[發明專利]一種機械手與注塑機模內協同運動控制方法

有效

• 申請號: 202011038834.3
• 申請日: 2020-09-28
• 公開（公告）號: CN112497689B
• 公開（公告）日: 2022-06-14
• 發明（設計）人: 湯海天;戴行滕;張奇之;楊澤;馬超
• 申請（專利權）人: 寧波安信數控技術有限公司
• 主分類號: B29C45/76
• 分類號: B29C45/76;B29C45/42
• 代理公司: 寧波奧圣專利代理有限公司 33226
• 代理人: 周玨

1.一種機械手與注塑機模內協同運動控制方法，其特征在于包括以下步驟：

步驟1：使機械手的左右軸能夠在機械手的左右軸導軌上左右來回運動，與注塑機的動模板的來回運動方向一致；

步驟2：設置模內協同運動參數：參數有第一安全距離、第二安全距離、第一坐標偏移值、第二坐標偏移值、第一模內協同運動結束信號、第二模內協同運動結束信號、第一模內協同運動終點位置、第二模內協同運動終點位置，其中，第一安全距離是指在機械手的左右軸與注塑機的動模板模內協同運動時為避免機械手的左右軸與注塑機的動模板之間發生干涉碰撞而設定的距離，取值范圍為0～100mm；第二安全距離是指在機械手的左右軸與注塑機的頂針模內協同運動時為避免機械手的左右軸與注塑機的頂針之間發生干涉碰撞而設定的距離，取值范圍為0～100mm；第一坐標偏移值是指將注塑機的動模板的位置進行偏移的值，取值范圍為-100～100mm；第二坐標偏移值是指根據注塑機的動模板的位置與注塑機的頂針的位置之間的轉換關系將注塑機的頂針的位置以注塑機的動模板為基準進行轉換后得到的位置進行偏移的值，取值范圍為-100～100mm；注塑機開模完成時第一模內協同運動結束信號為TRUE；頂針前進到位時第二模內協同運動結束信號為TRUE；第一模內協同運動終點位置是指在機械手的左右軸與注塑機的動模板模內協同運動時而設定的機械手的左右軸的終點位置，不超過在注塑機開模完成時注塑機的動模板的位置；第二模內協同運動終點位置是指在機械手的左右軸與注塑機的頂針模內協同運動時而設定的機械手的左右軸的終點位置，不超過在頂針前進到位時注塑機的頂針的位置；

步驟3：標定機械手的左右軸的位置與注塑機的動模板的位置之間的關系：使注塑機的控制器控制注塑機的動模板移動到任一個位置，將注塑機的動模板移動后到達的位置定義為第一動模板位置，并記為然后使機械手的控制器控制機械手的左右軸移動到第一動模板位置處，將機械手的左右軸移動后到達的位置定義為第一左右軸位置，并記為接著使注塑機的控制器再次控制注塑機的動模板移動到另一個位置，將注塑機的動模板再次移動后到達的位置定義為第二動模板位置，并記為再使機械手的控制器再次控制機械手的左右軸移動到第二動模板位置處，將機械手的左右軸再次移動后到達的位置定義為第二左右軸位置，并記為

步驟4：控制機械手與注塑機模內協同運動：有三種情況，分別為僅控制機械手的左右軸與注塑機的動模板進行模內協同運動、僅控制機械手的左右軸與注塑機的頂針進行模內協同運動、先控制機械手的左右軸與注塑機的動模板進行模內協同運動再控制機械手的左右軸與注塑機的頂針進行模內協同運動；

控制機械手的左右軸與注塑機的動模板進行模內協同運動的過程為：使注塑機的控制器控制注塑機的動模板移動；使機械手的控制器通過現場總線從注塑機的控制器中實時讀取注塑機的動模板的實時位置、注塑機的實時狀態數據；然后使機械手的控制器計算在機械手的左右軸與注塑機的動模板模內協同運動時機械手的左右軸的目標位置，記為其中，表示機械手的控制器實時讀取的注塑機的動模板的實時位置，offset₁表示第一坐標偏移值，safe_length₁表示第一安全距離；再使機械手的控制器控制機械手的左右軸移動到目標位置實現了機械手的左右軸在模內與注塑機的動模板進行協同運動；在滿足以下三個條件中的任一條件時結束機械手的左右軸與注塑機的動模板模內協同運動，1)機械手的左右軸已移動至第一模內協同運動終點位置或已越過第一模內協同運動終點位置；2)機械手的控制器收到第一模內協同運動結束信號為TRUE；3)機械手的控制器實時讀取的注塑機的實時狀態數據表示為不為動模板動作中；

控制機械手的左右軸與注塑機的頂針進行模內協同運動的過程為：使注塑機的控制器控制注塑機的頂針移動；使機械手的控制器通過現場總線從注塑機的控制器中實時讀取注塑機的動模板的實時位置、注塑機的頂針的實時位置、注塑機的實時狀態數據；然后使機械手的控制器計算在機械手的左右軸與注塑機的頂針模內協同運動時機械手的左右軸的目標位置，記為其中，表示根據機械手的控制器實時讀取的注塑機的動模板的實時位置和注塑機的頂針的實時位置之間的轉換關系，將注塑機的頂針的實時位置轉換為以注塑機的動模板為基準的位置值，offset₂表示第二坐標偏移值，safe_length₂表示第二安全距離；再使機械手的控制器控制機械手的左右軸移動到目標位置實現了機械手的左右軸在模內與注塑機的頂針進行協同運動；在滿足以下三個條件中的任一條件時結束機械手的左右軸與注塑機的頂針模內協同運動，1)機械手的左右軸已移動至第二模內協同運動終點位置或已越過第二模內協同運動終點位置；2)機械手的控制器收到第二模內協同運動結束信號為TRUE；3)機械手的控制器實時讀取的注塑機的實時狀態數據表示為不為頂針動作中。

2.根據權利要求1所述的一種機械手與注塑機模內協同運動控制方法，其特征在于所述的步驟4中，在機械手的左右軸與注塑機的動模板模內協同運動時，在計算得到機械手的左右軸的目標位置后，使機械手的控制器根據機械手的左右軸的當前位置和目標位置對機械手的左右軸進行運動規劃，運動規劃選擇S曲線運動算法或PID控制運動算法或梯形加減速運動算法，在運動規劃后得到機械手的左右軸的輸出位置，再使機械手的控制器根據機械手的左右軸的輸出位置控制機械手的左右軸移動到目標位置

所述的步驟4中，在機械手的左右軸與注塑機的頂針模內協同運動時，在計算得到機械手的左右軸的目標位置后，使機械手的控制器根據機械手的左右軸的當前位置和目標位置對機械手的左右軸進行運動規劃，運動規劃選擇S曲線運動算法或PID控制運動算法或梯形加減速運動算法，在運動規劃后得到機械手的左右軸的輸出位置，再使機械手的控制器根據機械手的左右軸的輸出位置控制機械手的左右軸移動到目標位置