[發明專利]一種煙梗智能上料控制系統及控制方法

有效

• 申請號: 202110336596.2
• 申請日: 2021-03-29
• 公開（公告）號: CN112914146B
• 公開（公告）日: 2023-06-20
• 發明（設計）人: 孟瑾;石懷忠;朱丹;崔建華;錢亞紅;劉丹丹;趙鵬;王偉;齊嘉;王瑜琛;梁珊;袁沖;單德森
• 申請（專利權）人: 河南中煙工業有限責任公司
• 主分類號: A24B5/00
• 分類號: A24B5/00
• 代理公司: 北京維澳知識產權代理有限公司 11252
• 代理人: 王立民;曾晨

1.一種煙梗智能上料控制系統，其特征在于，包括雙軸桁架機器人子控制系統、視覺系統移動子控制系統、煙梗包卸車碼垛機構子控制系統、煙梗包破包卸料機構子控制系統、煙梗包上料防塵機構子控制系統、空煙梗包回收桶機構子控制系統及PLC主控制系統；

所述雙軸桁架機器人子控制系統、所述視覺系統移動子控制系統、所述煙梗包卸車碼垛機構子控制系統、所述煙梗包破包卸料機構子控制系統、所述煙梗包上料防塵機構子控制系統及所述空煙梗包回收桶機構子控制系統均分別與所述PLC主控制系統通訊連接；

所述雙軸桁架機器人子控制系統包括雙軸桁架機器人控制器、第一伺服電機控制器、第二伺服電機控制器及接近開關，所述雙軸桁架機器人控制器與PLC主控制器雙向通訊連接，所述雙軸桁架機器人分別與第一伺服電機控制器、第二伺服電機控制器及接近開關電信號連接；

雙軸桁架機器人有兩個運動軸，即運動軸一和運動軸二，運動軸一實現煙梗包卸車碼垛的功能，運動軸二實現煙梗包破包卸料的功能；運動軸一和運動軸二共用桁架機器人X軸，設置運動軸一及運動軸二的Y軸初始位置為X軸兩端，控制伺服電機正反轉圈數達到控制運動軸一及運動軸二的Y軸在X軸上位置，兩個伺服電機正反轉圈數設置互鎖功能達到防碰撞的功能；

所述煙梗包破包卸料機構子控制系統包括梗包破包卸料控制器、第二氣缸、第三氣缸、第四氣缸、第五氣缸、第六氣缸、第七氣缸及第一電機；

所述梗包破包卸料控制器與所述PLC主控制器通訊連接，所述第二氣缸、所述第三氣缸、所述第四氣缸、所述第五氣缸、所述第六氣缸、所述第七氣缸及所述第一電機電信號連接；

雙軸桁架機器人運動軸二根據數據庫所存儲的雙軸桁架機器人運動軸一所擺放的煙梗包的位置、重量信息至所要取煙梗包相應的位置，根據位移激光傳感器獲取的與煙梗包的距離調整雙軸桁架機器人運動軸二在Z方向的高度，第五氣缸、第七氣缸運動調整四個掛鉤的間距以適應相應煙梗包的尺寸；掛鉤翻轉勾住煙梗包四個角，第二氣缸縮回使得夾爪抱夾煙梗包，雙軸桁架機器人運動軸二提升并移動至煙梗包上料防塵機構內；第六氣缸縮回使得刀片勾住煙梗包，第十氣缸移動劃開煙梗包，然后第六氣缸、第十氣缸相繼復位；第二氣缸伸出使得夾爪松開，第四氣缸伸出使得煙梗包有足夠的翻轉空間，第一電機旋轉使得煙梗包整體旋轉180°，開口朝下，煙梗自動從煙梗包內掉落至上料防塵機構中，同時第三氣缸不停地往復運動捶打煙梗包使得煙梗卸料快速干凈。

2.根據權利要求1所述的煙梗智能上料控制系統，其特征在于，所述視覺系統移動子控制系統包括視覺控制器、第一相機、第三伺服電機及觸發傳感器；所述視覺控制器與所述PLC主控制器雙向通訊連接，所述第一相機、所述第三伺服電機及所述觸發傳感器均分別與所述視覺控制器電信號連接；

當基于移動視覺技術的煙梗智能上料系統啟動時，視覺系統移動子控制系統控制電磁閥保持通氣達到防塵的功能；當運輸車?？抗潭ㄎ恢脺蕚湫栋鼤r觸發信號給視覺系統移動子控制系統，視覺系統移動子控制系統控制第三伺服電機在移動軌道上移動，使得第一相機到達指定位置進行拍照檢測；然后移動至煙梗包碼垛指定位置進行數據采集并記錄，采集指定擺放區域煙梗包擺放情況。

3.根據權利要求2所述的煙梗智能上料控制系統，其特征在于，所述煙梗包卸車碼垛機構子控制系統包括第一轉向電機、第二轉向電機、第三轉向電機、激光傳感器、第一氣缸及第一重量傳感器；

所述激光傳感器及所述第一重量傳感器均分別與所述視覺控制器及所述PLC主控制器電信號連接；

所述第一轉向電機、所述第二轉向電機、所述第三轉向電機及所述第一氣缸均與所述視覺控制器電信號連接；

當運動軸一移動至運輸車抓取位置時，根據視覺系統所采集的煙梗包的角度，第一轉向電機調整煙梗包卸車碼垛機構在XY平面內的角度，第三轉向電機調整煙梗包卸車碼垛機構在XZ平面內的角度，第二轉向電機調整煙梗包卸車碼垛機構在YZ平面內的角度；根據位移激光傳感器獲取的與煙梗包的距離調整雙軸桁架機器人運動軸一在Z方向的高度；第一氣缸縮回使得夾爪抱夾煙梗包，之后雙軸桁架機器人運動軸一提升使得煙梗包離開運輸車，第一稱重傳感器獲取該煙梗包的重量并存儲，根據視覺系統獲取的指定擺放區域的擺放位置，由雙軸桁架機器人運動軸一移動擺放至相應的位置。