[發明專利]碼垛機排箱機械手的控制方法

在審

• 申請號: 201711045575.5
• 申請日: 2017-10-31
• 公開（公告）號: CN107932501A
• 公開（公告）日: 2018-04-20
• 發明（設計）人: 陸飛;孫偉;曹雨
• 申請（專利權）人: 江蘇新美星包裝機械股份有限公司
• 主分類號: B25J9/16
• 分類號: B25J9/16
• 代理公司: 南京蘇科專利代理有限責任公司32102
• 代理人: 黃春松,朱曉萍

技術領域

本發明涉及飲料包裝技術領域，具體涉及碼垛機排箱機械手的控制方法。

背景技術

隨著工業自動化的不斷發展，機械手被廣泛應用在汽車、食品、石油開采等多個行業。在飲料包裝行業，箱包需由碼垛機碼垛成型堆放。碼垛機的結構包括：順著輸送方向依次連通設置的外部輸送機構、排箱輸送機構、成型輸送機構。排箱輸送機構中設置有排箱機械手，排箱機械手對箱包進行排列，即將箱包平移或轉動，從而使得箱包在排箱輸送機中預先按照形成目標垛型所需的隊形排列后再被輸送至成型輸送機構中，這能大大提高碼垛成型的效率。排箱機械手具有五個維度，即能在上下（Z向）、左右（X向）、前后（Y向）平移，以及旋轉（R向）和夾緊（C向）。PLC通過運動控制器控制五個伺服電機，從而驅使排箱機械手完成上述五個維度的動作。

目前碼垛機排箱機械手的控制方法具有以下缺陷：協調性差，機械手動作周期長，從而導致箱包的排列效率低下。

發明內容

本發明的目的是：提供一種能提高排箱機械手的動作協調性、并能縮短運動周期的碼垛機排箱機械手的控制方法。

為實現上述目的，本發明采用的技術方案是：碼垛機排箱機械手的控制方法，在PLC中設定目標垛型后生成垛型坐標數據，PLC將垛型坐標數據傳送給運動控制器，從而控制排箱機械手的運動軌跡，PLC根據光電傳感器檢測到的信號判斷箱包是否被輸送至排箱工位；第一步，當箱包被輸送至排箱工位時，PLC控制排箱機械手從初始位置在Y向加速至與箱包同速，同時控制排箱機械手在Z向從初始高度下降至能夠抓住箱包的抓箱高度、并保持在該高度；第二步，排箱機械手在Y向繼續與箱包同速運行，PLC控制排箱機械手在C向動作夾緊抓住箱包，并繼續在Y向與箱包同速運行；第三步，根據垛型坐標數據，PLC控制排箱機械手在X向平移至對應位置，在此過程中，PLC 根據目標垛型控制排箱機械手R向旋轉，將箱包轉動至目標垛型所需的放置方向；第四步，排箱機械手在Y向繼續與箱包同速運行，同時PLC控制排箱機械手在C向動作松開箱包，排箱機械手在Y向繼續與箱包同速運行，并在Z向逐步回復至初始高度；第五步，排箱機械手在Y向返回至初始位置，此過程中排箱機械手在X向和R向均回復至初始狀態，即完成一個周期。

進一步地，前碼垛機排箱機械手的控制方法，其中，PLC集成觸摸屏。

進一步地，前碼垛機排箱機械手的控制方法，其中，觸摸屏與運動控制器基于以太網PowerLink總線連接。

進一步地，前碼垛機排箱機械手的控制方法，其中，所述的排箱機械手在X向、Y向、Z向、R向、C向的動作分別由一個伺服電機驅動。

進一步地，前碼垛機排箱機械手的控制方法，其中，一個周期的時間控制在3s之內。

本發明的優點是：能大大提高排箱機械手的動作協調性，使得排箱過程中每個動作之間的銜接連貫順暢，從而有效縮短一個排箱周期的時間，因此能大大提高排箱效率。

具體實施方式

下面對本發明作進一步的詳細說明。

碼垛機排箱機械手的控制方法，在PLC中設定目標垛型后生成垛型坐標數據。PLC集成觸摸屏，觸摸屏與運動控制器基于以太網PowerLink總線連接。設定目標垛型時，只要在觸摸屏上選擇與實際尺寸等比例的框圖，就能編輯形成目標垛型。

PLC將垛型坐標數據傳送給運動控制器，從而控制排箱機械手的運動軌跡。排箱機械手在X向、Y向、Z向、R向、C向的動作分別由一個伺服電機驅動。

PLC根據光電傳感器檢測到的信號判斷箱包是否被輸送至排箱工位。

第一步，當箱包被輸送至排箱工位時，PLC控制排箱機械手從初始位置在Y向加速至與箱包同速。PLC能夠獲得排箱輸送機構中輸送帶上伺服電機的編碼器值，從而能計算得到排箱輸送機構中箱包的運行速度。

同時PLC控制排箱機械手在Z向從初始高度下降至能夠抓住箱包的抓箱高度、并保持在該高度。

第二步，排箱機械手在Y向繼續與箱包同速運行，PLC控制排箱機械手在C向動作夾緊抓住箱包，并繼續在Y向與箱包同速運行。C向動作開始時，必須確保排箱機械手位于抓箱高度、且排箱機械手在Y向的運行速度與箱包一致，這樣的目的在于：確保牢牢抓住箱包。