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      一種數(shù)控機(jī)床換刀機(jī)械手及其控制方法和換刀方法

      文檔序號(hào):2336113閱讀:420來(lái)源:國(guó)知局
      專利名稱:一種數(shù)控機(jī)床換刀機(jī)械手及其控制方法和換刀方法
      技術(shù)領(lǐng)域
      本發(fā)明涉及一種機(jī)械手換刀裝置,是數(shù)控機(jī)床的輔助設(shè)備,具體地說(shuō)是由氣缸驅(qū)
      動(dòng)的直線運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)和步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)自動(dòng)換刀機(jī)械手。
      背景技術(shù)
      目前,很多中小型企業(yè)沒(méi)有使用加工中心,換刀基本上靠人工;現(xiàn)有許多換刀裝置 完全實(shí)現(xiàn)了換刀動(dòng)作,但價(jià)格昂貴,且基本全部使用有線通信控制,還或多或少存在不適用 和不經(jīng)濟(jì)性(凸輪傳動(dòng)、微電腦控制、伺服電機(jī)、液壓傳動(dòng)等)。對(duì)比現(xiàn)有的一些專利可以 明顯看出這一點(diǎn),根據(jù)中華人名共和國(guó)知識(shí)產(chǎn)權(quán)局專利檢索可知,(1)專利名稱立臥復(fù)合 式換刀裝置(申請(qǐng)?zhí)?00820014416. 9),該實(shí)用新型提供了一種機(jī)加工設(shè)備的換刀裝置, 包括支架和與支架轉(zhuǎn)軸連接的水平轉(zhuǎn)動(dòng)體,水平轉(zhuǎn)動(dòng)油缸,回轉(zhuǎn)油缸,定位油缸等結(jié)構(gòu)。與 水平轉(zhuǎn)動(dòng)體軸連接有豎直轉(zhuǎn)動(dòng)提,在水平轉(zhuǎn)動(dòng)提上設(shè)有豎直轉(zhuǎn)動(dòng)油缸,回轉(zhuǎn)油缸安裝在豎 直轉(zhuǎn)動(dòng)提上,使機(jī)械手轉(zhuǎn)動(dòng)。該專利使用油缸驅(qū)動(dòng),使用以及維護(hù)成本較高,結(jié)構(gòu)復(fù)雜,零件 較多,導(dǎo)致體積相對(duì)龐大。(2)專利名稱凸輪式立臥兩用換刀機(jī)械手(專利號(hào)03218445. X),凸輪式立臥兩用換刀機(jī)械手主要由凸輪機(jī)構(gòu)、立臥轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)、支撐部件、兩個(gè)機(jī)械手、滑 動(dòng)直線導(dǎo)軌、氣缸、底版、伺服電動(dòng)機(jī)等組成。使用伺服電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)凸輪機(jī)構(gòu)中的軸轉(zhuǎn)動(dòng),在 凸輪機(jī)構(gòu)上設(shè)有兩個(gè)從動(dòng)件,一個(gè)從動(dòng)件帶動(dòng)支撐部件中的底板,實(shí)現(xiàn)橫向運(yùn)動(dòng);另一個(gè)從 動(dòng)件帶動(dòng)支撐部件中的底板,實(shí)現(xiàn)縱向移動(dòng)。該專利使用凸輪機(jī)構(gòu)和伺服電機(jī),凸輪機(jī)構(gòu)的 從動(dòng)件承重較大,本身凸輪機(jī)構(gòu)易磨損,精度降低快,機(jī)械手的使用壽命難以保證,且更換 或維護(hù)成本比較高;(3)專利名稱機(jī)床自動(dòng)換刀裝置(申請(qǐng)?zhí)?00720073669. 9),是一種 機(jī)床自動(dòng)換刀裝置,包括由微電腦控制器控制的主軸、主軸下方連接的夾頭、由多個(gè)刀座連 接成排的刀庫(kù),微電腦控制器動(dòng)作。該專利控制部分采用微電腦控制器,控制成本較高,適 用于大型刀庫(kù)的換刀,不適合少量刀具的頻繁換刀的數(shù)控機(jī)床專用加工。

      發(fā)明內(nèi)容
      本發(fā)明的目的在于提供一種適用刀具較少,但需頻繁換刀的數(shù)控機(jī)床的自動(dòng)換刀 機(jī)械手,且使用無(wú)線通信控制,氣壓傳動(dòng),清潔便捷,易于擴(kuò)展。對(duì)加工尺寸較大,工序比較 集中的零件來(lái)說(shuō),加工過(guò)程中需要頻繁更換刀具時(shí),自動(dòng)換刀裝置的成本很高,普通中小 企業(yè)很難接受;控制系統(tǒng),有線通信存在連線多,易出故障,安裝較繁瑣,布線不便;管理復(fù) 雜,靈活性欠佳;不便于設(shè)備擴(kuò)充。本發(fā)明克服了現(xiàn)有技術(shù)的不足。 本發(fā)明的數(shù)控機(jī)床換刀機(jī)械手通過(guò)下支座安裝在刀庫(kù)和數(shù)控機(jī)床刀架之間,使用 機(jī)械手步進(jìn)電機(jī)和渦輪蝸桿減速器帶動(dòng)上支架上的中臂來(lái)實(shí)現(xiàn)機(jī)械手豎直平面內(nèi)的旋轉(zhuǎn); 中臂上裝有中臂氣缸帶動(dòng)前臂滑道沿中臂方向伸縮來(lái)實(shí)現(xiàn)裝卸刀動(dòng)作;前臂滑道上裝有前 臂氣缸帶動(dòng)前臂滑塊沿前臂方向伸縮,配合前臂滑塊上的手爪夾持氣缸來(lái)實(shí)現(xiàn)抓刀動(dòng)作; 刀庫(kù)通過(guò)刀庫(kù)步進(jìn)電機(jī)和渦輪蝸桿減速器來(lái)實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)動(dòng);機(jī)械手和刀庫(kù)通過(guò)PLC控制模塊 202來(lái)控制,PLC控制模塊202與數(shù)控機(jī)床通過(guò)USB接口實(shí)現(xiàn)通信;通過(guò)可移動(dòng)掌上控制器201來(lái)無(wú)線控制PLC控制模塊202,其通信是通過(guò)可移動(dòng)藍(lán)牙模塊和機(jī)械手藍(lán)牙模塊來(lái)實(shí) 現(xiàn)。 本發(fā)明的有益效果有 (1)將換刀機(jī)械手用于數(shù)控機(jī)床,可以減少安裝、調(diào)整刀具的輔助工作時(shí)間,提高 制造企業(yè)特別是中小制造企業(yè)的生產(chǎn)效率,降低生產(chǎn)成本。 (2)本機(jī)械手相對(duì)于其它同類產(chǎn)品,制造成本較低,價(jià)格相對(duì)便宜,在當(dāng)前中小企 業(yè)的迫切需求下,其應(yīng)用前景非常廣闊。 (3)機(jī)械手滑動(dòng)部分采用直線導(dǎo)軌,1這樣可以保證機(jī)械手的精確抓刀壽命,維護(hù) 成本低。 (4)控制系統(tǒng)采用了無(wú)線收發(fā)模塊,去除了傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)中的傳輸線纜,利用微波、射 頻(RF)等無(wú)線技術(shù)構(gòu)成網(wǎng)絡(luò),越空收發(fā)數(shù)據(jù),這就解決了連線多,易出故障,安裝較繁瑣, 布線不便的問(wèn)題; (5)控制系統(tǒng)具有良好的可擴(kuò)展性,每增加一臺(tái)數(shù)控設(shè)備,只需將一塊下位無(wú)線數(shù) 據(jù)通信卡插入該數(shù)控設(shè)備通信串口即可實(shí)現(xiàn)通信,不必?cái)U(kuò)展主控計(jì)算機(jī)的通信接口 。


      圖1是數(shù)控機(jī)床換刀機(jī)械手換刀示意圖 圖2是數(shù)控機(jī)床換刀機(jī)械手總裝圖 圖3是刀庫(kù)總裝圖 圖4是自動(dòng)換刀系統(tǒng)流程圖 圖5是換刀機(jī)械手藍(lán)牙控制原理圖 圖中,101、數(shù)控機(jī)床刀架;102、換刀機(jī)械手;103、刀庫(kù);1、下支座;2、上支座;3、中 臂;4、前臂滑道;5、中臂氣缸;6、前臂滑塊;7、前臂氣缸;8、手爪支架;9、夾持氣缸;10、手 爪關(guān)節(jié)一 ;11、手爪關(guān)節(jié)二 ;12、聯(lián)軸器;13、渦輪蝸桿減速器;14、機(jī)械手步進(jìn)電機(jī);15、刀 套;16、刀盤;17、軸端固定件;18、中軸;19、減速器上蓋;20、減速器支座;21、蝸輪;22、蝸 桿;202、PLC控制模塊;203、機(jī)械手狀態(tài)信號(hào);204、機(jī)械手藍(lán)牙模塊;205、可移動(dòng)藍(lán)牙模塊; 206、換刀控制信號(hào);207、可移動(dòng)掌上控制器控制端;208、控制信號(hào)輸入/輸出顯示;
      具體實(shí)施例方式
      附圖為本發(fā)明的具體實(shí)施例 下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的內(nèi)容作進(jìn)一步說(shuō)明 參見圖1所示,刀庫(kù)103安放在數(shù)控機(jī)床床頭箱上,數(shù)控機(jī)床換刀機(jī)械手102安放 在床頭箱與數(shù)控機(jī)床刀架101之間;刀盤上的刀具平面、換刀機(jī)械手夾持面、刀架裝刀平面 三者在同一平面內(nèi);數(shù)控機(jī)床刀架的裝刀位置固定,刀庫(kù)刀具換刀位置固定。
      參見圖2所示,下支座1安置在地面,上支座2安裝在下支座1上,兩者連接處加上 墊片,以實(shí)現(xiàn)機(jī)械手上下位置的微小調(diào)整;中臂3上裝有中臂氣缸5、前臂滑道4等部件,裝 在上支座2上的旋轉(zhuǎn)步進(jìn)電機(jī)14經(jīng)過(guò)渦輪蝸桿減速器13帶動(dòng)中臂3上前臂滑道4轉(zhuǎn)動(dòng)以 實(shí)現(xiàn)換到機(jī)械手在數(shù)控機(jī)床刀架101與刀庫(kù)103之間163度的轉(zhuǎn)動(dòng)以實(shí)現(xiàn)取刀和裝刀;整 個(gè)前臂部分連接在中臂3上,中臂3與前臂滑道4分別裝有中臂氣缸5和前臂氣缸7,其中的滑動(dòng)部分采用線性導(dǎo)軌并采用消隙調(diào)整換刀過(guò)程中換刀機(jī)械手相對(duì)數(shù)控機(jī)床刀架101、 刀庫(kù)103的精度調(diào)整,從而達(dá)到準(zhǔn)確換刀和避免與數(shù)控機(jī)床和刀庫(kù)103等發(fā)生碰撞。
      參考圖3刀庫(kù)總裝圖,步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)蝸桿22,通過(guò)蝸輪21帶動(dòng)刀盤16轉(zhuǎn)動(dòng),由控 制系統(tǒng)根據(jù)機(jī)械手換刀需要和刀套16的位置決定正傳或反轉(zhuǎn)的度數(shù),使選刀路徑最短;由 PLC控制步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)角和轉(zhuǎn)速,用蝸輪蝸桿機(jī)構(gòu)既起到減速作用,又可以起到制動(dòng)刀盤定 位作用,克服刀盤16的轉(zhuǎn)動(dòng)慣性,保證安全準(zhǔn)確取刀和放刀。 參見圖4自動(dòng)換刀系統(tǒng)流程圖,(1)首先是啟動(dòng)PLC,復(fù)位,由刀架101觸動(dòng)請(qǐng)求換 刀信號(hào);(2)PLC接到請(qǐng)求刀號(hào)信號(hào)進(jìn)行判斷目標(biāo)位置和現(xiàn)在位置來(lái)確定最短路徑,得出刀 庫(kù)103的旋向;(3)驅(qū)動(dòng)刀庫(kù)步進(jìn)電機(jī)帶動(dòng)刀庫(kù)轉(zhuǎn)動(dòng)到所需刀具的位置;(4)驅(qū)動(dòng)機(jī)械手步 進(jìn)電機(jī)14轉(zhuǎn)到刀庫(kù)位置;(5)中臂氣缸5動(dòng)作,到達(dá)刀具夾持平面;(6)前臂氣缸7動(dòng)作,使 機(jī)械手爪中心線和刀具中心線重合;(7)夾持氣缸9動(dòng)作,夾住刀具;(8)中臂氣缸5動(dòng)作, 把刀具拔出刀盤;(9)機(jī)械手步進(jìn)電機(jī)14動(dòng)作,帶動(dòng)機(jī)械手轉(zhuǎn)動(dòng)到刀架位置。(10)中臂氣 缸5動(dòng)作,裝刀;(ll)夾持氣缸9動(dòng)作,釋放刀具;(12)前臂氣缸7動(dòng)作,使機(jī)械手爪中心線 脫離刀具中心線;(13)機(jī)械手步進(jìn)電機(jī)14動(dòng)作,回到初始位置。其他換刀動(dòng)作類似,在此 不再贅述。 本發(fā)明控制系統(tǒng)采用藍(lán)牙通信和PLC控制技術(shù),該系統(tǒng)包括一個(gè)控制數(shù)控機(jī)床換 刀機(jī)械手的PLC控制模塊202、一個(gè)與PLC控制模塊202直連的機(jī)械手藍(lán)牙模塊、一個(gè)可移 動(dòng)掌上控制器控制端207、一個(gè)與可移動(dòng)掌上控制器控制端207直連的可移動(dòng)藍(lán)牙模塊。最 佳控制方案實(shí)施的是使用藍(lán)牙模塊,它用短射程無(wú)線電連接可移動(dòng)掌上控制器控制端207 和換刀機(jī)械手的PLC控制模塊202,取代連接手提式和/或固定式電子設(shè)備的電纜,它遵 循埃里克森公司的藍(lán)牙協(xié)議。但是它不局限與藍(lán)牙模塊,使用本地?zé)o線電通信的其他模塊 (比如PC機(jī)上的藍(lán)牙設(shè)備)也可以。在本發(fā)明的最佳實(shí)施方案中,主機(jī)為可移動(dòng)藍(lán)牙模塊, 它同機(jī)械手藍(lán)牙模塊進(jìn)行無(wú)線電通信。 具體藍(lán)牙控制實(shí)施為參見圖5換刀機(jī)械手藍(lán)牙控制原理圖,在數(shù)控機(jī)床換刀機(jī) 械手的工作現(xiàn)場(chǎng),數(shù)控機(jī)床換刀機(jī)械手是由PLC控制模塊202來(lái)直接控制,當(dāng)與可移動(dòng)掌上 控制器201進(jìn)行藍(lán)牙通信時(shí),是先把機(jī)械手的狀態(tài)信號(hào)反饋給機(jī)械手藍(lán)牙模塊204 ;然后機(jī) 械手藍(lán)牙模塊204通過(guò)藍(lán)牙無(wú)線電傳輸給可移動(dòng)掌上控制器201的可移動(dòng)藍(lán)牙模塊205 ; 然后再由可移動(dòng)藍(lán)牙模塊205傳輸給可移動(dòng)掌上控制器控制端207 ;同樣,當(dāng)可移動(dòng)掌上控 制器201給數(shù)控機(jī)床換刀機(jī)械手發(fā)送控制信號(hào)時(shí),是首先判斷反饋的機(jī)械手狀態(tài)信號(hào),然 后發(fā)送換刀控制信號(hào)206給可移動(dòng)藍(lán)牙模塊205 ;然后可移動(dòng)藍(lán)牙模塊205通過(guò)藍(lán)牙無(wú)線 電傳輸給機(jī)械手藍(lán)牙模塊204,再由機(jī)械手藍(lán)牙模塊204傳輸給PLC控制模塊202,由PLC 控制模塊202驅(qū)動(dòng)換刀機(jī)械手動(dòng)作。其中機(jī)械手藍(lán)牙模塊204是由存儲(chǔ)器204. 1、激振器 204. 3、機(jī)械手藍(lán)牙控制器204. 2、接收/發(fā)送器204. 3組成。 可移動(dòng)掌上控制器201控制機(jī)械手及刀庫(kù)的動(dòng)作順序如圖4。其中選刀為比較關(guān) 鍵的技術(shù),方式為隨機(jī)選刀。其中選刀原理如下(l)記錄當(dāng)前刀號(hào)。當(dāng)l號(hào)刀具處于取刀 位置時(shí),閉合所對(duì)應(yīng)的到位行程開關(guān),將數(shù)據(jù)1傳入至數(shù)據(jù)寄存器VWO中;當(dāng)2號(hào)刀具處于 機(jī)械手位置時(shí),閉合所對(duì)應(yīng)的到位行程開關(guān),將數(shù)據(jù)2傳入至數(shù)據(jù)寄存器VWO中。以此類推, 記錄當(dāng)前刀號(hào)。 (2)記錄當(dāng)前請(qǐng)求刀號(hào)。當(dāng)請(qǐng)求選擇1號(hào)刀具時(shí),PLC得到信號(hào),將常數(shù)1傳入至數(shù)據(jù)寄存器VW2中,同時(shí)使得內(nèi)部標(biāo)志位置位,其他請(qǐng)求信號(hào)無(wú)效;當(dāng)請(qǐng)求選擇2號(hào)刀具時(shí),
      PLC得到信號(hào),將常數(shù)2傳入至數(shù)據(jù)寄存器VW2中,同時(shí)使得內(nèi)部標(biāo)志位置位,其他請(qǐng)求信號(hào)
      無(wú)效;以此類推,記錄當(dāng)前的請(qǐng)求刀具號(hào)。 (3)當(dāng)內(nèi)部寄存器置位后,比較指令使得 ①如果寄存器數(shù)據(jù)VW0 > VW2,則執(zhí)行減法運(yùn)算VW0-VW2,運(yùn)算結(jié)果存入VW6中,然后將V怖中的數(shù)據(jù)在下一邏輯行中進(jìn)行比較。若VW6 > 3,則刀庫(kù)離請(qǐng)求刀號(hào)逆轉(zhuǎn)方向最近,步進(jìn)電機(jī)到東刀庫(kù)逆轉(zhuǎn)。若VW6 = 3,則刀庫(kù)離請(qǐng)求刀號(hào)順轉(zhuǎn)方向最近;同理,若VW6 < 3,則電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)刀庫(kù)順轉(zhuǎn)。 ②如果寄存器數(shù)據(jù)VWO = VW2,則到位指示燈亮,機(jī)械手開始取刀。
      ③如果寄存器數(shù)據(jù)VWO 〈VW2,直接相減是一個(gè)負(fù)數(shù),結(jié)果出錯(cuò),因而將VWO加上刀具總數(shù)6后減去VW2,將得出的數(shù)據(jù)在下一邏輯行中比較。重復(fù)以上的過(guò)程,最后使得VWO=VW2,機(jī)械手進(jìn)行取刀操作。
      權(quán)利要求
      一種數(shù)控機(jī)床換刀機(jī)械手,其特征在于,由換刀機(jī)械手系統(tǒng)和數(shù)控系統(tǒng)組成,換刀機(jī)械手系統(tǒng)由數(shù)控機(jī)床刀架101、換刀機(jī)械手102和刀庫(kù)103組成;刀庫(kù)103安放在數(shù)控機(jī)床床頭箱上,換刀機(jī)械手102安放在床頭箱與數(shù)控機(jī)床刀架101之間,刀盤上的刀具平面、換刀機(jī)械手夾持面、刀架裝刀平面三者在同一平面內(nèi),數(shù)控機(jī)床刀架的裝刀位置固定,刀庫(kù)刀具換刀位置固定;換刀機(jī)械手102由下支座1、上支座2、中臂3、前臂滑道4、中臂氣缸5、前臂滑塊6、前臂氣缸7、手爪支架8、夾持氣缸9、手爪關(guān)節(jié)一10、手爪關(guān)節(jié)二11、聯(lián)軸器12、渦輪蝸桿減速器13和機(jī)械手步進(jìn)電機(jī)14組成;下支座1安置在地面,上支座2安裝在下支座1上,兩者連接處加上墊片;中臂3上裝有中臂氣缸5、前臂滑道4等部件,裝在上支座2上的機(jī)械手步進(jìn)電機(jī)14經(jīng)過(guò)渦輪蝸桿減速器13帶動(dòng)中臂3上前臂滑道4轉(zhuǎn)動(dòng);整個(gè)前臂部分連接在中臂3上,中臂3與前臂滑道4分別裝有中臂氣缸5和前臂氣缸7,其中的滑動(dòng)部分采用線性導(dǎo)軌并采用消隙調(diào)整換刀過(guò)程中換刀機(jī)械手相對(duì)數(shù)控機(jī)床刀架101、刀庫(kù)103的精度調(diào)整;刀庫(kù)103由刀套15、刀盤16、軸端固定件17、中軸18、減速器上蓋19、減速器支座20、蝸輪21和蝸桿22組成;機(jī)械手步進(jìn)電機(jī)14驅(qū)動(dòng)蝸桿22,通過(guò)蝸輪21帶動(dòng)刀盤16轉(zhuǎn)動(dòng),由控制系統(tǒng)根據(jù)機(jī)械手換刀需要和刀套16的位置決定正傳或反轉(zhuǎn)的度數(shù),使選刀路徑最短;由PLC控制步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)角和轉(zhuǎn)速;數(shù)控系統(tǒng)統(tǒng)包括一個(gè)控制換刀機(jī)械手102的PLC控制模塊202、一個(gè)與PLC控制模塊202直連的機(jī)械手藍(lán)牙模塊204、一個(gè)可移動(dòng)掌上控制器控制端207、一個(gè)與可移動(dòng)掌上控制器控制端207直連的可移動(dòng)藍(lán)牙模塊205;可移動(dòng)藍(lán)牙模塊遵循埃里克森公司的藍(lán)牙協(xié)議;所述機(jī)械手藍(lán)牙模塊204是由存儲(chǔ)器204.1、激振器204.3、機(jī)械手藍(lán)牙控制器204.2、接收/發(fā)送器204.3組成。
      2. —種控制根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)控機(jī)床換刀機(jī)械手的方法,其特征在于,當(dāng)PLC 控制模塊202與可移動(dòng)掌上控制器201進(jìn)行藍(lán)牙通信時(shí),先把換刀機(jī)械手102的狀態(tài)信號(hào) 反饋給機(jī)械手藍(lán)牙模塊204 ;然后手藍(lán)牙模塊204通過(guò)藍(lán)牙無(wú)線電傳輸給可移動(dòng)掌上控制 器201的可移動(dòng)藍(lán)牙模塊205 ;再由可移動(dòng)藍(lán)牙模塊205傳輸給可移動(dòng)掌上控制器控制端 207 ;當(dāng)可移動(dòng)掌上控制器201給換刀機(jī)械手102發(fā)送控制信號(hào)時(shí),首先判斷反饋的換刀機(jī) 械手102狀態(tài)信號(hào),然后發(fā)送換刀控制信號(hào)206給可移動(dòng)藍(lán)牙模塊205 ;然后可移動(dòng)藍(lán)牙模 塊205通過(guò)藍(lán)牙無(wú)線電傳輸給機(jī)械手藍(lán)牙模塊204,再由機(jī)械手藍(lán)牙模塊204傳輸給PLC控 制模塊202,由PLC控制模塊202驅(qū)動(dòng)換刀機(jī)械手動(dòng)作。
      3. —種根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)控機(jī)床換刀機(jī)械手的選刀方法,其特征在于,步驟如下(1) 記錄當(dāng)前刀號(hào);當(dāng)l號(hào)刀具處于取刀位置時(shí),閉合所對(duì)應(yīng)的到位行程開關(guān),將數(shù)據(jù)l 傳入至數(shù)據(jù)寄存器VWO中;當(dāng)2號(hào)刀具處于機(jī)械手位置時(shí),閉合所對(duì)應(yīng)的到位行程開關(guān),將 數(shù)據(jù)2傳入至數(shù)據(jù)寄存器VW0中;以此類推,記錄當(dāng)前刀號(hào);(2) 記錄當(dāng)前請(qǐng)求刀號(hào);當(dāng)請(qǐng)求選擇1號(hào)刀具時(shí),PLC得到信號(hào),將常數(shù)1傳入至數(shù)據(jù)寄 存器VW2中,同時(shí)使得內(nèi)部標(biāo)志位置位,其他請(qǐng)求信號(hào)無(wú)效;當(dāng)請(qǐng)求選擇2號(hào)刀具時(shí),PLC得 到信號(hào),將常數(shù)2傳入至數(shù)據(jù)寄存器VW2中,同時(shí)使得內(nèi)部標(biāo)志位置位,其他請(qǐng)求信號(hào)無(wú)效; 以此類推,記錄當(dāng)前的請(qǐng)求刀具號(hào);(3)當(dāng)內(nèi)部寄存器置位后,比較指令使得① 如果寄存器數(shù)據(jù)VWO > VW2,則執(zhí)行減法運(yùn)算VW0-VW2,運(yùn)算結(jié)果存入VW6中,然后將 VW6中的數(shù)據(jù)在下一邏輯行中進(jìn)行比較。若VW6 > 3,則刀庫(kù)離請(qǐng)求刀號(hào)逆轉(zhuǎn)方向最近,步 進(jìn)電機(jī)到東刀庫(kù)逆轉(zhuǎn)。若VW6 = 3,則刀庫(kù)離請(qǐng)求刀號(hào)順轉(zhuǎn)方向最近;同理,若VW6 < 3,則 電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)刀庫(kù)順轉(zhuǎn);② 如果寄存器數(shù)據(jù)VWO = VW2,則到位指示燈亮,機(jī)械手開始取刀;③ 如果寄存器數(shù)據(jù)VWO < VW2,直接相減是一個(gè)負(fù)數(shù),結(jié)果出錯(cuò),因而將VWO加上刀具 總數(shù)6后減去VW2,將得出的數(shù)據(jù)在下一邏輯行中比較。重復(fù)以上的過(guò)程,最后使得VWO = VW2,機(jī)械手進(jìn)行取刀操作。
      全文摘要
      本發(fā)明公開了一種新型的數(shù)控機(jī)床換刀機(jī)械手及其控制方法和換刀方法,具體由機(jī)械手系統(tǒng)和控制系統(tǒng)組成。換刀機(jī)械手通過(guò)下支座安裝在刀庫(kù)和數(shù)控機(jī)床刀架之間,機(jī)械手步進(jìn)電機(jī)和渦輪蝸桿減速器帶動(dòng)上支架上的中臂實(shí)現(xiàn)機(jī)械手在豎直平面內(nèi)旋轉(zhuǎn);中臂上裝有中臂氣缸帶動(dòng)前臂滑道沿中臂方向伸縮來(lái)實(shí)現(xiàn)裝卸刀動(dòng)作;前臂滑道上裝有前臂氣缸帶動(dòng)前臂滑塊沿前臂方向伸縮,配合前臂滑塊上的手爪夾持氣缸來(lái)實(shí)現(xiàn)抓刀動(dòng)作;刀庫(kù)通過(guò)刀庫(kù)步進(jìn)電機(jī)和渦輪蝸桿減速器來(lái)實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)動(dòng);機(jī)械手和刀庫(kù)通過(guò)PLC控制模塊來(lái)控制;通過(guò)可移動(dòng)掌上控制器來(lái)無(wú)線控制PLC控制模塊,其通信是通過(guò)可移動(dòng)藍(lán)牙模塊和機(jī)械手藍(lán)牙模塊來(lái)實(shí)現(xiàn)。
      文檔編號(hào)B25J9/16GK101708578SQ200910184499
      公開日2010年5月19日 申請(qǐng)日期2009年8月12日 優(yōu)先權(quán)日2009年8月12日
      發(fā)明者呂紀(jì)威, 周正強(qiáng), 師二產(chǎn), 張慶峰, 牛軍燕, 鄭立斌, 顧寄南 申請(qǐng)人:江蘇齊航數(shù)控機(jī)床有限責(zé)任公司;江蘇大學(xué)
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