本發(fā)明機(jī)械手吸盤夾具技術(shù)領(lǐng)域，具體而言，涉及一種機(jī)械手吸盤夾具的吸盤高度自動(dòng)控制方法。

背景技術(shù)：

機(jī)械手吸盤夾具廣泛應(yīng)用于玻璃搬運(yùn)，鈑金沖壓，食品藥品藥品包裝，電子器件組裝等多個(gè)行業(yè)。

現(xiàn)有的機(jī)械手吸盤夾具根據(jù)待夾持工件夾持點(diǎn)位分布情況和點(diǎn)位數(shù)量的多少，在夾具設(shè)計(jì)之初便確定了吸盤的高度和分布位置，吸盤和工件基本上是一一對(duì)應(yīng)關(guān)系，一副夾具一般只能用于一類工件。在生產(chǎn)實(shí)踐中，針對(duì)工件夾持點(diǎn)位高度變化不太大的新工件，一般的技術(shù)人員會(huì)手工測(cè)量前后兩個(gè)工件夾持點(diǎn)位的高度差，如果高度差在吸盤螺紋副可調(diào)節(jié)范圍內(nèi)，則手動(dòng)對(duì)吸盤高度進(jìn)行逐一調(diào)整。這種辦法只對(duì)工件夾持點(diǎn)位位置分布基本沒(méi)變化，夾持點(diǎn)高度變化較小的工件有效，而且人工調(diào)整麻煩，廢時(shí)間，調(diào)整不精確，對(duì)于連續(xù)性較強(qiáng)的中高度生產(chǎn)線，無(wú)法適應(yīng)。針對(duì)前后變化比較大的新類型工件，就必須要做一副新的夾具，整體更換夾具。這種辦法對(duì)于中小批量產(chǎn)品制造，特別是新品的小規(guī)模試產(chǎn)，產(chǎn)品變化周期快，夾具使用后，閑置嚴(yán)重，不經(jīng)濟(jì)。

實(shí)際上，在機(jī)械手吸盤夾具的吸盤往往是大同小異，可以通用的，吸盤夾具的變化主要是夾具機(jī)架的變化。業(yè)內(nèi)普遍認(rèn)為，更換產(chǎn)品，更換夾具是理所應(yīng)當(dāng)?shù)?，因?yàn)閵A具上的吸盤高度是確定的，這種固有思維，在傳統(tǒng)生產(chǎn)線，產(chǎn)品變化很少的情況下，夾具相對(duì)較少，經(jīng)濟(jì)成本不明顯，但是在高柔性的生產(chǎn)線上，小批量，多品種規(guī)格產(chǎn)品，個(gè)性化定制生產(chǎn)是常態(tài)，之前的辦法已經(jīng)無(wú)法適應(yīng)這種高頻率變化。

如果能找到一種方法在不更換吸盤夾具的情況下，自動(dòng)控制吸盤的高度，那么用這種方法制造的機(jī)械手吸盤夾具柔性會(huì)大大增加，對(duì)產(chǎn)品的適應(yīng)性會(huì)更好，更好適應(yīng)柔性化生產(chǎn)線，同時(shí)夾具費(fèi)用在產(chǎn)品制造成本的比重也會(huì)大幅度降低，經(jīng)濟(jì)效益明顯。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種機(jī)械手吸盤夾具的吸盤高度自動(dòng)控制方法，用于解決現(xiàn)有機(jī)械手吸盤夾具吸盤高度不可調(diào)的問(wèn)題，以達(dá)到在柔性生產(chǎn)線中換產(chǎn)品不換夾具目的。

為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的，采用的技術(shù)方案為：一種機(jī)械手吸盤夾具的吸盤高度自動(dòng)控制方法，包括如下控制步驟：

1)將系統(tǒng)程序初始化，系統(tǒng)自檢；

2)將機(jī)械手回參考點(diǎn)，真空系統(tǒng)卸壓，氣缸活塞桿回零位，放置新批次工件；

3)氣缸活塞桿運(yùn)動(dòng)，帶動(dòng)吸盤移動(dòng)至工件吸附表面，數(shù)字真空壓力表檢測(cè)吸盤真空度達(dá)到參考值范圍，氣缸活塞桿停止運(yùn)動(dòng)，并將位置數(shù)據(jù)傳送至控制系統(tǒng)，真空系統(tǒng)進(jìn)入保壓狀態(tài)，并將保壓真空度數(shù)值傳送至控制系統(tǒng)；

4)機(jī)械手抓取工件至目標(biāo)位置，然后真空系統(tǒng)卸壓，釋放工件，機(jī)械手回到待抓取工件位置，抓取工件，然后真空系統(tǒng)進(jìn)入保壓狀態(tài)；

5)重復(fù)步驟4)直到作業(yè)任務(wù)完成。

進(jìn)一步，所述步驟3)的吸盤真空度未達(dá)到參考值范圍，則氣缸繼續(xù)運(yùn)動(dòng)，直到吸盤真空度達(dá)到參考值范圍才執(zhí)行之后動(dòng)作，所述的真空系統(tǒng)在保壓狀態(tài)下的真空度，一直處于系統(tǒng)動(dòng)態(tài)監(jiān)控中，所述氣缸活塞桿位置數(shù)據(jù)，一直處于系統(tǒng)動(dòng)態(tài)監(jiān)控中。

進(jìn)一步，所述步驟5)執(zhí)行結(jié)束后可直接跳轉(zhuǎn)到步驟2)。

本發(fā)明通過(guò)控制連接于吸盤上部的氣缸運(yùn)動(dòng)，來(lái)控制機(jī)械手吸盤夾具的吸盤高度。吸盤與工件表面接觸后形成密閉空間，密閉空間形成真空度，經(jīng)過(guò)數(shù)字真空壓力表進(jìn)一步把真空度信號(hào)反饋給控制系統(tǒng)，進(jìn)而調(diào)整氣缸的動(dòng)作。機(jī)械手在抓取過(guò)程中，真空系統(tǒng)處于保壓狀態(tài)，真空度和氣缸活塞桿位置情況，一直在系統(tǒng)動(dòng)態(tài)監(jiān)控下，確保吸盤夾具夾持工件安全。當(dāng)生產(chǎn)線產(chǎn)品變化時(shí)，控制系統(tǒng)控制氣缸動(dòng)作，直到吸盤與新工件表面接觸，新形成的密閉空間的真空度數(shù)值達(dá)到新工件夾持力量要求數(shù)值范圍，氣缸停止動(dòng)作，每個(gè)或每組吸盤達(dá)到新位置，共同組成一個(gè)新的吸附面，相當(dāng)于變成了一副新吸盤夾具，整個(gè)變化過(guò)程不用停機(jī)，在兩個(gè)批次生產(chǎn)間隙就可變換完成。本發(fā)明的控制系統(tǒng)可以采用PLC控制，也可用單片機(jī)。

采用本發(fā)明的有益效果是，實(shí)現(xiàn)了吸盤高度自動(dòng)控制，一副夾具適應(yīng)多種產(chǎn)品，使得機(jī)械手吸盤夾具柔性大大增加，在線調(diào)節(jié)吸盤高度，更好得適應(yīng)了現(xiàn)代柔性化生產(chǎn)線，同時(shí)大幅降低了夾具設(shè)計(jì)制造成本，具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明的控制流程圖。

具體實(shí)施方式

下面通過(guò)具體的實(shí)施例子并結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。

如圖1所示，一種機(jī)械手吸盤夾具的吸盤高度自動(dòng)控制方法，包括如下控制步驟：1)將系統(tǒng)程序初始化，系統(tǒng)自檢；2)將機(jī)械手回參考點(diǎn)，真空系統(tǒng)卸壓，氣缸活塞桿回零位，放置新批次工件；3)氣缸活塞桿運(yùn)動(dòng)，帶動(dòng)吸盤移動(dòng)至工件吸附表面，數(shù)字真空壓力表檢測(cè)吸盤真空度達(dá)到參考值范圍，氣缸活塞桿停止運(yùn)動(dòng)，并將位置數(shù)據(jù)傳送至控制系統(tǒng)，真空系統(tǒng)進(jìn)入保壓狀態(tài)，并將保壓真空度數(shù)值傳送至控制系統(tǒng)；4)機(jī)械手抓取工件至目標(biāo)位置，然后真空系統(tǒng)卸壓，釋放工件，機(jī)械手回到待抓取工件位置，抓取工件，然后真空系統(tǒng)進(jìn)入保壓狀態(tài)；5)重復(fù)步驟4)直到作業(yè)任務(wù)完成。所述步驟3)的吸盤真空度未達(dá)到參考值范圍，則氣缸繼續(xù)運(yùn)動(dòng)，直到吸盤真空度達(dá)到參考值范圍才執(zhí)行之后動(dòng)作。所述的真空系統(tǒng)在保壓狀態(tài)下的真空度，一直處于系統(tǒng)動(dòng)態(tài)監(jiān)控中。所述氣缸活塞桿位置數(shù)據(jù)，一直處于系統(tǒng)動(dòng)態(tài)監(jiān)控中。所述步驟5)執(zhí)行結(jié)束后可直接跳轉(zhuǎn)到步驟2)。

本發(fā)明通過(guò)控制連接于吸盤上部的氣缸運(yùn)動(dòng)，來(lái)控制機(jī)械手吸盤夾具的吸盤高度。吸盤與工件表面接觸后形成密閉空間，密閉空間形成真空度，經(jīng)過(guò)數(shù)字真空壓力表進(jìn)一步把真空度信號(hào)反饋給控制系統(tǒng)，進(jìn)而調(diào)整氣缸的動(dòng)作。機(jī)械手在抓取過(guò)程中，真空系統(tǒng)處于保壓狀態(tài)，真空度和氣缸活塞桿位置情況，一直在系統(tǒng)動(dòng)態(tài)監(jiān)控下，確保吸盤夾具夾持工件安全。當(dāng)生產(chǎn)線產(chǎn)品變化時(shí)，控制系統(tǒng)控制氣缸動(dòng)作，直到吸盤與新工件表面接觸，新形成的密閉空間的真空度數(shù)值達(dá)到新工件夾持力量要求數(shù)值范圍，氣缸停止動(dòng)作，每個(gè)或每組吸盤達(dá)到新位置，共同組成一個(gè)新的吸附面，相當(dāng)于變成了一副新吸盤夾具，整個(gè)變化過(guò)程不用停機(jī)，在兩個(gè)批次生產(chǎn)間隙就可變換完成。在該實(shí)施例中，控制系統(tǒng)選用四門子S7-200PLC，控制氣缸動(dòng)作的氣動(dòng)回路設(shè)有三位四通電磁換向閥，節(jié)流閥，氣動(dòng)三聯(lián)件，氣源由空壓機(jī)提供。吸盤采用擺動(dòng)型帶緩沖桿的吸盤，氣缸采用帶位置檢測(cè)的雙作用圓形氣缸。

以上所述僅為本發(fā)明的實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。