[發明專利]剃須刀刀頭智能裝配系統的控制方法及智能裝配系統

有效

• 申請號: 201410341907.4
• 申請日: 2014-07-17
• 公開（公告）號: CN104166369B
• 公開（公告）日: 2017-01-25
• 發明（設計）人: 廖為華
• 申請（專利權）人: 東莞市木牛馬自動化科技有限公司
• 主分類號: G05B19/05
• 分類號: G05B19/05
• 代理公司: 廣東莞信律師事務所44332
• 代理人: 余倫

1.一種剃須刀刀頭智能裝配系統的控制方法，其特征在于：設置一刀頭上蓋自動輸送機構、一滑條自動安裝機構、三個刀片自動安裝機構、兩個鋁條固定機構、一成品自動堆疊機構及一治具自動輸送機構，每個機構形成的工位處獨立連接一從站PLC，各個從站PLC通過現場總線串行連接到一個總站PLC，組成剃須刀刀頭智能裝配系統，實現產品自動裝配動作，該控制方法包括以下步驟：

(1)刀頭上蓋自動輸送機構、滑條自動安裝機構、刀片自動安裝機構、鋁條固定機構、成品自動堆疊機構及治具自動輸送機構均設有伺服驅動機構，各伺服驅動機構設有位置檢測裝置，該位置檢測裝置連接從站PLC，從站PLC發出的指令脈沖與旋轉編碼器檢測的位置脈沖同時送入到AC伺服驅動器進行比較并確定變差，運算后得到的校正信號作為AC伺服驅動器中速度控制器的給定，再經速度調節、電流調節與功率放大，使得驅動電機往消除偏差的方向運動，當達到穩態時，AC伺服驅動器以指令脈沖和反饋脈沖近似相等的速度運行，進而形成一精準的實時定位控制閉環回路，控制各機構的精準運動；

(2)刀頭上蓋自動輸送機構、滑條自動安裝機構、刀片自動安裝機構、成品自動堆疊機構及治具自動輸送機構均設有氣缸變頻驅動機構，該氣缸變頻驅動機構設有依次連接的空氣壓力傳感器、第一模擬量擴展模塊、變頻器、空壓機、氣缸、第二模擬量擴展模塊、從站PLC，從站PLC還與第一模擬量擴展模塊連接，氣缸變頻驅動機構控制各個機構的氣缸壓力值，使得實際壓力值始終接近設定壓力值，保證機構的正常運行；

(3)所述智能裝配系統包括刀頭上蓋自動輸送機構形成的第一工位，滑條自動安裝機構形成的第二工位，3個刀片自動安裝機構分別形成的第三工位、第四工位、第五工位，鋁條固定機構形成的第六工位，成品自動堆疊機構形成的第七工位，各個機構分別連接一個從站PLC，各個從站PLC通過現場總線串行連接到一個總站PLC中，建立一實時監控控制網絡，實現相互交換信息，共同完成自動控制功能的網絡系統與控制系統，從站PLC作為控制系統和數據采集，由總站PLC將各個從站PLC的實時數據進行處理并顯示到觸摸顯示屏上，實時監控和故障報警顯示。

2.根據權利要求1所述的剃須刀刀頭智能裝配系統的控制方法，其特征在于，步驟(1)具體還包括以下內容：伺服驅動機構的功率驅動電路為60kHz的PWM調節電路，電流調節帶寬為2kHz的PID電路，電流反饋由霍爾元件采集，速度調節為帶寬為2kHz的模擬PID調節電路，速度反饋由編碼器經過頻壓轉換電路得到。

3.根據權利要求1所述的剃須刀刀頭智能裝配系統的控制方法，其特征在于，步驟(2)具體還包括以下內容：氣缸變頻驅動機構的工作過程為，空壓機經電動機提供動力，電動機連接一PID控制器，空壓機后連接著一個儲氣罐，儲氣罐連接空氣壓力傳感器，由空氣壓力傳感器檢測儲氣罐的氣壓信號，用變送器將現場信號變換成統一的標準電信號，送入A/D轉換模塊進行模數轉換，然后PLC將檢測到的氣壓值與壓力設定值作比較，并根據差值的大小按既定的PID控制器的控制模式進行運算，產生的控制信號送變頻調速器，通過變頻器控制電動機的工作頻率與轉速，使得實際壓力值始終接近設定壓力值。

4.根據權利要求1所述的剃須刀刀頭智能裝配系統的控制方法，其特征在于，步驟(3)具體還包括以下內容：所述的實時監控控制網絡中，總站PLC和從站PLC間通過總線給從站PLC賦予地址，通過總線對總站PLC進行配置，每個從站PLC的輸入和輸出數據最大為256字節，從站PLC設有看門狗定時器，對從站PLC的輸入/輸出進行存取保護，總站PLC設有可變定時器的用戶數據傳送監視，總站PLC在一個預先設定的時間間隔內，以廣播方式將其狀態發送到每一個有關的從站PLC。

5.根據權利要求4所述的剃須刀刀頭智能裝配系統的控制方法，其特征在于，所述步驟(3)具體還包括以下內容：連接治具自動輸送機構的從站PLC根據其他工位從站PLC的組裝進度信息，當位于其他工位的裝配工序完成后，由該工位的從站PLC發出一信號到總站PLC，由總站PLC匯總后發送出一信號到連接治具自動輸送機構的從站PLC，隨后連接治具自動輸送機構的從站PLC控制治具自動輸送機構動作，將工件半成品輸送到下一個工位上。