基于PLC流水線搬運(yùn)與焊接組合動(dòng)作控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

第1章緒論1.1課題研究目的及意義隨著社會(huì)的發(fā)展,傳統(tǒng)行業(yè)生產(chǎn)模式的局限性越來(lái)越大,其生產(chǎn)工序復(fù)雜，需要大量人力物力，極大影響了生產(chǎn)效率[1]，導(dǎo)致產(chǎn)品的更新速度越來(lái)越快,這對(duì)制造業(yè)生產(chǎn)線的自動(dòng)化程度要求日趨提高。制造業(yè)經(jīng)歷了繼電控制技術(shù)生產(chǎn)線到PLC控制技術(shù),再到PCC控制技術(shù)。產(chǎn)品功能的多樣化對(duì)生產(chǎn)線的智能化提出了更高的要求。隨著工業(yè)生產(chǎn)與加工規(guī)模的擴(kuò)大,為追求更高的工業(yè)生產(chǎn)與加工質(zhì)量,加工效率等,改進(jìn)傳統(tǒng)生產(chǎn)制造工藝，實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì),生產(chǎn)與高效安裝的有效融合[2]已成為整個(gè)行業(yè)領(lǐng)域研究和關(guān)注的重要內(nèi)容之一?？茖W(xué)技術(shù)和制造工藝的快速發(fā)展,特別是通訊技術(shù)及制造技術(shù)的發(fā)展,促使工業(yè)生產(chǎn)的自動(dòng)化水平不斷的提高。PLC自控系統(tǒng)也就是常說(shuō)的可編程控制器，從本質(zhì)來(lái)看，屬于多學(xué)科融合的工業(yè)控制模式，綜合性較強(qiáng)，逐步在生產(chǎn)生活、電氣制造等方面發(fā)揮出重要作用[3],以PLC為核心的集成各種自動(dòng)化專機(jī)和工業(yè)機(jī)器人的自動(dòng)化系統(tǒng)已成為當(dāng)今企業(yè)尋求產(chǎn)業(yè)升級(jí),減少人力物力的損失,促進(jìn)資源的節(jié)約、降低生產(chǎn)成本和保障經(jīng)濟(jì)效益追求的目標(biāo)[4],是工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域研究的一個(gè)熱點(diǎn)方向。本課題通過(guò)研究工藝學(xué)基本理論方法,借鑒高端設(shè)備制造工藝方法和經(jīng)驗(yàn),結(jié)合當(dāng)前搬運(yùn)與焊接生產(chǎn)線的需求及特點(diǎn),提高了自動(dòng)化裝配水平，大幅降低了勞動(dòng)力，提高了裝配品質(zhì)[5]，并針對(duì)滿足現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)的自動(dòng)化生產(chǎn)控制系統(tǒng)提出了相應(yīng)的改進(jìn)方法。到現(xiàn)在為止，世界上的高端工業(yè)機(jī)器人具有高精度，高速，多軸，重量輕的趨勢(shì)。機(jī)器人技術(shù)涉及力學(xué)，電液技術(shù)，自動(dòng)控制技術(shù)，傳感器技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的結(jié)合，是一門(mén)跨學(xué)科的綜合技術(shù)，主要目的是了解機(jī)器人的工作原理并設(shè)計(jì)工件加工機(jī)器人的控制系統(tǒng)。可編程邏輯控制器（PLC）是一種專為工業(yè)應(yīng)用而設(shè)計(jì)的實(shí)時(shí)工業(yè)控制單元。隨著微電子技術(shù)，自動(dòng)控制技術(shù)和計(jì)算機(jī)通信技術(shù)的快速發(fā)展，PLC在硬件配置，軟件編程，通信網(wǎng)絡(luò)功能和模擬控制方面取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步，已成為工廠自動(dòng)化的標(biāo)準(zhǔn)配置之一。由于自動(dòng)化可以節(jié)省大量的人力，物力等，PLC還具有其他控制方法所不具備的特殊優(yōu)點(diǎn)，如通用性好，實(shí)用性強(qiáng)，硬件齊全，編程方法簡(jiǎn)單，因此廣泛應(yīng)用于工業(yè)領(lǐng)域。PLC.Robots在美國(guó)和加拿大等許多國(guó)家使用，例如采摘水果的機(jī)器人和在搬運(yùn)與焊接線上應(yīng)用智能機(jī)器人。中國(guó)的自動(dòng)化水平本身相對(duì)較低，在新老產(chǎn)品設(shè)計(jì)優(yōu)化過(guò)程中，較少的考慮自動(dòng)化裝置，所以技術(shù)水平與其相比還有一定差距[6]。因此PLC控制的機(jī)器人數(shù)量仍然較少。本項(xiàng)目設(shè)計(jì)的機(jī)器人由PLC自動(dòng)控制。通過(guò)這種設(shè)計(jì)進(jìn)一步學(xué)習(xí)PLC的相關(guān)知識(shí)，了解世界先進(jìn)水平，并盡可能地應(yīng)用它。1.2國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀在搬運(yùn)與焊接過(guò)程中,基礎(chǔ)件的搬運(yùn)和焊接件的傳送、給料、搬運(yùn)與焊接作業(yè)可部分或全部地實(shí)現(xiàn)半自動(dòng)化或自動(dòng)化。原始的手工搬運(yùn)與焊接方式一直延續(xù)很久，直到19世紀(jì)機(jī)械制造業(yè)小零部件的標(biāo)準(zhǔn)化和互換性開(kāi)始用于小型武器和鐘表的生產(chǎn)，隨后又應(yīng)用于汽車工業(yè)。2021年陳娜，裴雷，陳娜娜等在《基于機(jī)械臂與PLC控制的裝配自動(dòng)上下料系統(tǒng)設(shè)計(jì)》中提到，工業(yè)機(jī)器人不僅應(yīng)用在汽車制造業(yè)，在國(guó)防安全、醫(yī)療、服務(wù)業(yè)等領(lǐng)域也有機(jī)器人的身影[7]。這既降低了生產(chǎn)成本，又為大批量生產(chǎn)中采用自動(dòng)化搬運(yùn)與焊接開(kāi)辟了道路。這對(duì)提高生產(chǎn)率帶來(lái)了革命性的變化，起到了很大作用。2019年KyleKrajewski在《TorqueControlforAutomatedAssembly》中提到自動(dòng)化裝配正變得越來(lái)越普遍，即使是小型制造公司，機(jī)器人裝配改善了生產(chǎn)力，提高了產(chǎn)量，同時(shí)確保結(jié)果更加一致[16]。從其中不難看出，自動(dòng)化不僅可以大大增加效率，也可以提高產(chǎn)品可靠性。此后，陸續(xù)出現(xiàn)了料斗式自動(dòng)給料器和螺釘、螺母自動(dòng)擰緊機(jī)等簡(jiǎn)單的自動(dòng)化裝置。大批量生產(chǎn)的軸承、離合器和中小型電機(jī)等零件、搬運(yùn)與焊接工藝簡(jiǎn)單的機(jī)電產(chǎn)品，以及汽車、農(nóng)業(yè)機(jī)械、儀器儀表等產(chǎn)品小的部分簡(jiǎn)單部件，也采用了自動(dòng)或半自動(dòng)搬運(yùn)與焊接機(jī)(線)?？墒怯捎趯?duì)適合自動(dòng)化搬運(yùn)與焊接的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)有很大限制，自動(dòng)化搬運(yùn)與焊接機(jī)投資多而對(duì)產(chǎn)品改型的適應(yīng)性小，所以當(dāng)時(shí)機(jī)械制造中的搬運(yùn)與焊接自動(dòng)化僅用于大批量生產(chǎn)。2015年Tom和Nitin在《DesignandImplementationofMobileRoboticManipulatorforWeldingUsingPLC》提出了用PLC實(shí)現(xiàn)一個(gè)用于焊接的移動(dòng)機(jī)器人機(jī)械手[17]。應(yīng)用PLC技術(shù)來(lái)控制系統(tǒng)，這個(gè)名詞我們至今依舊延用。關(guān)鍵特點(diǎn)就是可以在人類的幫助下完成其所要求的固定示范動(dòng)作。隨著第一臺(tái)真正意義上的工業(yè)PLC機(jī)器人的順利誕生，標(biāo)志著機(jī)器人發(fā)展進(jìn)入新的起點(diǎn)。隨后由于自動(dòng)化技術(shù)的日益發(fā)展，劉猛，焦志剛，崔瀚等在《基于PLC與WinCC的引信自動(dòng)裝配機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)》中提到應(yīng)用PLC技術(shù)可以極大提高可靠性與生產(chǎn)效率，生產(chǎn)技術(shù)與質(zhì)量水平明顯提高[8]。這項(xiàng)技術(shù)理所應(yīng)當(dāng)?shù)膽?yīng)用到了工業(yè)機(jī)器人進(jìn)化中。2020年黃海燕在《工業(yè)裝配自動(dòng)化生產(chǎn)線控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)》中提到，工業(yè)機(jī)器人完成工件在裝配流水線上的自動(dòng)裝配，最終實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化生產(chǎn)[9]。目前在機(jī)械制造行業(yè)中都要使用到自動(dòng)搬?運(yùn)與焊接系統(tǒng)，例如電視機(jī)、計(jì)算機(jī)的自動(dòng)搬運(yùn)?與焊接流水線；制鞋、印染等輕工和化工行業(yè)的生產(chǎn)流?水線都要使用到自動(dòng)搬運(yùn)與?焊接系統(tǒng)。李寶瑞，杜萬(wàn)和在《一種個(gè)性化生產(chǎn)的自動(dòng)搬運(yùn)與焊接控制方法》提到可以滿足大規(guī)模個(gè)性化生產(chǎn)的需求，適應(yīng)性強(qiáng)，智能化程度高[10]。但是在自動(dòng)控制方面還有很大的不足，比如機(jī)械手控制難、搬運(yùn)設(shè)計(jì)不合理、焊接困難等一系列的問(wèn)題。2020年李幫傳在《內(nèi)控?fù)跞ψ詣?dòng)搬運(yùn)與焊接方法》中提到自動(dòng)化減少了壓裝過(guò)程中損傷作業(yè)人員的風(fēng)險(xiǎn)[11]。2022年李紅梅，孫安昌，刑康寧等在《復(fù)合類火工品自動(dòng)搬運(yùn)與焊接機(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng)》中提到采用PLC與觸摸屏相結(jié)合的方式來(lái)控制系統(tǒng)[12]。因此本次設(shè)計(jì)采用PLC控制的方式，將搬運(yùn)與焊接組合進(jìn)行設(shè)計(jì)的方式提高生產(chǎn)效率。1.3課題研究的內(nèi)容本課題主要研究的是基于PLC的工件搬運(yùn)與焊接控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，包括硬件的設(shè)計(jì)和軟件的設(shè)計(jì)。通過(guò)設(shè)計(jì)編制PLC程序?qū)崿F(xiàn)控制系統(tǒng)的自動(dòng)控制。利用組態(tài)軟件設(shè)計(jì)出人機(jī)界面，進(jìn)行設(shè)備和數(shù)據(jù)對(duì)象的連接，實(shí)現(xiàn)動(dòng)畫(huà)連接，實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)及夾緊工件、自動(dòng)焊接工件設(shè)備的監(jiān)控。通過(guò)仿真軟件將搬運(yùn)與焊接的動(dòng)作過(guò)程進(jìn)行動(dòng)畫(huà)演示，使動(dòng)作形象化。提供較為直觀、清晰、準(zhǔn)確的工件搬運(yùn)與焊接系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)，為維修和故障診斷提供多方面的可能性，充分提高系統(tǒng)的工作效率。

第2章工件搬運(yùn)與焊接系統(tǒng)控制方案設(shè)計(jì)2.1控制方式的選擇（1）控制方式的分類傳統(tǒng)的工業(yè)設(shè)備自動(dòng)控制主要通過(guò)繼電器或分立電子電路實(shí)現(xiàn)。這種控制方法投資相對(duì)較少。目前，一些舊式和簡(jiǎn)單的工業(yè)設(shè)備存在一定的市場(chǎng)，但控制方法存在以下致命缺陷：①僅適用于簡(jiǎn)單的邏輯控制；②僅適用于特殊工程項(xiàng)目，但不適用于普遍；③沒(méi)有修改和優(yōu)化的可能性。隨著工業(yè)自動(dòng)化技術(shù)的快速發(fā)展，中國(guó)工業(yè)領(lǐng)域的自動(dòng)化基本實(shí)現(xiàn)了從繼電器控制到計(jì)算機(jī)控制的轉(zhuǎn)變。計(jì)算機(jī)控制模式具有以下兩個(gè)特征：硬件上至少有一個(gè)微處理器和通過(guò)軟件來(lái)進(jìn)行響應(yīng)的控制。目前，工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域比較典型的控制方式有：①可編程序邏輯控制器（PLC）；②工業(yè)控制計(jì)算機(jī)（IPC）；③集散控制系統(tǒng)（DCS）。（2）PLC與工業(yè)控制計(jì)算機(jī)（IPC）和集散控制系統(tǒng)（DCS）的比較各自技術(shù)發(fā)展的起源：計(jì)算機(jī)是專為滿足快速，大型數(shù)據(jù)處理需求而設(shè)計(jì)的設(shè)備。在硬件結(jié)構(gòu)方面，總線具有高度標(biāo)準(zhǔn)化，兼容性和豐富的軟件資源，尤其是具有實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)支持。因此，它在控制需要快速，實(shí)時(shí)，復(fù)雜模型和大計(jì)算工作量的工業(yè)對(duì)象方面具有優(yōu)勢(shì)。分布式系統(tǒng)已從工業(yè)自動(dòng)化儀表控制系統(tǒng)演變?yōu)楣I(yè)控制計(jì)算機(jī)中心分配系統(tǒng)。因此，它在模擬處理和環(huán)路調(diào)節(jié)方面具有一定的優(yōu)勢(shì)。它主要用于連續(xù)過(guò)程控制，并專注于循環(huán)調(diào)節(jié)。PLC是從繼電器邏輯系統(tǒng)開(kāi)發(fā)的，主要用于過(guò)程控制。在初始階段，它主要取代繼電器控制系統(tǒng)，重點(diǎn)是開(kāi)關(guān)量的順序控制。近年來(lái)，隨著微電子技術(shù)，大規(guī)模集成電路技術(shù)，計(jì)算機(jī)技術(shù)和通信技術(shù)的發(fā)展，PLC在技術(shù)和功能上取得了飛躍。在初始邏輯運(yùn)算的基礎(chǔ)上，增加了數(shù)值計(jì)算和閉環(huán)調(diào)整等功能，增加了模擬量和PID調(diào)整等功能模塊；提高了運(yùn)行速度，CPU能力趕上了工業(yè)控制計(jì)算機(jī)；因此，本地總線和網(wǎng)絡(luò)（LAN）也可以構(gòu)建為分布式系統(tǒng)。特別是個(gè)人計(jì)算機(jī)也被吸收到PLC系統(tǒng)中。PLC在過(guò)程控制中的發(fā)展將是一個(gè)智能變送器和現(xiàn)場(chǎng)總線，具有向下擴(kuò)展功能和開(kāi)放式總線。相同點(diǎn)：在微電子技術(shù)發(fā)展的背景下，從硬件角度來(lái)看：PLC，工業(yè)計(jì)算機(jī)和分布式系統(tǒng)（DCS）之間的差異正在縮小，并且將類似于一些微電子元件，微處理器，大容量半導(dǎo)體存儲(chǔ)器。不同點(diǎn)：由于PLC和計(jì)算機(jī)屬于兩類產(chǎn)品，經(jīng)過(guò)幾十年的發(fā)展都形成了自身的裝置特點(diǎn)和軟件工具，實(shí)際上它們的區(qū)別仍然存在。PLC由編程器或計(jì)算機(jī)編程。編程語(yǔ)言是梯形圖，功能塊圖，順序功能表圖和指令列表。配電系統(tǒng)本身或計(jì)算機(jī)結(jié)構(gòu)的配置構(gòu)成了開(kāi)發(fā)系統(tǒng)環(huán)境。特別是，PLC與STD總線工業(yè)計(jì)算機(jī)的區(qū)別相似，無(wú)論維護(hù)，安裝和模塊功能如何，PLC更適合運(yùn)行在黑色模式下，但如果要在線操作時(shí)進(jìn)行大程序修改，其性能略遜于STD工業(yè)計(jì)算機(jī)，但從切換量控制的角度來(lái)看，PLC性能優(yōu)于STD工業(yè)計(jì)算機(jī)?？偟膩?lái)說(shuō)，在選擇控制器時(shí)，首先要從工程要求、現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境和經(jīng)濟(jì)性等方面考慮。沒(méi)有哪種控制器是絕對(duì)完善的，也沒(méi)有哪種產(chǎn)品絕對(duì)差，只能說(shuō)根據(jù)不同的環(huán)境選擇更適用的產(chǎn)品。（3）工件搬運(yùn)與焊接系統(tǒng)控制方式的選定PLC實(shí)現(xiàn)的自動(dòng)控制系統(tǒng)，其控制功能基本都是通過(guò)設(shè)計(jì)軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)的，這種軟件是利用PLC廠商提供的指令系統(tǒng)，根據(jù)機(jī)械設(shè)備的工藝流程來(lái)設(shè)計(jì)。PLC自問(wèn)世以來(lái)，經(jīng)過(guò)20多年的發(fā)展，在美國(guó)、歐洲、日本等工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家已成為重要產(chǎn)業(yè)，當(dāng)前，PLC在國(guó)際市場(chǎng)上已成為最受歡迎的工業(yè)控制暢銷產(chǎn)品，用PLC設(shè)計(jì)自動(dòng)控制系統(tǒng)已成為世界潮流。PLC具有生命力的原因在于它更適合工業(yè)領(lǐng)域和市場(chǎng)要求：高可靠性和強(qiáng)抗各種干擾。編程和安裝使用方便，價(jià)格低廉，壽命長(zhǎng)。與MCU相比，其輸入輸出更接近現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備，無(wú)需添加太多中間組件或更多接口，節(jié)省用戶時(shí)間和PLC的下端（輸入）是一個(gè)控制單元，如繼電器，晶體管和晶閘管，上端通常是面向用戶的微型計(jì)算機(jī)。應(yīng)用后，人們可以操作和編程，可編程控制器需要專門(mén)的計(jì)算機(jī)培訓(xùn)來(lái)執(zhí)行各種復(fù)雜的工業(yè)控制任務(wù)。PLC具有許多的數(shù)不清的好處。機(jī)器人控制系統(tǒng)采用PLC控制，體積小，重量輕，控制方式靈活，可靠性高，操作簡(jiǎn)單，維護(hù)方便。由于PLC的靈活性，模塊化和易擴(kuò)展性，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)要求，可以實(shí)現(xiàn)機(jī)器人的不同工作要求。機(jī)器人采用PLC控制技術(shù)，可以大大提高系統(tǒng)的自動(dòng)化程度，減少大量的中間繼電器，時(shí)間繼電器和硬件布線，同時(shí)，PLC控制系統(tǒng)可以輕松改變生產(chǎn)過(guò)程，增強(qiáng)控制功能，總之，機(jī)器人的控制方式選擇PLC控制。本設(shè)計(jì)采用的PLC型號(hào)為西門(mén)子S系列1200型號(hào)。2.2可編程序控制器簡(jiǎn)介可編程序控制器（ProgrammableLogicController）簡(jiǎn)稱PLC或PC，是從早期的繼電器邏輯控制系統(tǒng)發(fā)展而來(lái)，它不斷吸收微計(jì)算機(jī)技術(shù)使之功能不斷增強(qiáng)，逐漸適應(yīng)復(fù)雜的控制任務(wù)。PLC與普通微型計(jì)算機(jī)基本相同，由兩部分組成：硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)。PLC的硬件系統(tǒng)包括微處理器（CPU），存儲(chǔ)器（EPROM，ROM），輸入/輸出（I/O）組件，電源組件，編程器，I/O擴(kuò)展單元和其他外圍設(shè)備。每個(gè)部分通過(guò)總線連接（電源總線，控制總線，地址總線，數(shù)據(jù)總線）。其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖如下：外設(shè)I/O接口外設(shè)I/O接口輸出部件存儲(chǔ)器微處理器運(yùn)算器控制器電源輸入部件I/O擴(kuò)展接口I/O擴(kuò)展單元受控元件輸入信號(hào)外部設(shè)備圖2-1PLC硬件結(jié)構(gòu)圖PLC的軟件系統(tǒng)是指PLC使用的各種程序的集合。它通?？梢苑譃閮刹糠郑合到y(tǒng)程序和用戶程序。系統(tǒng)程序是必須包含在每個(gè)PLC成品中的部件。它由PLC制造商提供，用于控制PLC本身的操作。系統(tǒng)程序在EPROM中固化。用戶程序是用戶根據(jù)控制需求編寫(xiě)的程序。硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)組成一個(gè)完整的PLC系統(tǒng)，它們是互補(bǔ)和必不可少的。2.3伺服電機(jī)簡(jiǎn)介伺服電動(dòng)機(jī)又稱執(zhí)行電動(dòng)機(jī)。其功能是將輸入的電壓控制信號(hào)轉(zhuǎn)換為軸上輸出的角位移和角速度，驅(qū)動(dòng)控制對(duì)象。伺服電動(dòng)機(jī)可控性好，反應(yīng)迅速。是自動(dòng)控制系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)外圍設(shè)備中常用的執(zhí)行元件。伺服電動(dòng)機(jī)，是將電能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能的一種機(jī)器。伺服電動(dòng)機(jī)主要由一個(gè)用以產(chǎn)生磁場(chǎng)的電磁鐵繞組或分布的定子繞組和一個(gè)旋轉(zhuǎn)電樞或轉(zhuǎn)子組成。電動(dòng)機(jī)利用通電線圈在磁場(chǎng)中受力轉(zhuǎn)動(dòng)的現(xiàn)象而制成的。伺服電動(dòng)機(jī)主要由定子部分和轉(zhuǎn)子部分組成，其中定子的結(jié)構(gòu)與旋轉(zhuǎn)變壓器的定子基本相同，在定子鐵心中也安放著空間互成90度電角度的兩相繞組（其中一組為激磁繞組，另一組為控制繞組）。伺服電動(dòng)機(jī)控制精度高，矩頻特性好，具有過(guò)載能力，多應(yīng)用于物料計(jì)量，橫封裝置和定長(zhǎng)裁切機(jī)上。伺服電動(dòng)機(jī)的特點(diǎn)：不僅要求它在靜止?fàn)顟B(tài)下，能服從控制信號(hào)的命令而轉(zhuǎn)動(dòng)，而且要求在電動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí)如果控制電壓變?yōu)榱?，電?dòng)機(jī)立即停轉(zhuǎn)。控制系統(tǒng)中用來(lái)產(chǎn)生控制脈沖，通過(guò)編程輸出一定數(shù)量的方波脈沖，控制伺服電機(jī)的轉(zhuǎn)角進(jìn)而控制伺服機(jī)構(gòu)的進(jìn)給量，同時(shí)通過(guò)編程控制脈沖頻率來(lái)控制伺服機(jī)構(gòu)的進(jìn)給速度；環(huán)形脈沖分配器將可編程控制器輸出的控制脈沖按伺服電機(jī)的通電順序分配到相應(yīng)的繞組。PLC控制的伺服電機(jī)可以采用軟件環(huán)行分配器，也可以采用硬件環(huán)行分配器。采用軟件環(huán)行分配器占用的PLC資源較多，特別是伺服電機(jī)繞組相數(shù)M>4時(shí)，對(duì)于大型生產(chǎn)線應(yīng)該給予充分考慮。采用硬件環(huán)行分配器，雖然硬件結(jié)構(gòu)稍微復(fù)雜些，但可以節(jié)省占用PLC的I/O口點(diǎn)數(shù)，目前市場(chǎng)有多種專用芯片可以選用。一般PLC的輸出接口具有一定的驅(qū)動(dòng)能力，而通常的晶體管直流輸出接口的負(fù)載能力僅為十幾～幾十伏特、幾十～幾百毫安。但對(duì)于功率伺服電機(jī)則要求幾十～上百伏特、幾安～十幾安的驅(qū)動(dòng)能力，因此應(yīng)該采用驅(qū)動(dòng)器對(duì)輸出脈沖進(jìn)行放大。本次設(shè)計(jì)采用的伺服電機(jī)的型號(hào)是西門(mén)子SIEMENS1FK7080-5AF71-1SA0型號(hào)，如伺服機(jī)構(gòu)采用硬件環(huán)行分配器，則占用PLC的I/O口點(diǎn)數(shù)少于5點(diǎn)，一般僅為3點(diǎn)。其中I口占用一點(diǎn)，作為啟動(dòng)控制信號(hào)；O口占用2點(diǎn)，一點(diǎn)作為PLC的脈沖輸出接口，接至伺服系統(tǒng)硬環(huán)的時(shí)鐘脈沖輸入端，另一點(diǎn)作為伺服電機(jī)轉(zhuǎn)向控制信號(hào)，接至硬環(huán)的相序分配控制端。伺服系統(tǒng)采用軟件環(huán)行分配器時(shí)，I口和O口分別多占用一個(gè)點(diǎn)，其接口如圖2-2所示：伺服系統(tǒng)硬環(huán)的相序分配控制端伺服系統(tǒng)軟件環(huán)行分配控制端圖2-2可編程控制器的接口控制系統(tǒng)中PLC用來(lái)產(chǎn)生控制脈沖；通過(guò)PLC編程輸出一定數(shù)量的方波脈沖，控制電機(jī)的轉(zhuǎn)角進(jìn)而控制伺服機(jī)構(gòu)的進(jìn)給量[13]；同時(shí)通過(guò)編程控制脈沖頻率——即伺服機(jī)構(gòu)的進(jìn)給速度；環(huán)行脈沖分配器將可編程控制器輸出的控制脈沖按電機(jī)的通電順序分配到相應(yīng)的繞組。采用硬件環(huán)行分配器，雖然硬件結(jié)構(gòu)稍微復(fù)雜些，但可以節(jié)省占用PLC的I/O口點(diǎn)數(shù)，目前市場(chǎng)有多種專用芯片可以選用。電機(jī)功率驅(qū)動(dòng)器有將PLC輸出的控制脈沖放大到幾十～上百伏特、幾安～十幾安的驅(qū)動(dòng)能力。一般PLC的輸出接口具有一定的驅(qū)動(dòng)能力，而通常的晶體管直流輸出接口的負(fù)載能力僅為十幾～幾十伏特、幾十～幾百毫安。但對(duì)于功率電機(jī)則要求幾十～上百伏特、幾安～十幾安的驅(qū)動(dòng)能力，因此應(yīng)該采用驅(qū)動(dòng)器對(duì)輸出脈沖進(jìn)行放大。進(jìn)給方向控制即電機(jī)的轉(zhuǎn)向控制。伺服電機(jī)的轉(zhuǎn)向可以通過(guò)改變步進(jìn)電機(jī)各繞組的通電順序來(lái)改變其轉(zhuǎn)向；如三相步進(jìn)電機(jī)通電順序?yàn)锳-AB-B-BC-C-CA-A…時(shí)步進(jìn)電機(jī)正轉(zhuǎn)；當(dāng)繞組按A-AC-C-CB-B-BA-A…順序通電時(shí)步進(jìn)電機(jī)反轉(zhuǎn)。因此可以通過(guò)PLC輸出的方向控制信號(hào)改變硬件環(huán)行分配器的輸出順序來(lái)實(shí)現(xiàn)，或經(jīng)編程改變輸出脈沖的順序來(lái)改變電機(jī)繞組的通電順序?qū)崿F(xiàn)。由伺服電機(jī)的工作原理和特性可知電機(jī)的總轉(zhuǎn)角正比于所輸入的控制脈沖個(gè)數(shù)；因此可以根據(jù)伺服機(jī)構(gòu)的位移量確定PLC輸出的脈沖個(gè)數(shù)：N=Di/d公式2-1中：Di——伺服機(jī)構(gòu)的位移量（mm）；d——伺服機(jī)構(gòu)的脈沖當(dāng)量（mm/脈沖）伺服機(jī)構(gòu)的進(jìn)給速度取決于電機(jī)的轉(zhuǎn)速，而電機(jī)的轉(zhuǎn)速取決于輸入的脈沖頻率；因此可以根據(jù)該工序要求的進(jìn)給速度，確定其PLC輸出的脈沖頻率：f=Vf/60d(Hz)公式2-2中：Vf——伺服機(jī)構(gòu)的進(jìn)給速度（mm/min）2.4總體方案設(shè)計(jì)本系統(tǒng)主要設(shè)計(jì)一個(gè)基于PLC的流水線搬運(yùn)與焊接控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)。系統(tǒng)主要有傳感器模塊、傳送帶模塊、傳感器檢測(cè)模塊、搬運(yùn)模塊、PLC、指示燈。傳感器用于檢測(cè)有物體的放入。傳動(dòng)帶模塊用于控制傳送帶的速度。搬運(yùn)模塊用于物件的搬運(yùn)。PLC控制模塊用于系統(tǒng)的總體流程的控制。標(biāo)志設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)指示燈（綠色）閃爍表示可以放，已搬運(yùn)完成。圖2-3系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖

第3章硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)3.1搬運(yùn)與焊接搬運(yùn)用傳動(dòng)系統(tǒng)裝置結(jié)構(gòu)本系統(tǒng)用于生產(chǎn)線上工件搬運(yùn)與焊接系統(tǒng)，將甲工件由工件搬運(yùn)與焊接系統(tǒng)從供料站的運(yùn)輸?shù)郊庸ふ驹龠\(yùn)輸?shù)桨徇\(yùn)與焊接站和乙零件搬運(yùn)與焊接之后再由工件搬運(yùn)與焊接系統(tǒng)運(yùn)輸?shù)椒謷_(tái)的過(guò)程。系統(tǒng)的主要功能由搬運(yùn)工件與焊接系統(tǒng)及直線導(dǎo)軌完成。根據(jù)系統(tǒng)的工藝要求及控制要求分析，直線運(yùn)動(dòng)傳送組件、工件搬運(yùn)與焊接系統(tǒng)傳動(dòng)裝置如圖3-1、3-2所示：圖3-1直線運(yùn)動(dòng)傳送組件圖3-2工件搬運(yùn)與焊接系統(tǒng)傳動(dòng)裝置傳動(dòng)組件由直線導(dǎo)軌底板、伺服電機(jī)及伺服放大器、同步輪、同步帶、直線導(dǎo)軌、滑動(dòng)溜板、拖鏈帶和原點(diǎn)接近開(kāi)關(guān)、左、右極限開(kāi)關(guān)組成。原點(diǎn)接近快關(guān)是一個(gè)無(wú)觸點(diǎn)的電感式接近傳感器，用來(lái)提供直線運(yùn)動(dòng)的起始點(diǎn)信號(hào)。左、右極限開(kāi)關(guān)均是有觸電的微動(dòng)開(kāi)關(guān)，用來(lái)提供越程故障時(shí)的保護(hù)信號(hào)：當(dāng)滑動(dòng)溜板在運(yùn)動(dòng)中越過(guò)左、右極限位置時(shí)，極限開(kāi)關(guān)會(huì)動(dòng)作，從而向系統(tǒng)發(fā)出越程故障信號(hào)。3.2工件搬運(yùn)與焊接系統(tǒng)的控制過(guò)程（1）抓取：工件搬運(yùn)與焊接系統(tǒng)裝置將甲工件從供料站出料臺(tái)抓取出，抓取的順序是：手臂伸出-->手爪夾緊工件-->提升臺(tái)上升-->手臂縮回。（2）抓取動(dòng)作完成后，工件搬運(yùn)系統(tǒng)裝置向加工站移動(dòng)，移動(dòng)速度不小于30mm/s。（3）工件搬運(yùn)系統(tǒng)裝置移動(dòng)到加工站物料臺(tái)的正前方后，即把甲工件放到加工站物料臺(tái)上。工件搬運(yùn)系統(tǒng)裝置在加工站放下工件的順序是：手臂伸出-->提升升降臺(tái)-->手抓松開(kāi)-->放下工件-->手臂縮回。（4）焊接：每個(gè)焊接工作檢測(cè)到夾具到位后，先將夾具頂起，然后下壓氣缸壓下，接著開(kāi)始焊接。焊接完成流到下一工位。5個(gè)焊接工位的動(dòng)作相同，只是焊接軌跡不同。（5）取料模塊：夾具在該工位停留，將焊接完成的工件取走，按下按鈕后放行。3.3系統(tǒng)硬件組成氣動(dòng)控制閥是指在氣動(dòng)系統(tǒng)中控制氣流的壓力、流量和流動(dòng)方向，并保證氣動(dòng)執(zhí)行元件或機(jī)構(gòu)正常工作的各類氣動(dòng)元件[18]。氣動(dòng)控制閥的結(jié)構(gòu)可分解成閥體(包含閥座和閥孔等)和閥心兩部分，根據(jù)兩者的相對(duì)位置，有常閉型和常開(kāi)型兩種。閥從結(jié)構(gòu)上可以分為：截止式、滑柱式和滑板式三類閥。圖3-3主控制接線圖工件控制回路原理圖如圖3-3所示。圖3-4氣動(dòng)控制回路原理圖圖3-5電機(jī)控制圖

第4章軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)4.1PLC選擇及I/O口分配4.1.1PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本原則（1）滿足被控對(duì)象的控制要求及考慮將來(lái)發(fā)展的需要，PLC選用功能較強(qiáng)的新產(chǎn)品，并留有適當(dāng)?shù)挠嗔?。?）系統(tǒng)安全、可靠。（3）盡可能簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)、使用與維修方便。（4）具有高的性能價(jià)格比。4.1.2PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)步驟（1）分析被控對(duì)象，提出控制要求。（2）確定輸入、輸出設(shè)備。（3）確定PLC的I/O點(diǎn)數(shù)，選擇PLC機(jī)型。（4）分配I/O點(diǎn)數(shù)，繪制PLC控制系統(tǒng)輸入、輸出端子接線圖。（5）程序設(shè)計(jì)，繪制工作循環(huán)圖或狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖。（6）程序調(diào)試。先進(jìn)行模擬調(diào)試，再進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)聯(lián)機(jī)調(diào)試；先進(jìn)行局部、分段調(diào)試，再進(jìn)行整體、系統(tǒng)調(diào)試。（7）調(diào)試過(guò)程結(jié)束，整理技術(shù)資料，投入使用。4.1.3I/O口分配原則本控制系統(tǒng)的PLC的輸入、輸出點(diǎn)數(shù)的確定是根據(jù)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求和所需控制的現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備數(shù)量加以確定。（1）PLC的輸入端口包括工作按鈕、上升、下降按鈕、總停按鈕、前進(jìn)、速度、工件到位等。（2）PLC的輸出端口包括運(yùn)行指示燈、繼電器、外部接口、伺服電機(jī)接口等。PLC輸入、輸出分配表如表4-1、表4-2所示。4.1.4I/O口分配表此方案對(duì)超程保護(hù)所使用的行程開(kāi)關(guān)合運(yùn)動(dòng)方向指示燈，獨(dú)立分配I/O。優(yōu)點(diǎn)：（1）獨(dú)立控制，互不干擾。（2）程序簡(jiǎn)單，無(wú)需添置編碼、解碼張芯片及其抗干擾設(shè)施。（3）良好的穩(wěn)定性。（4）預(yù)留足夠的I/O點(diǎn)數(shù)，大于10~20%。方便以后的擴(kuò)展升級(jí)。表4-1I/O分配輸入端一覽表輸入名稱I0.0急停I0.1啟動(dòng)I0.2停止I0.3伺服原點(diǎn)I0.4伺服上限位I0.5伺服下限位I0.6伺服準(zhǔn)備好I0.7伺服報(bào)警I1.0預(yù)料臺(tái)檢測(cè)I1.1推料氣缸伸出到位I1.2推料氣缸縮回到位I1.3物料臺(tái)物料檢測(cè)I1.4物料夾緊氣缸伸出到位I1.5物料夾緊氣缸縮回到位I2.0物料臺(tái)縮回到位I2.1物料臺(tái)伸出到位I2.2旋轉(zhuǎn)臺(tái)左側(cè)物料到位I2.3旋轉(zhuǎn)臺(tái)右側(cè)物料到位I2.4裝配物料檢測(cè)I2.5機(jī)械手焊接完成I2.6光柵I2.7下料氣缸伸出到位I3.0下料氣缸縮回到位表4-2I/O分配輸出端一覽表輸出名稱Q0.0沖壓脈沖輸出Q0.1伺服方向Q0.2伺服使能Q0.3伺服報(bào)警復(fù)位Q0.4推料氣缸電磁閥Q0.5物料夾緊氣缸電磁閥Q0.6物料臺(tái)起升氣缸電磁閥Q0.7裝配下料氣缸電磁閥Q1.0焊接機(jī)械手動(dòng)作Q1.1輸送帶Q2.0機(jī)臺(tái)報(bào)警4.2主程序編寫(xiě)的思想從工作任務(wù)可以看到，輸送單元傳送工件的過(guò)程是一個(gè)順序控制的過(guò)程，包括兩個(gè)方面，一是電機(jī)驅(qū)動(dòng)抓取工件搬運(yùn)與焊接系統(tǒng)的定位控制，二是工件搬運(yùn)與焊接系統(tǒng)到各工作單元物料臺(tái)上抓取或放下工件，其中前者是關(guān)鍵。本程序采用絕對(duì)位置控制指令來(lái)定位。因此需要知道各工位的絕對(duì)位置脈沖數(shù)。若驅(qū)動(dòng)器的細(xì)分設(shè)置為10000步/轉(zhuǎn)，數(shù)據(jù)如表4-3所示。表4-3電機(jī)運(yùn)行的運(yùn)動(dòng)位置序號(hào)站點(diǎn)脈沖量移動(dòng)方向0低速回零1零位-->供料站22mm36672供料站-->加工站430mm71667DIR3供料站-->搬運(yùn)與焊接站780mm130000DIR4供料站-->分揀站1040mm173333DIR傳送工件的順控過(guò)程是否進(jìn)行，取決于系統(tǒng)是否在運(yùn)行狀態(tài)、急停按鈕是否正常以及急停復(fù)位后的處理是否結(jié)束。為此，須建立一個(gè)主控過(guò)程允許執(zhí)行的標(biāo)志M20，只有當(dāng)M20被置位時(shí)，才能運(yùn)行順控過(guò)程。由此可見(jiàn)，系統(tǒng)主程序應(yīng)包括上位電初始化、復(fù)位過(guò)程（子程序）、準(zhǔn)備就緒后投入運(yùn)行、檢查及處理急停等階段，最后判斷M20是否為ON。在主程序清單中，先后調(diào)用初態(tài)檢查子程序P1和急停處理子程序P2，前者的功能是檢查系統(tǒng)上電后是否在初始狀態(tài)，如不在初始狀態(tài)則運(yùn)行復(fù)位操作。后者的功能是：當(dāng)系統(tǒng)進(jìn)入運(yùn)行狀態(tài)后，檢查急停按鈕是否按下和進(jìn)行急停復(fù)位的處理，以確定M20的狀態(tài)。在緊急停止?fàn)顟B(tài)或系統(tǒng)正處于急停復(fù)位后的處理的過(guò)程，M20OFF，這時(shí)主控過(guò)程不能進(jìn)行。僅當(dāng)急停按鈕沒(méi)有按下或急停復(fù)位后的出力已經(jīng)完成，M20ON，啟動(dòng)一個(gè)主控快，塊中的傳送工件順控過(guò)程可以執(zhí)行。傳送工件過(guò)程是一個(gè)單序列的數(shù)控過(guò)程。傳送功能流程圖如圖4-4所示。圖4-4傳動(dòng)功能過(guò)程及流程說(shuō)明其中圖4-4中的第S11、S15、S20、S22步都是電機(jī)驅(qū)動(dòng)工件搬運(yùn)與焊接系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)的過(guò)程，以S15步為例，梯形圖如圖4-5所示。圖4-5工件搬運(yùn)與焊接系統(tǒng)從加工單元移動(dòng)到搬運(yùn)與焊接單元梯形圖程序中使用絕對(duì)位置控制指令驅(qū)動(dòng)電機(jī)運(yùn)動(dòng)，指定目標(biāo)位置為+13000脈沖（搬運(yùn)與焊接單元對(duì)原點(diǎn)的坐標(biāo)，見(jiàn)表4-1），運(yùn)行速度為60KHz。指令執(zhí)行前的當(dāng)前位置（加工單元加工臺(tái)中心線）為71667脈沖。指令執(zhí)行時(shí)，自動(dòng)計(jì)算出輸出的脈沖數(shù)（13000-71667=58333）為正值，故旋轉(zhuǎn)方向信號(hào)輸出Y002ON，電機(jī)應(yīng)為反向旋轉(zhuǎn)。因此，在安裝和調(diào)試電機(jī)時(shí)應(yīng)予以注意。

第5章組態(tài)仿真在工件搬運(yùn)與焊接控制系統(tǒng)中的應(yīng)用5.1軟件介紹博途是西門(mén)子公司開(kāi)發(fā)的一款全集成自動(dòng)化編程軟件，TIA博途是全集成自動(dòng)化軟件TIAportal的簡(jiǎn)稱，是西門(mén)子工業(yè)自動(dòng)化集團(tuán)發(fā)布的一款全新的全集成自動(dòng)化軟件。它是業(yè)內(nèi)采用統(tǒng)一的工程組態(tài)和軟件項(xiàng)目環(huán)境的自動(dòng)化軟件，幾乎適用于所有自動(dòng)化任務(wù)。借助該全新的工程技術(shù)軟件平臺(tái)，用戶能夠快速、直觀地開(kāi)發(fā)和調(diào)試自動(dòng)化系統(tǒng)。博圖是一個(gè)集成軟件平臺(tái)，專業(yè)版支持300、400、1200、1500，同時(shí)還支持西門(mén)子人機(jī)界面，采用組態(tài)王對(duì)監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)。組態(tài)軟件也為試驗(yàn)者提供了可視化監(jiān)控畫(huà)面，有利于試驗(yàn)者實(shí)時(shí)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控。而且，它能充分利用Windows的圖形編輯功能，方便地構(gòu)成監(jiān)控畫(huà)面，并以動(dòng)畫(huà)方式顯示控制設(shè)備的狀態(tài)，具有報(bào)警窗口、實(shí)時(shí)趨勢(shì)曲線等，可便利的生成各種報(bào)表。它還具有豐富的設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序和靈活的組態(tài)方式、數(shù)據(jù)鏈接功能。5.2控制界面開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)1.建立新工程建立新工程時(shí)，首先通過(guò)“工程管理器”指定工程的名稱和工作路徑，不同的工程一定要放在不同的路徑下。指定工程的名稱和路徑，選擇型號(hào)，如圖5-1所示。圖5-1設(shè)備選擇界面在設(shè)備視圖里選中CPU以太網(wǎng)網(wǎng)口，下方會(huì)出現(xiàn)PLC屬性—常規(guī)—以太網(wǎng)地址—IP協(xié)議選中在項(xiàng)目中設(shè)置IP地址，如圖5-2所示。圖5-2新建工程向?qū)г赑LC變量—默認(rèn)變量表創(chuàng)建變量，在仿真時(shí)不能使用外部I點(diǎn)，否則不能被仿真與強(qiáng)制，建議采用M點(diǎn)，如圖5-3所示。圖5-3新建工程向?qū)Ф诔绦驂K0B1主程序里編寫(xiě)如下圖啟保停程序。圖5-4新建工程向?qū)凇靶庐?huà)面”對(duì)話框中，可以給畫(huà)面命名，在注釋中，可以選擇畫(huà)面位置及其畫(huà)面風(fēng)格。3.定義IO設(shè)備在亞控中，把需要與組態(tài)軟件之間交換數(shù)據(jù)的設(shè)備或者程序都作為IO設(shè)備，IO設(shè)備包括：DDE,OPC,PLC、UPS、變頻器、智能儀表、智能模塊、板卡等，這些設(shè)備一般通過(guò)串口和以太網(wǎng)等方式與上位機(jī)交換數(shù)據(jù)：只有在定義了IO設(shè)備后，才能通過(guò)數(shù)據(jù)庫(kù)變量和這些IO設(shè)備。如圖5-6所示。用軟件繪制PLC的控制面板，可以提前設(shè)計(jì)控制相，實(shí)現(xiàn)工件搬運(yùn)與焊接系統(tǒng)的監(jiān)控和仿真。系統(tǒng)的界面如圖5-5所示。圖5-5系統(tǒng)界面圖5-6控制按鈕5.3控制系統(tǒng)的程序調(diào)試1）對(duì)于比較復(fù)雜的控制系統(tǒng)，需要繪制系統(tǒng)流程圖，用以清楚的表明動(dòng)作的順序和條件。2）根據(jù)流程圖，結(jié)合定義的輸入輸出定義，編寫(xiě)程序。3）將程序輸入到PLC的用戶存儲(chǔ)器，并查找程序是否正確。4）對(duì)程序進(jìn)行調(diào)試和修改，直到滿足要求為止。保存所有組態(tài)設(shè)置，然后關(guān)閉組態(tài)監(jiān)控程序。將PLC程序下傳到PLC裝置中并讓其運(yùn)行，切換到離線狀態(tài)，然后啟動(dòng)，進(jìn)入組態(tài)工程運(yùn)行界面。在運(yùn)行中通過(guò)對(duì)按鈕的操作可檢測(cè)所編程序的正確與否。點(diǎn)擊放置啟動(dòng)按鈕開(kāi)始工作，工件按照設(shè)置的工序進(jìn)行工作。圖5-7控制面板設(shè)置

第6章總結(jié)與展望本次設(shè)計(jì)主要針對(duì)流水線上的工件搬運(yùn)與焊接任務(wù)，設(shè)計(jì)了一套自動(dòng)化搬運(yùn)與焊接系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了基本流程達(dá)并到了設(shè)計(jì)要求，主要成果如下：（1）分析了目前自動(dòng)化生產(chǎn)系統(tǒng)的現(xiàn)狀及存在的一些問(wèn)題，對(duì)整體布局進(jìn)行研究與設(shè)計(jì)，通過(guò)綜合對(duì)比，確定了一種既提高效率又節(jié)約成本的方案。（2）研究了流水線上實(shí)際搬運(yùn)與焊接的需求，設(shè)計(jì)自動(dòng)控制系統(tǒng)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)組成，規(guī)劃出了系統(tǒng)的各個(gè)功能模塊，制定了整體的工藝流程。（3）研究了工件分配與組裝技術(shù)，對(duì)關(guān)鍵點(diǎn)位進(jìn)行可靠性分析，考慮到實(shí)際加工過(guò)程中的工件需求，運(yùn)用伺服技術(shù)來(lái)運(yùn)轉(zhuǎn)系統(tǒng)。（4）基于西門(mén)子PLC與博圖軟件的仿真建立了流水線搬運(yùn)與焊接的組合動(dòng)作控制系統(tǒng)，通過(guò)配置仿真系統(tǒng)的參數(shù)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)整個(gè)自動(dòng)化系統(tǒng)的監(jiān)控，確保了運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中的安全性。本次設(shè)計(jì)還能做出如下改進(jìn)：（1）多點(diǎn)位間的準(zhǔn)確定位搬移，可擴(kuò)展用于流水線合攏與分發(fā)、產(chǎn)品的定位拿取與堆放、裝箱、焊接等功能。（2）搬運(yùn)過(guò)程中的路徑與速度未達(dá)到嚴(yán)格的控制，使得整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行過(guò)程中還存在不確定因素，因此應(yīng)進(jìn)一步優(yōu)化與完善。（3）焊接過(guò)程中可增加對(duì)于種類的識(shí)別與判斷，實(shí)現(xiàn)對(duì)不同類型工件的焊接與分揀任務(wù)。

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