[發明專利]一種機器人工作站多型號零件快速換型裝置和方法

有效

• 申請號: 202010946378.6
• 申請日: 2020-09-10
• 公開（公告）號: CN112123335B
• 公開（公告）日: 2022-03-11
• 發明（設計）人: 李芳;楊海瀾;孫智敏;吳曉亮;張躍龍;華學明
• 申請（專利權）人: 上海交通大學;華域汽車車身零件（上海）有限公司
• 主分類號: B25J9/16
• 分類號: B25J9/16
• 代理公司: 上海旭誠知識產權代理有限公司 31220
• 代理人: 鄭立

1.一種機器人工作站多型號零件快速換型裝置，其特征在于，包括機器人工作站、可編程邏輯控制器PLC和觸摸屏；

所述可編程邏輯控制器PLC作為主控制器，控制所述機器人工作站的動作；所述觸摸屏作為主操作盒，并與所述可編程邏輯控制器PLC通訊，

所述機器人工作站包括一個或多個工位；每個所述工位上放置1個夾具，每個所述夾具上放置1個零件；所述工位和零件均可切換；

所述可編程邏輯控制器PLC由電源模塊、CPU模塊、輸入模塊、輸出模塊和通信模塊組成；

所述可編程邏輯控制器PLC編程時，定義如下變量：

夾具ID寄存器，對工位上的所有不同夾具進行標識；

夾具氣缸動作設置變量，對不同夾具的不同動作進行控制；

零件ID寄存器，對同一夾具下的不同零件進行標識；

零件防錯信號設置變量，對不同零件的不同防錯要求進行控制；

防錯信號輸入臨時寄存器，存儲PLC輸入模塊輸入點的值。

2.如權利要求1所述的裝置，其特征在于，所述輸入模塊與所述輸出模塊可以安裝1個或多個。

3.如權利要求1所述的裝置，其特征在于，每個所述夾具上安裝1個或多個傳感器。

4.如權利要求3所述的裝置，其特征在于，所述傳感器為接近開關傳感器。

5.如權利要求4所述的裝置，其特征在于，所述傳感器的輸出信號接入所述輸入模塊；當夾具上放置工件時，所述接近開關傳感器輸出相應的信號，當所述接近開關傳感器感應到工件則接通，所述輸入模塊對應的輸入點收到信號為“ON”；當所述接近開關傳感器沒有感應到工件，則斷開，所述輸入模塊對應的輸入點收到信號為“OFF”。

6.如權利要求4所述的裝置，其特征在于，每個所述夾具上設有若干個氣缸，每個所述氣缸設有電磁閥；所述輸出模塊輸出的信號連接到所述電磁閥上，控制所述電磁閥的動作；所述輸出模塊的輸出點輸出為“ON”時，所述電磁閥通電，所述氣缸壓緊；所述輸出模塊的輸出點輸出為“OFF”時，所述電磁閥斷電，所述氣缸松開。

7.如權利要求1所述的裝置，其特征在于，所述夾具ID寄存器、夾具氣缸動作設置變量、零件ID寄存器、零件防錯信號設置變量、防錯信號輸入臨時寄存器的數值均為整數型，數值范圍：0-255。

8.一種如權利要求7所述的機器人工作站多型號零件快速換型裝置的方法，其特征在于，包括零件自適應防錯控制方法和夾具自適應動作控制方法，所述零件自適應防錯控制方法包括如下步驟：

步驟1.a，進行工件換型：

步驟1.b，在觸摸屏上，輸入零件ID值，并存儲到零件ID寄存器；

步驟1.c，在工位的夾具上裝入一個零件；

步驟1.d，可編程邏輯控制器PLC讀取輸入模塊對應傳感器的輸入點的值，并存入防錯信號輸入臨時寄存器中；

步驟1.e，可編程邏輯控制器PLC讀取零件ID寄存器，調用對應的零件防錯信號設置變量；讀取防錯信號輸入臨時寄存器的值，與零件防錯信號設置變量的值進行比較，如果結果相同，則返回“True”，說明實際放置的零件與設置的一致，機器人可以正常工作；如果結果不同，則返回“False”，說明實際放置的零件與設置的不一致，系統發出報警，提醒操作人員檢查，并返回步驟b；

所述夾具自適應動作控制方法包括如下步驟：

步驟2.a，進行夾具換型，在工位上安裝好夾具；

步驟2.b，可編程邏輯控制器PLC讀取輸入模塊對應夾具編碼傳感器的輸入點的值，并存入夾具ID寄存器中；

步驟2.c，根據夾具ID寄存器的值，可編程邏輯控制器PLC讀取夾具氣缸動作設置變量的值，可編程邏輯控制器PLC控制輸出模塊對應的輸出點，控制電磁閥的動作；當夾具氣缸動作設置變量對應的二進制位為1，則對應的輸出點輸出“ON”，電磁閥通電；當夾具氣缸動作設置變量對應的二進制位為0，則對應的輸出點輸出“OFF”，電磁閥斷電。