[發明專利]一種物料搬運機器人及其工業過程控制方法

無效

• 申請號: 201210331111.1
• 申請日: 2012-09-10
• 公開（公告）號: CN102794768A
• 公開（公告）日: 2012-11-28
• 發明（設計）人: 冒益海;楊彩芳;莊源昌;孫磊;黃源;瞿艷蘭;方立農;陳潔
• 申請（專利權）人: 江南現代工業研究院;常州數控技術研究所
• 主分類號: B25J9/16
• 分類號: B25J9/16;B25J9/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及搬運機器人領域，具體應用于工業現場搬運工件。

背景技術

用于工業現場的搬運機器人，主要適用于替代人力進行一些危險工件的搬運，比如熱模鍛搬運機器人一般用于在鍛造生產和鑄件落砂等工作條件惡劣的場合，改善工人的勞動強度，該機器人能完成取料、提升、擺動、下降、卸料工業過程，包括回轉工作臺，直線滑臺以及升降裝置；

但是工業現場復雜多樣，一成不變的機器人工作循環無法滿足機器人需要針對不同的工業環境或工業過程進行加減速以及適時調整運動位置的需求；然而一些機器人通過增加部件或增加控制器件來增加一些機器人的調整功能，這些機器人操作起來非常麻煩，對操作者的要求比較高。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是針對上述現有技術中存在的不足提供一種物料搬運機器人及其工業過程控制方法，其中，物料搬運機器人具有方便控制和操作的硬件系統，該物料搬運機器人的工業過程控制方法應能簡化操作步驟，可以針對不同工業現場設定不同的工作模式。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：一種物料搬運機器人，其能完成取料、提升、擺動、下降、卸料工業過程，包括主體支架，用于實現擺動過程的回轉工作臺，用于實現取料和卸料過程的直線滑臺以及用于實現提升和下降過程的升降裝置；回轉工作臺上設置驅動回轉工作臺轉動的回轉電機，直線滑臺上設置用于驅動直線滑臺伸縮的滑臺電機，直線滑臺的前端安裝機械手爪，機械手爪的端部安裝用于驅動機械手爪伸縮的伸縮氣缸；上述的升降裝置的下方安裝用于驅動升降裝置升降的升降氣缸；

還包括用于整個機器人工業過程控制的控制柜，控制柜內安裝單片機控制器，包括單片機，以及安裝于單片機輸入輸出信號前端的光電耦合器；控制柜上設置用于實現與本物料搬運機器人實現交互控制的觸摸屏；

上述的滑臺電機和回轉電機為伺服電機；滑臺電機、回轉電機、升降氣缸和伸縮氣缸的信號線連接至單片機控制器中。

進一步的是：上述回轉工作臺和直線滑臺的動作機構上均安裝有限位監測裝置；所述的升降裝置和機械手爪上分別設置控制其運行停止位置的位置監測開關。

優選的是：上述單片機控制器中控制滑臺電機和回轉電機的輸出信號線上設置的光電耦合器為高速光電耦合器。

進一步的是：上述升降氣缸和伸縮氣缸的氣路中安裝有可編程電磁閥，可編程電磁閥的信號線連接至單片機控制器中。

進一步的是：上述控制柜上設置能切斷單片機控制器所有輸出信號的急停開關，該急停開關的信號線連接至單片機控制器上；與此同時，在觸摸屏的操作界面中設置能切斷單片機控制器所有輸出信號的急停按鈕，該急停按鈕通過軟件編程實現。

上述任何一種物料搬運機器人的工業過程控制方法，在開始整個工業過程后，具有：

是否手動設定的步驟；

執行是后進入模式選擇步驟，模式選擇步驟中包括用于手動調整機械手爪狀態的手動模式，用于以默認參數自動運行的自動模式，用于定量旋轉或前進的增量模式以及用于驗證程序對與錯的單段模式；

參數設定步驟，針對不同的模式進行填表式的參數輸入；

執行工業過程的步驟；

上述的是否手動設定的步驟中，執行否或無響應時，默認執行自動模式，該自動模式以默認參數執行工業過程。

進一步的，在上述是否手動設定的步驟中，無響應的時間為2秒-5秒，經過該時間后執行無響應的步驟。

進一步的，上述整個工業過程控制的人工操作步驟在觸摸屏13上操作。

本發明的有益效果是：

對于物料搬運機器人來說：

1、通過單片機、觸摸屏、伺服電機等組成的可控制硬件系統，使得本物料搬運機器人可交互能力增強，能用于復雜的工業環境；

2、設置限位裝置有利于機器人在控制時能更加精準，并且保證了運動的可靠性；

3、在輸入輸出信號上設置光電耦合器，增加了本機器人的抗干擾能力，提高了整個控制硬件系統的可靠性；

4、設置氣缸上設置的電磁閥，不僅具有氣缸的開關控制功能，而且能實現氣缸運動速度的可控性；

5、雙急停功能的設置，進一步增加了機器人的可靠性，確保出線問題時及時停止。

對于上述物料搬運機器人的工業過程控制方法來說：

1、具有多模式工作模式，適用于復雜的工業環境；

2、填表式參數設置，簡化了操作者的操作難度，只需要通過觸摸屏的設置即可實現整個搬運機器人的控制過程；