一種具備負壓檢測功能的機械控制裝置及其控制方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及沖壓控制技術領域，尤其是一種具備負壓檢測功能的機械控制裝置。
【背景技術】
[0002]非連續(xù)沖壓生產(chǎn)主要以人工上下料和操作機床為主，存在自動化程度低、安全事故多、工作環(huán)境噪音大、質(zhì)量穩(wěn)定性欠佳等問題。受勞動力成本的不斷攀升影響，客觀上也需要取代人工的自動化先進裝備。當前國內(nèi)人力成本不斷攀升，年輕的勞動者一般不愿意從事這類工作，勞動密集型沖壓生產(chǎn)正面臨越來越嚴重的用工荒。采用機器人取代人，對傳統(tǒng)沖壓生產(chǎn)工藝進行改進，是解決用工難和提升傳統(tǒng)沖壓行業(yè)技術水平的一種重要途徑。具有通用性好的六自由度機器人，因價格高、體積較大、運動能力富余、末端執(zhí)行器需要二次開發(fā)等原因，難以應用于沖壓生產(chǎn)的物料搬運。相反，針對沖壓產(chǎn)品工藝特點設計的，具有四自由度或五自由度的簡易機械手，因成本低、直接使用等優(yōu)點而受到青睞。
[0003]現(xiàn)有的整體式?jīng)_壓移動自動生產(chǎn)線，存在變更生產(chǎn)線困難，設備成本高等問題，難以滿足多品種，小批量沖壓生產(chǎn)的需要。多自由度沖壓搬運機器人可取代人，完成上下料工作。研發(fā)與產(chǎn)品沖壓工藝相適應的多自由度機器人以及由此配合沖床等設備構(gòu)建的沖壓自動生產(chǎn)線，可最大限度地提高生產(chǎn)效率、降低生產(chǎn)成本、提升產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定性、改善沖壓生產(chǎn)環(huán)境，改進沖壓生產(chǎn)工藝，提升沖壓生產(chǎn)水平具有重要意義。
[0004]采用機器人輔助的全自動生產(chǎn)流水線已被廣泛應用于大批量生產(chǎn)中，如汽車車架焊接，在這些系統(tǒng)中，常采用分布式控制模式，各個對象具有自己獨立的控制器，能完成各自規(guī)定的動作。對象之間通過某種通信方式組成網(wǎng)絡，由上位機和各對象之間進行信息傳遞，實現(xiàn)多機械手、工裝設備之間的協(xié)作。
[0005]這種模式在實時性要求高、動態(tài)多變環(huán)境的系統(tǒng)中具有優(yōu)勢，系統(tǒng)組建快速簡單，但成本相對較高，協(xié)作難度大。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]為了克服現(xiàn)有的技術的不足，本發(fā)明提供了一種具備負壓檢測功能的機械控制裝置。
[0007]本發(fā)明解決其技術問題所采用的技術方案是:一種具備負壓檢測功能的機械控制裝置，包括控制器、沖床、機械手和翻轉(zhuǎn)臺，所述沖床的輸入輸出信號控制端與所述控制器的I/O接口電連接，所述機械手的輸入輸出信號控制端通過M/II總線與所述控制器電性連接，所述翻轉(zhuǎn)臺的輸入信號控制端與所述控制器的I/O接口電連接，所述沖床用于沖壓待沖壓物，所述翻轉(zhuǎn)臺用于將待沖壓物體翻轉(zhuǎn)一次，所述機械手，用于將物理位置上的待沖壓物移動。
[0008]所述翻轉(zhuǎn)臺包括底座、支架、驅(qū)動機構(gòu)、旋轉(zhuǎn)機構(gòu)、旋轉(zhuǎn)支撐機構(gòu)和夾持機構(gòu)，所述支架設于所述底座的一側(cè)，所述驅(qū)動機構(gòu)驅(qū)動所述旋轉(zhuǎn)支撐機構(gòu)沿所述支架上下移動，所述旋轉(zhuǎn)機構(gòu)用于驅(qū)動所述夾持機構(gòu)沿著所述旋轉(zhuǎn)支撐機構(gòu)旋轉(zhuǎn)；所述夾持機構(gòu)用于夾持待沖壓物；且所述翻轉(zhuǎn)臺上設有感應傳感器，用于實時檢測翻轉(zhuǎn)臺上的待翻轉(zhuǎn)的沖壓物是否掉落。
[0009]根據(jù)本發(fā)明的另一個實施例，進一步包括，所述驅(qū)動機構(gòu)包括步進電機、聯(lián)軸器、軸承和直線軸承；所述旋轉(zhuǎn)支撐機構(gòu)包括側(cè)梁、固定梁、活動梁、連接板，所述旋轉(zhuǎn)支撐機構(gòu)的下方設有氣缸，所述活動梁的下方設有固定梁，固定梁的下端上設有浮動接頭安裝板，浮動接頭安裝板與氣缸間設有浮動接頭，所述夾持機構(gòu)包括一對夾具安裝板，所述氣缸驅(qū)動所述側(cè)梁在支架上上下移動。
[0010]根據(jù)本發(fā)明的另一個實施例，進一步包括，所述旋轉(zhuǎn)機構(gòu)包括旋轉(zhuǎn)板和旋轉(zhuǎn)軸，所述轉(zhuǎn)板設于側(cè)梁的外側(cè)面上，旋轉(zhuǎn)軸與旋轉(zhuǎn)板配合轉(zhuǎn)動連接，軸承通過軸承座與旋轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動連接，聯(lián)軸器通過定位套與軸承傳動連接，聯(lián)軸器的外側(cè)設有馬達安裝板，步進電機設于馬達安裝板的外側(cè)面上，所述馬達安裝板的上下兩端均設有旋轉(zhuǎn)座側(cè)板，所述旋轉(zhuǎn)機構(gòu)驅(qū)動所述夾具安裝板在所述側(cè)梁上旋轉(zhuǎn)。
[0011]根據(jù)本發(fā)明的另一個實施例，進一步包括，所述側(cè)梁的上下兩端分別設有上連接板和下連接板，所述上連接板和下連接板間設有兩根導柱，一所述夾具安裝板的通過連接支架安裝于活動梁上，另一夾具安裝板通過連接支架安裝于固定梁上。
[0012]根據(jù)本發(fā)明的另一個實施例，進一步包括，所述側(cè)梁和夾具安裝板間設有緩沖墊。
[0013]根據(jù)本發(fā)明的另一個實施例，進一步包括，所述連接板上設有感應傳感器，且所述連接板上設有感應器支架用于支撐感應傳感器。
[0014]根據(jù)本發(fā)明的另一個實施例，進一步包括，所述控制器為MP2300控制器，內(nèi)置基本伺服模塊、擴展伺服模塊、I/o接口電路和以太網(wǎng)接口電路。
[0015]根據(jù)本發(fā)明的另一個實施例，進一步包括，還包括顯示模塊、交換機和PC機，所述顯示模塊和PC機通過所述交換機與所述控制器電連接。
[0016]一種具備負壓檢測功能的機械控制裝置的控制方法，包括如下步驟:
51、初始化檢查，對控制裝置進行系統(tǒng)初始化和狀態(tài)檢查，查看是否存在異常，存在異常，則進入報警程序；不存在異常，進入步驟S2 ;
52、選擇工作模式，選擇手動控制模式或自動控制模式，完成零點復歸；
53、選擇手動控制模式，選擇點動操作、定長運動操作或單軸手動回零點操作；
54、選擇自動控制模式，控制裝置自動判斷是否零點復歸，若沒有完成，則執(zhí)行零點復歸，若完成，系統(tǒng)選擇單機單步、單機單周期、單機連續(xù)或整線連續(xù)，并執(zhí)行對應操作。
[0017]根據(jù)本發(fā)明的另一個實施例，進一步包括，一種具備負壓檢測功能的機械控制裝置的控制方法，包括如下步驟:
D1、初始化檢查，對控制裝置進行系統(tǒng)初始化和狀態(tài)檢查，檢查沖床、翻轉(zhuǎn)臺和機械手的初位置、負壓等初始狀態(tài)是否正常；
D2、判斷是否從第一工位開始，若從第一工位開始，進入步驟D3，若沒有，設置開始工位序號；
D3、啟動該工位，進入下一步；
D4、自動檢查當前工位運行條件是否滿足運行需求，若不滿足，系統(tǒng)自動進入等待狀態(tài)并自檢，若滿足運行需求，進入下一步；
D5、執(zhí)行該工位操作，完成后，自動啟動下一工位； D6、自動檢查判斷工件是否異常落下，若沒有，返回步驟D1，繼續(xù)進入下一周期操作；若存在工件異常落下，進入暫停步驟D7 ;
D7、暫停后，由人工檢查工件狀態(tài)是否正常？若不正常，產(chǎn)品廢棄，并設置狀態(tài)信息；若正常，人工將工件放入下一工位，并設置工件放入正常，停止暫停，返回步驟D1，進行下一周期操作。
[0018]本發(fā)明的有益效果是:
(1)本發(fā)明的一種具備負壓檢測功能的機械控制裝置及其控制方法，基于一個控制器的多個機械手、沖床、翻轉(zhuǎn)臺的集中式控制。通過簡單的站號設置，控制器即可對不同的設備實施獨立的控制，基于M/II高速(不小于10Mbps)總線的脈沖發(fā)送，可使機械手達到8秒左右的動作節(jié)拍，滿足產(chǎn)品質(zhì)量和穩(wěn)定性需求；
(2)本發(fā)明的一種具備負壓檢測功能的機械控制裝置及其控制方法，包括翻轉(zhuǎn)臺，翻轉(zhuǎn)臺可根據(jù)需要，將沖壓物翻轉(zhuǎn)，再通過機械手送至下一個沖床上繼續(xù)沖壓，滿足需求；
(3)本發(fā)明的一種具備負壓檢測功能的機械控制裝置及其控制方法，翻轉(zhuǎn)臺上設有感應傳感器，用于實時檢測翻轉(zhuǎn)臺上的待翻轉(zhuǎn)的沖壓物是否掉落；
(4)本發(fā)明的一種具備負壓檢測功能的機械控制裝置及其控制方法，控制器內(nèi)置以太網(wǎng)接口電路，通過網(wǎng)絡通信方式，便于本發(fā)明的一種具備負壓檢測功能的機械控制裝置融入更廣泛的柔性制造系統(tǒng)和物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)，實現(xiàn)遠程操控。
【附圖說明】
[0019]圖1是本發(fā)明的翻轉(zhuǎn)臺的主視圖。
[0020]圖2是本發(fā)明的翻轉(zhuǎn)臺的側(cè)視圖。
[0021 ] 圖3是本發(fā)明的翻轉(zhuǎn)臺的俯視圖。
[0022]圖4是本發(fā)明的一種具備負壓檢測功能的機械控制裝置的控制方法的控制流程圖。
[0023]圖5是本發(fā)明的一種具備負壓檢測功能的機械控制裝置的連續(xù)運行控制的控制方法的控制流程圖。
【具體實施方式】
[0024]下面對本發(fā)明的實施例作詳細說明，本實施例在以本發(fā)明技術方案為前提下進行實施，給出了詳細的實施方式和具體的操作過程，但本發(fā)明的保護范圍不限于下述的實施例。
[0025]一種具備負壓檢測功能的機械控制裝置，包括控制器、沖床、機械手和翻轉(zhuǎn)臺，沖床的輸入輸出信號控制端與所述控制器的I/o接口電連接，機械手的輸入輸出信號控制端通過M/II總線與所述控制器電性連接，翻轉(zhuǎn)臺的輸入信號控制端與所述控制器的I/O接口電連接，沖床用于沖壓待沖壓物，翻轉(zhuǎn)臺用于將待沖壓物體翻轉(zhuǎn)一次，機械手，用于將物理位置上的待沖壓物移動。
[0026]參見圖1-圖3，圖1是本發(fā)明的翻轉(zhuǎn)臺的主視圖。圖2是本發(fā)明的翻轉(zhuǎn)臺的側(cè)視圖。圖3是本發(fā)明的翻轉(zhuǎn)臺的俯視圖。翻轉(zhuǎn)臺包括底座、支架16、驅(qū)動機構(gòu)、旋轉(zhuǎn)機構(gòu)、旋轉(zhuǎn)支撐機構(gòu)和夾持機構(gòu)，支架16設于所述底座的一側(cè)，驅(qū)動機構(gòu)驅(qū)動所述旋轉(zhuǎn)支撐機構(gòu)沿所述支架16上下移動，旋轉(zhuǎn)機構(gòu)用于驅(qū)動所述夾持機構(gòu)沿著所述旋轉(zhuǎn)支撐機構(gòu)旋轉(zhuǎn)；夾持機構(gòu)用于夾持待沖壓物；且翻轉(zhuǎn)臺上設有感應傳感器，用于實時檢測翻轉(zhuǎn)臺上的待翻轉(zhuǎn)的沖壓物是否掉落。
[0027]其中，驅(qū)動機構(gòu)包括步進電機12、聯(lián)軸器13、軸承14和直線軸承15 ;旋轉(zhuǎn)支撐機構(gòu)包括側(cè)梁24、固定梁21、活動梁23、連接板25，旋轉(zhuǎn)支撐機構(gòu)的下方設有氣缸9，活動梁23的下方設有固定梁21，固定梁21的下端上設有浮動接頭安裝板7，浮動接頭安裝板7與氣缸9間設有浮動接頭8，夾持機構(gòu)包括一對夾具安裝板20，氣缸9驅(qū)動所述側(cè)梁24在支架16上上下移動。
[0028]旋轉(zhuǎn)機構(gòu)包括旋轉(zhuǎn)板1和旋轉(zhuǎn)軸2，轉(zhuǎn)板1設于側(cè)梁24的外側(cè)面上，旋轉(zhuǎn)軸2與旋轉(zhuǎn)板1配合轉(zhuǎn)動連接，軸承14通過軸承座6與旋轉(zhuǎn)軸