搬運機器人檢測裝置設計

① 搬運機器人技術論文

目前,隨著自動化技術的不斷發展和應用的廣泛普及,工業機器人已在搬運、焊接、包裝、噴繪等領域替代了傳統的人力。這是我為大家整理的搬運機器人技術論文，僅供參考!
搬運機器人伺服系統的設計研究篇一
摘 要：搬運機器人的伺服系統，目前普遍應用的是以級次掌控、匯流排訊息、交流程式控制、數值信息加工、內部結構保護等為主要內容的智能化的數字信息控制手段，不僅確保了伺服系統的安全、高效運行，而且實現了精準、高速、穩定的良好性能。本文對搬運機器人伺服系統的技術質量控制和級次管理進行了分析，並且全面地闡述了定位系統、速率環比、技術參數和設施保護等信鬧激應當把握的重點內容，對提高伺服系統的控制技術，具有一定的參考價值。

關鍵詞：搬運機器人;伺服系統;設計研究

引言

搬運機器人達到精準、科學的軌跡運行是實現伺服技術功能目標定位的重要保障。目前在搬運機器人伺服系統的應用前景上分析，伴隨著機器人在各個領域、各個行業越來越廣泛的推廣應用，其所從事的工作事項越來越具有很強的技術難度，這就給伺服技術的安全、高效、穩定、科學、動感等性能的發揮帶來了很高的要求。同時，隨著數字化信息技術普及程度的日益廣泛，特別是DSP等技術 方法 的不斷推陳出新，給機器人伺服技術的變革帶來了巨大的發展空間，也使得這種伺服系統日益探索應用了許多的新技術和新方法，比如建立交流程式控制、數值加工等，不僅使得機器人伺服系統滿足了高速、精確的目標要求，而且越來越能夠獨立承擔非常復雜的各種任務。

本文結合南方某省的搬運機器人為例，圍繞機器人的穩定、精準、防干擾性能，科學地分析闡述了伺服技術的技術特性和研發思路，並對數字信息處理等技術方法的應用推廣和設計理念、設施保護等內容進行了探究。

1 搬運機器人伺服系統的級次控制思路和技術標准

該省設計研發這種搬運機器人主要是為了適應澆築施工環節的技術要求，並且充分考慮到這種機器人的通用效果。所以在設計的時候，將其打造為了固定變數取值為6的現代化機器人，並設計了包括上臂搖動、下臂搖動、腰間回環、手腕搖動、手腕迴旋、下臂回環等6項內容在內的活動功能關節，按照澆築施工現場操作的有關部署，依據一定時間控制能夠由熱爐內舀出鋁制液體，服務於8個機器設備鑄模使用。而且在設計這種搬運機器人的時候，要使其能夠在3.5米半徑的區域內順暢運轉，最後環節的多次確定位置的誤差上下不能高於3毫米，按照搬運機器人每個關節的誤差折算，上下不能超過0.049度。同時，要嚴格控制伺服系統的安全、穩定性能，通過技術指標控制，避免機器人在實現搬運伺服功能的時候出現鋁制液體流出或者影響澆築效果。

同時，在對搬運機器人進行技術參數控制的時候，運用了管理、控制、伺服等級次方法，使承擔主要控制功能的網路信息系統得到了減負，降低了伺服技術的運行期間。利用管理的技術方法，通常是加強搬運機器人離線狀態監控，對其運行的空間事先合理預設，使其能夠在進行澆築環節操作的時候，發揮圖形設計、現場示範、糾錯調整以及現場施工信息數據的檢索、查詢、質量問題的排查和定期展現等作用。利用控制的技術方法，一般是依據定位感測設施提供的定位信息，在預定時間內設置出一定的路徑，同時將測算出來的下級信息傳送給伺服技術進行處理。而伺服技術主滑襪要解決的是對搬運機器人的運動功能進行科學掌控，並依據施工標准和設計的精確系數確保機器人能夠達到預定的運動軌跡完成工作任務。

2 搬運機器人伺服系統的設計要求

對於搬運機器人來說，伺服系統主要承擔任務事項的執行工作，因此，伺服系統的安全、可靠工作，對搬運機器人的總體運行有著至關重要的影響。

一是交流程式控制。近年來，這種程式控制驅動技術方法得到了快速的發展，由於本身結構不大、重量很小、能耗量低、適應性強、堅固性高、安全可靠、經久耐用，同時在調速方面有著很好的效果，在未來的發展中很有可能會替彎並換掉直流驅動技術。搬運機器人在各個關節的運行驅動中，全部使用了交流程式控制的驅動技術，在組件構成上應用的是永磁式同步無刷電機，並且通過自動控制技術確保了頻率的變換和速率的調節。

二是三環系統。由於搬運機器人對不利環境的適應性很強，承受重力的性能很高，在發揮伺服技術功能的時候，不僅應當妥善解決穩定性和動態化的設計要求，而且應當注意對外界干擾的防範。本文所提到的搬運機器人就通過這種三環系統較好地實現了伺服功能(詳見圖2)。但是由於三環伺服控制技術雖然具有良好的穩定和防干擾能力，不過從需要的頻率特性上來看，外環的要比內環的低很多，著就制約了外環控制系統的反應性能。所以通常使用一種新型組件，改進內環頻率特性，確保系統運行速率，提升有效的防止干擾和可靠性能。

三是伺服系統。構成伺服模式的主要設施包括位控板、放大器、SM電機、編碼儀和減速器等。其中SM電機應用的是進口的永磁式系統，可以承受的電力負荷非常高，在機器人中應用非常好。編碼儀主要是對SM旋轉速率和定位進行監測，而且根據6個運動關節監控機器人運行的精準情況，並運用減速器通過間接程式控制的方法實現較大的輸送力矩確保搬運機器人能夠高效做工。由於減速器在每個關節點上都進行了安裝，不僅提高了反應速度，而且不會產生很大的轉動慣力，運行效率非常好。放大器使用的是變頻設施，具有絕緣效果，關節運動產生的功率一般不大，但是啟閉的速率卻非常高，作用非常顯著。位控板的性能一般是接發控制指令，對定位信息做出反應，測算關節運動誤差，實現每個關節的伺服系統控制目標，由於構成材料的關鍵組件是晶元系統，相當於計算機網路設備，具有良好的信號反應和處置性能，而且由於採用了匯流排控制技術，確保了信息數據的安全、精準、高效地傳輸，實現了搬運機器人伺服系統的科學運轉。

四是參數系統。一般情況下，搬運機器人需要承受的外界應力水平和慣性具有一定的差異性，運行速率也具有一定的不同，但是由於6個關節的動作需要一定的協作性，每個關節的運動都會對搬運機器人位置檢測的精確性和動作進行的穩定度產生制約，所以控制技術參數，保障伺服技術的效果是一項非常重要的工作。比如，需要考量電流的跟蹤運行軌跡，科學控制電流環的技術參數，確保提升反應速率，無需進行後期的調控，確保搬運機器人伺服 系統安全 、穩定的運轉，同時，由於功率組件啟閉迅速，還要盡量改進電流設施的頻率特性，確保外環具有穩定的運行性能。

四是保護系統。為了充分保證搬運機器人的安全、穩定動作，就需要對軟體硬體設施予以保護。一方面，要妥善地保護硬體設施，一旦搬運機器人伺服系統出現了故障，比如，伺服放大器設施承受的熱量過大，電源電壓超過了極限負荷，電機運行的速率超過了=極限或者電機承受的電力負荷值過大，編碼器在信息的傳輸上出現了誤差，電源相級缺失，就要及時切斷主電路的電源，對電力系統進行保護。另一方面，要妥善保護軟體設施，主要是對位控板進行保護，比如結合關節的動作，跟蹤監測誤差情況，並及時做出糾錯調整，或者暫停關節動作，避免出現機械碰撞的事故，影響伺服系統的正常運行。

3 結束語

綜上所述，搬運機器人伺服技術基於交流程式控制、三環系統、技術參數的科學把握和對硬體軟體設施的及時防護，確保了良好的反應機制和防擾動性能，確保了機器人在承擔工作任務的時候能夠及時、快速、穩定、高效地按照精準軌跡運行，相信應用推廣前景將非常廣闊。■

參考文獻

[1] 郭毓、馬勤弟、許春山、胡斌、毛建.搬運機器人伺服系統的研究(J).南京理工大學學報.2001(3).

[2]昊廣順、凌 雷、方素香、王 玉果.PLC在搬運機器人控制系統中的應用(J).2006(2).

[3]吳鳳江、孫奎.基於PROFIBUS匯流排的搬運機器人伺服控制系統(J).伺服控制.2009(2).
基於工業機器人的極板搬運工作站的設計與實現篇二
【摘 要】在中國製造2050和工業4.0「機器換人」的大背景下，中國工業生產正由製造向智造轉型升級。本文在鉛蓄電池極板生產線中引入工業機器人，開發了一種極板搬運工作站，並進行了PLC控制系統的設計，大大提電池極板生產效率，實現自動化。

【關鍵詞】工業機器人;電池極板;搬運工作站

Design and implementation of plates handling workstation based on instrial robot

WANG Zhe-lu

(Department of Electrical and Electronic Engineering， Wenzhou Vocational & Technical College， Wenzhou Zhejiang 325035， China)

【Abstract】Under the「Made in China 2025」 and 「Instry 4.0」， China instry is changing from manufacturing to intelligent manufacturing.In this paper， the instrial robot is introced into the plate proction line， meanwhile a kind of plate handing workstation is developed. The design of PLC control system is carried out in the workstation. The robot workstation greatly improves the proction efficiency of the battery plate and realizes automation.

【Key words】Implementation robot; Based plate; Moving station

0 引言

鉛蓄電池是一種技術成熟且安全性能好的能源，工業和生活領域的發展，如低速電動車、通訊設備儲能等都離不開鉛蓄電池，尤其是電動車是減少大氣污染的重要 措施 。然而在電池極板生產中，行業內規模化運作的企業主要還是依靠勞動力手工操作，特別是電池極板上下料搬運作業，其勞動工作強度大，員工搬運工作效率低下、同時鉛粉污染危害健康人員的身體，影響工人的工作壽命[1]，其發展急需產業轉型升級。

在國外，工業機器人已經成為一種標准化的設備，形成了一些具有競爭力的著名公司，如瑞典的ABB，日本的FANUC、安川，德國的KUKA[2-3]，佔領國際和國內市場上的大部分份額。在國內，工業機器人受制核心零部件和工藝原因，還在剛起步。目前有沈陽新松、廣州數控設備有限公司、哈爾濱博實自動化有限公司等，在系統集成和核心零部件進行了相關的研究和突破，都有了相應的進展。同時國內也涌現了一大批以工業機器人集成技術為中心的公司，進行工業機器人的集成應用，引進國外技術結合實際生產，為製造業、快消行業等服務工作。

工業機器人是一種能模仿人工操作，可編程和自動控制的高端智能裝備，具有高自動化、柔性化，是中國實現工業4.0「機器換人」戰略的核心，是「中國製造2025」戰略的重要組成部分。在鉛蓄行業，引入工業機器人，可以代替手工操作的同時可以大大提電池極板生產效率，確保生產安全和提高企業的效益[4]。因此，機器人極板搬運工作站的研究對鉛蓄行業實現自動化及轉型升級具有重要的現實意義。

1 機器人極板搬運工作站的設計

目前工業機器人在生產中的應用，主要以機器人人工作站和機器人工作生產線的形式進行整合集成應用。搬運機器人工作站，它的主要工作任務針對重物、消耗人力大且動作簡單重復的搬運和貯藏工作[5]，如機床上下料、堆料碼垛，機床柔性線等。針對電池極板的幾何特性分析和工藝要求，進行極板機器人搬運工作站的設計和實現。

1.1 工作站工作原理

機器人極板搬運工作站由搬運機器人、電池極板輸送機、極板架和控制系統等組成。機器人工作站以工業機器人為工作核心，極板輸送機和極板架都在機器人工作空間內，工作時，電池極板由極板輸送機運送至輸送機末端定位點，然後等待機器人抓取電池極板，機器人收到相應的感測器信號後，按照預先規劃的路徑到達極板位置，末端夾取執行器夾手對其進行夾取，然後按照規劃軌跡搬運至極板架位置，將極板准確放置於極板架上，代替人工作業。

1.2 工作站機器人選型

衡量工業機器人的指標很多，有自由度、工作空間、定位精度及重復定位精度、承載能力及最大工作速度等。極板搬運工作站的機器人選型主要考慮以下幾個重要指標：

(1)自由度指標，它是衡量機器人運動靈活程度的參數，是衡量機器人的重要指標，自由度越多，機器人越靈活，一般地工業機器人的自由度為3-6個。

(2)工作空間指標，它指的是機器人的工作范圍，機器人腕部或者末端執行器能達到的最大范圍，工作空間越大，機器人運動范圍越大。在運動控制中，注意機器人的極限位置，注意抓取位置和極限位置的考慮。

(3)承載能力指標，機器人在工作范圍內任何位置能承受最大的載荷，取決於負載的質量、速度和加速度等，同時要考慮末端執行器的質量，故機器人承載能力是末端執行器和機械手抓取負載的總和還要大。

(4)定位精度指標，機器人實際位置與理想位置之間的偏差，同時重復定位精度是考驗一個機器人同一環境和條件下，重復若干次其分散的偏差值，機器人多次重復到相同位置的偏差越小，機器人的重復定位值越高。

通過這幾個指標，極板搬運機器人工作站可以選擇工作空間大、承載能力強、定位精度高的6自由度工業機器人作為機器人工作的機器本體，設計相應的安裝座，以它為中心來設計整個工作站的安裝控制項。同時，6自由度的機器人具有較高的靈活性，方便完成極板的抓取和實現復雜路徑的軌跡規劃。 1.3 末端執行器的設計

工業機器人末端執行器的設計一般是針對作用對象進行非標設計，它是機器人操作與目標對象直接接觸進行工作，是機器人的關鍵部件，它可以擴大工作空間范圍，提升工作作業能力具有非常重要的作用。有電磁式、氣動式、機械式等，其中機械式夾取可以分為雙指式和多指式，其中雙指式又分為回轉式和平移式。根據電池極板的幾何外形，故末端執行器夾具可採用氣動驅動的平移型二指手抓對其進行抓取，採用氣動驅動具有響應動作快，靈活，動力清潔等優點，其平移范圍必須大於極板的橫向尺寸。

1.4 電池極板輸送機

電池極板輸送機由支架，輸送鏈、輸送槽、極板定位板等組成，其中輸送鏈安裝在機架的若干個鏈槽內。工作時，三相非同步電動機帶動主軸運動，然後鏈式傳送機構對放置在其上面的電池極板進行傳送。採用鏈式傳動，啟動時電池極板運行平穩，無打滑現象，其適用於遠距離運輸和惡劣環境等優點。

2 控制系統

機器人極板搬運工作站電氣控制系統主要的功能實現包括：①工業機器人示教、調試編程與自動運行等功能;②極板末端執行器氣缸動作、感測器的信號傳遞，實現抓取;③工業機器、PLC和人機界面交互和參數的設置;④整個極板搬運工作站的實現。

2.1 極板工作站控制系統組成

極板搬運工作站的控制系統包括：①PLC控制系統;②機器人控制系統;③示教器。其主要系統採用PLC為控制核心，機器人控制器的I/O信號模塊與PLC通信模塊可以直接或者間接通信，電池極板輸送鏈上的極板信號和極板末端執行器信號也是通過PLC然後傳遞給機器人，進行信號的傳遞。工作時，搬運機器人按照人工示教好的程序正常運行，同時受PLC的控制。

(1)機器人示教器，機器人編程有離線編程和示教編程，示教再現是機器人編程應用較廣的編程方式。工作人員觀察產品生產的工藝流程，然後根據生產實踐，對工業機器人的動作位姿、工作路徑、運動參數和工藝參數進行調試，按照需要的任務要求完成機器人編程示教。整個編程過程中，機器人示教器是一個重要的編程設備，通過其對機器人進行控制。

(2)機器人控制器其核心是多軸運動控制平台，實現對多軸機器人的關節伺服控制，同時又相應的機器人專用埠和機器人通用埠和PLC進行信息傳遞，同時設置相應的匯流排控制和乙太網控制埠，方便與外部設備通訊。

(3)PLC控制櫃，其以PLC為控制核心，將機器人控制櫃、感測系統、人機界面進行集成控制，整個搬運系統的實現主要依賴PLC的邏輯控制的調試與實現，具有非常重要的作用。

2.2 控制軟體設計

機器人工作站的控制軟體設計以PLC為中心實現。根據搬運工作站的工作原理，首先採用示教器對機器人進行軌跡路徑規劃，考慮機器人在搬運極板時所需的運動學和動力學性能，以最舒服的姿態來進行工作。將機器人進行軌跡示教完成以後，再根據機器人抓取執行器極板准備、極板到位、進行抓取、機器人進行搬運到極板架放置，放置結束後重新循環開始的整個過程，然後進行程序的設計和實現。整個系統程序的設計包括系統初始化、手動運行、自動運行、信號顯示系統和系統復位。

(1)系統初始化：當整個控制系統開機時，按一下初始化按鈕，機器人搬運工作站所有的執行動作按照一定的先後順序恢復到預先的原始位置，使機器人工作站處於准備運行狀態，隨時准備開始工作。

(2)手動運行：機器人單機示教軌跡路徑，完成路徑的最佳規劃，手動運行是用來對整個機器人各個功能塊進行調試時的狀態。通過手動運行模塊，可以調試抓取執行器的開合動作，以此來進行極板的抓取力度調節。同時也可以實現抓取後整機聯合運行調試操作，讓機器人、末端執行器和極板輸送架達到最佳狀態。

(3)自動運行：自動運行狀態是整機連續工作狀態，一旦參數都設置好後，正常情況下進入自動運行狀態，搬運工業機器人能自動完成電池極板的抓取，搬運、放置循環工作，實現生產的自動化，可以通過按鈕或者觸摸屏上的啟動開始，接受停止指令後停止。其程序的設計可以採用步進順序控制，按照一定的生產流程來實現工業機器人極板的搬運工作。

(4)信號顯示系統和復位系統：通過信號顯示可以觀察系統的運行情況，可以觀察其各功能狀態，通過信號顯示來判斷程序運行的進度、狀態以及極板的搬運數量。同時一旦出現故障，可以通過報警燈來提示故障問題，通過觸摸屏顯示系統快速找到故障點，並且可以通過相應的復位系統進行復位。

2.3 人機界面設計

人機界面的設計，主要通過觸摸屏和組態來實現搬運機器人控制系統和人的人機交互，通過信息的交流來實現人對搬運機器人的控制。隨著信息技術的發展，傳統的純按鍵操作平台逐漸被觸摸屏所取代，可以克服接線繁瑣、按鈕多等諸多問題。同時，隨著組態技術的發展，可以組建適合工業生產相應的控制系統界面，包啟動、停止、循環、單機及數等功能，同時可以製作相應效果更好的系統界面。

本文選取昆侖通態的觸摸屏為人機交互界面，同時通過昆侖的MCGS組態軟體集成實現機器人工作站的控制要求，根據機器人工作站功能及控制任務的要求，配置相應的對象定義，編輯屬性和狀態特徵等，同時製作組態畫面來顯示狀態信號和一系列的人機操作等。人機界面完成控制硬體與軟體的聯系，建立了操作人員與監控層的控制與溝通平台，在機器人搬運工作中方便靈活。

3 總結

本文開發了一種鉛蓄電池的極板搬運機器人工作站，該極板搬運機器人工作站可以實現極板輸送、定位抓取、搬運、放置等功能，同時控制系統採用PLC和昆侖人機界面進行控制來實現整機的運行，其操作性高、性能穩定，從而代替人工實現極板的自動搬運，大大提高工作效率。

【參考文獻】

[1]王貴民，馬曉建，趙信正.蓄電池生產線極板上料裝置[J].輕工機械，2014，3(32)：47-50.

[2]王田苗，陶永.我國工業機器人技術現狀與產業發展技化發展戰略[J].機械工程學報，2014，9(50)：1-13.

[3]顧震宇.全球工業機器人產業現狀與趨勢[J].機電一體化，2006，2：6-9.

[4]陳立新，郭文彥.工業機器人在沖壓自動化生產線中的應用[J].機械工程與自動化，2010，3：133-135.

[5]王海霞，__宏，吳清鋒.工業機器人在製造業中的應用和發展[J].機電工程技術，2015，10(44)：112-114.

② 求「物料搬運機器人控制設計（6千克）」畢業設計

這個需要你自己找，不過我這有一篇概述發給你
簡介：機械手可在空間抓放物體，動作靈活多樣，適用於可變換生產品種的中、小批量自動化生產，廣泛應用於柔性自動線[1]。筆者開發的用於熱處理淬火加工的物料搬運機械手，採用PLC控制，是一種按預先設定的程序進行工件分揀、搬運和淬火加工的自動化裝置，可部分代替人工在高溫和危險的作業區進行單調持久的作業，並可根據工件的變化以及淬火工藝的要求隨時更改相關控制參數。
關鍵字：可編程式控制制器，機械手，定位控制

1引言
機械手可在空間抓放物體，動作靈活多樣，適用於可變換生產品種的中、小批量自動化生產，廣泛應用於柔性自動線[1]。筆者開發的用於熱處理淬火加工的物料搬運機械手，採用PLC控制，是一種按預先設定的程序進行工件分揀、搬運和淬火加工的自動化裝置，可部分代替人工在高溫和危險的作業區進行單調持久的作業，並可根據工件的變化以及淬火工藝的要求隨時更改相關控制參數。
2物料搬運機械手結構
物料搬運機械手為三自由度氣壓式圓柱坐標型機械手，主要由機座、腰部、水平手臂、垂直手臂、氣爪等部分組成。其中，腰部採用步進電機驅動旋轉，手臂及氣爪採用氣缸等氣動元件。對應的物料分揀裝置由4個普通氣缸構成，用以將不同長度的工件經分揀後送至各自的軌道中，並在軌道終端進行淬火加工，加工完畢後再由機械手抓取、搬運和分類堆放。機械手抓取長、短工件的順序不是固定的，要視物料分揀裝置的分揀結果以及長、短工件哪一個先到達軌道終端來定。但機械手對工件的堆放順序卻是固定的，要按照一定的規律堆放(如圖1中，長、短工件各放一邊，以4個為一組進行堆放)，並且堆放工件的位置精度也是有要求的。
3機械手控制系統組成
由於取工件和堆放工件都有定位精度要求，所以在機械手控制中，除了要對垂直手臂滑塊氣缸、氣爪等普通氣缸進行控制外，還要涉及到對水平手臂氣缸以及機械手腰部回轉的伺服控制。其中，機械手水平手臂氣缸的伺服控制採用氣動比例伺服控制系統;機械手的回轉控制則採用三相混和式步進電機及其控制系統。考慮到機械手工作的穩定性、可靠性以及各種控制元器件連接的靈活性和方便性，對這種混合驅動機械手採用PLC作為核心控制器，上述各控制對象都必須在PLC的統一控制下協同工作(如圖2所示)，PLC採用日本三菱公司的FX2N-32MR型PLC(16點輸入、16點輸出)。
步進電機選用深圳白山機電公司的BS110HB3L142-04型三相混合式步進電機，最大扭矩:12Nm;保持轉矩:13.5Nm;額定電流4.2A。步進電機驅動器性能的優劣，直接關繫到步進電機的正常運行，必須合理選配。為此，我們仍選擇白山公司與BS110三相混合式步進電機配套的Q3HB220M等角度恆力矩細分型驅動器，定位精度可達30000步/轉。為了確保步進電機控制的穩定性、可靠性以及便於日後維護，我們選擇與FX2N系列PLC配套的脈沖發生單元FX2N-1PG作為步進電機驅動器的控制單元[2]。PLC通過擴展電纜、控制信號以及FROM/TO指令對1PG進行控制，向1PG發出定位命令，然後由1PG通過向步進電機驅動器輸出指定數量的脈沖(最大100KPPS)來具體執行這個定位命令，從而最終實現PLC對步進電機的伺服定位控制，既提高了控制的靈活性和可靠性,又便於控製程序的編寫。
在圖2中，FX2N-1PG的FP和RP分別與步進電機的DR-和PU-端子相連，表示輸出脈沖類型分別為前向脈沖和反向脈沖。1PG的DOG端為確定步進電機原點位置時所用。在調試時，當步進電機接近原點位置時，應通過此端對應的按鈕接通24V電源，從而使步進電機開始以原點返回速度(爬行速度)轉動，以便在到達設定的原點位置時方便於PG0端的控制。PG0+和PG0-為步進電機到達原點位置時的停轉控制信號，需外加一個5V電源，正端接PG0+，負端通過開關K與PG0-相連。當步進電機在DOG信號的控制下緩慢轉動到達設定的原點位置時，可通過手動或行程開關觸發PG0+和PG0-，使兩端接通5V電源，於是電機停轉，並將原點位置記錄下來，存貯在1PG的BFM#26和#27這2個寄存器中，作為PLC對步進電機進一步控制的基準和重要參數。
氣動比例伺服控制系統採用德國Festo公司的相關產品，主要由HMP坐標氣缸、伺服定位控制器SPC200以及與之配套的內置位移感測器MLO-POT-0225、氣動伺服閥MPYE-5-1/8-LF-010-B和伺服定位控制連接器SPC-AIF-POT等裝置組成。在圖2的控制系統硬體接線中，主要涉及其中SPC200的DIO數字量I/O模塊的接線[3]。從該圖中可見，一方面PLC通過輸出端Y0-Y3控制SPC200的定位指令(RecordSelect工作方式)記錄號選取，並通過Y6啟動伺服定位;另一方面SPC200又通過定位任務完成信號Q0.4(MC-A)將定位執行情況反饋到PLC的輸入端X12，以便於PLC的程序控制。
在滑塊氣缸和氣爪上都安裝有磁性開關感測器，用於檢測氣缸活塞的位置。通過這些感測器的信號，並結合步進電機和氣動伺服的啟停信號，在PLC的控制下，就能夠對滑塊氣缸和氣爪對應的電磁閥進行控制，進而實現氣缸的動作。

4控制系統PLC程序設計
4.1步進電機初始化控製程序
PLC與1PG間通過FROM/TO指令進行聯系。通過TO指令，PLC將控制命令及參數寫入1PG的緩存，而在1PG控制下，步進電機的運行狀態則由PLC通過FROM指令讀入，以便程序處理。在圖3所示的部分步進電機初始化程序中，PLC一旦通電運行，便在每一個循環執行周期中將其M0～M15寄存器的內容寫入1PG的操作命令緩存「BFM#25」中，控制1PG的工作。同時，PLC還不斷從1PG的「BFM#28」、「BFM#27」和「BFM#26」緩存中讀入步進電機的運行狀態和當前位置值，以便在邏輯控制中通過對這些輸入值的處理來進一步控制機械手的動作。
按設計要求，同類型工件每4個為一組放置，兩種工件各自的堆放順序不能互相干擾。因此，同類型的4個工件搬運為一個基本循環，在各自的工件循環中分別設置了相應的工件計數標志位。
4.2機械手綜合控製程序
綜合前述的步進電機和氣動伺服控制技術，同時結合對垂直手臂滑塊氣缸、氣爪的控制要求,下面給出機械手完成一次定位並抓取工件的部分PLC程序
該程序表明:當工件分揀加工完畢後，機械手首先轉動一定的角度指向取工件位置，待步進電機定位結束後，垂直手臂滑塊氣缸活塞落下，然後水平手臂氣缸在氣動伺服控制下伸出設定的定位位移。定位位移是由PLC的輸出端子(Y2～Y0)控制SPC200輸入端子(I0.2～I0.0)的狀態來決定的，如附表所示，從而實現了PLC對氣動伺服定位的控制。當氣動伺服定位結束後，氣爪動作,夾緊工件。後續的搬運和放置工件的控製程序原理與之類似。
5結束語
上述針對機械手的控制方法充分利用了PLC和其它控制裝置的特性，結構緊湊、控制可靠，目前在現場運行良好。作為一個相對獨立的PLC控制系統，它還可以通過RS-485匯流排或CC-Link匯流排與生產線上的其它PLC及控制器組成工業控制網路,實現更進一步的自動化生產控制。

③ 搬運機器人由哪些結構組成

搬運機器人涉及到了力學，機械學，電器液壓氣壓技術，自動控制技術，感測器技術，單片回機技術答和計算機技術等學科領域，已成為現代機械製造生產體系中的一項重要組成部分。

它的優點是可以通過編程完成各種預期的任務，在自身結構和性能上有了人和機器的各自優勢，尤其體現出了人工智慧和適應性。

(3)搬運機器人檢測裝置設計擴展閱讀：

搬運機器人由執行機構、驅動機構和控制機構三部分組成。

手部既直接與工件接觸的部分，一般是回轉型或平動型(多為回轉型，因其結構簡單)。手部多為兩指(也有多指)，根據需要分為外抓式和內抓式兩種。

也可以用負壓式或真空式的空氣吸盤(主要用於可吸附的，光滑表面的零件或薄板零件)和電磁吸盤。