机器人PLC控制及应用实例
作者：黄志坚 编著
出版时间：2018年版
内容简介
PLC可实现对单轴和多轴的位置控制、速度控制及加速度控制,加上新运动模块的开发及相关软件的推出,选择PLC作机器人运动控制器是较好的方案。本书结合大量实例,系统介绍机器人PLC控制技术基本原理、控制系统、应用方法及技术成果。主要以三菱FX2N系列PLC和西门子S7-200系列PLC为例,在介绍常用PLC产品在机器人控制中应用的基础上,分别介绍步进电机、直流与交流伺服电机、液压与气压等机器人驱动机构的PLC控制系统,以及机器人PLC控制系统设计开发的思路、过程与方法。
本书取材新颖、实用,涉及机器人PLC控制技术广泛的应用领域,以及多种机器人和多种PLC。在技术知识表达上,尽量做到条理分明、深入浅出、通俗易读。读者可从书中明确技术要点,也可通过深入阅读典型案例了解相关实际问题的技术细节。
本书主要供机器人技术应用专业人员、PLC技术应用专业人员阅读,也可作大学相关专业师生的教学参考书。
目录
第1章 机器人PLC控制概述1
1.1 机器人的概念1
1.2 机器人的组成2
1.2.1 机器人的基本组成2
1.2.2 机器人的执行机构3
1.2.3 机器人的传感器5
1.2.4 机器人的控制系统6
1.3 PLC及其在机器人控制中的应用8
1.3.1 可编程控制器的定义8
1.3.2 机器人PLC控制的优点9
第2章 PLC产品机器人的应用基础10
2.1 FX2N系列PLC10
2.1.1 FX2N系列PLC模块10
2.1.2 FX2N系列PLC内部继电器和继电器编号12
2.1.3 FX2N系列PLC模块的接线18
2.1.4 FX系列PLC基本指令21
2.2 FX2N系列PLC机器人的应用实例23
2.2.1 飞机部件自动制孔机器人的控制系统23
2.2.2 水火弯板机器人的控制系统26
2.2.3 气动喷胶机器人的控制系统30
2.3 西门子S7-200PLC33
2.3.1 S7-200PLC的结构34
2.3.2 S7-200存储器的数据类型与寻址方式35
2.3.3 基本逻辑指令36
2.3.4 程序控制指令41
2.3.5 PLC顺序控制程序设计43
2.3.6 顺序控制指令44
2.4 S7-200PLC机器人应用实例45
2.4.1 基于PLC的汽车车门焊接机器人控制系统45
2.4.2 基于S7-200的动车风窗玻璃装配机器人控制系统48
第3章 机器人PLC控制系统典型应用52
3.1 机器人PLC——步进电动机控制系统52
3.1.1 步进电动机控制技术52
3.1.2 步进电动机在机器人应用中的概况53
3.1.3 基于PLC的KTV自助机器人控制系统54
3.1.4 苹果采摘机器人控制系统57
3.1.5 工业机械手PLC控制系统60
3.2 机器人PLC——直流伺服电动机控制系统63
3.2.1 直流伺服电动机在机器人驱动与控制应用概况63
3.2.2 排水管道清淤机器人控制系统64
3.2.3 智能侦查灭火机器人控制系统68
3.2.4 温室轨道施药机器人控制系统74
3.3 机器人PLC——交流伺服电动机控制系统79
3.3.1 交流伺服电动机在机器人系统应用中的概况79
3.3.2 工业机器人PLC控制系统81
3.3.3 单轴机器人与机械臂交流同步伺服电动机控制系统83
3.3.4 基于PLC的工业码垛机器人控制系统87
3.3.5 全向移动机器人控制系统92
3.4 机器人PLC——气动控制系统97
3.4.1 气动系统在机器人驱动与控制中应用中的概况97
3.4.2 基于PLC和触摸屏的气动机械手控制系统99
3.4.3 连续行进式气动缆索维护机器人控制系统102
3.4.4 气动爬行机器人控制系统106
3.4.5 高精度气动机械手控制系统111
3.4.6 六自由度穿刺定位机器人气动控制系统114
3.4.7 安瓿瓶气动开启机械手PLC控制系统117
3.4.8 高频淬火机械手PLC控制系统120
3.5 机器人PLC——液压控制系统124
3.5.1 液压技术在机器人应用中的概况124
3.5.2 PLC在液压驱动机械手肋骨冷弯机中的应用126
3.5.3 液压驱动工业机械手PLC控制系统129
3.5.4 基于PLC的油罐清洗机器人控制系统133
第4章 机器人PLC控制系统设计开发137
4.1 PLC控制系统设计开发概述137
4.1.1 PLC控制系统设计应用步骤137
4.1.2 PLC选型139
4.1.3 PLC控制系统硬件设计140
4.1.4 PLC控制系统软件设计143
4.1.5 PLC应用程序的常用设计方法143
4.2 基于PLC的喷涂机器人控制系统设计开发145
4.2.1 喷涂机器人整体方案设计145
4.2.2 喷涂机器人控制系统设计151
4.2.3 程序设计及实验与仿真分析154
4.3 基于工业机器人的铝合金管接头铸件去毛刺系统设计开发161
4.3.1 项目概况161
4.3.2 整体方案设计162
4.3.3 结构各部分分析与设计163
4.3.4 主要机电元器件选型164
4.3.5 控制系统硬件设计166
4.3.6 控制系统软件设计169
4.4 轮毂搬运机械手控制系统设计开发174
4.4.1 机械机构设计174
4.4.2 液压系统设计176
4.4.3 控制系统设计178
4.4.4 PLC控制程序设计179
4.5 码垛机器人控制系统设计开发185
4.5.1 结构设计185
4.5.2 控制系统总体设计186
4.5.3 控制系统主要模块选择187
4.5.4 系统功能设计189
4.5.5 空间四轴脉冲坐标系的确定192
4.5.6 PLC系统设计与编程192
4.5.7 运行监控系统设计200
4.6 煤矿掘进机器人PLC控制系统设计开发206
4.6.1 控制系统分析207
4.6.2 PLC控制系统设计211
4.6.3 远程监控系统设计216
参考文献224
