一种基于网络通讯的机械手控制系统及方法技术方案

本发明专利技术涉及一种基于网络通讯的机械手控制系统及方法，控制系统包括上位机、PLC控制器、交换机和至少一个机械手，所述PLC控制器和所述交换机输入端网络连接，所述交换机输出端包括多个端口，多个所述端口和多个所述机械手一一对应网络连接，所述机械手通过所述交换机和所述PLC控制器完成指令映射，所述PLC控制器通过定义控制端指令完成PLC程序的编写并发送PLC程序至所述机械手以控制所述机械手自动运行，所述上位机和所述交换机网络连接，所述上位机用于监控所述PLC控制器对所述机械手的控制过程，所述上位机、所述PLC控制器和所述机械手设置在同一个局域网内。通过网络实现了PLC对制机械手的控制，简化了控制过程，实现检测设备的全自动化。设备的全自动化。设备的全自动化。

A manipulator control system and method based on network communication

【技术实现步骤摘要】
一种基于网络通讯的机械手控制系统及方法


[0001]本专利技术涉及气动控制
，尤其涉及一种基于网络通讯的机械手控制系统及方法。

技术介绍

[0002]机械手是一种能够模仿人手和手臂的某些动作功能，按照固定程序抓取、搬运物件或操作工具的自动操作装置。由于机械手具有减省工人、提高效率、降低成本、提高产品品质和安全性好等优点，因此，已经被广泛的运用在自动化生产线中。
[0003]传统工艺中采用继电器进行控制，需要的继电器多，接线复杂，因此，故障多，维修困难，费时费工，不仅加大了成本，而且影响设备的工效。
[0004]现有的技术多由PLC进行载具搬运和流线的控制，由机械手控制产品的搬运移栽，PLC和机械手之间通过硬件IO交互处理，整体调试和异常处理需要双方配合，导致前期调试过程较长，并且稳定性较差。
[0005]因此，需要提供一种控制方式简单并且提高机械手控制的稳定性并且节省设备调试的人力成本的机械手控制系统来解决上述技术问题。

技术实现思路

[0006]为了解决上述技术问题，本专利技术提供了一种基于网络通讯的机械手控制系统。解决了现有技术中PLC和机械手之间需要通过硬件IO交互处理，整体调试和异常处理浪费人力成本的问题。
[0007]本专利技术的技术效果通过如下实现的：
[0008]一种基于网络通讯的机械手控制系统，包括上位机、PLC控制器、交换机和至少一个机械手，所述PLC控制器和所述交换机输入端网络连接，所述交换机输出端包括多个端口，多个所述端口和多个所述机械手一一对应网络连接，所述机械手通过所述交换机和所述PLC控制器完成指令映射，所述PLC控制器通过定义控制端指令完成PLC程序的编写并发送PLC程序至所述机械手以控制所述机械手自动运行，所述上位机和所述交换机网络连接，所述上位机用于监控所述PLC控制器对所述机械手的控制过程，所述上位机、所述PLC控制器和所述机械手设置在同一个局域网内。通过将上位机、PLC控制器和机械手等所有的共联设备设置在同一个局域网内，完成地址映射和信号交互设置。通过网络实现了PLC控制器对机械手的直接控制，无需单独配线，简化了线路，并且使得在机械手完成前期验证和配置后的后期使用中只需对PLC控制器操作即可实现对机械手的控制，实现检测设备的全自动化，降低产线对人力的需求，解决了现有技术中PLC控制器和机械手之间需要通过硬件IO交互处理，整体调试和异常处理浪费人力成本的问题。通过PLC控制器、机械手和上位机的互连，使得每台机械手的通讯功能地址通过PLC控制器完成上位机界面显示和操作处理，实现了上位机对机械手的监控和控制。
[0009]进一步地，所述控制端指令包括允许放料指令、允许取料指令、允许离开指令和检
测运行状态指令。
[0010]进一步地，接收当前的PLC程序后所述机械手在自动运行过程中同步将其运动状态通过网络通信反馈至所述PLC控制器，所述PLC控制器接收反馈信息后生成反馈端指令以控制后续PLC程序的发送，所述反馈端指令包括检测放料完成指令、检测到取料位指令、检测取料完成指令和检测运行安全指令。通过PLC控制器发送控制端指令至机械手，机械手反馈其运动状态信息至PLC控制器，实现控制端和被控制端之间形成交互，以防止单方面掉线或者接收异常，提高了机械手控制的稳定性。
[0011]另外，还提供一种基于网络通讯的机械手控制方法，所述方法基于上述的基于网络通讯的机械手控制系统中机械手实现的，所述方法包括：
[0012]建立与机械手的网络通信；
[0013]设定PLC指令并且完成PLC指令和机械手内部的运动指令和动作点位的相互映射；
[0014]获取机械手的目标运行轨迹；
[0015]基于PLC指令根据目标运行轨迹编写目标PLC程序；
[0016]发送目标PLC程序，以控制机械手的自动运行。
[0017]进一步地，设定PLC指令并且完成PLC指令和机械手内部的运动指令和动作点位的相互映射，包括：
[0018]将机械手的运动模式简化为伺服运动模式，伺服运动模式包括机械手的运行流程要求；
[0019]基于机械手的运行流程要求设定PLC指令；
[0020]完成PLC指令和机械手内部的运动指令和动作点位的地址映射，以通过PLC指令调用机械手内部的运动指令和动作点位。
[0021]进一步地，基于机械手的运行流程要求设定PLC指令，包括：
[0022]根据机械手的运行流程得到机械手的常规运行过程；
[0023]根据机械手的常规运行过程完成对常规的PLC指令的设定。
[0024]进一步地，基于PLC指令根据目标运行轨迹编写目标PLC程序，包括：
[0025]基于目标运行轨迹从常规的PLC指令选择目标PLC指令；
[0026]根据目标PLC指令编写目标PLC程序。
[0027]进一步地，根据目标PLC指令编写目标PLC程序，包括：
[0028]基于机械手的目标运行过程确定目标PLC指令的时序；
[0029]基于所述时序根据目标PLC指令编写目标PLC程序。
[0030]进一步地，发送目标PLC程序，以控制机械手的自动运行，之后包括：
[0031]接收机械手在自动运行过程中的反馈信息；
[0032]根据反馈信息生成反馈端指令，以控制后续PLC程序的发送。
[0033]进一步地，还包括：
[0034]接收机械手在自动运行过程中的反馈信息后，发送反馈信息至上位机，以通过上位机完成对机械手运行状态的监控。
[0035]如上所述，本专利技术具有如下有益效果：
[0036]1)通过网络实现了PLC控制器对机械手的直接控制，无需单独配线，简化了线路，并且使得在机械手完成前期验证和配置后的后期使用中只需对PLC控制器操作即可实现对
机械手的控制，实现检测设备的全自动化，降低产线对人力的需求，解决了现有技术中PLC控制器和机械手之间需要通过硬件IO交互处理，整体调试和异常处理浪费人力成本的问题。
[0037]2)通过将上位机、PLC控制器和机械手等所有的共联设备设置在同一个局域网内，完成地址映射和信号交互设置。
[0038]3)通过PLC控制器发送控制端指令至机械手，机械手反馈其运动状态信息至PLC控制器，实现控制端和被控制端之间形成交互，以防止单方面掉线或者接收异常，提高了机械手控制的稳定性。
[0039]4)通过PLC控制器、机械手和上位机的互连，使得每台机械手的通讯功能地址通过PLC控制器完成上位机界面显示和操作处理，实现了上位机对机械手的监控和控制。
附图说明
[0040]为了更清楚地说明本专利技术的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还能够根据这些附图获得其它附图。
[0041]图1为本说明本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于网络通讯的机械手控制系统，其特征在于，包括上位机(4)、PLC控制器(1)、交换机(2)和至少一个机械手(3)，所述PLC控制器(1)和所述交换机(2)输入端网络连接，所述交换机(2)输出端包括多个端口，多个所述端口和多个所述机械手(3)一一对应网络连接，所述机械手(3)通过所述交换机(2)和所述PLC控制器(1)完成指令映射，所述PLC控制器(1)通过定义控制端指令完成PLC程序的编写并发送PLC程序至所述机械手(3)以控制所述机械手(3)自动运行，所述上位机(4)和所述交换机(2)网络连接，所述上位机(4)用于监控所述PLC控制器(1)对所述机械手(3)的控制过程，所述上位机(4)、所述PLC控制器(1)和所述机械手(3)设置在同一个局域网内。2.根据权利要求1所述的基于网络通讯的机械手控制系统，其特征在于，所述控制端指令包括允许放料指令、允许取料指令、允许离开指令和检测运行状态指令。3.根据权利要求2所述的基于网络通讯的机械手控制系统，其特征在于，接收当前的PLC程序后所述机械手(3)在自动运行过程中同步将其运动状态通过网络通信反馈至所述PLC控制器(1)，所述PLC控制器(1)接收反馈信息后生成反馈端指令以控制后续PLC程序的发送，所述反馈端指令包括检测放料完成指令、检测到取料位指令、检测取料完成指令和检测运行安全指令。4.一种基于网络通讯的机械手控制方法，所述方法基于如权利要求1
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3任一项所述的基于网络通讯的机械手控制系统中机械手(3)实现的，其特征在于，所述方法包括：建立与机械手(3)的网络通信；设定PLC指令并且完成PLC指令和机械手(3)内部的运动指令和动作点位的相互映射；获取机械手(3)的目标运行轨迹；基于PLC指令根据目标运行轨迹编写目标PLC程序；发送目标PLC程序，以控...

【专利技术属性】
技术研发人员：戎中甲，刘良，金昶，
申请(专利权)人：苏州佳祺仕信息科技有限公司，
类型：发明
国别省市：