装箱码垛机器人控制系统的制作方法

本发明涉及一种装箱码垛机器人控制系统。

背景技术：

随着“工业4.0”的提出，以及“中国制造2025”规划的提出，机械制造加工业和原有的劳动密集型企业开始逐渐转变，以智能集成的自动化工业设备代替过多的人工，来完成企业高效管理、降低企业运营成本、资源利用率高、生产产品数量和质量高效、降低人工生产过程中因人员疲惫、误操作造成的不安全因素以及人身损伤；从而助力企业提高整体的综合竞争力和生存能力。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种智能集成的装箱码垛机器人控制系统。

本发明为实现上述目的所采用的技术方案是：一种装箱码垛机器人控制系统，包括电气控制系统、智能控制系统和机器人系统，电气控制系统包括总进线电源、控制电源、输入单元、PLC控制单元、机器人控制单元和机器人驱动单元，总进线电源与控制电源相连，控制电源分别与输入单元相连和PLC控制单元相连，输入单元与PLC控制单元相连，PLC控制单元与机器人控制单元相连，机器人控制单元与机器人驱动单元相连，智能控制系统包括PLC和HMI触摸屏，PLC与HMI触摸屏连接。

所述控制电源包括DC24V电源、AC220V电源和AC380V动力电源。

所述HMI触摸屏用于观看设备的运行状态和生产数量。

所述PLC预留以太网接口用于数据上传便于管理层数据管理和数据分析。

所述机器人系统根据不同的产品参数自动更换机器人抓具，并自我检测抓具各个活动机构是否正常，根据不同的产品系统自动调整装箱抓取产品位置和码垛产品抓取位置，根据产品的参数自行计算产品码垛所在托盘的位置坐标和装箱的位置坐标。

本发明一种装箱码垛机器人控制系统，解决了产品由人工装箱和码垛的不安全、速度慢、综合效率低、换型慢、人工成本高，为减少运营成本，提高企业智能化生产，解放更多的劳动力，减少在装箱和码垛过程中产品积压、破损、产能低以及人员安全等，从而提升产品产量和质量，节约企业运营成本；本系统在无生产时，自动进入节能休眠状态，生产时进行唤醒，进入生产状态，设备进入节能休眠状态以减少非生产的电能和设备的损耗，以节约生产运营成本；设备操作简单，集成化程度高，安全节能，解决了生产产品单一的制约，可生产产品种类多，可做到一套系统兼容多种产品的装箱和码垛，在调整范围内做到柔性生产，如果生产线改造也可减少企业因更改生产线带来的二次投资和追加兼容的问题。

附图说明

图1是本发明一种装箱码垛机器人控制系统的结构框图。

图2是本发明一种装箱码垛机器人控制系统的简易布置图。

图3是本发明一种装箱码垛机器人控制系统的内部网络简图。

图4是本发明一种装箱码垛机器人控制系统的主电路图。

图5是本发明一种装箱码垛机器人控制系统的电源回路图。

图6是本发明一种装箱码垛机器人控制系统的HMI触摸屏网络组态图。

图7是本发明一种装箱码垛机器人控制系统的PLC输入单元图。

图8是本发明一种装箱码垛机器人控制系统的PLC输出单元图。

具体实施方式

如图1至图8所示，装箱码垛机器人控制系统，包括电气控制系统、智能控制系统和机器人系统，电气控制系统包括总进线电源、控制电源、输入单元、PLC控制单元、机器人控制单元和机器人驱动单元，总进线电源与控制电源相连，控制电源分别与输入单元相连和PLC控制单元相连，输入单元与PLC控制单元相连，PLC控制单元与机器人控制单元相连，机器人控制单元与机器人驱动单元相连，智能控制系统包括PLC和HMI触摸屏，PLC与HMI触摸屏连，控制电源包含DC24V电源、AC220V电源和AC380V动力电源，智能控制系统包括PLC和HMI触摸屏，通过触摸屏可以直观看到设备的运行状态、生产的数量等等，PLC与触摸屏通讯采用RS485物理接口进行连接，PLC预留以太网接口用于数据上传便于管理层数据管理和数据分析，此系统可根据生产不同产品的规格设定不同的参数，以及机器人自动更换抓具和自我检测，通过PLC将参数传输给机器人系统，机器人系统根据不同的产品参数自动更换机器人抓具，并自我检测抓具各个活动机构是否正常；根据不同的产品系统能自动调整装箱抓取产品位置和码垛产品抓取位置；可根据产品的参数自行计算产品码垛所在托盘的位置坐标和装箱的位置坐标；此机器人系统有三种运行模式：运行模式一，装箱加码垛模式；系统启动，装箱信号与码垛信号，先到先执行，完成后执行下一个；运行模式二，装箱模式；系统启动，装箱信号有，执行装箱动作，进行连续装箱；运行模式三，码垛模式；系统启动，码垛信号有，执行码垛动作，进行连续码垛；总进线电源向主电路供电，同是提供设备短路保护，过载保护，使设备更安全的运行；开关电源为DC24V，主要给输入单元、输出单元、PLC控制单元提供稳定电源，使高低压电源分隔，从而实现低压控制高压，保证设备稳定运行的同时，防止设备带电，保证工作人员不能意外触电；开关电源本身具有输出DC24V电源短路保护功能，短路问题解决后开关电源恢复供电；输入单元是采集的设备低电平信号，并发送到PLC控制单元；输出单元采用继电器无源型控制输出，能够增强信号的抗干扰性和稳定性；机器人控制单元包括交流接触器、机器人控制器等，用于控制动作运算，通讯，预判断等；机器人驱动单元，包括伺服控制器和绝对值编码器，用于接收机器人控制器的指令并输出控制伺服电机；PLC控制单元通过对输入单元的采集的信号进行分析处理，通过驱动单元实现设备自动化运行、报警、数据记录、数据传输等等；三色报警灯的应用，能够快速的显示报警，方便故障查找，并对故障进行分类处理，分为警告、故障，使设备不产生误报警或不报警；本发明采用的是西门子S7系列PLC控制，输入输出信号与机器人信号相对应；装箱码垛机器人控制系统的装箱动作流程：产品选型参数设定-机器人运行模式选择-机器人自动选择抓具并检测-机器人工作范围的安全门关闭-设备无故障报警-启动系统-装箱信号有-机器人进行装箱动作；码垛动作流程：产品选型参数设定-机器人运行模式选择-机器人自动选择抓具并检测-码垛托盘检测到位-机器人工作范围的安全门关闭-设备无故障报警-启动系统-码垛信号有-机器人进行码垛动作；机器人的运行模式选择参照之前所述。