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工业机器人想玩得6,就要懂些编程基础:介绍信号输入和输出

wxchong 2025-08-05 22:01:19 开源技术 5 ℃ 0 评论

文|伯朗特机器人

一个工业机器人安装了吸盘治具,为了完成吸盘搬运,机器人需要设置何时吸取工件,什么时间放工件,这中间就涉及到了一个信号的问题。

工业机器人的大脑,也就是控制系统,通过一系列不同的信号来实现对机器人的实时监控、控制和反馈。

信号可以大致分为2类:一种是数字量信号,它的特点是非黑即白,用0和1两种状态表示,比如电灯开关(开=1,关=0)、电脑键盘按键(按下=1,松开=0),就像案例说的,控制吸盘吸还是放,两种选择。另外一种是模拟量信号。这是一种连续变化,有无限可能值的信号,温度计(25.3℃/25.4℃...)、手机音量调节(0%~100%任意值),在机器人的应用中,可以用来调节焊接电压。

信号贯穿机器人的控制的内部和外部,是构成了机器人的内部控制、机器人与外部设备之间的通信桥梁。

信号听起来很复杂,但是我们的最终目标是让机器人按要求动起来。剥茧抽丝,在机器人的编程过程中,信号的处理就是输入、输出的问题。

信号输出

信号输出是指工业机器人控制器向外部设备发送的信号,用于指示机器人的状态或执行特定的操作。这些信号通常由机器人控制器根据程序逻辑生成,并通过I/O板输出到外部设备。

举个例子就看懂了

吸盘动作搬运的逻辑流程:

1.机器人移动到指定位置。(通过示教器记录点位)

触发吸盘打开。(机器人发出信号输出,通)

等待吸盘确认信号。

吸盘吸住物料。

机器人移动到下一个位置。(通过示教器记录点位)

触发吸盘关闭。(机器人发出信号输出,断)

等待吸盘确认信号。

机器人放置物料。

在工业机器人的编程程序中,机器人的信号输出还细分为很多种类型,以伯朗特机器人为案例,为了使用者的方便操作,我们把信号输出分类为:

信号输出——Y信号(基础输出)

Y信号是机器人输出到外部设备的基本信号类型。它可以通过试教器上的动作菜单进行设置,用户可以选择是否延时输出。例如,当机器人走到取料点时,可以通过Y信号控制吸盘制具的吸合动作。Y信号的输出状态(通或断)可以在程序中设定,并且可以设置延时时间。

举个例子:

机器人运动到取料点→输出Y1(通)→吸盘通电吸附纸箱。

放置到托盘后→输出Y1(断)→ 吸盘断电释放纸箱。

延时设置:吸附时可设延时0.5秒(确保吸稳后再移动)。

信号输出——板输出(多信号同步控制)

板输出是指针对多个信号的输出,通常用于同时控制多个外部设备。例如,可以同时输出Y十五段和Y十六通。板输出可以选择IO板或M板,IO板是实体的,而M板是虚拟的。板输出的ID默认为0,如果使用扩展板,则需要选择相应的ID。

冲压生产线多工位协作,机器人需同时触发冲压机和送料机。

应用:使用板输出(IO板)同时发送:

Y15(通) → 启动冲压机。

Y16(通) → 送料机推送新材料。

扩展板:若产线有多个IO板,需指定ID区分控制区域。

信号输出——中间变量

中间变量(M)是一种虚拟的信号,用于主程序与子程序之间的信号交换。它不需要绑定外部设备,而是通过程序逻辑进行控制。例如,在主程序中可以输出M10,而在子程序中等待M10的信号。中间变量常用于条件跳转和信号检测。

装配线分步流程控制

场景:主程序控制装配流程,子程序执行拧螺丝动作。

应用:主程序完成零件定位 →输出M10(通) → 触发子程序启动拧螺丝。

子程序检测到M10信号后执行,完成后复位M10(断)。

信号输出——时间输出Y(定时通断)

时间输出Y是指在程序执行到该行时,先让Y信号输出通,然后按照设定的时间自动断开。在等待断开的同时,程序会继续执行下一步动作。例如,可以设置Y信号在两秒后自动断开。

喷涂机器人控制喷阀场景:机器人对工件喷涂固定时长。

运动到喷涂位置→时间输出Y2(通,持续3秒)→喷阀开启3秒后自动关闭。

程序继续执行:喷涂同时机器人已开始移向下一个工位。

信号输出——间隔输出Y(周期性动作)

间隔输出Y是指在程序运行到一定次数后,按设定的动作时间输出Y信号。例如,当机器人运行了五次后,可以输出一个信号来清理某个区域。间隔输出Y可以设置通、断或一直输出三种状态。

信号输出——间隔输出M(虚拟信号计数)

间隔输出M与间隔输出Y类似,但使用的是中间变量M。它同样可以设置通、断或一直输出三种状态,并且可以通过计数器方式保存计数。

案例:质检分拣次品

场景:每检测到5个次品后触发报警灯(不直接控制硬件)。

应用:设置间隔输出M20(计数=5,输出=通)→主程序检测到M20后激活报警子程序。

计数器保存:断电后仍可记忆当前次品数量。

信号输出——EUY(欧规高精度控制)

EUY信号与Y信号功能相似,但它是欧规信号,主要用于注塑、压铸等行业。EUY信号可以绑定多个信号,如可开模信号和可顶退信号等。EUY信号通常用于需要高精度控制的工业场景。

这些信号输出类型为伯朗特机器人的编程提供了丰富的控制手段,使得用户可以根据具体的作业需求选择合适的信号类型,从而实现更灵活和高效的自动化控制。

信号输入

信号输入是指从外部设备或系统向工业机器人控制器发送的信号,用于通知机器人当前的状态或外部环境的变化,一般用于等待指令。

它允许机器人根据外部条件的变化来调整其行为,从而实现更灵活和自动化的操作。

信号输入通常由外部感应器将信号传输到机器人,用于等待外部指令。例如,当感应器感应到物体时,输入信号会有效,从而触发程序的下一步执行。此外,信号输入还可以用于控制机器人是否可以继续运行,例如当外部设备发出“可以运行”的信号时,机器人会接收到该信号并继续执行程序。

在伯朗特机器人的实际使用中,需要从示教器的“等待界面”进入,就可以找到信号输入——X信号

用户可以选择输入信号X,并设置信号的类型,如通、断、上升沿或下降沿。通断表示等待外部信号的通断变化,而上升沿和下降沿分别表示在按键按下或松开的瞬间控制输出。例如,上升沿信号通常用于常开信号,而下降沿信号则用于常闭信号。

举个例子:冲压自动化产线——机器人等待安全门信号,机器人在冲压机旁进行上下料作业。操作员打开安全门时,机器人必须立即停止运动,防止夹伤。

控制逻辑:安全门安装磁性开关(常闭型),门开时信号断开(下降沿触发)。

机器人需检测此信号并暂停程序,直到门关闭(信号恢复)。

听起来很复杂,其实多操作就懂了,要把文字知识变成理论知识,还是得实操。这个信号的输入和输出,真的是很基础的编程操作指令了,有想看的工业机器人知识,欢迎评论区和我沟通。

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