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标题: 大型双臂洁净机器人控制系统的实现 [打印本页]

作者: admin 时间: 2014-10-12 15:25
标题: 大型双臂洁净机器人控制系统的实现
摘要：本文论述了一种用于超薄玻璃搬运的大型双臂洁净机器人控制系统。系统采用PLC＋伺服控制器的双级控制模式和模块化的软件结构设计，伺服控制器之间的通信采用CAN总线进行，软件采用S型曲线加速以消除系统的振动，并且对双臂机械人运动路径进行了优化。实践证明，这种机器人控制系统运行平稳，快速，高效，达到了生产现场的实际要求。
关键词：洁净机器人；PLC；CAN；S型加速；

1. 引言
超薄玻璃广泛应用于生产电脑显示器、笔记本电脑、手机、触摸屏和掌上电脑（PDA）等平板显示器（FPD）的各种玻璃基片，其生产是一项先进的技术。由于在使用时对超薄玻璃表面质量要求很高，玻璃表面不能有划伤、油污等缺陷。另外，玻璃搬运装箱的速度和可靠性对玻璃生产成本的影响很大，所以对包装过程的搬运质量和效率都提出了很高的要求。目前，国外已有比较成熟搬运装箱机器人产品，而国内的此类机器人技术尚处于空白阶段。本文以超薄玻璃生产线为应用背景，设计了一种大型双臂超薄玻璃洁净机器人的控制系统。
2. 机器人系统的总体结构
系统总体构成包括机器人控制器和机器人本体。洁净机器人采用龙门桥式框架结构，X1、X2、Z1、Z2轴采用交流伺服驱动+同步带传动+直线导轨支撑技术，且Z1、Z2轴采用气动平衡技术；R轴采用气动曲柄摇杆90°回转机构（仅对码玻璃机械手），以保证洁净、高速、准确可靠、经济实用等关键性技术要求。
机器人控制器具有cc-link网络联接功能。用于和总装线上的控制器进行通讯，控制器内部由机器人主PLC，485总线扩展，I/O扩展，人机接口，功率驱动单元及电气逻辑控制电路构成。机器人主控PLC通过人机接口完成与用户的交互，如机器人程序的参数编辑修改以及示教等工作。并通过总线实现对伺服单元的设置与控制，辅助以I/O逻辑控制实现与外部控制机构的协调动作，实现整个搬运装箱过程。机器人本体为5自由度的大型双臂结构，采用直角坐标系，两机械手沿X轴和Z轴协调作业高效完成装箱任务。如图1为机器人本体装配图：

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