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摘 要：本文将企业用PLC和机械手控制的产品（药瓶）分拣这一生产线引入到实际教学中来。让学生通过此项目的培训，了解生产线相关设备，掌握用“ERCD-POPCOM 雅马哈单轴机械手软件”对机器人进行编程及根据生产要求进行PLC编程的方法。从而提高学生的操作技能及设计能力，更好的适应生产企业工作需要。
关键词：工业机器人；PLC控制；ERCD驱动器控制
一、概述
工业机器人在工业应用场合，通常被称为“机械手”。工业机器人可以认为是一种拟人手臂、手腕和手功能的机械电子装置，它可把任一物件或工具按空间位置姿态的要求进行移动，从而完成某一工业生产的作业要求。
工业机器人的出现是人类在利用机械进行社会生产史上的一个里程碑。工业机器人的普及是实现自动化生产、提高社会生产效率、推动企业和社会生产力发展的有效手段。
现今企业的用人方式，很多是要求学生一到企业（公司）就能很快上手，适应该工种的工作流程，为满足企业的需求，实现企业与学校的无缝接轨，把企业的生产线引入到教学实践中，具有现实意义。
二、生产线简述
本人在一次对一家药厂进行参观时，发现该企业的生产线中，有一部分生产工作流程是这样的：将灌装好药水后的物料瓶通过输送带，经过输送带时，同时也对药瓶进行液位检测，检测区域会通过不同的灯光来体现药瓶的合格与否，通过气缸升降和吸盘对药瓶拾取。将合格的产品搬运到包装箱，如果不合格，则由机器人搬运到废品箱。每满4个则进入下一流程。
如果将这一生产线引入到教学中来，可以满足电气自动化设备安装与维修、电工电子等专业的一体化教学需求，让学生学到本生产线所涉及的更多新技术。内容包括工业机器人应用技术、PLC及特殊功能模块技术、触摸屏应用技术、通信应用技术、交流伺服应用技术等。
三、教学仿真设备的认识
整机示意图：
四、将“机器人搬运”生产线引入教学实现的仿真内容
1、设备装配连线及控制要求的提出。
机器人搬运生产线中包含输送带和机器人本体，通过PLC和ERCD驱动器控制机器人两轴分别为X轴、Y轴滑块位置，利用PLC控制电磁阀YV10、YV11从而控制机器人执行端控制气缸升降和吸盘对药瓶拾取。在此PLC除了完成机器人的定位驱动、执行端和机器人本体的配合，还完成了一个分拣功能：在药瓶通过输送带的检测后，检测区域会通过不同的灯光来体现药瓶的合格与否，在此同时将判断信息通过PLC传达给机器人来完成分拣功能，因此机器人在这里实现的功能包括分拣和搬运。
灌装好的药瓶经过检测输送带时，同时通过龙门检测机构被检测，（龙门机构内装有液体检测传感器，对药瓶内液体的液位进行检测，检测时蓝色彩灯（3#）亮，检测后如果达到合格液位，则绿色彩灯（1#）亮，若是没有达到合格液位，则红色彩灯（2#）亮，输送带继续运输，药瓶到达光电反射传感器检测位（P9点）时，双轴机械人上的气动垂直吸料机构（由空气压缩机控制）对药瓶进行吸取，并搬到相应的位置，如果是第一个合格药瓶，则搬到P1点，如果是不合格药瓶则搬到P5点。之后，气动垂直吸料机构又回到P9点，等待第二个药瓶子，当物料盒中合格瓶到达4个时（相对P1、P2、P3、P4点），通过推箱机构将箱子推送到3号输送带上；箱子输送到盖章工位后进行盖章。如是废料箱中不合格瓶满4个（相对P5、P6、P7、P8点）时，则由人工取走。
2、通过相关的设备，能完成的任务
（1）、认识了解设备各部分及其功能
（2）、机器人参数设置与点位输入
（3）、利用YAMAHA工业机器人编程软件（POPCOM）对所提要求进行设计
（4）、PLC与机器人控制的I/O通信控制
（5）、PLC系统的485网络通信控制
3、YAMAHA工业机器人编程软件（POPCOM）的应用模块
（1）机器人编程软件
机器人编程必然涉及到机器人语言。机器人语言是使用符号来描述机器人动作的方法。它通过对机器人动作的描述，使机器人按照编程者的意图进行各种操作。编程系统的核心问题是操作运动控制问题。
对机器人编程中有以下几个特点：物体的所有運动都以相对于基坐标系的工具坐标来描述；现有的机器人语言需要给出作业顺序，由语法和词法定义输入语言，并同它描述整个作业；能描述机器人需要进行的运动，用户可以控制运动速度或运动持续时间；机器人编程系统允许用户规定执行流程，包括试验和转移。
（2）工业机器人各点示意图
（3）工业机器人点程序
利用手动定位，推动X轴、Y轴，伺服自动读取该点的坐标。
X轴手臂 Y轴手臂
外侧伺服器 内侧伺服器
（4）、工业机器人主程序
（5）、程序分析
4、PLC对所提出控制要求进行设计与分析的应用模块
（2）PLC程序部分设计
5、触摸屏应用模块
触摸屏能够实现控制，学生在此基础上，能灵活运用。如能够增加输出元件指示灯，合格产品个数，不合格产品个数等的要求。
五、结束语：
本文只是介绍了工业机器人的一种应用，实际生产中，它的功能远远不止这一点。使用工业机器人可以降低废品率和产品成本，提高了设备的利用率，降低了工人误操作带来的残次产品风险等，其带来的一系列效益也是十分明显的，例如减少人工用量、减少高备损耗、加快技术创新速度、提高企业竞争力等。机器人具有执行各种任务特别是高危任务的能力，平均故障间隔期达60000小时以上，比传统的自动化工艺更加先进。
在电气自动化专业实训中引入工业机器人运输生产线，效果效益甚是明显。
1、提高学生学习兴趣，使学生在学校就能了解生产企业的生产过程。
2、增加学生对PLC编程的设计能力，既训练其独立性，又培养了他们的团队精神。
3、熟悉掌握生产线流程，为实现与企业无缝接轨打下良好基础。
参考文献
[1] 郭洪红编著.工业机器人运用技术.科学出版社.
[2] 叶晖、管小清编著.工业机器人实操与应用技巧.机械工业出版社.
[3] 广东三向教学仪器制造有限公司编. SX-815P工业自动化实训考核设备使用说明书.
关键词：工业机器人；PLC控制；ERCD驱动器控制
一、概述
工业机器人在工业应用场合，通常被称为“机械手”。工业机器人可以认为是一种拟人手臂、手腕和手功能的机械电子装置，它可把任一物件或工具按空间位置姿态的要求进行移动，从而完成某一工业生产的作业要求。
工业机器人的出现是人类在利用机械进行社会生产史上的一个里程碑。工业机器人的普及是实现自动化生产、提高社会生产效率、推动企业和社会生产力发展的有效手段。
现今企业的用人方式，很多是要求学生一到企业（公司）就能很快上手，适应该工种的工作流程，为满足企业的需求，实现企业与学校的无缝接轨，把企业的生产线引入到教学实践中，具有现实意义。
二、生产线简述
本人在一次对一家药厂进行参观时，发现该企业的生产线中，有一部分生产工作流程是这样的：将灌装好药水后的物料瓶通过输送带，经过输送带时，同时也对药瓶进行液位检测，检测区域会通过不同的灯光来体现药瓶的合格与否，通过气缸升降和吸盘对药瓶拾取。将合格的产品搬运到包装箱，如果不合格，则由机器人搬运到废品箱。每满4个则进入下一流程。
如果将这一生产线引入到教学中来，可以满足电气自动化设备安装与维修、电工电子等专业的一体化教学需求，让学生学到本生产线所涉及的更多新技术。内容包括工业机器人应用技术、PLC及特殊功能模块技术、触摸屏应用技术、通信应用技术、交流伺服应用技术等。
三、教学仿真设备的认识
整机示意图：
四、将“机器人搬运”生产线引入教学实现的仿真内容
1、设备装配连线及控制要求的提出。
机器人搬运生产线中包含输送带和机器人本体，通过PLC和ERCD驱动器控制机器人两轴分别为X轴、Y轴滑块位置，利用PLC控制电磁阀YV10、YV11从而控制机器人执行端控制气缸升降和吸盘对药瓶拾取。在此PLC除了完成机器人的定位驱动、执行端和机器人本体的配合，还完成了一个分拣功能：在药瓶通过输送带的检测后，检测区域会通过不同的灯光来体现药瓶的合格与否，在此同时将判断信息通过PLC传达给机器人来完成分拣功能，因此机器人在这里实现的功能包括分拣和搬运。
灌装好的药瓶经过检测输送带时，同时通过龙门检测机构被检测，（龙门机构内装有液体检测传感器，对药瓶内液体的液位进行检测，检测时蓝色彩灯（3#）亮，检测后如果达到合格液位，则绿色彩灯（1#）亮，若是没有达到合格液位，则红色彩灯（2#）亮，输送带继续运输，药瓶到达光电反射传感器检测位（P9点）时，双轴机械人上的气动垂直吸料机构（由空气压缩机控制）对药瓶进行吸取，并搬到相应的位置，如果是第一个合格药瓶，则搬到P1点，如果是不合格药瓶则搬到P5点。之后，气动垂直吸料机构又回到P9点，等待第二个药瓶子，当物料盒中合格瓶到达4个时（相对P1、P2、P3、P4点），通过推箱机构将箱子推送到3号输送带上；箱子输送到盖章工位后进行盖章。如是废料箱中不合格瓶满4个（相对P5、P6、P7、P8点）时，则由人工取走。
2、通过相关的设备，能完成的任务
（1）、认识了解设备各部分及其功能
（2）、机器人参数设置与点位输入
（3）、利用YAMAHA工业机器人编程软件（POPCOM）对所提要求进行设计
（4）、PLC与机器人控制的I/O通信控制
（5）、PLC系统的485网络通信控制
3、YAMAHA工业机器人编程软件（POPCOM）的应用模块
（1）机器人编程软件
机器人编程必然涉及到机器人语言。机器人语言是使用符号来描述机器人动作的方法。它通过对机器人动作的描述，使机器人按照编程者的意图进行各种操作。编程系统的核心问题是操作运动控制问题。
对机器人编程中有以下几个特点：物体的所有運动都以相对于基坐标系的工具坐标来描述；现有的机器人语言需要给出作业顺序，由语法和词法定义输入语言，并同它描述整个作业；能描述机器人需要进行的运动，用户可以控制运动速度或运动持续时间；机器人编程系统允许用户规定执行流程，包括试验和转移。
（2）工业机器人各点示意图
（3）工业机器人点程序
利用手动定位，推动X轴、Y轴，伺服自动读取该点的坐标。
X轴手臂 Y轴手臂
外侧伺服器 内侧伺服器
（4）、工业机器人主程序
（5）、程序分析
4、PLC对所提出控制要求进行设计与分析的应用模块
（2）PLC程序部分设计
5、触摸屏应用模块
触摸屏能够实现控制，学生在此基础上，能灵活运用。如能够增加输出元件指示灯，合格产品个数，不合格产品个数等的要求。
五、结束语：
本文只是介绍了工业机器人的一种应用，实际生产中，它的功能远远不止这一点。使用工业机器人可以降低废品率和产品成本，提高了设备的利用率，降低了工人误操作带来的残次产品风险等，其带来的一系列效益也是十分明显的，例如减少人工用量、减少高备损耗、加快技术创新速度、提高企业竞争力等。机器人具有执行各种任务特别是高危任务的能力，平均故障间隔期达60000小时以上，比传统的自动化工艺更加先进。
在电气自动化专业实训中引入工业机器人运输生产线，效果效益甚是明显。
1、提高学生学习兴趣，使学生在学校就能了解生产企业的生产过程。
2、增加学生对PLC编程的设计能力，既训练其独立性，又培养了他们的团队精神。
3、熟悉掌握生产线流程，为实现与企业无缝接轨打下良好基础。
参考文献
[1] 郭洪红编著.工业机器人运用技术.科学出版社.
[2] 叶晖、管小清编著.工业机器人实操与应用技巧.机械工业出版社.
[3] 广东三向教学仪器制造有限公司编. SX-815P工业自动化实训考核设备使用说明书.