骤S5；S4、检测进入的工件型号；S5、复位安全问题；S6、机器人执行对应程序Home；S7、机器人到达位置开始执行动作；S8、机器人检测是否合格，如不合格则进行步骤S9，如合格则跳至步骤S13；S9、机器人重新执行动作；S10、再次检测是否合格，如仍不合格则进行步骤S11，如合格则调至步骤S13；S11、机器人发出中断请求；S12、中断处理，并返回步骤S6；S13、判断任务是否完成，如已完成则进行步骤S14，如未完成则返回步骤S6；S14、运行结束。具有易于理解、便于应用和调试等优点。

Description

一种应用于工业机器人的自动化控制方法
技术领域
本发明涉及自动化制造领域，特别涉及一种应用于工业机器人的自动化控制方法。
背景技术
如今，在汽车发动机生产企业中，工业机器人往往需要进行抓取、搬运、组装、去毛刺以及拧螺栓等工作。当前机器人工位的一个循环周期中(完成一个部件的任务)，如果因为人为导致的故障或者本身机器人工作质量不合格，需要重新继续执行当前部分任务(不需要从周期原点开始)，直至当前周期完成。
当前的汽车企业中，在部分合资品牌企业里，已经使用类似的功能。武汉神龙汽车，使用法国标致雪铁龙的PSA标准，在BoadShop白车身中便有要求，机器人在一个周期内如有多个步骤或工艺需要执行的(假设三个步骤1/2/3)，执行完一个步骤后(比如步骤1已执行完)可以手动人工干预或自动回到周期原点，再由原点出发继续执行未完成的步骤2和步骤3，直至当前周期结束。
虽然以上技术方法较为简易，它是以若干轨迹点组成的步骤或工艺为一个单位，在各单位之间可以回周期原点或者从原点出发执行想要的部分单位步骤和工艺。但是却无法实现每一个轨迹点级别的回周期原点功能，同时也只能按照步骤1至3的顺序运转，当步骤1执行过后，在当前循环周期中无法马上重新执行步骤1，想要实现的话，须回到周期原点重新开始，造成运行上的不便，从而影响生产效率。
发明内容
为了解决上述的问题，本发明提供一种应用于工业机器人的自动化控制方法，可以从周期原点出发继续完成省下的工艺步骤，直至结束当前周期；同时还可以应用于在循环周期内有需要暂停、中断、恢复功能的工作工位，具有更加简洁、易于理解，便于调试人员应用到实际工作中和快捷调试等优点。
上述的一种应用于工业机器人的自动化控制方法，主要包括以下步骤：
S1、对机器人进行初始化；
S2、设置机器人需要执行的程序；
S3、PLC检测工位安全条件，如符合条件则进行步骤S4，否则跳至步骤S5；
S4、检测进入的工件型号；
S5、复位安全问题；
S6、机器人执行对应程序Home；
S7、机器人到达位置开始执行动作；
S8、机器人检测是否合格，如不合格则进行步骤S9，如合格则跳至步骤S13；
S9、机器人重新执行动作；
S10、再次检测是否合格，如仍不合格则进行步骤S11，如合格则调至步骤S13；
S11、机器人发出中断请求；
S12、中断处理，并返回步骤S6；
S13、判断任务是否完成，如已完成则进行步骤S14，如未完成则返回步骤S6；
S14、运行结束。
上述方法中，所述自动化控制方法适用于多台机器人同时运行。
上述方法中，所述步骤S11中机器人发出中断请求后进入安全位置，以此避免影响机器人的正常工作。
上述方法中，所述安全位置的数量为1个以上。
本发明的优点和有益效果在于：
1、实现了工业机器人(机械臂)在复杂需求的生产工作中，可以在一个工作周期的任意节点通过手动或自动方式都可以随时回到周期原点(或一安全点)，且可以从周期原点出发继续完成省下的工艺步骤，直至结束当前周期；
2、基于KUKA公司生产的大型工业机器人(机械臂)，机器人控制柜系统为KUKAKRC2版本，可以应用于在一循环周期内有需要暂停、中断、恢复功能的工作工位，本程序主要目的是应用于汽车整车生产线；也可以应用到其他类型的机器人上。
3、功能的实现都是基于KUKA工业机器人系统专门的编程语言编程而来，以与其它汽车厂标准不同的思路实现类似或者更丰富的功能；
4、本程序标准更加简洁、易于理解，便于调试人员应用到实际工作中和快捷调试。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明中自动化控制方法的流程示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
如图1所示，本发明是一种应用于工业机器人的自动化控制方法，主要包括以下步骤：
S1、对机器人进行初始化；
S2、设置机器人需要执行的程序；
S3、PLC检测工位安全条件，如符合条件则进行步骤S4，否则跳至步骤S5；
S4、检测进入的工件型号；
S5、复位安全问题；
S6、机器人执行对应程序Home；
S7、机器人到达位置开始执行动作；
S8、机器人检测是否合格，如不合格则进行步骤S9，如合格则跳至步骤S13；
S9、机器人重新执行动作；
S10、再次检测是否合格，如仍不合格则进行步骤S11，如合格则调至步骤S13；
S11、机器人发出中断请求；
S12、中断处理，并返回步骤S6；
S13、判断任务是否完成，如已完成则进行步骤S14，如未完成则返回步骤S6；
S14、运行结束。
优选的，本发明中的自动化控制方法适用于多台机器人同时运行，且步骤S11中机器人发出中断请求后进入安全位置，以此避免影响机器人的正常工作；同时，为了匹配多台机器人同时运行，所以该安全位置的数量为1个以上，即可以多台机器人公用同一个安全位置，也可以每台机器人独立应用一个安全位置。
中断请求发出后，机器人可以回到安全位置，也可以直接回到初始位置；处理过后，机器人可以从安全位置回到当前位置继续处理，也可以从初始位置回到当前位置继续处理。
下面结合KUKA机器人以及KRC2系统进行详细说明：
在机器人后台实时程序中，加入中断监控信号与外界PLC电气连通。机器人收到此信号后，自动跳转至预先定义的中断程序，赋值相应位置变量，判断工位安全条件是否符合，机器人跳出当前执行的轨迹程序，根据所记录的位置变量，在程序中查找对应的最近位置跳转点，执行一步轨迹程序，重新赋值相应位置变量，再次跳转至下一个对应的最近位置点，(每一个位置点渐进接近周期原点或者某作业安全点)，以此往复，最后回到某安全点或者周期原点。人员可以进入工位调整、维护设备。人员离开工位后，重新启动机器人，由周期原点出发或者某安全点出发继续完成当前周期剩余的工艺步骤。
至于本发明中所应用到的软件程序则是使用PC电脑或者KUKA机器人控制柜自带的编程示教器，在其SPS.SUB文件或相应的主程序中(这里假设文件名为MAIN.SRC)的用户自定义模块中，加入中断代码INTERRUPTDECL4WHENGoHomeDOINTERUPT_GoHome()；同时在MAIN.SRC对应的位置加入INTERRUPTON4，用于启动监控。(其中Gohome是定义的一个波尔变量，其赋值来源于外部电气信号，当检测到工艺不合格或者外界有需要暂停时，给出此信号；“4”是自定义的中断序列号；GoHome()是检测到中断请求后所要执行的宏程序。)在运行轨迹程序Process.SRC时，中断监控为true，则调用gohome()，首先暂停中断监控INTERRUPTOFF4；并重置信号并赋值当前位置点的代码POS_NR。执行后回归轨迹程序Process.SRC，跳过正常轨迹进入中断跳转部分，根据位置点代码，循环调用所需轨迹，递归回到周期原点或者某安全位置，以便完成自动化控制。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种应用于工业机器人的自动化控制方法，其特征在于，所述系统包括以下步骤：
S1、对机器人进行初始化；
S2、设置机器人需要执行的程序；
S3、PLC检测工位安全条件，如符合条件则进行步骤S4，否则跳至步骤S5；
S4、检测进入的工件型号；
S5、复位安全问题；
S6、机器人执行对应程序Home；
S7、机器人到达位置开始执行动作；
S8、机器人检测是否合格，如不合格则进行步骤S9，如合格则跳至步骤S13；
S9、机器人重新执行动作；
S10、再次检测是否合格，如仍不合格则进行步骤S11，如合格则调至步骤S13；
S11、机器人发出中断请求；
S12、中断处理，并返回步骤S6；
S13、判断任务是否完成，如已完成则进行步骤S14，如未完成则返回步骤S6；
S14、运行结束。
2.根据权利要求1所述的一种应用于工业机器人的自动化控制方法，其特征在于，所述自动化控制方法适用于多台机器人同时运行。
3.根据权利要求1所述的一种应用于工业机器人的自动化控制方法，其特征在于，所述步骤S11中机器人发出中断请求后进入安全位置，以此避免影响机器人的正常工作。
4.根据权利要求3所述的一种应用于工业机器人的自动化控制方法，其特征在于，所述安全位置的数量为1个以上。
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