CN107991984B - 通用型pmc控制器及机器人控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种通用型PMC控制器，包括第一通讯接口模块，用于与机器人本体通讯连接；第二通讯接口模块，用于与外围设备通讯连接；第三通讯接口模块，用于与可编程逻辑控制器通讯连接；仕样程序存储模块，用于存储多个仕样程序；仕样程序选择模块，用于获取用户输入的仕样程序信息；仕样程序启用模块，用于启用与仕样程序信息相匹配的仕样程序；控制模块，用于根据仕样程序启用模块中启用的仕样程序通过第二通讯接口模块向外围设备发送第一控制指令，以使外围设备根据第一控制指令运行。本发明能使配置有不同外围设备的机器人能共用同一PMC控制标准，实现机器人的标准化的管理。同时，本发明还提出了一种机器人控制系统。

Description

通用型PMC控制器及机器人控制系统

技术领域

本发明涉及工业控制技术领域，具体涉及一种通用型PMC控制器及机器人控制系统。

背景技术

在生产汽车的流程中，由于各流程工艺需求不同，自动化生产系统中常需要采用不同的机器人完成不同的工序，如焊接、涂胶或搬运等工序。在现有技术中，用于生产汽车的机器人控制系统主要包括用于控制整个自动化生产系统的可编程逻辑控制器、机器人本体、设置在机器人本体周边的外围设备、用于控制机器人本体及外围设备的PMC(Programmable Machine Controller，可编程设备控制器)系统；一般地，设备集成商在制造设备时会在PMC系统中预先配置用于控制外围设备的仕样程序。当机器人控制系统投入到生产线时，PMC系统根据用户输入的生产程序控制机器人本体的活动姿态及运行轨迹，并根据仕样程序控制外围设备的运行，以完成与所述生产程序对应的生产工序。

由于不同的机器人是由不同的设备集成商提供的，因此各设备集成商提供的用于控制机器人本体及外围设备的PMC系统的控制标准也存在差异，且用于控制外围设备的仕样程序单一，如某一设备集成商提供的应用于焊接机器人的PMC系统中只具备控制该设备集成商对应提供的外围设备的仕样程序，不具备控制其他设备集成商提供的外围设备的仕样程序，使得各设备集成商提供的PMC系统不具备通用性，即某一设备集成商的PMC系统无法应用于另一设备集成商的设备上，导致程序管理上的混乱，无法实现统一的管理，也不利于技术人员对设备的快速习熟。

发明内容

本发明的目的是，提供一种通用型PMC控制器及机器人控制系统，能提供多个用于控制外围设备的仕样程序，使用户能根据生产需要选用相应的仕样程序，控制外围设备根据用户选用的仕样程序运行，进而使得配置有不同外围设备的机器人能共用同一PMC控制标准，实现机器人的标准化的管理。

为了实现上述目的，本发明实施例提供了一种通用型PMC控制器，包括：

第一通讯接口模块，用于与机器人本体通讯连接；

第二通讯接口模块，用于与配置在所述机器人本体周边的外围设备通讯连接；

第三通讯接口模块，用于与可编程逻辑控制器通讯连接；

仕样程序存储模块，用于存储多个仕样程序；

仕样程序选择模块，用于获取用户输入的仕样程序信息；

仕样程序启用模块，用于启用存储在所述仕样程序存储模块中的与所述仕样程序选择模块获取到的所述仕样程序信息相匹配的仕样程序；

控制模块，用于根据所述仕样程序启用模块中启用的所述仕样程序通过所述第二通讯接口模块向所述外围设备发送第一控制指令，以使所述外围设备根据所述第一控制指令运行。

在一种可选的实施方式中，多个所述仕样程序包括：

用于控制所述外围设备完成焊接工序的焊接类仕样程序；

用于控制所述外围设备完成涂胶工序的涂胶类仕样程序；以及，

用于控制所述外围设备完成搬运工序的搬运类仕样程序。

在一种可选的实施方式中，所述焊接类仕样程序包括弧焊仕样程序、点焊仕样程序、螺柱焊仕样程序、博世焊机专用仕样程序以及那电焊机专用仕样程序；

所述涂胶类仕样程序包括涂胶专用仕样程序；

所述搬运类仕样程序包括搬运仕样程序、ATC专用仕样程序、无ATC专用仕样程序以及多工具分离式专用仕样程序。

在一种可选的实施方式中，所述通用型PMC控制器还包括故障检测模块以及报警模块：

所述故障检测模块用于分别通过所述第一通讯接口模块及所述第二通讯接口模块检测所述机器人本体及所述外围设备是否发生故障，并在检测到所述机器人本体或所述外围设备发生故障时，向所述报警模块发出报警信号；

所述报警模块用于在接收到所述故障检测模块发出的报警信号时，发起报警。

在一种可选的实施方式中，所述通用型PMC控制器还包括故障信号发送模块：

所述故障检测模块还用于在检测到所述外围设备或所述机器人本体发生故障时，生成包含故障信息的故障信号；所述故障信息用于表示故障类型；

所述故障信号发送模块用于将所述故障检测模块生成的所述故障信号通过所述第三通讯接口模块发送至所述可编程逻辑控制器，以使所述可编程逻辑控制器根据接收到的所述故障信号显示所述故障信息。

在一种可选的实施方式中，所述通用型PMC控制器还包括状态检测模块以及状态信号发送模块：

所述状态检测模块用于通过所述第一通讯接口模块检测所述机器人本体的抓手状态是否发生改变，并在检测到所述机器人本体的抓手状态改变时，生成包含抓手状态信息的状态信号；

所述状态信号发送模块用于通过所述第三通讯接口模块将所述状态信号发送至所述可编程逻辑控制器，以使所述可编程逻辑控制器根据接收到的所述状态信号显示所述抓手状态信息。

在一种可选的实施方式中，所述外围设备包括自动换刀装置及用于存放所述自动换刀装置的存放工具；所述通用型PMC控制器还包括装置在席检测模块以及电磁阀控制模块：

所述装置在席检测模块用于通过所述第二通讯接口模块接收设置在所述存放工具上的传感器的回传信号，并根据所述回传信号判断所述机器人本体是否将所述自动换刀装置放置于所述存放工具内；

所述电磁阀控制模块用于在判定所述机器人本体将所述自动换刀装置放置于所述存放工具内时，通过所述第一通讯接口模块向所述机器人本体发送第二控制指令，以控制所述机器人本体打开电磁阀致使所述机器人本体将所述自动换刀装置释放于所述存放工具内。

在一种可选的实施方式中，所述存放工具为自动换刀装置固定存放台或自动换刀装置工件夹具。

为了实现相同的目的，本发明实施例还提供了一种机器人控制系统，包括：

机器人本体、配置在所述机器人本体周边的外围设备、可编程逻辑控制器以及如上所述的通用型PMC控制器；

所述通用型PMC控制器通过所述第一通讯接口模块与所述机器人本体通讯连接；

所述通用型PMC控制器通过所述第二通讯接口模块与所述外围设备通讯连接；

所述通用型PMC控制器通过所述第三通讯接口模块与所述可编程逻辑控制器通讯连接。

相比于现有技术，本发明实施例的有益效果在于：本发明提供了一种通用型PMC控制器及机器人控制系统，其中，所述通用型PMC控制器包括：第一通讯接口模块，用于与机器人本体通讯连接；第二通讯接口模块，用于与配置在所述机器人本体周边的外围设备通讯连接；第三通讯接口模块，用于与可编程逻辑控制器通讯连接；仕样程序存储模块，用于存储多个仕样程序；仕样程序选择模块，用于获取用户输入的仕样程序信息；仕样程序启用模块，用于启用存储在所述仕样程序存储模块中的与所述仕样程序选择模块获取到的所述仕样程序信息相匹配的仕样程序；控制模块，用于根据所述仕样程序启用模块中启用的所述仕样程序通过所述第二通讯接口模块向所述外围设备发送第一控制指令，以使所述外围设备根据所述第一控制指令运行。本发明实施例根据用户输入的仕样程序信息，启用与用户输入的仕样程序信息相匹配的仕样程序，以控制外围设备配合机器人本体完成与生产程序相对应的工序，能为用于完成不同工序的外围设备提供对应的仕样程序，统一了PMC控制器对外围设备的控制标准，实现了机器人的标准化管理。同时，由于仕样程序存储模块存储了多个仕样程序，当需要更换设置在机器人本体周边的外围设备以改变机器人用途时，用户能根据已更换的外围设备的类型通过所述仕样程序选择模块输入对应的仕样程序信息，通过所述仕样程序启用模块启用所述仕样程序信息相匹配的仕样程序，并通过所述控制模块控制外围设备的运行，实现了机器人的柔性化生产。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对实施方式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方式，对于本领域普通技术人员来说，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例的通用型PMC控制器的结构示意图；

图2是本发明实施例的通用型PMC控制器的工作流程示意图；

图3是本发明实施例的机器人控制系统的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1，其是本发明实施例的一种通用型PMC控制器的结构示意图。本发明实施例提供的通用型PMC控制器，包括：

第一通讯接口模块1，用于与机器人本体通讯连接；

第二通讯接口模块2，用于与配置在所述机器人本体周边的外围设备通讯连接；

第三通讯接口模块3，用于与可编程逻辑控制器通讯连接；

仕样程序存储模块4，用于存储多个仕样程序；

仕样程序选择模块5，用于获取用户输入的仕样程序信息；

仕样程序启用模块6，用于启用存储在所述仕样程序存储模块中的与所述仕样程序选择模块获取到的所述仕样程序信息相匹配的仕样程序；

控制模块7，用于根据所述仕样程序启用模块中启用的所述仕样程序通过所述第二通讯接口模块向所述外围设备发送第一控制指令，以使所述外围设备根据所述第一控制指令运行。

本发明实施例通过仕样程序存储模块4存储多个仕样程序，并在获取到用户输入的仕样程序信息时，启用与用户输入的仕样程序信息相匹配的仕样程序，根据启用的仕样程序通过所述第二通讯接口模块3控制外围设备运行。本发明实施例的一种通用型PMC控制器能根据用户输入的仕样程序信息控制不同的外围设备完成不同的工序，每一通用型PMC控制器都存储有用于控制外围设备完成不同工序的仕样程序，用户只需根据外围设备的类型输入对应的仕样程序信息，通用型PMC控制器即能启用与所述仕样程序信息相匹配的仕样程序，以控制所述外围设备运行，使外围设备与机器人本体配合完成与生产程序相对应的工序，统一了PMC控制器对外围设备的控制标准，实现了机器人的标准化管理。同时，由于仕样程序存储模块4存储了多个仕样程序，当需要更换设置在机器人本体周边的外围设备以改变机器人用途时，用户能根据已更换的外围设备的类型通过所述仕样程序选择模块5输入对应的仕样程序信息，通过所述仕样程序启用模块6启用所述仕样程序信息相匹配的仕样程序，并通过所述控制模块7控制外围设备的运行，实现了机器人的柔性化生产。

下面将以流程图的方式，对本发明实施例的工作原理进行详细说明。请参阅图2，其是本发明实施例的一种通用型PMC控制器的工作流程示意图。所述通用型PMC控制器的工作流程包括以下步骤：

S1、通过所述仕样程序选择模块获取用户输入的仕样程序信息；

S2、根据所述仕样程序信息，从所述仕样程序存储模块中查找与所述仕样程序信息相匹配的仕样程序；

S3、所述仕样程序启用模块启用与所述仕样程序信息相匹配的仕样程序；

S4、所述控制模块根据所述仕样程序启用模块中启用的所述仕样程序，通过所述第二通讯接口模块向所述外围设备发送第一控制指令，以使所述外围设备根据所述第一控制指令运行。

在一种可选的实施方式中，多个所述仕样程序包括：

用于控制所述外围设备完成焊接工序的焊接类仕样程序；

用于控制所述外围设备完成涂胶工序的涂胶类仕样程序；以及，

用于控制所述外围设备完成搬运工序的搬运类仕样程序。

在本发明实施例中，根据工序类型对多个所述仕样程序进行分类，可以分为焊接类仕样程序、涂胶类仕样程序及搬运类仕样程序，不同类型的仕样程序用于控制所述外围设备运行以完成不同工序。

在一种可选的实施方式中，所述焊接类仕样程序包括弧焊仕样程序、点焊仕样程序、螺柱焊仕样程序、博世焊机专用仕样程序以及那电焊机专用仕样程序；

所述涂胶类仕样程序包括涂胶专用仕样程序；

所述搬运类仕样程序包括搬运仕样程序、ATC专用仕样程序、无ATC专用仕样程序以及多工具分离式专用仕样程序。

由于用于完成同一工序的外围设备也会不同，例如，用于完成焊接工序的外围设备可以是博世焊机，也可以是那电焊机，因此，所述仕样程序存储模块中存储有多个用于控制不同的外围设备的仕样程序，用户能通过根据外围设备的类型选择与之相对应的仕样程序，使得用于控制外围设备的仕样程序更具针对性及多元化。

在一种可选的实施方式中，所述通用型PMC控制器还包括故障检测模块8以及报警模块9：

所述故障检测模块8用于分别通过所述第一通讯接口模块1及所述第二通讯接口模块2检测所述机器人本体及所述外围设备是否发生故障，并在检测到所述机器人本体或所述外围设备发生故障时，向所述报警模块9发出报警信号；

所述报警模块9用于在接收到所述故障检测模块8发出的报警信号时，发起报警。

本发明实施例通过故障检测模块8及报警模块9，能在检测到所述机器人本体或所述外围设备发生故障时，比如发生冷却水异常故障或计时器异常故障，发起报警，以通知用户对故障进行处理。

在一种可选的实施方式中，所述通用型PMC控制器还包括故障信号发送模块10：

所述故障检测模块8还用于在检测到所述外围设备或所述机器人本体发生故障时，生成包含故障信息的故障信号；所述故障信息用于表示故障类型；

所述故障信号发送模块10用于将所述故障检测模块8生成的所述故障信号通过所述第三通讯接口模块3发送至所述可编程逻辑控制器，以使所述可编程逻辑控制器根据接收到的所述故障信号显示所述故障信息。

通过所述可编程逻辑控制器显示所述故障信息，使用户能通过查看所述故障信息，得知故障发生的位置，大大提高故障维修速度，有利于保障生产过程的稳定性。

在一种可选的实施方式中，所述通用型PMC控制器还包括状态检测模块11以及状态信号发送模块12：

所述状态检测模块11用于通过所述第一通讯接口模块1检测所述机器人本体的抓手状态是否发生改变，并在检测到所述机器人本体的抓手状态改变时，生成包含抓手状态信息的状态信号；

所述状态信号发送模块12用于通过所述第三通讯接口模块3将所述状态信号发送至所述可编程逻辑控制器，以使所述可编程逻辑控制器根据接收到的所述状态信号显示所述抓手状态信息。

通过所述可编程逻辑控制器显示所述机器人本体的抓手状态信息，使用户能通过所述可编程逻辑控制器查看所述机器人本体的抓手状态信息得知当前机器人本体的抓手状态，如夹爪的状态、自动换刀装置的状态等，有利于用户对机器人本体进行实时监控。

在一种可选的实施方式中，所述外围设备包括自动换刀装置及用于存放所述自动换刀装置的存放工具；所述通用型PMC控制器还包括装置在席检测模块13以及电磁阀控制模块14：

所述装置在席检测模块13用于通过所述第二通讯接口模块2接收设置在所述存放工具上的传感器的回传信号，并根据所述回传信号判断所述机器人本体是否将所述自动换刀装置放置于所述存放工具内；

所述电磁阀控制模块14用于在判定所述机器人本体将所述自动换刀装置放置于所述存放工具内时，通过所述第一通讯接口模块1向所述机器人本体发送第二控制指令，以控制所述机器人本体打开电磁阀致使所述机器人本体将所述自动换刀装置释放于所述存放工具内。

在本发明实施例中，机器人本体在释放自动换刀装置前，需要通过所述装置在席检测模块13判断当前机器人本体是否将自动换刀装置放置于所述存放工具内，且在判定所述机器人本体将所述自动换刀装置放置于所述存放工具内时，控制所述机器人本体打开电磁阀，以保证所述自动换刀装置被释放于存放工具内，避免自动换刀装置被释放于存放工具以外，进而造成自动换刀装置的损坏并威胁用户的人身安全。

在一种可选的实施方式中，所述存放工具为自动换刀装置固定存放台或自动换刀装置工件夹具。

请参阅图3，其是本发明实施例提供的机器人控制系统的结构示意图。所述机器人控制系统包括：

机器人本体100、配置在所述机器人本体周边的外围设备200、可编程逻辑控制器300以及如上所述的通用型PMC控制器400；

所述通用型PMC控制器400通过所述第一通讯接口模块与所述机器人本体100通讯连接；

所述通用型PMC控制器400通过所述第二通讯接口模块与所述外围设备200通讯连接；

所述通用型PMC控制器400通过所述第三通讯接口模块与所述可编程逻辑控制器300通讯连接。

所述机器人控制系统中的所述通用型PMC控制器400分别与机器人本体100、外围设备200以及可编程逻辑控制器300通讯连接，所述通用型PMC控制器400了实现对所述机器人本体100及所述外围设备200的控制，并实现了与可编程逻辑控制器300之间的通讯；所述通用型PMC控制器400中存储了多个仕样程序，并能根据用户输入的仕样程序信息启用对应的仕样程序，以控制所述外围设备200的运行，统一了PMC控制器对外围设备200的控制标准，实现了机器人控制系统的标准化管理。

相比于现有技术，本发明实施例的有益效果在于：本发明提供了一种通用型PMC控制器及机器人控制系统，其中，所述通用型PMC控制器包括：第一通讯接口模块，用于与机器人本体通讯连接；第二通讯接口模块，用于与配置在所述机器人本体周边的外围设备通讯连接；第三通讯接口模块，用于与可编程逻辑控制器通讯连接；仕样程序存储模块，用于存储多个仕样程序；仕样程序选择模块，用于获取用户输入的仕样程序信息；仕样程序启用模块，用于启用存储在所述仕样程序存储模块中的与所述仕样程序选择模块获取到的所述仕样程序信息相匹配的仕样程序；控制模块，用于根据所述仕样程序启用模块中启用的所述仕样程序通过所述第二通讯接口模块向所述外围设备发送第一控制指令，以使所述外围设备根据所述第一控制指令运行。本发明实施例根据用户输入的仕样程序信息，启用与用户输入的仕样程序信息相匹配的仕样程序，以控制外围设备配合机器人本体完成与生产程序相对应的工序，能为用于完成不同工序的外围设备提供对应的仕样程序，统一了PMC控制器对外围设备的控制标准，实现了机器人的标准化管理。同时，由于仕样程序存储模块存储了多个仕样程序，当需要更换设置在机器人本体周边的外围设备以改变机器人用途时，用户能根据已更换的外围设备的类型通过所述仕样程序选择模块输入对应的仕样程序信息，通过所述仕样程序启用模块启用所述仕样程序信息相匹配的仕样程序，并通过所述控制模块控制外围设备的运行，实现了机器人的柔性化生产。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，所述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(Read-Only Memory，ROM)或随机存储记忆体(Random AccessMemory，RAM)等。

以上所揭露的仅为本发明的较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分流程，并依本发明权利要求所作的等同变化，仍属于发明所涵盖的范围。

Claims (7)

1.一种通用型PMC控制器，其特征在于，包括：

第一通讯接口模块，用于与机器人本体通讯连接；

第二通讯接口模块，用于与配置在所述机器人本体周边的外围设备通讯连接；

第三通讯接口模块，用于与可编程逻辑控制器通讯连接；

仕样程序存储模块，用于存储多个仕样程序；多个所述仕样程序包括：

用于控制所述外围设备完成焊接工序的焊接类仕样程序；

用于控制所述外围设备完成涂胶工序的涂胶类仕样程序；以及，

用于控制所述外围设备完成搬运工序的搬运类仕样程序；

仕样程序选择模块，用于获取用户输入的仕样程序信息；

仕样程序启用模块，用于启用存储在所述仕样程序存储模块中的与所述仕样程序选择模块获取到的所述仕样程序信息相匹配的仕样程序；

控制模块，用于根据所述仕样程序启用模块中启用的所述仕样程序通过所述第二通讯接口模块向所述外围设备发送第一控制指令，以使所述外围设备根据所述第一控制指令运行；

所述通用型PMC控制器还包括故障检测模块以及报警模块：

所述故障检测模块用于分别通过所述第一通讯接口模块及所述第二通讯接口模块检测所述机器人本体及所述外围设备是否发生故障，并在检测到所述机器人本体或所述外围设备发生故障时，向所述报警模块发出报警信号；

所述报警模块用于在接收到所述故障检测模块发出的报警信号时，发起报警。

2.如权利要求1所述的通用型PMC控制器，其特征在于，所述焊接类仕样程序包括弧焊仕样程序、点焊仕样程序、螺柱焊仕样程序；

所述涂胶类仕样程序包括涂胶专用仕样程序；

所述搬运类仕样程序包括搬运程序、ATC专用仕样程序、无ATC专用仕样程序以及多工具分离式专用仕样程序。

3.如权利要求1所述的通用型PMC控制器，其特征在于，所述通用型PMC控制器还包括故障信号发送模块：

所述故障检测模块还用于在检测到所述外围设备或所述机器人本体发生故障时，生成包含故障信息的故障信号；所述故障信息用于表示故障类型；

所述故障信号发送模块用于将所述故障检测模块生成的所述故障信号通过所述第三通讯接口模块发送至所述可编程逻辑控制器，以使所述可编程逻辑控制器根据接收到的所述故障信号显示所述故障信息。

4.如权利要求1所述的通用型PMC控制器，其特征在于，所述通用型PMC控制器还包括状态检测模块以及状态信号发送模块：

所述状态检测模块用于通过所述第一通讯接口模块检测所述机器人本体的抓手状态是否发生改变，并在检测到所述机器人本体的抓手状态改变时，生成包含抓手状态信息的状态信号；

所述状态信号发送模块用于通过所述第三通讯接口模块将所述状态信号发送至所述可编程逻辑控制器，以使所述可编程逻辑控制器根据接收到的所述状态信号显示所述抓手状态信息。

5.如权利要求1所述的通用型PMC控制器，其特征在于，所述外围设备包括自动换刀装置及用于存放所述自动换刀装置的存放工具；所述通用型PMC控制器还包括装置在席检测模块以及电磁阀控制模块：

所述装置在席检测模块用于通过所述第二通讯接口模块接收设置在所述存放工具上的传感器的回传信号，并根据所述回传信号判断所述机器人本体是否将所述自动换刀装置放置于所述存放工具内；

所述电磁阀控制模块用于在判定所述机器人本体将所述自动换刀装置放置于所述存放工具内时，通过所述第一通讯接口模块向所述机器人本体发送第二控制指令，以控制所述机器人本体打开电磁阀致使所述机器人本体将所述自动换刀装置释放于所述存放工具内。

6.如权利要求5所述的通用型PMC控制器，其特征在于，所述存放工具为自动换刀装置固定存放台或自动换刀装置工件夹具。

7.一种机器人控制系统，其特征在于，包括：机器人本体、配置在所述机器人本体周边的外围设备、可编程逻辑控制器以及如权利要求1到6任一项所述的通用型PMC控制器；

所述通用型PMC控制器通过所述第一通讯接口模块与所述机器人本体通讯连接；

所述通用型PMC控制器通过所述第二通讯接口模块与所述外围设备通讯连接；

所述通用型PMC控制器通过所述第三通讯接口模块与所述可编程逻辑控制器通讯连接。

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