[發(fā)明專利]壓力機(jī)上下料機(jī)械手控制系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210124317.7
• 申請(qǐng)日: 2012-04-25
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102642331A
• 公開(kāi)（公告）日: 2012-08-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張鐵;鄒焱飚;梅雪川
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 華南理工大學(xué)
• 主分類號(hào): B30B15/26
• 分類號(hào): B30B15/26;B30B15/30;B30B15/32
• 代理公司: 廣州市華學(xué)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 44245
• 代理人: 楊曉松

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于壓力機(jī)機(jī)械手領(lǐng)域，具體涉及一種基于PID控制算法的壓力機(jī)上下料機(jī)械手的控制系統(tǒng)。

背景技術(shù)

壓力機(jī)機(jī)械手是為沖壓自動(dòng)化專門配備的機(jī)械，它可以在減輕繁重的體力勞動(dòng)、改善勞動(dòng)條件和安全生產(chǎn)，能夠通過(guò)自動(dòng)控制實(shí)現(xiàn)高速、高效的上

下料工作，在提高壓力機(jī)的生產(chǎn)效率、穩(wěn)定產(chǎn)品質(zhì)量、降低廢品率、降低生產(chǎn)成本、增強(qiáng)企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力等方面起到極其重要的作用。

現(xiàn)有技術(shù)的機(jī)械手在控制方面存在的缺陷是：機(jī)械手一般是用單片機(jī)作為主要控制單元，由于單片機(jī)的編程工作比較復(fù)雜，其內(nèi)部程序固化單獨(dú)，一旦出現(xiàn)故障或者機(jī)械手工作任務(wù)改變需要修改程序的情況，則需要由專業(yè)

人員對(duì)單片機(jī)的內(nèi)部程序進(jìn)行重新編寫，利用單片機(jī)對(duì)機(jī)械手進(jìn)行控制的操作靈活性和通用性差、成本高、程序復(fù)雜開(kāi)發(fā)難度大，且控制精度和效率不高。目前國(guó)內(nèi)也有進(jìn)口配套昂貴機(jī)械手配置數(shù)控伺服電機(jī)等系統(tǒng)，機(jī)械手主要由定位、夾緊、翻轉(zhuǎn)三部分組成，但其設(shè)備售價(jià)高，使用成本高，不能滿足不同幾何形狀工件的加工需要，且整體結(jié)構(gòu)復(fù)雜，聯(lián)動(dòng)性低，體積大，維修困難，回轉(zhuǎn)角度及靈活性有待提高。因此，研究出操作方便、實(shí)用、安全性能好、生產(chǎn)效率高及生產(chǎn)成本低的機(jī)械手控制系統(tǒng)成為一種需求。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)和不足，提供一種實(shí)用靈活、

高效準(zhǔn)確、生產(chǎn)成本低、基于PID控制算法的壓力機(jī)上下料機(jī)械手控制系統(tǒng)。

本發(fā)明的目的通過(guò)下述技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)：

壓力機(jī)上下料機(jī)械手控制系統(tǒng)，其特征在于：包括三相干式變壓器、伺服放大器、電源適配器、工控機(jī)、開(kāi)關(guān)電源、空氣壓縮機(jī)、交流伺服電機(jī)、端子板、數(shù)據(jù)傳輸模塊、氣動(dòng)三元件、導(dǎo)軌、第一接近開(kāi)關(guān)、第二接近開(kāi)關(guān)、吸盤傳感器、第一光纖傳感器、第二光纖傳感器、第三光纖傳感器、第四光纖傳感器、接近開(kāi)關(guān)、集成真空發(fā)生器、微型光電開(kāi)關(guān)、真空吸盤；所述三相干式變壓器分別與伺服放大器、電源適配器、工控機(jī)、開(kāi)關(guān)電源、空氣壓縮機(jī)連接；所述伺服放大器與交流伺服電機(jī)連接；所述電源適配器與端子板連接，所述端子板分別與導(dǎo)軌、第一接近開(kāi)關(guān)連接，所述導(dǎo)軌與微型光電開(kāi)光連接；所述工控機(jī)分別與端子板、數(shù)據(jù)傳輸模塊連接，所述數(shù)據(jù)傳輸模塊分別與吸盤傳感器、第一光纖傳感器、第二光纖傳感器、第三光纖傳感器、第四光纖傳感器、第二接近開(kāi)關(guān)連接；所述開(kāi)關(guān)電源分別與數(shù)據(jù)傳輸模塊、端子板連接；所述空氣壓縮機(jī)與氣動(dòng)三元件連接，所述氣動(dòng)三元件與集成真空發(fā)生器連接，所述集成真空發(fā)生器與真空吸盤連接。

所述壓力機(jī)上下料機(jī)械手控制系統(tǒng)連接有觸摸屏，觸摸屏上的控制界面可直接對(duì)機(jī)械手的多個(gè)關(guān)鍵參數(shù)進(jìn)行設(shè)置，可實(shí)時(shí)查看操作進(jìn)度、參數(shù)統(tǒng)計(jì)、調(diào)節(jié)工作速度等。

所述觸摸屏連接于電源適配器與端子板之間。

所述三相干式變壓器還連接有風(fēng)扇。

所述數(shù)據(jù)傳輸模塊由ADAM-4051模塊和ADAM-4068模塊組成，ADAM-4051模塊、ADAM-4068模塊分別與工控機(jī)連接，ADAM-4051模塊、ADAM-4068模塊分別與開(kāi)關(guān)電源連接。

所述壓力機(jī)上下料機(jī)械手控制系統(tǒng)還連接有送料轉(zhuǎn)盤、送料推桿及機(jī)械手，所述工控機(jī)分別與送料轉(zhuǎn)盤、送料推桿連接，所述交流伺服電機(jī)與機(jī)械手連接；所述第一光纖傳感器固定于送料推桿上，所述第二光纖傳感器、第三光纖傳感器固定于機(jī)械手左端，所述第四光纖傳感器固定于機(jī)械手右端。

所述機(jī)械手兩端與真空吸盤連接。

一種壓力機(jī)上下料機(jī)械手控制系統(tǒng)的控制方法，包括以下步驟：

(1)工控機(jī)基于PID控制，第一光纖傳感器檢測(cè)送料推桿上是否有待加工產(chǎn)品，如果是，工控機(jī)控制送料推桿向上移把待加工產(chǎn)品推至某一位置并進(jìn)入步驟(2)；如果否，工控機(jī)則控制送料推桿下降并進(jìn)入到步驟(8)；

(2)工控機(jī)控制機(jī)械手移動(dòng)至待加工產(chǎn)品上方指定位置，并向下移動(dòng)，機(jī)械手右端的第四光纖傳感器檢測(cè)下模內(nèi)的已加工產(chǎn)品是否到達(dá)吸盤吸附位置，或機(jī)械手右端真空發(fā)生器是否產(chǎn)生成功吸取信號(hào)，如果其中任意為是，則進(jìn)入步驟(3)，如果否，則系統(tǒng)報(bào)警，操作人員排除故障重新啟動(dòng)；

(3)工控機(jī)控制送料推桿繼續(xù)上移，第二光線傳感器檢測(cè)送料推桿上的待加工產(chǎn)品是否到達(dá)吸盤吸附位置，或機(jī)械手左端真空發(fā)生器是否產(chǎn)生成功吸取信號(hào)，如果其中任意為是，則機(jī)械手上移，機(jī)械手左端與待加工產(chǎn)品進(jìn)入到步驟(4)；如果否，則系統(tǒng)報(bào)警，操作人員排除故障重新啟動(dòng)；