一種鉛酸蓄電池上鉛系統(tǒng)及其控制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及鉛酸蓄電池加工技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種鉛酸蓄電池上鉛系統(tǒng)及其控制方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著鉛酸蓄電池的廣泛應(yīng)用，對(duì)鉛酸蓄電池的需求量越來(lái)越大。鉛錠是鉛酸蓄電池生產(chǎn)中必不可少的原材料。鉛錠不僅體積大、重量重，而且對(duì)身體還有害。對(duì)鉛錠的取料和上料，若人工搬運(yùn)極其不易，而且容易造成鉛中毒。
[0003]隨著科技的進(jìn)步及勞動(dòng)力成本的提高，機(jī)器人可以協(xié)助或取代人進(jìn)行作業(yè)。若要對(duì)鉛錠進(jìn)行搬運(yùn)，通常是在搬運(yùn)機(jī)器人末端安裝不同的夾具，通過(guò)夾具將鉛錠從某固定的位置搬運(yùn)到另固定位置，這些工作方式都是由示教來(lái)完成，鉛錠的位置或者姿態(tài)一旦發(fā)生變化，搬運(yùn)機(jī)器人無(wú)法對(duì)鉛錠進(jìn)行作業(yè)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題在于提供一種鉛酸蓄電池上鉛系統(tǒng)及其控制方法，來(lái)解決人工或搬運(yùn)機(jī)器人對(duì)鉛錠的取料和上料過(guò)程中效率低、穩(wěn)定性差的問(wèn)題。
[0005]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題采用以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn):
[0006]一種鉛酸蓄電池上鉛系統(tǒng)，包括控制器、搬運(yùn)機(jī)器人、PLC、夾具、真空壓力開(kāi)關(guān)、取料行程開(kāi)關(guān)、氣動(dòng)元件、工業(yè)相機(jī)、上料行程開(kāi)關(guān)和傳送鏈，所述夾具安裝在搬運(yùn)機(jī)器人的末端，真空壓力開(kāi)關(guān)、取料行程開(kāi)關(guān)、氣動(dòng)元件、工業(yè)相機(jī)安裝在夾具上，上料行程開(kāi)關(guān)安裝在傳送鏈上，所述PLC、工業(yè)相機(jī)、控制器的數(shù)據(jù)是由TCP通訊實(shí)現(xiàn)交換和共享，所述傳送鏈的上料位置位于搬運(yùn)機(jī)器人的機(jī)械臂的工作范圍內(nèi)。搬運(yùn)機(jī)器人對(duì)鉛錠垛的鉛錠取料是從最頂層開(kāi)始進(jìn)行取料的，每次取料只取一塊鉛錠。
[0007]所述工業(yè)相機(jī)對(duì)鉛錠進(jìn)行采集圖像，通過(guò)圖像的數(shù)據(jù)處理獲取圖像坐標(biāo)系下的坐標(biāo)值，由坐標(biāo)轉(zhuǎn)換技術(shù)將圖像坐標(biāo)系下的坐標(biāo)值轉(zhuǎn)化為搬運(yùn)機(jī)器人坐標(biāo)系的坐標(biāo)值，再由TCP通訊將坐標(biāo)值傳送至控制器內(nèi)；
[0008]所述氣動(dòng)元件利用真空吸附、破壞實(shí)現(xiàn)對(duì)鉛錠的取料、上料。每塊鉛錠尺寸是相同的，鉛錠垛每層擺放鉛錠的個(gè)數(shù)是相同的。
[0009]一種鉛酸蓄電池上鉛系統(tǒng)的控制方法，所述方法步驟如下:
[0010]S1、自動(dòng)取料:
[0011]S1.1、系統(tǒng)上電初始化，搬運(yùn)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)至原位；
[0012]S1.2.1、PLC采集取料信號(hào)，取料信號(hào)即為上料行程開(kāi)關(guān)信號(hào)，PLC采集到取料信號(hào)若為假，搬運(yùn)機(jī)器人保持原位；PLC第I次采集到取料信號(hào)為真時(shí)，PLC對(duì)取料信號(hào)進(jìn)行計(jì)數(shù)累加為I ;并立即向控制器I發(fā)出運(yùn)動(dòng)指令；
[0013]S1.2.2、搬運(yùn)機(jī)器人第一次完成對(duì)鉛錠的取料和上料后，搬運(yùn)機(jī)器人回原位；當(dāng)PLC第2次采集到取料信號(hào)為真時(shí)，PLC對(duì)取料信號(hào)進(jìn)行計(jì)數(shù)累加為2 ;
[0014]S1.2.3、搬運(yùn)機(jī)器人第二次完成對(duì)鉛錠的取料和上料后，搬運(yùn)機(jī)器人回原位；當(dāng)PLC第3次采集到取料信號(hào)為真時(shí)，PLC對(duì)取料信號(hào)進(jìn)行計(jì)數(shù)累加為3 ;
[0015]S1.2.4、搬運(yùn)機(jī)器人第三次完成對(duì)鉛錠的取料和上料后，搬運(yùn)機(jī)器人回原位；當(dāng)PLC第4次采集到取料信號(hào)為真時(shí)，PLC對(duì)取料信號(hào)進(jìn)行計(jì)數(shù)累加為4 ;
[0016]S1.2.5、搬運(yùn)機(jī)器人第四次完成對(duì)鉛錠的取料和上料后，搬運(yùn)機(jī)器人回原位；當(dāng)PLC第5次采集到取料信號(hào)為真時(shí)，PLC對(duì)取料信號(hào)進(jìn)行計(jì)數(shù)累加為5，當(dāng)累加值至5時(shí)將其數(shù)值自動(dòng)復(fù)位為0，并向控制器反饋第N層的鉛錠已取完，須對(duì)第N-1層所有鉛錠進(jìn)行圖像采集，搬運(yùn)機(jī)器人準(zhǔn)備對(duì)鉛錠垛第N-1層的鉛錠進(jìn)行取料和上料，同時(shí)工業(yè)相機(jī)在每取完一層后下降的距離為65(5-N)毫米，從而保證工業(yè)相機(jī)采集圖像的距離不變，保證了工業(yè)相機(jī)采集圖像的一致性，減少圖像處理的誤差；工業(yè)相機(jī)采集圖像時(shí)，拍攝距離對(duì)工業(yè)相機(jī)采集圖像影響很大，采集距離的不同，會(huì)導(dǎo)致工業(yè)相機(jī)采集的圖像輪廓各異。
[0017]S1.3.1、搬運(yùn)機(jī)器人接收到運(yùn)動(dòng)指令，搬運(yùn)機(jī)器人移動(dòng)至鉛錠擺放區(qū)域內(nèi)上方A處，工業(yè)相機(jī)對(duì)鉛錠垛進(jìn)行圖像采集和數(shù)據(jù)處理，將鉛錠垛的第N層的5塊鉛錠的坐標(biāo)值通過(guò)TCP通訊發(fā)送給控制器，控制器獲取第N層5塊鉛錠的坐標(biāo)，其坐標(biāo)值分別為:
[0018]Q[N][l]X[N][l]，Y[N][l]，Rx[N][l]，Ry[N][l]；
[0019]Q [N] [2] X [N] [2]，Y [N] [2]，Rx [N] [2]，Ry [N] [2]；
[0020]Q [N] [3] X [N] [3]，Y [N] [3]，Rx [N] [3]，Ry [N] [3]；
[0021 ] Q [N] [4] X [N] [4]，Y [N] [4]，Rx [N] [4]，Ry [N] [4]；
[0022]Q [N] [5] X [N] [5]，Y [N] [5]，Rx [N] [5]，Ry [N] [5]；
[0023]其中，以Q[N] [I] X [N] [I]，Y [N] [I]，Rx [N] [I]，Ry [N] [I]為例，Q [N] [I]代表鉛錠垛中的第N層中的第I塊鉛錠，X [N] [I]，Y [N] [I]，Rx [N] [I]，Ry [N] [I]則是該塊鉛錠在搬運(yùn)機(jī)器人坐標(biāo)系中的坐標(biāo)及姿態(tài)值，X[N][1]表示該鉛錠在搬運(yùn)機(jī)器人坐標(biāo)系下的X軸方向的坐標(biāo)值，Y[N] [I]表示該鉛錠在搬運(yùn)機(jī)器人坐標(biāo)系下的Y軸方向的坐標(biāo)值，Rx[N] [I]表示該鉛錠在搬運(yùn)機(jī)器人坐標(biāo)系下的X軸方向的姿態(tài)值，Ry[N] [I]表示該鉛錠在搬運(yùn)機(jī)器人坐標(biāo)系下的Y軸方向的姿態(tài)值。
[0024]此時(shí)搬運(yùn)機(jī)器人將根據(jù)Q[N] [I]的坐標(biāo)值調(diào)整姿態(tài)，規(guī)劃運(yùn)動(dòng)軌跡和速度，運(yùn)動(dòng)至Q[N][1]鉛錠處；
[0025]S1.3.2、搬運(yùn)機(jī)器人將根據(jù)Q[N] [2]的坐標(biāo)值調(diào)整姿態(tài)，規(guī)劃運(yùn)動(dòng)軌跡和速度，運(yùn)動(dòng)至Q [N] [2]鉛錠處；
[0026]S1.3.3、搬運(yùn)機(jī)器人將根據(jù)Q[N] [3]的坐標(biāo)值調(diào)整姿態(tài)，規(guī)劃運(yùn)動(dòng)軌跡和速度，運(yùn)動(dòng)至Q [N] [3]鉛錠處；
[0027]S1.3.4、搬運(yùn)機(jī)器人將根據(jù)Q[N] [4]的坐標(biāo)值調(diào)整姿態(tài)，規(guī)劃運(yùn)動(dòng)軌跡和速度，運(yùn)動(dòng)至Q [N] [4]鉛錠處；
[0028]S1.3.5、搬運(yùn)機(jī)器人將根據(jù)Q[N] [5]的坐標(biāo)值調(diào)整姿態(tài)，規(guī)劃運(yùn)動(dòng)軌跡和速度，運(yùn)動(dòng)至Q [N] [5]鉛錠處；
[0029]S1.4、安裝在搬運(yùn)機(jī)器人末端的夾具上的取料行程開(kāi)關(guān)用來(lái)判斷搬運(yùn)機(jī)器人是否運(yùn)動(dòng)至搬運(yùn)的鉛錠位置；PLC采集取料行程開(kāi)關(guān)信號(hào)為真時(shí)，PLC輸出信號(hào)讓夾具執(zhí)行真空吸附作業(yè)；PLC采集取料行程開(kāi)關(guān)信號(hào)為假，PLC輸出報(bào)警信號(hào)，搬運(yùn)機(jī)器人停止工作，報(bào)警器報(bào)警，工作人員前來(lái)檢查排除故障；
[0030]S1.5、夾具對(duì)鉛錠開(kāi)始吸附；
[0031]S1.6、同樣安裝在夾具上的真空壓力開(kāi)關(guān)信號(hào)來(lái)判斷吸附鉛錠的真空值；在真空壓力開(kāi)關(guān)上設(shè)置真空度值等于_75Kpa，搬運(yùn)機(jī)器人在該真空度時(shí)完全可以將單個(gè)鉛錠進(jìn)行吸附搬運(yùn)，真空壓力開(kāi)關(guān)大于等于_75Kpa時(shí)，真空壓力開(kāi)關(guān)不反饋任何信號(hào)，真空度低于_75Kpa時(shí)，真空壓力開(kāi)關(guān)則向PLC反饋吸附失敗信號(hào)，PLC輸出報(bào)警信號(hào)，搬運(yùn)機(jī)器人停止工作，報(bào)警器報(bào)警，工作人員前來(lái)檢查排除故障；
[0032]S1.7、對(duì)鉛錠真空吸附成功后，搬運(yùn)機(jī)器人將執(zhí)行姿態(tài)的調(diào)整，運(yùn)動(dòng)軌跡和速度的規(guī)劃，將鉛錠搬運(yùn)至傳送鏈的上料位置，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)鉛錠的自動(dòng)取料；
[0033]S2、自動(dòng)上料:
[0034]S2.1、搬運(yùn)機(jī)器人將鉛錠搬運(yùn)至傳送鏈上料位置；
[0035]S2.2、通過(guò)安裝在傳送鏈上的上料行程開(kāi)關(guān)用來(lái)判斷搬運(yùn)機(jī)器人是否運(yùn)動(dòng)到上料位置；PLC采集此信號(hào)為真，則執(zhí)行步驟S2.3 ;PLC采集此信號(hào)為假，搬運(yùn)機(jī)器人立即停止運(yùn)行，則執(zhí)行步驟S2.2.1 ；
[0036]S2.2.1、PLC采集上料行程開(kāi)關(guān)為假，PLC輸出報(bào)警信號(hào)，工作人員前來(lái)檢查排除故障，排除故障后，執(zhí)行步驟S2.2.2 ;
[0037]S2.2.2、工作人員排除故障，按下復(fù)位按鈕，搬運(yùn)機(jī)器人將執(zhí)行姿態(tài)的調(diào)整和運(yùn)動(dòng)軌跡以及速度的規(guī)劃，執(zhí)行步驟S2.4 ;
[0038]S2.3,PLC輸出信號(hào)使夾具執(zhí)行破壞吸附動(dòng)作，使其鉛錠平穩(wěn)地放置在上料生產(chǎn)線上;
[0039]S2.4、實(shí)現(xiàn)鉛錠自動(dòng)上料后，執(zhí)行步驟S1.2.1 ；
[0040]S2.5、當(dāng)取料和上料完成后，此時(shí)PLC將同時(shí)給外接的鉛酸蓄電池生產(chǎn)系統(tǒng)發(fā)送上料完成信號(hào)，以銜接整條鉛酸蓄電池生產(chǎn)系統(tǒng)，提高工作效率。
[0041 ] 所述N從5開(kāi)始取值，每次遞減I。
[0042]本發(fā)明的有益效果體現(xiàn)在:本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)