[發明專利]多軸機械手控制方法及控制裝置

有效

• 申請號: 201310456296.3
• 申請日: 2013-09-29
• 公開（公告）號: CN103522289A
• 公開（公告）日: 2014-01-22
• 發明（設計）人: 施復興;黃俊欽
• 申請（專利權）人: 東莞艾爾發自動化機械有限公司
• 主分類號: B25J9/16
• 分類號: B25J9/16
• 代理公司: 北京輕創知識產權代理有限公司 11212
• 代理人: 吳英彬

技術領域

本發明涉及機械自動化控制技術領域，具體涉及用于多軸機械手的控制方法，以及實施該方法的控制裝置。

背景技術

目前的數控裝置由作為數控裝置的主要功能即控制機械的控制系統；以及提供用于進行使工作機械動作的過程控制、參數設定、工具數據設定等輸入輸出功能的操作系統構成，聯合起來形成數控系統起作用。在這樣的數控系統中，控制機械的控制部和位于其外部的操作部連接，當從控制部對操作部發出處理要求時，如果不接收就視為異常。但是在數控裝置中，從以往就具有的計算機內，使用形狀數據檢測機械部位、工具、家具、材料之間的沖突，而來防止沖突的沖突防止功能；而且，在以往主要使用二維平面內的形狀，進行沖突檢查，今年正發展為利用三維的形狀數據來檢測沖突。

綜上所述，因為只把操作部是否接收到作為判斷基準，所以只能對其異常作出判斷，要作出高進度的判斷檢測并實現故障處理，就需要較多的處理時間，造成機械控制的執行周期短于故障處理時間，導致系統異常并損壞機械設備。

結合現在機械自動化控制領域，機械數字控制的功能運轉模式單一，無可選擇性，因為沒有完善的故障檢測修復理念，更達不到自動控制異常操作停止循環過程并自動關閉系統流程的保護功能，所以不具備組合式功能多重搭配的條件，從而無法滿足標準越來越高的機械制造業發展趨勢，目前已經實現的自動故障處理方法業只能對其操作控制整體上的明顯異常作出判斷處理，對其具體執行環節上的信號故障還沒有較為完備的解決措施，如機械臂上位移上、下、后退及前進信號故障，如移動速度與加速度超出標準速率范圍等信號故障。

而且，隨著機械制造業已經普遍轉向機械操作的數字化、自動化工作流程，各種為了能夠滿足不同類型機械臂操作的伺服控制系統開發已被成功認可并投入機械產品的生產中使用，其結構組成簡單，易于機械手操作，然其伺服功能的實現不僅需要相關的動力伺服機構支持更需要相應的操作控制結構，尤其是為了支持功能多樣化改進的全自動化操作控制系統就需增加顯示裝置顯示操作指令所表達的功能步驟；現如今，其產品生產過程的嚴格流程管理及其規格的不定期變化要求生產設備的操作控制系統功能的多樣化，更利于機械設備生產使用時的參數量值修改，即功能性程序的修改。

總之，需要一種全新合理的機械控制方法及系統來有效解決上述問題。

發明內容

本發明的目的是針對現有技術的不足，提供一種多種應用程序模塊化，可簡便地選擇組合應用，維護方便快捷，兼容開放式與固定式兩種操作模式的多軸機械手的控制方法，以及實施該方法的控制裝置。

本發明為實現上述目的所采用的技術方案為：

一種多軸機械手控制方法，其特征在于，其包括以下步驟：

(1)制備一多軸機械手本體，在該本體上分別設置一控制箱和一操作器，并彼此通過控制電路電性連接；

(2)在所述控制箱內設置伺服驅動器、控制器、機械手輸入/輸出轉接板、緊急停止電路板、射出機輸入/輸出連接板和電源，其中，所述的伺服驅動器，控制器，機械手輸入/輸出轉接板，緊急停止電路板和射出機輸入/輸出連接板均與所述電源相連接；

(3)在步驟(2)所述控制器中設置主控系統，其包括數據運算模塊，信號處理模塊，自動檢測模塊，手動/自動控制模塊，輸入/輸出控制模塊，中途故障控制模塊，緊急停止控制模塊和存儲模塊；

(4)當開機工作時，啟動自動檢測模塊，并調用預先設置的檢測程序，檢測是否存在故障，將機械手恢復到原點位置，然后通過所述操作器的按鍵控制，選擇功能模塊，通過手動/自動控制模塊，設定指令數據，或調用存儲模塊中預先設置的基礎數據；

(5)將步驟(4)中設定的指令數據或基礎數據，經過數據運算模塊處理后，傳輸至信號處理模塊，經信號處理模塊處理后，將處理后的信號傳輸至輸入/輸出控制模塊，然后由輸入/輸出控制模塊發出指令信號；

(6)步驟(5)所述指令信號通過輸入/輸出端口，分別傳輸至伺服驅動器，機械手輸入/輸出轉接板和射出機輸入/輸出連接板，實現對機械手的控制；

(7)中途故障控制模塊自動撿測機械手的運行情況，并記錄故障信息，當機械手出現故障時，實現控制器自動報警，并跳出死循環狀態；緊急停止控制模塊控制機械手緊急停止，實現緊急停止后，機械手立即停止所有動作。

步驟(2)所述的手動/自動控制模塊，通過教導程序實現，其包括一般I/O，成型I/O和周邊I/O主要功能設定，并通過添加、修改及調用程序實現功能轉換或疊加。