沖床機(jī)械手的控制系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種沖床機(jī)械手的控制系統(tǒng)，包括數(shù)量相同的多臺(tái)沖床、機(jī)械手和控制器，所述控制器包括一臺(tái)主控制器和多臺(tái)的從控制器；所述控制器與機(jī)械手一一對應(yīng)通信連接，所述機(jī)械手和沖床一一對應(yīng)連接；所述機(jī)械手之間依次連接，所述主控制器和多臺(tái)的從控制器依次通信連接；所述機(jī)械手設(shè)有狀態(tài)機(jī)，所述狀態(tài)機(jī)和所述機(jī)械手對應(yīng)的控制器連接。用機(jī)械手代替人工操作，可節(jié)約人工，減少因人為因素造成的誤差，提升產(chǎn)品的品質(zhì)；機(jī)械手與控制器一一對應(yīng)通信連接，控制器之間依次連接，可由主控制器通過控制從控制器，同時(shí)啟動(dòng)或關(guān)閉多臺(tái)機(jī)械手，結(jié)合狀態(tài)機(jī)，解決多臺(tái)機(jī)械手之間的同步問題，實(shí)現(xiàn)沖壓流水線的自動(dòng)化，提高生產(chǎn)效率。
【專利說明】
沖床機(jī)械手的控制系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及控制技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種沖床機(jī)械手的控制系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]目前沖床生產(chǎn)線多以人工操作為主，根據(jù)不同的產(chǎn)品工藝要求，投入的人力也不相同。為了節(jié)省人力提高效率，引入了智能化的機(jī)械手，代替人工進(jìn)行取料和放料等操作。而對于流水線的沖壓操作，則需要采用沖床機(jī)械手多機(jī)互聯(lián)的方法。
[0003]目前沖床機(jī)械手多機(jī)互聯(lián)大多是通過1點(diǎn)來實(shí)現(xiàn)多機(jī)之間的同步操作，通過1點(diǎn)來實(shí)現(xiàn)多機(jī)同步存在接線復(fù)雜，信號(hào)不穩(wěn)定容易受到干擾等問題。
[0004]在申請?zhí)枮?01410141317.7的專利公開文件中，提出了一種伺服控制機(jī)械手及視覺檢測生產(chǎn)線的控制方法，其包括在生產(chǎn)線輸送帶上的多臺(tái)機(jī)械手臂，設(shè)置伺服控制及視覺檢測的集中管理、分散控制系統(tǒng)，該控制系統(tǒng)通過CAN控制總線分別連接多臺(tái)機(jī)械手臂伺服控制系統(tǒng)及視覺檢測系統(tǒng);但該系統(tǒng)主要用于取出的同時(shí)檢測產(chǎn)品，放置到生產(chǎn)線輸送帶上，最后將產(chǎn)品分類擺放，實(shí)現(xiàn)不同產(chǎn)品的快速、精確、高效的檢測及分類擺放，無法完全實(shí)現(xiàn)多臺(tái)機(jī)械手之間的同步操作。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是:提供一種沖床機(jī)械手的控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)沖壓流水線的自動(dòng)化。
[0006]為了解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案為:
[0007]—種沖床機(jī)械手的控制系統(tǒng)，包括數(shù)量相同的多臺(tái)沖床、機(jī)械手和控制器，所述控制器包括一臺(tái)主控制器和多臺(tái)的從控制器;所述控制器與機(jī)械手一一對應(yīng)通信連接，所述機(jī)械手和沖床一一對應(yīng)連接;所述機(jī)械手之間依次連接，所述主控制器和多臺(tái)的從控制器依次通信連接;所述機(jī)械手設(shè)有狀態(tài)機(jī)，所述狀態(tài)機(jī)和所述機(jī)械手對應(yīng)的控制器連接。
[0008]進(jìn)一步地，所述主控制器和多臺(tái)的從控制器通過CAN總線依次通信連接。
[0009]進(jìn)一步地，所述機(jī)械手還設(shè)有沖壓輸出模塊，所述沖壓輸出模塊和所述機(jī)械手對應(yīng)的控制器連接，所述狀態(tài)機(jī)的輸出端和前一臺(tái)機(jī)械手的沖壓輸出模塊連接。
[0010]進(jìn)一步地，所述機(jī)械手還設(shè)有伺服驅(qū)動(dòng)器和伺服電機(jī)，所述伺服驅(qū)動(dòng)器和伺服電機(jī)連接，所述伺服驅(qū)動(dòng)器和所述機(jī)械手對應(yīng)的控制器連接。
[0011]進(jìn)一步地，所述機(jī)械手還設(shè)有多個(gè)伺服驅(qū)動(dòng)器和多個(gè)伺服電機(jī)，所述伺服驅(qū)動(dòng)器和伺服電機(jī)一一對應(yīng)連接，所述伺服驅(qū)動(dòng)器和所述機(jī)械手對應(yīng)的控制器連接。
[0012]進(jìn)一步地，所述機(jī)械手還設(shè)有記錄模塊，所述記錄模塊和伺服驅(qū)動(dòng)器連接，所述記錄模塊和所述機(jī)械手對應(yīng)的控制器連接。
[0013 ]進(jìn)一步地，還包括送料機(jī)，所述送料機(jī)與所述機(jī)械手連接。
[0014]進(jìn)一步地，所述機(jī)械手和控制器為一體化結(jié)構(gòu)。
[0015]本實(shí)用新型的有益效果在于:用機(jī)械手代替人工操作，可節(jié)約人工，減少因人為因素造成的誤差，提升產(chǎn)品的品質(zhì);機(jī)械手之間依次連接，可傳輸機(jī)械手之間的信號(hào);機(jī)械手與控制器一一對應(yīng)通信連接，控制器之間依次連接，可由主控制器通過控制從控制器，同時(shí)啟動(dòng)或關(guān)閉多臺(tái)機(jī)械手，結(jié)合狀態(tài)機(jī)，解決多臺(tái)機(jī)械手之間的同步問題，實(shí)現(xiàn)沖壓流水線的自動(dòng)化，提高生產(chǎn)效率。
【附圖說明】
[0016]圖1為本實(shí)用新型一種沖床機(jī)械手的控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017]圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例一的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]標(biāo)號(hào)說明:
[0019]1、沖床;2、機(jī)械手;3、控制器;4、狀態(tài)機(jī);5、沖壓輸出模塊;6、伺服驅(qū)動(dòng)器;7、伺服電機(jī);8、記錄模塊;9、送料機(jī)；
[0020]31、主控制器;32、從控制器。
【具體實(shí)施方式】
[0021]為詳細(xì)說明本實(shí)用新型的技術(shù)內(nèi)容、所實(shí)現(xiàn)目的及效果，以下結(jié)合實(shí)施方式并配合附圖詳予說明。
[0022]本實(shí)用新型最關(guān)鍵的構(gòu)思在于:通過多臺(tái)沖床、機(jī)械手和控制器之間的連接關(guān)系，結(jié)合狀態(tài)機(jī)，實(shí)現(xiàn)沖壓流水線的自動(dòng)化。
[0023]請參閱圖1，一種沖床機(jī)械手的控制系統(tǒng)，包括數(shù)量相同的多臺(tái)沖床、機(jī)械手和控制器，所述控制器包括一臺(tái)主控制器和多臺(tái)的從控制器;所述控制器與機(jī)械手一一對應(yīng)通信連接，所述機(jī)械手和沖床一一對應(yīng)連接;所述機(jī)械手之間依次連接，所述主控制器和多臺(tái)的從控制器依次通信連接;所述機(jī)械手設(shè)有狀態(tài)機(jī)，所述狀態(tài)機(jī)和所述機(jī)械手對應(yīng)的控制器連接。
[0024]從上述描述可知，本實(shí)用新型的有益效果在于:通過設(shè)置多臺(tái)控制器并在多臺(tái)控制器中指定一臺(tái)為主控制器，可以通過主控制器同時(shí)控制多臺(tái)機(jī)械手，并通過設(shè)置狀態(tài)機(jī)，控制機(jī)械手的狀態(tài)跳變，解決多臺(tái)機(jī)械手之間的同步問題，實(shí)現(xiàn)沖壓流水線的自動(dòng)化，提高生產(chǎn)效率。
[0025]進(jìn)一步地，所述主控制器和多臺(tái)的從控制器通過CAN總線依次通信連接。
[0026]由上述描述可知，控制器之間通過CAN總線連接，接線簡單，信號(hào)穩(wěn)定。
[0027]進(jìn)一步地，所述機(jī)械手還設(shè)有沖壓輸出模塊，所述沖壓輸出模塊和所述機(jī)械手對應(yīng)的控制器連接，所述狀態(tài)機(jī)的輸出端和前一臺(tái)機(jī)械手的沖壓輸出模塊連接。
[0028]由上述描述可知，通過設(shè)置沖壓輸出模塊并與下一臺(tái)狀態(tài)機(jī)的輸出端連接，可根據(jù)機(jī)械手本機(jī)狀態(tài)和與其連接的下一臺(tái)機(jī)械手的狀態(tài)，判斷是否輸出沖壓信號(hào)，提高沖床生產(chǎn)加工的安全性。
[0029]進(jìn)一步地，所述機(jī)械手還設(shè)有伺服驅(qū)動(dòng)器和伺服電機(jī)，所述伺服驅(qū)動(dòng)器和伺服電機(jī)連接，所述伺服驅(qū)動(dòng)器和所述機(jī)械手對應(yīng)的控制器連接。
[0030]由上述描述可知，由伺服驅(qū)動(dòng)器發(fā)送脈沖給伺服電機(jī)，使伺服電機(jī)開始運(yùn)行，通過控制發(fā)送脈沖的速度來控制伺服電機(jī)的轉(zhuǎn)速，使電機(jī)可以平穩(wěn)的運(yùn)行。
[0031]進(jìn)一步地，所述機(jī)械手還設(shè)有多個(gè)伺服驅(qū)動(dòng)器和多個(gè)伺服電機(jī)，所述伺服驅(qū)動(dòng)器和伺服電機(jī)一一對應(yīng)連接，所述伺服驅(qū)動(dòng)器和所述機(jī)械手對應(yīng)的控制器連接。
[0032]由上述描述可知，通過設(shè)置多個(gè)伺服驅(qū)動(dòng)器和伺服電機(jī)，使機(jī)械手可多軸運(yùn)動(dòng)，提高機(jī)械手的靈活性。
[0033]進(jìn)一步地，所述機(jī)械手還設(shè)有記錄模塊，所述記錄模塊和伺服驅(qū)動(dòng)器連接，所述記錄模塊和所述機(jī)械手對應(yīng)的控制器連接。
[0034]由上述描述可知，通過設(shè)置記錄模塊，記錄伺服驅(qū)動(dòng)器輸出的位置信息，實(shí)現(xiàn)手動(dòng)拖動(dòng)示教，可不必對每個(gè)伺服電機(jī)進(jìn)行單獨(dú)設(shè)置，簡化了教導(dǎo)步驟，提高了效率。
[0035]進(jìn)一步地，還包括送料機(jī)，所述送料機(jī)與所述機(jī)械手連接。
[0036]由上述描述可知，可實(shí)現(xiàn)沖床流水線的全自動(dòng)化操作。
[0037]進(jìn)一步地，所述機(jī)械手和控制器為一體化結(jié)構(gòu)。
[0038]實(shí)施例一
[0039]請參照圖1-2，本實(shí)用新型的實(shí)施例一為:一種沖床機(jī)械手的控制系統(tǒng)，可用于沖床生產(chǎn)線，包括數(shù)量相同的多臺(tái)沖床1、機(jī)械手2和控制器3，所述控制器3包括一臺(tái)主控制器31和多臺(tái)的從控制器32;所述控制器3與機(jī)械手2—一對應(yīng)通信連接，所述機(jī)械手2和沖床I一一對應(yīng)連接;所述機(jī)械手2之間依次連接，可選地，機(jī)械手之間為硬件1點(diǎn)連接;所述主控制器31和多臺(tái)的從控制器32依次通信連接，進(jìn)一步地，通過CAN總線依次通信連接，采用CANOpen通信協(xié)議;所述機(jī)械手2設(shè)有狀態(tài)機(jī)4，所述狀態(tài)機(jī)4和所述機(jī)械手2對應(yīng)的控制器3連接;所述機(jī)械手2還設(shè)有沖壓輸出模塊5，所述沖壓輸出模塊5和所述機(jī)械手2對應(yīng)的控制器3連接，所述狀態(tài)機(jī)4的輸出端和前一臺(tái)機(jī)械手2的沖壓輸出模塊5連接;所述沖壓輸出模塊5還和所述機(jī)械手2對應(yīng)的沖床I連接。
[0040]在所述沖床機(jī)械手的控制系統(tǒng)中，可任意指定一臺(tái)控制器3為主控制器31，其他控制器3為從控制器32，從控制器32的運(yùn)行和停止受主控制器31的控制。可選地，當(dāng)主控制器31轉(zhuǎn)到自動(dòng)狀態(tài)時(shí)，聯(lián)機(jī)狀態(tài)下的所有從控制器32也轉(zhuǎn)到自動(dòng)狀態(tài)，按下主控制器31上面的啟動(dòng)按鈕，主控制器31接收啟動(dòng)指令，所有控制器3進(jìn)入啟動(dòng)狀態(tài)。第一臺(tái)機(jī)械手2開始取料、放料，第一臺(tái)沖床I沖壓，沖壓完成以后下一臺(tái)機(jī)械手2開始取料、放料，第二臺(tái)沖床I沖壓，以此類推。當(dāng)需要停止生產(chǎn)時(shí)，按下主控制器31上的停止按鈕，主控制器31接收到停止指令后，等待沖床I上面的所有產(chǎn)品完成沖壓并全部被機(jī)械手2取走后，機(jī)械手2進(jìn)入停止待機(jī)狀態(tài)，把主控制器31轉(zhuǎn)到暫停狀態(tài)，所有的從控制器32也轉(zhuǎn)為暫停狀態(tài)。
[0041 ]前后機(jī)械手2之間的狀態(tài)通過狀態(tài)機(jī)4來控制，例如機(jī)械手2的等待取料、取料中、取料完成、等待放料、放料中和放料完成等操作狀態(tài)的跳變由狀態(tài)機(jī)4控制。
[0042]機(jī)械手2可檢測當(dāng)前的操作狀態(tài)，若處于安全狀態(tài)，例如處于取料完成或放料完成等操作狀態(tài)，則狀態(tài)機(jī)4的輸出端輸出安全信號(hào);若一機(jī)械手2的狀態(tài)機(jī)4的輸入端接收到所述安全信號(hào)，且所述機(jī)械手2的沖壓輸出模塊5同時(shí)接收到與其連接的下一臺(tái)機(jī)械手2的狀態(tài)機(jī)4輸出的安全信號(hào)，則控制器3控制沖壓輸出模塊5輸出沖壓信號(hào)至沖床I，沖床I開始沖壓，也就是說，只有當(dāng)本臺(tái)機(jī)械手2和下一臺(tái)機(jī)械手2同時(shí)處于安全狀態(tài)時(shí)，才允許沖床I進(jìn)行沖壓。
[0043]所述機(jī)械手2還設(shè)有伺服驅(qū)動(dòng)器6和伺服電機(jī)7，所述伺服驅(qū)動(dòng)器6和伺服電機(jī)7連接，所述伺服驅(qū)動(dòng)器6和所述機(jī)械手2對應(yīng)的控制器3連接;可選地，所述伺服驅(qū)動(dòng)器6和伺服電機(jī)7可設(shè)有多臺(tái)且一一對應(yīng)連接。伺服驅(qū)動(dòng)器6通過控制發(fā)送脈沖的速度來控制伺服電機(jī)7的轉(zhuǎn)速，使伺服電機(jī)7可以平穩(wěn)的運(yùn)行;可選地，可采用S曲線加減速算法來控制脈沖發(fā)送的速度。
[0044]所述機(jī)械手2還設(shè)有記錄模塊8，所述記錄模塊8和伺服驅(qū)動(dòng)器6連接。關(guān)閉伺服使能后，可以手動(dòng)的拖動(dòng)機(jī)械手2手臂到某一個(gè)位置，記錄伺服編碼器，即伺服驅(qū)動(dòng)器6的輸出端反饋的位置信息，把該位置記為位置a，再拖動(dòng)機(jī)械手2手臂到另一個(gè)位置，記錄伺服編碼器的反饋位置，把該位置記為位置b，位置a和位置b均保存有各個(gè)伺服電機(jī)7的位置信息，這樣就不用對每個(gè)伺服電機(jī)7的位置進(jìn)行單獨(dú)設(shè)置，通過手動(dòng)拖動(dòng)示教簡化了教導(dǎo)步驟。
[0045]可選地，該系統(tǒng)還包括送料機(jī)9，所述送料機(jī)9與所述機(jī)械手2連接，可選地，所述送料機(jī)9與機(jī)械手2通過硬件1點(diǎn)通信連接。
[0046]可選地，所述機(jī)械手2和控制器3為一體化結(jié)構(gòu)。
[0047]可選地，針對不同的沖床類型，如脈沖型、齒輪型和連續(xù)型，可以設(shè)置三種不同的沖壓控制方式。
[0048]綜上所述，本實(shí)用新型提供的一種沖床機(jī)械手的控制系統(tǒng)，用機(jī)械手代替人工操作，可節(jié)約人工，減少因人為因素造成的誤差，提升產(chǎn)品的品質(zhì);且可實(shí)現(xiàn)沖壓流水線的自動(dòng)化，提高生成效率;通過對輸出沖壓信號(hào)的安全限制，提高沖床生產(chǎn)加工的安全性;通過伺服驅(qū)動(dòng)器控制發(fā)送脈沖的速度來控制伺服電機(jī)的轉(zhuǎn)速，使電機(jī)可以平穩(wěn)的運(yùn)行;通過設(shè)置多個(gè)伺服驅(qū)動(dòng)器和伺服電機(jī)，提高機(jī)械手的靈活性;通過設(shè)置記錄模塊，實(shí)現(xiàn)手動(dòng)拖動(dòng)示教，進(jìn)一步提尚了效率。
[0049]以上所述僅為本實(shí)用新型的實(shí)施例，并非因此限制本實(shí)用新型的專利范圍，凡是利用本實(shí)用新型說明書及附圖內(nèi)容所作的等同變換，或直接或間接運(yùn)用在相關(guān)的技術(shù)領(lǐng)域，均同理包括在本實(shí)用新型的專利保護(hù)范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種沖床機(jī)械手的控制系統(tǒng)，其特征在于:包括數(shù)量相同的多臺(tái)沖床、機(jī)械手和控制器，所述控制器包括一臺(tái)主控制器和多臺(tái)的從控制器； 所述控制器與機(jī)械手一一對應(yīng)通信連接，所述機(jī)械手和沖床一一對應(yīng)連接;所述機(jī)械手之間依次連接，所述主控制器和多臺(tái)的從控制器依次通信連接； 所述機(jī)械手設(shè)有狀態(tài)機(jī)，所述狀態(tài)機(jī)和所述機(jī)械手對應(yīng)的控制器連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的沖床機(jī)械手的控制系統(tǒng)，其特征在于:所述主控制器和多臺(tái)的從控制器通過CAN總線依次通信連接。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的沖床機(jī)械手的控制系統(tǒng)，其特征在于:所述機(jī)械手還設(shè)有沖壓輸出模塊，所述沖壓輸出模塊和所述機(jī)械手對應(yīng)的控制器連接，所述狀態(tài)機(jī)的輸出端和前一臺(tái)機(jī)械手的沖壓輸出模塊連接。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的沖床機(jī)械手的控制系統(tǒng)，其特征在于:所述機(jī)械手還設(shè)有伺服驅(qū)動(dòng)器和伺服電機(jī)，所述伺服驅(qū)動(dòng)器和伺服電機(jī)連接，所述伺服驅(qū)動(dòng)器和所述機(jī)械手對應(yīng)的控制器連接。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的沖床機(jī)械手的控制系統(tǒng)，其特征在于:所述機(jī)械手還設(shè)有多個(gè)伺服驅(qū)動(dòng)器和多個(gè)伺服電機(jī)，所述伺服驅(qū)動(dòng)器和伺服電機(jī)一一對應(yīng)連接，所述伺服驅(qū)動(dòng)器和所述機(jī)械手對應(yīng)的控制器連接。6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的沖床機(jī)械手的控制系統(tǒng)，其特征在于:所述機(jī)械手還設(shè)有記錄模塊，所述記錄模塊和伺服驅(qū)動(dòng)器連接，所述記錄模塊和所述機(jī)械手對應(yīng)的控制器連接。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的沖床機(jī)械手的控制系統(tǒng)，其特征在于:還包括送料機(jī)，所述送料機(jī)與所述機(jī)械手連接。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的沖床機(jī)械手的控制系統(tǒng)，其特征在于:所述機(jī)械手和控制器為一體化結(jié)構(gòu)。
【文檔編號(hào)】G05B19/418GK205540224SQ201620093856
【公開日】2016年8月31日
【申請日】2016年1月29日
【發(fā)明人】苗立曉, 孫毅, 冷麗, 董改田, 張衛(wèi)鋒
【申請人】深圳市華成工業(yè)控制有限公司