图2 系统控制和通讯结构

       机器人控制器负责控制机器人的运动和末端执行器的动作， PLC负责控制整条生产线的逻辑控制、信号采集， 机器人控制器和PLC之间通过CC-LINK总线进行通讯。PLC 选用三菱 Q 系列， 主基板 Q38B，CPU Q03UDECPU，配 置 一 个 远 程 通 讯 模 块QJ61BT11N和输入输出模块QX40/QY40P。PLC作为为主站， 加工设备为远程IO站， 旋转电极库为远程设备站， 远程通讯模块负责和远程设备站、 远程IO站进行 通 讯 。远 程 端 配 置 1 个 CC-LINK 输 入 模 块AJ65SBTB1-16D1， 用于采集来自加工设备的气压、 设备 状 态 等 信 号 ；配 置 3 个 CC-LINK 输 出 模 块AJ65SBTB1-8T， 用于控制加工设备的夹具开关、 机床吹气、 设备增压等动作；另外单独配置一个三菱FX5U-64M型号PLC用于旋转电极库的控制。对于装载站、 料库， 则直接通过输入输出模块QX40/QY40P进行I/O通讯。

       4 工业机器人控制程序

       工业机器人是实现模具自动生产的关键设备。在本系统中， 工业机器人的主要功能是接收来自MES软件的任务， 完成在加工设备、 料库、 装载站之间进行物料传输以及与PLC控制器之间传输数据。因此其任务主要分为料库取放料、 机床上下料、 扫描、 回零等功能。

       机器人控制器通过 Socket Message 来接收来自MES软件的任务。三菱机器人控制器允许使用寄存器R[1]~R[5]与上位机进行通讯， 定义两者之间的通信协议如表1所示。

机器人主控程序详细流程如下：

       （1） 步骤1。程序初始化， 初始化寄存器值。

       （2） 步骤2。检查R[5]寄存器值， 若R[5]寄存器值与本地R[20]值不相等， 则表示有新的任务下发， 否则没有新的任务下发， 系统继续等待接收新的任务。

       （3） 步骤3。接受新任务， 将R[5]寄存器值赋值给本地寄存器R[20]， R[1]~R[4]寄存器的值分别赋值给本地寄存器R[11]~R[14]。标记机器人状态为忙碌， 此时不再接受新的任务。