本发明涉及一种基于PLC的示教式直角坐标涂胶机器人控制系统，适用于机械领域。
背景技术：
传统的手工涂胶具有涂胶胶线不均匀、密封胶消耗大的缺点，加上工人的疲劳程度和工作状态也会对涂胶质量造成影响，难以保证涂胶质量的稳定。随着工业机器人在涂胶行业的迅速普及，涂胶机器人的需求量也越来越大。但是不同的行业需要的机器人功能各不相同，设计通用的机器人控制系统，能缩短同一机构形式机器人硬件和软件的开发周期。
生产中广泛采用示教再现型的涂胶机器人，示教功能采用人机交互方式，操作人员通过触摸屏等人机交换界面对涂胶轨迹和动作进行编程示教，使机器人重复再现示教的内容。目前涂胶机器人控制器大多采用工控机或专用控制器，其优点在于功能模块集成程度高，程序语言严谨，但是这种控制器开放性较差，而且价格偏高。随着PLC技术的发展和功能模块的完善，目前一台PLC就已经基本具备涂胶机器人所需要的所有功能，加上PLC扩展性强，程序维护方便，若使用PLC作为涂胶机器人涂胶系统，能节省系统开发的成本，而且应用前景广阔。
技术实现要素：
本发明提出了一种基于PLC的示教式直角坐标涂胶机器人控制系统，能对机器人进行示教操作，并能通过再现功能运行示教的轨迹和动作，实现连续的涂胶生产工作。该系统具有软件结构简单、可靠、实时性好、硬件性价比高的优点。
本发明所采用的技术方案是：
所述涂胶机器人控制器采用松下FPS系列PLC，该PLC拥有16个输入和16个输出，其中输入有4个为高速计数器，输出有4个为高速脉冲输出；内置1024个定时器/计数器，4096个内部继电器和32765个数据寄存器，程序容量为32k步。该PLC优点在于体积小，但浓缩了可与中等规模PLC相媲美的功能，具有多种通讯方式，并能实现多轴的直线和圆弧插补，能满足大部分的涂胶功能需求。PLC的控制单元连接滑块的原点、正负极限、气缸的限位开关和电磁阀，以及胶枪的电磁阀。PLC通过RS232方式与触摸屏进行通信。
所述控制系统具有单步再现功能和连续再现功能。
所述单步再现功能主要用在示教的过程中，通过单步的再现，检查程序的正确性，同时也便于程序的修改。通过触摸屏上示教窗口里的“前进”和“后退”实现程序的单步运行。系统首先读取前进/后退中下一个点的位置值、速度值和涂胶动作等数据，写进相应的寄存器和继电器中，然后按照“气缸动作、胶枪动作、XY轴动作”的顺序执行。
所述连续再现功能用于实际生产，该功能能对整个程序的所有动作进行连续的再现，其思路为在单步前进的基础上增加程序剩余点数的判断，程序执行时，程序剩余点数等于程序点数，每当执行完一个示教动作，程序剩余点数自动减1，当程序剩余点数大于零，则程序自动运行到下一点；当程序剩余点数等于零时，程序终止。
本发明的有益效果是：该控制系统实现了复位、示教和再现等主要功能，满足了涂胶市场的基本需要，软件结构简单、可靠，实时性好，性价比高，具有很高的实用价值。
附图说明
图1是本发明的单步再现功能的流程图。
图2是本发明的连续再现功能的流程图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
如图1，涂胶机器人XY轴采用直线滑块模组、Z轴采用气缸形式上下运动，胶枪安装在Z轴活塞上。涂胶机器人控制器采用松下FPS系列PLC，该PLC拥有16个输入和16个输出，其中输入有4个为高速计数器，输出有4个为高速脉冲输出；内置1024个定时器/计数器，4096个内部继电器和32765个数据寄存器，程序容量为32k步。该PLC优点在于体积小，但浓缩了可与中等规模PLC相媲美的功能，具有多种通讯方式，并能实现多轴的直线和圆弧插补，能满足大部分的涂胶功能需求。PLC的控制单元连接滑块的原点、正负极限、气缸的限位开关和电磁阀，以及胶枪的电磁阀。PLC通过RS232方式与触摸屏进行通信。
为了记录示教的点和动作，PLC需要划分一段寄存器用于存储示教数据。综合考虑PLC的存储能力、示教程序的长度和生产的实际需要，将PLC中寄存器1000到寄存器31001)作为程序存储段，设置60套程序可供输入，每套程序段长为500个寄存器。即第N套程序的程序起始位置为第1000+( N-1) x500个寄存器。
由于每个寄存器为16位，X轴和Y轴的位置需要2个寄存器(32位)的存储空间，运行速度采用1个寄存器的后12位进行存储，该寄存器的高位分别记录气缸动作、胶枪动作、直线插补和圆弧插补，通过这种方式最大节省存储空间。
单步再现功能主要用在示教的过程中，通过单步的再现，检查程序的正确性，同时也便于程序的修改。通过触摸屏上示教窗口里的“前进”和“后退”实现程序的单步运行。系统首先读取前进/后退中下一个点的位置值、速度值和涂胶动作等数据，写进相应的寄存器和继电器中，然后按照“气缸动作。胶枪动作。XY轴动作”的顺序执行。
如图2，连续再现功能用于实际生产，该功能能对整个程序的所有动作进行连续的再现，其思路为在单步前进的基础上增加程序剩余点数的判断，程序执行时，程序剩余点数等于程序点数，每当执行完一个示教动作，程序剩余点数自动减1，当程序剩余点数大于零，则程序自动运行到下一点；当程序剩余点数等于零时，程序终止。