凭借特有的柔性作业能力、人机协作能力、故障诊断处理能力等优势,搬运机器人受到了越来越多企业的关注,逐渐应用于各个工业领域,应用前景广阔。本文在深入了解KUKA工业机器人的机械结构特征、性能特点以及机器人协同作业原理后,结合PLC控制系统的具体应用特色,设计并实现了基于KUKA工业机器人的自动搬运系统。首先,对自动搬运系统的组成即传送系统、执行系统和控制系统进行研究。其中,传送系统包括直线传送带和转台,执行系统包括KUKA KR6 R900 Sixx机器人和KUKA LBR IIWA 7 R800机器人,本搬运系统的控制系统选择PLC运动控制系统,其中电气控制柜集成了PLC、交换机、空气开关、人机界面HMI等元件,还包括气动传动系统等。使用KUAK Workvisual、Sunrise.workbench软件包分别对两个工业机器人进行项目建立、通信总线配置以及搬运作业控制程序编写等。博图TIA V14负责控制系统控制核心PLC控制器的编程组态,人机界面编写,变量定义赋值,以及具体运行时序的控制程序的编写等等。其次,进行工业机器人的运动学分析,包括机器人的位姿描述、连杆坐标系的建立、选用改进的D-H参数法获得连杆位姿矩阵,进而求得了机器人的运动学方程,对KUKA KR6 R900 Sixx机器人和KUKA LBR IIWA 7 R800机器人进行了正、逆运动学的分析和求解,验证了运动学方程的正确性。结合机器人作业任务,在IIWA机器人关节空间内采用三次样条插值法对机器人进行轨迹规划,使得机器人各关节的位移、速度曲线光滑且连续,加速度曲线连续。然后,对各硬件设备进行通信连接过以及机器人系统初始化配置,包括零点标定,各个坐标系的建立与确定等。使用Sunrise Workbench软件对库卡IIWA机器人进行控制系统的配置,包括系统工程的建立、站点的配置,安全设置、各种坐标的确立与参数的获取,编写自动运行时的机器人运行程序。在WorkVisual 4.0环境中创建并配置KUKA机器人的外部自动运行项目,包括与PLC、HMI等的通信建立,对外部自动运行时的运行时序和机器人的运行子程序进行进行编程和调试等。最后,将每个工程项目载入各自的控制器,整个系统上电启动,在smartPAD上进行外部自动运行前的配置,包括外部自动运行程序的选定,运行速率的设定等。系统运行后,两个机器人通过传送带的运输,进行工件的抓取与放置工作。系统自动循环往复运行,整个系统运行稳定且高效。