摘 要

随着工业的不断发展，生产力得到大幅提高，人类从繁复的工作中解脱出来，从事更有价值的生产活动。其中，机器人更是代替了人们做很多重复性较高，劳动强度大，危险性高的工作。本文旨在学习库卡机器人和PLC的相关知识后，结合双方的特点，构成一个系统，用以探究其在钢胚喷号的场景下的应用。

整个系统需要有三个单元构成，分别是：将钢胚运输到机器人附近喷码，并在喷完编码之后将其运走的传送单元，执行喷码任务的执行单元和发送指令协同系统工作的控制单元。在系统中传送带及其传感器构成传送单元，负责运送钢胚；PLC S7 300作为控制单元负责协同运行；库卡机器人系统充当着执行器的角色，构成执行单元。控制单元和执行单元之间互相通信，和外部其他开关和传动系统一同构成喷号系统。

本系统能够充分利用库卡机器人的精度高，速度快的特点，能够以更高的效率完成工作，并且能够对不同种类的钢胚进行喷号。而且，PLC和机器人的可编程特性使得其具有一定的通用性，不仅减少占地面积，而且还能提高设备的利用率，降低成本。

关键词：库卡机器人；自动钢胚喷码；PLC控制

ABSTRACT

With the continuous development of industry, the productivity has been greatly improved. Human beings are free from complicated work and engaged in more valuable production activities. Among them, robots do a lot of repetitive, labor-intensive and dangerous work instead of people. This paper aims to study the knowledge of KUKA robot and PLC, combined with the characteristics of both sides, to form a system to explore its application in the scene of steel embryo spray.

The whole system needs three units, which are: the transmission unit which transports the steel embryo to the robot for code spraying, the transmission unit which transports it after code spraying, the execution unit which carries out code spraying task and the control unit which sends instructions to cooperate with the system. In the system, the conveyor belt and its sensors constitute the transmission unit, which is responsible for transporting the steel embryo; PLC S7 300 is responsible for cooperative operation as the control unit; KUKA robot system acts as the role of the actuator, which constitutes the execution unit. The control unit and the execution unit communicate with each other, and constitute the spray number system together with other external switches and drive systems.

This system can make full use of the characteristics of high precision and fast speed of KUKA robot, can complete the work with higher efficiency, and can spray different kinds of steel embryos. Moreover, PLC and robot's programmable characteristics make them have certain universality, not only reduce the floor area, but also improve the utilization rate of equipment and reduce the cost.

Key Words：KUKA robot；automatic steel embryo code spraying；PLC control

目 录

摘 要 I

ABSTRACT II

第1章 绪论 1

1.1 研究工作的背景及意义 1

1.2 国内外研究现状 2

1.3 PLC可编程逻辑控制器简介 3

1.4 工业机器人简介 3

1.5研究的基本内容及目标 4

1.6 本章小结 5

第2章 系统结构与设计 6

2.1系统结构与设计 6

2.2 重要软件和通讯介绍 8

2.3 本章小结 10

第3章 自动喷号系统的实现 11

3.1 PLC硬件配置 11

3.2 PLC软件配置 11

3.3 机器人硬件配置 14

3.4 机器人软件配置 15

3.5 外部运行配置 18

3.6 结果分析 20

3.7 本章小结 20

第4章 总结与展望 22

4.1 课题总结 22

4.2 未来展望 22

参考文献 24

附 录 26

致 谢 29

第1章 绪论

1.1 研究工作的背景及意义

随着近现代社会科技的不断进步，人们的生产生活水平日益提高，人们逐渐的从传统的劳动方式中解放出来，转而从事更为轻松，技术性较强的工作，人们的生产方式也得到了翻天覆地的变化，使得生产的效率在提升的同时，生活质量也不断提高。在这样的大背景之下，诸多工业生产技术不断发展，品类繁多的工业设备被生产出来，用以满足工业生产的需求。而本次课题将介绍以PLC和库卡工业机器人为核心而组成的喷号系统，将其使用在工厂中对钢胚进行自动喷号，从而代替传统的手动方式喷号等效率较低的喷号方式。接下来分别对喷号机，PLC以及机器人进行相关介绍。

喷号机是一种自动化程度较高的生产设备，其在钢铁制造业中应用十分普遍。通过对冷热钢胚进行喷号标识的方式，可以记录很多钢胚的生产信息，这样就能够对每一个钢胚进行质量管理和跟踪，以便在钢胚出现质量问题后能够根据喷号迅速找到生产该钢胚的生产设备等信息。技术人员能够根据相应信息尽快的发现并解决问题，大幅减少了生产排错成本，保障了生产的可靠性。基于喷号机的以上优点，它在钢胚制造业有着非常广泛的应用。