[發明專利]一種集成機械手的硬質合金刀片自動化裝盤方法

有效

• 申請號: 201510854579.2
• 申請日: 2015-11-28
• 公開（公告）號: CN106808463B
• 公開（公告）日: 2019-10-18
• 發明（設計）人: 陳忠;李小輝;張憲民
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: B25J9/00
• 分類號: B25J9/00;B65G47/91
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司 44102
• 代理人: 何淑珍

1.一種集成機械手的硬質合金刀片自動化裝盤方法，基于集成機械手的硬質合金刀片自動化裝盤系統，所述集成機械手的硬質合金刀片自動化裝盤系統包括工業控制計算機主機(1)、顯示器(2)、壓機(3)及壓機控制器(4)、機械手(5)、機械手控制器(6)、直排毛刷(9)、廢料桶(8)、電子秤(10)、延長臂(7)、第一刀片托盤(11)、第二刀片托盤(12)、第一托盤檢測傳感器(13)及第二托盤檢測傳感器(14)、系統電氣柜(24)，其中：所述機械手(5)安裝在壓機(3)右側的延展基座(25)上，所述機械手(5)前端裝繞U軸(28)轉動的延長臂(7)，所述系統電氣柜(24)固定在壓機(3)的一側，所述機械手控制器(6)固定在機械手(5)的一側，安裝板(26)安裝在壓機(3)前側的延展基座(25)上，所述直排毛刷(9)安裝在安裝板(26)上，其位置在電子秤(10)和壓機(3)之間, 電子秤(10)安裝在安裝板(26)上，其位置離機械手基座中心(27)的X方向距離為345 mm -355mm，Y方向距離為60-65mm處，所述廢料桶(8)安裝在安裝板(26)上,其位置在電子秤(10)的左邊，所述第一刀片托盤(11)、第二刀片托盤(12)安裝在壓機延展基座(25)上，距離機器手基座中心(27)Y方向距離為340-360,X方向對稱分布，所述第一托盤檢測傳感器(13)及第二托盤檢測傳感器(14)分別設置在第一刀片托盤(11)、第二刀片托盤(12)上，并通過傳感器信號線21連接系統電氣柜(24)；工業控制計算機主機(1)內PCI插槽上裝載一塊光電隔離數字IO卡，通過系統IO信號總線(19)和機械手IO信號總線(22)對應IO信號相連接，和壓機IO信號總線(18)對應IO信號相連接，所述工業控制計算機主機(1)通過調用數字IO卡的內部指令函數獲取系統IO信號總線(19)上對應的輸入IO信號或者輸出指定的IO信號到系統IO信號總線(19)對應的IO信號，所述工業控制計算機主機(1)和機械手控制器(6)之間由網線(17)連接，通過TCP協議完成工業控制計算機主機(1)和機械手控制器(6)之間的數據交互，所述電子秤(10)將重量信息數據由串口線(15)，通過RS232協議發送給工業控制計算機主機(1)，顯示器(2)通過視頻信號線(16)連接工業控制計算機主機(1)；所述電子秤(10)的精度為0.01g；所述電子秤(10)與系統電氣柜(24)之間還連接有電子秤清零IO信號線(20)；所述延長臂(7)長度為175mm，U軸(28)坐標為0時，延長臂(7)長度方向與機械手X正方向相同；所述第一刀片托盤(11)、第二刀片托盤(12)形狀為方形或圓形，由第一托盤檢測傳感器(13)、第二托盤檢測傳感器(14)分別檢測是否到位；其特征在于，所述方法包括步驟：

1）系統啟動后，首先等待系統就緒，系統就緒后，等待系統上電指令，系統完成上電后，檢查Start信號是否有效，若Start信號無效，系統進入示教模式，直到Start信號有效后，系統進入到生產模式；

2）進入生產模式后，系統首先檢查是否有警報和錯誤產生，若有，則需要先解除警報和錯誤，解除后需要人工確認警報和錯誤解除，系統才繼續運行，否則一直處在等待確認狀態，且如果是錯誤，則系統Start信號無效，在確認解除后退出生產模式，此時需要重新輸入開始生產指令，使Start信號有效，然后再次進入生產模式；

3）當系統成功進入生產模式后，壓機(3)準備，機械手(5)回標準位，電子秤(10)清零，隨后進入生產裝盤任務，裝盤過程中，系統首先檢查壓機(3)壓制刀片的條件是否滿足，若滿足，則控制適量的合金粉末進入壓機(3)內，壓機(3)壓制、刀片成型，若不滿足，則壓機(3)一直等待系統允許壓制信號，壓制成功后，壓制OK信號有效，并等待機械手(5)進入取走刀片和下一次允許壓制信號；

4）機械手(5)進入壓機(3)吸取刀片過程中，至多進行三次吸取，若三次吸取不成功，機械手(5)停在標準位，系統報警，若三次內吸取成功，則進行毛刷處理，隨后系統輸出取料成功信號、允許壓制信號，壓制OK信號無效，并開始新一輪的壓制刀片，壓制成功后繼續輸出壓制OK信號有效并等待下一輪的壓制信號；

5）毛刺處理完成后，合金刀片被放到電子秤(10)上稱重，機械手(5)先取料放到電子秤(10)秤盤指定的位置一上，然后再去取料，這期間電子秤(10)將重量信息數據發送給工業控制計算機主機(1)，機械手(5)將當前刀片放在電子秤(10)秤盤指定的位置二上，同時到先前的位置一取走已經稱重完成的刀片，根據工業控制計算機主機(1)接收的數據判斷合金刀片是否合格，若合格則放入料盤，否則，放入廢料桶(8)；

6）當系統檢查到距離上次電子秤(10)清零已放刀片的數量等于周期數N=T-1時，T表示電子秤清零周期數，系統WgtZero信號有效，機械手(5)不再去壓機(3)處吸取壓制的刀片，而是將電子秤(10)上的剩余的一個稱重刀片根據稱重是否合格決定是否放入第一刀片托盤(11)或第二刀片托盤(12)，隨后電子秤(10)清零信號有效，電子秤(10)數據清零，與此同時，壓機(3)、機械手(5)繼續生產裝盤流程,隨后機械手(5)再去壓機(3)處取料，再放到電子秤(10)秤盤指定的位置一上，再去先前的位置二上取走已經稱重完成的刀片，如此反復；

7）生產結束時，最后一步直接取走電子秤(10)秤盤上最后一個料，根據稱重合格情況選擇放料位置后，然后機械手(5)回標準位置位，壓機(3)空閑等待、電子秤(10)稱重清零，系統生產結束。