CN207058563U - 一种scara工业机器人控制系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种SCARA工业机器人控制系统，包括：示教器、控制器、机器人本体；所述示教器通过ICP/IP网络局域网与控制器相连接，且示教器通过电性连接控制器与伺服驱动器及伺服电机与机器人本体相连接；所述控制器通过电性连接伺服驱动器，且伺服驱动器安装在扩展模块内，本实用新型通过结构上的改进，具有通过第一机械臂与第二机械臂及第一关节与第二关节组成四轴四方向运转方式，且通过四组伺服电机分别进行作业，同时由示教器与控制器对伺服驱动器进行多种编程操作，使该SCARA工业机器人具有同步精准定位与系统配置简易及机器人制造成本降低等优点，从而有效的解决SCARA工业机器人制造与研发中存在的问题和不足。

Description

一种SCARA工业机器人控制系统

技术领域

本实用新型涉及工业机器人技术领域，尤其涉及一种SCARA工业机器人控制系统。

背景技术

工业机器人随着人工智能技术、先进制造技术和移动互联网的创新融合越来越多的工业机器人被研发出来，开始改变工业制造与机械生产的模式，同时工业机器人产业是一个快速成长中的新兴产业，将对未来生产和社会发展起越来越重要的作用。

其中SCARA水平多关节机器人，是一种圆柱坐标型的工业机器，主要由控制系统及执行机构两大系统组成，其中机器人本体的控制系统内包括示教器与机器人控制器、伺服驱动器及扩展模块，而执行机构内包括机器人本体与伺服电机及减速装置，机器人所使用的减速装置多由谐波减速器所组成，而此类SCARA工业机器人多用于3C行业、塑料工业、汽车工业、电子产品工业、药品工业和食品工业等装配作业中。

但是随着人工成本的上涨、工作环境的改变、人口老龄化及多元化的市场竞争，各企业面临着重重压力，同时随着市场对SCARA工业机器人需求量的增加，使工业机器人生产单位面临一个新的研发课题。

如上述中提出的问题，本方案提供一种SCARA工业机器人控制系统，并通过该SCARA工业机器人控制系统使之能更具有实用的目的。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种SCARA工业机器人控制系统，旨在解决SCARA工业机器人研发中出现的问题和不足。

本实用新型SCARA工业机器人控制系统的目的与功效，由以下具体技术手段所达成：

一种SCARA工业机器人控制系统，包括：

示教器、控制器、伺服驱动器、伺服电机、扩展模块、机器人本体、第一机械臂、第二机械臂、第一关节和第二关节；

所述示教器通过ICP/IP网络局域网与控制器相连接，且示教器通过电性连接控制器与伺服驱动器及伺服电机与机器人本体相连接；所述控制器通过电性连接伺服驱动器，且伺服驱动器安装在扩展模块内；所述扩展模块为伺服驱动器安装固定装置，且扩展模块为可扩展电性装置安装箱体；所述伺服驱动器通过电性连接伺服电机，且伺服电机设置安装在机器人本体内；所述机器人本体内设置有第一机械臂与第二机械臂及第一关节与第二关节，且第一机械臂与第二机械臂及第一关节与第二关节分别相对应连接相同运转方向的伺服电机。

优选的，所述示教器为可编程式示教器，且示教器为位置姿态信息与顺序信息及动作条件信息编程器。

优选的，所述控制器为ETHERNET局域网通讯扩展模块，且控制器通过ETHERNET局域网总线与示教器、工业PC、HMI工业现场设备相互传递通讯相连接。

优选的，所述伺服驱动器为DSP控制器，且伺服驱动器在本系统内至少设置有四部。

优选的，所述伺服电机为R型运转发动机，且伺服电机在本系统内至少设置有四部。

优选的，所述第一机械臂与第二机械臂为平面轴向运转装置。

优选的，所述第一关节在机器人本体内为垂直运行装置，且第二关节通过与第一关节的内腔相连接为内置式可垂直运行与平面轴向旋转装置。

优选的，所述机器人本体为水平多关节型装置。

与现有结构相较之下，本实用新型具有如下优点：

本实用新型通过结构上的改进，具有通过第一机械臂与第二机械臂及第一关节与第二关节组成四轴四方向运转方式，且通过四组伺服电机分别进行作业，同时由示教器与控制器对伺服驱动器进行多种编程操作，使该SCARA工业机器人具有同步精准定位与系统配置简易及机器人制造成本降低等优点，从而有效的解决SCARA工业机器人制造与研发中存在的问题和不足。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型的机器人本体结构示意图；

图3为本实用新型的系统结构示意图。

图中：1、示教器；2、控制器；3、伺服驱动器；4、伺服电机；5、扩展模块；6、机器人本体；7、第一机械臂；8、第二机械臂；9、第一关节；10、第二关节。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1，一种SCARA工业机器人控制系统，包括：

示教器1、控制器2、伺服驱动器3、伺服电机4、扩展模块5、机器人本体6、第一机械臂7、第二机械臂8、第一关节9和第二关节10；

示教器1通过ICP/IP网络局域网与控制器2相连接，且示教器1通过电性连接控制器2与伺服驱动器3及伺服电机4与机器人本体6相连接；控制器2通过电性连接伺服驱动器3，且伺服驱动器3安装在扩展模块5内；扩展模块5为伺服驱动器3安装固定装置，且扩展模块5为可扩展电性装置安装箱体；伺服驱动器3通过电性连接伺服电机4，且伺服电机4设置安装在机器人本体6内；机器人本体6内设置有第一机械臂7与第二机械臂8及第一关节9与第二关节10，且第一机械臂7与第二机械臂8及第一关节9与第二关节10分别相对应连接相同运转方向的伺服电机4。

具体的，示教器1为可编程式示教器，且示教器1作业示教方式分为位置姿态信息与顺序信息及动作条件信息。

进一步的，示教器1的位置姿态信息包括直接示教法与遥控示教法、间接示教法及离线示教法，直接示教法，即操作者直接操作机器人末端，带动机器人运动示教的手把手示教方式；遥控示教法，即操作者远离机器人本体，不接触机器人完成位置与姿态的示教；间接示教法，就是不要求在实际作业环境中进行示教，而是准备一个专门用于示教的机械臂，操作其沿着预定的轨迹进行运动并记录位置与姿态信息；离线示教法，又称离线编程法，将运动的位置姿态信息通过数据形式输入给机器人，但由于每次作业时的对象个体间存在一些差异，这种方法往往需要配合一些传感器进行补偿，才能够完成达到合格标准的示教；而示教器1的顺序信息作业示教包括固定方式与可变方式，即固定方式为只能按时间顺序记录关键点的信息，而无法对关键点的顺序或时间进行编辑修改，而可变方式向用户提供了可以修改示教关键点的顺序信息，来增加作业的柔性以提高作业效率；动作条件信息包括附属于示教点或者独立于示教点两种方式，即前者是在给定示教关键点的同时需要附加运动至该点的速度信息，但有时需要用一种速度实现多个示教点，就需要后者，让机器指定速度，直到接到下一条速度命令之前，此条命令一直有效。

具体的，控制器2为ETHERNET局域网通讯扩展模块，且控制器2通过ETHERNET局域网总线与示教器1、工业PC、HMI工业现场设备相互传递通讯相连接。

进一步的，上述中通过控制器2组网基于ROS的工业机器人网络组建方式，本组网方式具有一定的开放性与丰富的软件工具、集中管理及系统搭建便捷易于开发和扩展等方面的优点。

具体的，伺服驱动器3为DSP控制器，且伺服驱动器3在本系统内至少设置有四部。

进一步的，上述中伺服驱动器3以基于DSP控制核心组建的网络系统，且DSP控制器为现有技术在此不再详述

具体的，伺服电机4为R型运转发动机，且伺服电机4在本系统内至少设置有四部。

进一步的，本系统内伺服电机4为R系列发动机，此R型系列发动机适用于工作机械、搬运机构、焊接机械人、装配机器人、电子部件、加工机械、印刷机、高速卷绕机、绕线机等工业机器人使用。

具体的，第一机械臂7与第二机械臂8为可平面轴向运转装置。

具体的，第一关节9在机器人本体6内为垂直运行装置，且第二关节10通过与第一关节9的内腔相连接为内置式可垂直运行与平面轴向旋转装置。

具体的，机器人本体6为水平多关节型装置。

工作原理：

该系统主要由控制系统及执行机构两大系统组成，其中机器人本体6的控制系统内包括示教器1与控制器2、伺服驱动器3及扩展模块5所组成，而执行机构内包括机器人本体6与伺服电机4及减速装置，工业机器人使用的减速装置由谐波减速器所组成，该系统基于ROS的工业机器人网络组建方式，本组网方式具有一定的开放性与丰富的软件工具、集中管理及系统搭建便捷易于开发和扩展等方面的优点。

综上所述：该一种SCARA工业机器人控制系统，通过第一机械臂与第二机械臂及第一关节与第二关节组成四轴四方向运转方式，且通过四组伺服电机分别进行作业，同时由示教器与控制器对伺服驱动器进行多种编程操作，使该SCARA工业机器人具有同步精准定位与系统配置简易及机器人制造成本降低等优点，从而有效的解决SCARA工业机器人制造与研发中存在的问题和不足。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (8)

1.一种SCARA工业机器人控制系统，其特征在于，包括：

示教器(1)、控制器(2)、伺服驱动器(3)、伺服电机(4)、扩展模块(5)、机器人本体(6)、第一机械臂(7)、第二机械臂(8)、第一关节(9)和第二关节(10)；

所述示教器(1)通过ICP/IP网络局域网与控制器(2)相连接，且示教器(1)通过电性连接控制器(2)与伺服驱动器(3)及伺服电机(4)与机器人本体(6)相连接；所述控制器(2)通过电性连接伺服驱动器(3)，且伺服驱动器(3)安装在扩展模块(5)内；所述扩展模块(5)为伺服驱动器(3)安装固定装置，且扩展模块(5)为可扩展电性装置安装箱体；所述伺服驱动器(3)通过电性连接伺服电机(4)，且伺服电机(4)设置安装在机器人本体(6)内；所述机器人本体(6)内设置有第一机械臂(7)与第二机械臂(8)及第一关节(9)与第二关节(10)，且第一机械臂(7)与第二机械臂(8)及第一关节(9)与第二关节(10)分别相对应连接相同运转方向的伺服电机(4)。

2.根据权利要求1所述的一种SCARA工业机器人控制系统，其特征在于：所述示教器(1)为可编程式示教器，且示教器(1)为位置姿态信息与顺序信息及动作条件信息编程器。

3.根据权利要求1所述的一种SCARA工业机器人控制系统，其特征在于：所述控制器(2)为ETHERNET局域网通讯扩展模块，且控制器(2)通过ETHERNET局域网总线与示教器(1)、工业PC、HMI工业现场设备相互传递通讯相连接。

4.根据权利要求1所述的一种SCARA工业机器人控制系统，其特征在于：所述伺服驱动器(3)为DSP控制器，且伺服驱动器(3)在本系统内至少设置有四部。

5.根据权利要求1所述的一种SCARA工业机器人控制系统，其特征在于：所述伺服电机(4)为R型运转发动机，且伺服电机(4)在本系统内至少设置有四部。

6.根据权利要求1所述的一种SCARA工业机器人控制系统，其特征在于：所述第一机械臂(7)与第二机械臂(8)为平面轴向运转装置。

7.根据权利要求1所述的一种SCARA工业机器人控制系统，其特征在于：所述第一关节(9)在机器人本体(6)内为垂直运行装置，且第二关节(10)通过与第一关节(9)的内腔相连接为内置式可垂直运行与平面轴向旋转装置。

8.根据权利要求1或6或7所述的一种SCARA工业机器人控制系统，其特征在于：所述机器人本体(6)为水平多关节型装置。