[發明專利]多旋轉軸心鎖邊機械手及其控制方法

無效

• 申請號: 201410750260.0
• 申請日: 2014-12-10
• 公開（公告）號: CN104389119A
• 公開（公告）日: 2015-03-04
• 發明（設計）人: 李錫放
• 申請（專利權）人: 江蘇萬工科技集團有限公司
• 主分類號: D05B35/00
• 分類號: D05B35/00;D05B69/10
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種多旋轉軸心鎖邊機械手，由可在平面直角坐標系位移的工作平臺及固定在工作平臺上的旋轉電機（1）、托盤（10）、同步控制機構組成，其特征在于：所述托盤（10）通過托盤離合裝置（5）活動連接在所述旋轉電機（1）上；

托盤離合裝置（5）接合時，所述旋轉電機（1）連接托盤（10）并直接驅動托盤旋轉，同時所述托盤（10）隨所述工作平臺一同運動由此形成三個自由度運動；

托盤離合裝置（5）分離時，旋轉電機（1）與托盤（10）分離，托盤（10）不隨旋轉電機（1）及工作平臺運動，托盤（10）可取下更換；

還包括托盤（10）初始定位裝置，所述托盤（10）上設置有工件固定裝置以固定工件；

所述控制機構可控制托盤（10）上的工件（20）與鎖邊機同步運動，作鎖邊要求的三維滾邊運動。

2.根據權利要求1所述的多旋轉軸心鎖邊機械手，其特征在于：所述托盤離合裝置（5）可為電磁式、氣壓式或電磁氣壓復合式。

3.根據權利要求2所述的多旋轉軸心鎖邊機械手，其特征在于：所述電磁式托盤離合裝置（5）包括一電磁鐵（51），電磁鐵（51）底部為絕緣板（8），絕緣板（8）中心連接在所述旋轉電機（1）的主軸上，絕緣板（8）中心周圍貼有一對環形引出線（4），所述的環形引出線（4）分別與引腳座（2）上的一對引腳銅片（3）接觸；所述電磁鐵（51）頂部的頂板（9）邊緣均勻開設有多個滾珠孔（91），所述的滾珠孔（91）內設置有滾珠（6），滾珠（6）底部連接有彈簧（7），所述的彈簧（7）軸向設置在所述電磁鐵（51）內，所述頂板（9）上方連接有所述托盤；所述引腳座（2）固定在所述旋轉電機（1）上。

4.根據權利要求１或3所述的多旋轉軸心鎖邊機械手，其特征在于：所述托盤（10）底面有導磁材料，所述工件固定裝置為橡膠磁片；所述滾珠（6）與所述彈簧（7）是非導磁材料。

5.根據權利要求2所述的多旋轉軸心鎖邊機械手，其特征在于：氣壓式托盤離合裝置為旋轉電機主軸端連接負壓吸盤及氣管，氣管通過電磁閥連接負壓氣源，當電磁閥通時，負壓通過氣管、吸盤吸附托盤為合狀態，當電磁閥斷時，吸盤與托盤為離狀態。

6.根據權利要求1所述的多旋轉軸心鎖邊機械手，其特征在于：所述托盤底面裝有標識編碼，用于標識不同品種、不同號型的托盤，并且所述工作平臺上裝有讀取器，可以讀取標識編碼的信息。

7.一種多旋轉軸心鎖邊機械手的控制方法，其特征在于：在一個鎖邊圖形的加工過程中可以選擇一個以上的點作為旋轉軸心，對于所述的每一個旋轉軸心都可以建立相應的XYZ平面三維坐標系及三個旋轉電機在此坐標系中對應的控制參量；可以用微移滾邊運動的方式在鎖邊機不停機的情況下從一個旋轉軸心過渡到另一個旋轉軸心。

8.根據權利要求7所述的控制方法，其特征在于：所述的XYZ平面三維坐標系按下述方式建立：

建立一個平面直角坐標系XOY，O為原點，一個以Z為極點的極坐標系疊加在XOY上，并可在XOY上移動，由此建立平面三維坐標系XYZ，其中X、Y與XOY中的定義相同，Z為極坐標的極點，極軸為X方向，W為極角，逆時針方向為正，在本裝置中Z即為旋轉電機的軸心線與圖形平面的交點；

鎖邊工件A的圖形A為封閉曲線或不封閉曲線，在圖形A內定義點Mi為旋轉軸心點Mi，i=1，?2，?3，?...，?n，為自然數序列，表示多個旋轉軸心點；

把圖形A移入XYZ并使其中一個Mi與Z重合，則總可以找到坐標Z（X，Y，W）使得圖形A的曲線上的一點P與原點O重合，且滿足Y為曲線的切線，所述Mi與Z重合的含義就是移動旋轉電機使得電機軸心線經過Mi點并吸合離合裝置使得Mi點成為此時的旋轉軸心；

從P0點出發，依次P1、P2、…?、Pn，當P0、P1、P2、…?、Pn在圖形A的曲線上順序排列，即構成鎖邊所需縫跡，所對應的Z0（X0，Y0，W0），Z1（X1，Y1，W1），Z2（X2，Y2，W2），…?，Zn（Xn，Yn，Wn）即為鎖邊機械手所需的滾邊運動的三維坐標，P1到P0的弧長為針距t，同樣P2到P1也為t，可表示為ΔPi?=?t，則對應的表示有ΔZi（ΔXi，ΔYi，ΔWi）為滾邊運動時三維坐標的變化量，ΔXi，ΔYi，ΔWi?即對應鎖邊機械手在以此Mi為旋轉軸心時鎖邊縫紉過程中三個電機各自的位移量。