技術(shù)特征：

1.一種自動(dòng)物料裝車機(jī)械臂控制系統(tǒng)，其特征在于，

包括傳感裝置：分別安裝在機(jī)械臂(3)下料端頭的下料箱(4)上的四個(gè)側(cè)面和底面用于傳感裝料車輛與所述傳感裝置的直線距離；

控制模塊：與所述傳感裝置連接的用于接收、對(duì)比、運(yùn)算、記錄和控制信號(hào)輸出；

執(zhí)行機(jī)構(gòu)：與所述控制模塊連接并執(zhí)行所述控制模塊輸出的信號(hào)；

檢測(cè)裝置：安裝在所述執(zhí)行機(jī)構(gòu)上并與所述控制模塊連接，用于反饋所述執(zhí)行機(jī)構(gòu)的實(shí)際位置；

編輯及顯示系統(tǒng)：與所述控制模塊連接的用于接收、顯示和播報(bào)人工輸入的物料裝配信息和設(shè)備工作狀態(tài)信息。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種自動(dòng)物料裝車機(jī)械臂控制系統(tǒng)，其特征在于，所述傳感裝置包括安裝在下料箱(4)靠近所述機(jī)械臂(3)一側(cè)的第一傳感器(201)、與第一傳感器(201)所在面對(duì)應(yīng)面上安裝的第三傳感器(203)、安裝在底部的第五傳感器(205)，以及安裝在沿物料輸送方向左側(cè)的第四傳感器(204)和右側(cè)的第二傳感器(202)，且上述傳感器均為紅外線距離傳感器。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種自動(dòng)物料裝車機(jī)械臂控制系統(tǒng)，其特征在于，所述執(zhí)行機(jī)構(gòu)包括用于驅(qū)動(dòng)機(jī)械臂縱向來回移動(dòng)的第一伺服驅(qū)動(dòng)單元(101)、用于驅(qū)動(dòng)機(jī)械臂橫向來回移動(dòng)的第二伺服驅(qū)動(dòng)單元(102)、用于驅(qū)動(dòng)機(jī)械臂旋轉(zhuǎn)擺動(dòng)的第三伺服驅(qū)動(dòng)單元(103)、用于驅(qū)動(dòng)下料箱(4)相對(duì)于機(jī)械臂(3)水平伸縮的第四伺服驅(qū)動(dòng)單元(104)、用于驅(qū)動(dòng)下料箱(4)水平轉(zhuǎn)動(dòng)的第五伺服驅(qū)動(dòng)單元(105)、用于驅(qū)動(dòng)下料箱(4)橫向滾動(dòng)的第六伺服驅(qū)動(dòng)單元(106)、用于驅(qū)動(dòng)下料箱(4)進(jìn)行下料的伸縮氣缸(107)，以及用于將物料與下料箱基準(zhǔn)側(cè)對(duì)齊的電動(dòng)推板(108)。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種自動(dòng)物料裝車機(jī)械臂控制系統(tǒng)，其特征在于，所述檢測(cè)裝置包括用于檢測(cè)機(jī)械臂(3)縱向移動(dòng)位移量的第一位置傳感器(302)和用于檢測(cè)機(jī)械臂(3)橫向移動(dòng)位移量的第二位置傳感器(303)。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種自動(dòng)物料裝車機(jī)械臂控制系統(tǒng)，其特征在于，所述控制模塊為EPC控制器。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種自動(dòng)物料裝車機(jī)械臂控制系統(tǒng)的控制方法，通過上述控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)物料的自動(dòng)裝車堆垛，其特征在于，具體包括如下步驟：

(一)所述控制系統(tǒng)自檢，并在顯示系統(tǒng)上顯示控制系統(tǒng)狀態(tài)；

(二)用戶通過編輯系統(tǒng)輸入物料數(shù)據(jù)信息，所述物料數(shù)據(jù)信息包括物料的單個(gè)外形尺寸、重量以及所需物料總量信息；

(三)所述機(jī)械臂(3)帶動(dòng)下料箱(4)沿著車箱軸線方向做直線水平移動(dòng)和豎直直線運(yùn)動(dòng)，通過傳感裝置獲取的車箱各個(gè)位置的長(zhǎng)寬高信息獲得車箱容積數(shù)據(jù)并記錄在控制模塊中；

(四)控制模塊通過將步驟(二)中的物料數(shù)據(jù)信息與步驟(三)中獲取的車箱容積數(shù)據(jù)進(jìn)行邏輯運(yùn)算，獲得物料裝車的排列順序和裝車數(shù)量；

(五)控制模塊通過步驟(三)獲取的車箱長(zhǎng)寬信息確定車箱長(zhǎng)度方向的中軸線并通過執(zhí)行機(jī)構(gòu)移動(dòng)和調(diào)整機(jī)械臂(3)使機(jī)械臂(3)長(zhǎng)度方向的中軸線投影與所述車箱長(zhǎng)度方向的中軸線對(duì)齊重合，控制模塊記錄為起始位置；

(六)控制模塊按照步驟(四)中所述的排列順序向執(zhí)行機(jī)構(gòu)發(fā)送裝車指令，通過執(zhí)行機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)機(jī)械臂(3)和下料箱(4)將物料進(jìn)行依次裝車，直到物料裝車數(shù)量等于步驟(二)中輸入的物料總量信息，控制模塊自動(dòng)停止發(fā)送裝車指令并自動(dòng)回到步驟(五)中所述的起始位置。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種自動(dòng)物料裝車機(jī)械臂控制系統(tǒng)的控制方法，其特征在于，所述步驟(三)中的車箱長(zhǎng)寬高信息獲取具體為：所述機(jī)械臂(3)帶動(dòng)下料箱(4)沿著車箱軸線方向做直線水平移動(dòng)，直到第一傳感器(201)或者第三傳感器(203)傳感的距離值等于控制模塊設(shè)定的安全距離值時(shí)停止動(dòng)作；同時(shí)機(jī)械臂(3)帶動(dòng)下料箱(4)沿豎直方向做直線運(yùn)動(dòng)，直到第一傳感器(201)、第二傳感器(202)、第三傳感器(203)和第四傳感器(204)均出現(xiàn)檢測(cè)距離數(shù)據(jù)無效時(shí)時(shí)停止動(dòng)作，并記錄每一個(gè)傳感器第一次出現(xiàn)傳感距離數(shù)據(jù)無效時(shí)第五傳感器(205)所傳感的距離值，作為對(duì)應(yīng)車箱側(cè)面的最高欄板高度；

車箱長(zhǎng)度值等于所述第一傳感器(201)傳感的直線距離、第三傳感器(203)傳感的直線距離與下料箱(4)的寬度數(shù)值之和；

車箱寬度值等于所述第二傳感器(202)傳感的直線距離、第四傳感器(204)傳感的直線距離與下料箱(4)的長(zhǎng)度數(shù)值之和；

車箱高度值等于所述第五傳感器(205)傳感的直線距離。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種自動(dòng)物料裝車機(jī)械臂控制系統(tǒng)的控制方法，其特征在于，所述排列順序?yàn)槲锪显谲囅渲胁捎脵M向盛裝或者縱向盛裝中單層排列物料數(shù)量的最大值，逐行逐層堆垛裝車且相鄰兩行物料堆垛之間的堆垛順序相反進(jìn)行。

9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種自動(dòng)物料裝車機(jī)械臂控制系統(tǒng)的控制方法，其特征在于，所述步驟(五)中起始位置的確定具體包括以下步驟：

5.1下料箱(4)首先移動(dòng)到車箱一端，EPC控制器分別記錄該時(shí)刻第二傳感器(202)獲取的下料箱(4)距離車箱的直線距離L2和第四傳感器(204)獲取的下料箱(4)距離車箱的直線距離L3；

5.2下料箱(4)移動(dòng)到車箱另一端，EPC控制器分別記錄該時(shí)刻第二傳感器(202)獲取的下料箱(4)距離車箱的直線距離L4和第四傳感器(204)獲取的下料箱(4)距離車箱的直線距離L5；

5.3通過對(duì)比ΔL1＝L2-L3與ΔL2＝L4-L5的數(shù)值關(guān)系獲得車箱沿長(zhǎng)度方向的中軸線與機(jī)械臂(3)中軸線的投影之間的關(guān)系，EPC控制器向第三伺服驅(qū)動(dòng)單元(103)發(fā)出指令調(diào)整機(jī)械臂(3)向平行于車箱中軸線方向偏轉(zhuǎn)角度，同時(shí)，EPC控制器向第二伺服驅(qū)動(dòng)單元發(fā)出指令調(diào)整機(jī)械臂(3)向車箱中軸線一側(cè)移動(dòng)，直到L2＝L3，L4＝L5，ΔL1＝ΔL2＝0，此時(shí)機(jī)械臂(3)停止動(dòng)作，EPC控制器將此時(shí)位置標(biāo)記為起始位置。

10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種自動(dòng)物料裝車機(jī)械臂控制系統(tǒng)的控制方法，其特征在于，所述步驟(六)中控制模塊按照步驟(四)中所述的排列順序向執(zhí)行機(jī)構(gòu)發(fā)送裝車指令，具體包括：

6.1EPC控制器向第三伺服驅(qū)動(dòng)單元(103)發(fā)送旋轉(zhuǎn)指令，同時(shí)EPC控制器向第五伺服電驅(qū)動(dòng)單元(105)發(fā)送與第三伺服驅(qū)動(dòng)單元(103)相同旋轉(zhuǎn)角度，相反旋轉(zhuǎn)方向的指令，直到第三傳感器(203)、第二傳感器(202)或第四傳感器(204)傳感距離等于EPC控制器預(yù)設(shè)的最小安全距離停止任何動(dòng)作；

6.2EPC控制器向升降機(jī)構(gòu)(2)發(fā)送指令控制機(jī)械臂(3)升降，同時(shí)向第六伺服驅(qū)動(dòng)單元(106)發(fā)送指令控制下料箱(4)橫向滾動(dòng)，且機(jī)械臂(3)升降偏轉(zhuǎn)角度與下料箱(4)橫滾角度方向相反，角度相等，直到第五傳感器(205)傳感的直線距離等于EPC控制器預(yù)設(shè)的下料高度值后停止動(dòng)作；

6.3EPC控制器向控制電動(dòng)推板(108)的伺服單元發(fā)送推料指令，直到物料與下料箱(4)內(nèi)壁接觸；

6.4EPC控制器向控制伸縮氣缸(107)的伺服單元發(fā)送送料指令，下料箱(4)的下料板打開，物料自動(dòng)落入車箱指定位置；

6.5EPC控制器根據(jù)單件物料沿車箱寬度方向擺放的尺寸數(shù)據(jù)L1計(jì)算出擺放同一行下一物料的機(jī)械臂(3)的偏轉(zhuǎn)角度a，計(jì)算公式如下：

其中，L₁為裝車物料沿車箱寬度方向的外形尺寸值；

L₀為裝車物料沿車箱長(zhǎng)度方向的外形尺寸值；

O₁O為下料箱位于起始位置時(shí)，第一傳感器的傳感距離值；

R為機(jī)械臂的長(zhǎng)度值；

6.6EPC控制器向第一伺服驅(qū)動(dòng)單元(101)發(fā)送指令，驅(qū)動(dòng)機(jī)械臂(3)沿物料裝車順序的第二行縱向后退L₀，并按照第一行的裝車順序的相反方向進(jìn)行裝車，同一行的下一物料的裝配偏轉(zhuǎn)角度a的計(jì)算方法與步驟6.5相同，直到第一傳感器(201)、第二傳感器(202)或第四傳感器(204)傳感距離均等于EPC控制器預(yù)設(shè)的最小安全距離，停止動(dòng)作，完成第一層物料安裝；

6.7EPC控制器向升降機(jī)構(gòu)(2)發(fā)送上升指令，直到下料箱(4)的上升高度等于單一物料的外形高度值，升降機(jī)構(gòu)(2)停止動(dòng)作；再重復(fù)上述步驟6.1-6.6的裝配過程，直到實(shí)際裝配物料數(shù)量等于步驟(四)中所述的裝車數(shù)量時(shí)，停止所有動(dòng)作，完成物料裝車；

所述升降機(jī)構(gòu)(2)上升的高度值與機(jī)械臂(3)上升角度的計(jì)算公式為：

機(jī)械臂(3)上升前后下料箱(4)的投影在車箱縱向位移偏移量的計(jì)算公式為：

$\mathrm{EF}=\sqrt{{\left(2\mathrm{DF}\right)}^2-{\mathrm{CE}}^2}$

其中，

CE為物料外形高度尺寸；

OF為機(jī)械臂的長(zhǎng)度R；

EF為機(jī)械臂(3)上升前后下料箱(4)的投影在車箱縱向位移偏移量；

DF為下料箱(4)上升前后移動(dòng)的直線距離的一半。