一种自动打螺丝机的控制方法及应用该方法的打螺丝设备与流程

文档序号:11096375阅读:695来源:国知局
一种自动打螺丝机的控制方法及应用该方法的打螺丝设备与制造工艺

本发明涉及生产线中打螺丝工序的领域,尤其是一种自动打螺丝机的控制方法及应用该方法的打螺丝设备。



背景技术:

目前,由于工厂的发展规模越来越大,订单越来越多,全人工的生产线已经不能满足生产的要求,若通过增加全人工的生产线来保证产量的方式会大大增加了生产的成本,并且效率不高,同时用工难的现象也日益严重,特别是工作量大并且容易实现的工序,例如拧螺丝的工序,使用全人工的方式需要投入更大的成本,根据工厂的数据显示,例如完成一个某型号的油炸锅的螺丝钉,一个熟练的工人需要的平均时间为1分钟,并且打螺丝的工种需要多个工人参与,另外,当工人长时间拿着气批打螺丝时,时间越长,工人越累,速度就会变慢,从而影响生产线的生产进度。



技术实现要素:

为解决上述问题,本发明的目的在于提供一种自动打螺丝机的控制方法及应用该方法的设备,通过该控制方法和应用该方法的设备,能够快速准确地完成打螺丝工作,并且能够全天候高速工作,极大地满足生产的需要,从而能够大大降低生产的成本和提高生产的效率。

本发明解决其问题所采用的技术方案是:

一种自动打螺丝机的控制方法,包括以下步骤:

A、机械臂进行原点回归处理;

B、通过触摸显示屏对需要打螺丝钉的位置进行手动调测坐标;

C、控制模块根据调测得到的坐标进行数据初始化;

D、再次进行原点回归处理;

E、机械臂进行取钉处理;

F、机械臂进行走位处理;

G、电批进行打钉处理;

H、机械臂进行退件处理;

I、完成当前的打螺丝钉处理。

进一步,步骤A或D中的原点回归处理包括以下的工作步骤:

A1、原点回归开始;

B1、Z轴滑台原点回归;

C1、X轴滑台和Y轴滑台原点回归;

D1、原点回归结束;

其中,原点表示用于打螺丝的机械臂所处的原始位置,Z轴滑台表示带动机械臂进行上下方向移动的滑台,X轴滑台表示带动机械臂进行前后方向移动的滑台,Y轴滑台表示带动机械臂进行左右方向移动的滑台。

进一步,步骤E中的取钉处理包括以下的工作步骤:

A2、取钉开始;

B2、X轴滑台和Y轴滑台共同运动,移动到取钉位置的上方;

C2、Z轴滑台向下移动;

D2、吸嘴在真空电磁阀的作用下吸取螺丝钉;

E2、Z轴滑台向上移动;

F2、检测吸嘴是否成功吸取螺丝钉,若取钉不成功,转到步骤G2,若取钉成功,转到步骤I2;

G2、判断取钉次数是否小于3次,若小于3次,转到步骤C2,若不小于3次,转到步骤H2;

H2、取钉工作模块暂停工作,若没有接收到解除暂停的指令,取钉工作模块保持暂停状态,若接收到解除暂停的指令,转到步骤C2;

I2、取钉结束。

进一步,步骤F中的走位处理包括X轴滑台移动步骤和Y轴滑台移动步骤,X轴滑台移动步骤和Y轴滑台移动步骤相互独立。

进一步,步骤G中的打钉处理包括以下的工作步骤:

A3、Z轴滑台向下移动;

B3、气缸充气带动电批向下运动;

C3、电批转动进行打螺丝;

D3、判断螺丝钉是否滑牙,若出现滑牙,转到步骤E3,若没有出现滑牙,转到步骤G3;

E3、Z轴滑台向上移动;

F3、打钉工作模块暂停工作,若没有接收到解除暂停的指令,打钉工作模块保持暂停状态,若接收到解除暂停的指令,转到步骤H3;

G3、Z轴滑台向上移动;

H3、当前打钉工作结束并进行下一次打钉工作。

进一步,步骤H中的退件处理包括以下的步骤:

A4、判断打钉处理是否完成设定的打钉件数,若满足,转到步骤B4,若不满足,转到步骤C4;

B4、X轴滑台、Y轴滑台和Z轴滑台均进行原点回归,转到步骤D4;

C4、X轴滑台和Y轴滑台共同运动,移动到取钉位置的上方;

D4、退件处理结束。

进一步,步骤B中的手动调测坐标包括运动粗调步骤和步进微调步骤,运动粗调步骤和步进微调步骤相互独立。

进一步,一种应用自动打螺丝机的控制方法的打螺丝设备,包括控制模块、触摸显示屏、工作平台、龙门架和用于放置螺丝钉的螺丝阵列机,龙门架之上设置有两个相互独立的机械臂,两个机械臂均设置有电批、X轴滑台、Y轴滑台、Z轴滑台、气缸、气动电磁阀、负压表、调压阀、用于驱动X轴滑台进行移动的X轴驱动电机、用于驱动Y轴滑台进行移动的Y轴驱动电机、用于驱动Z轴滑台进行移动的Z轴驱动电机和用于驱动电批的钻头进行转动的电批驱动器等各种部件,龙门架设置于工作平台的上方,螺丝阵列机和触摸显示屏均设置于工作平台的旁边,触摸显示屏、气缸、气动电磁阀、调压阀、X轴驱动电机、Y轴驱动电机、Z轴驱动电机和电批驱动器分别与控制模块连接于一起。

本发明的有益效果是:

一种自动打螺丝机的控制方法,能够快速准确地完成打螺丝工作,并且能够全天候高速工作,极大地满足生产的需要,从而能够大大降低生产的成本和提高生产的效率;原点回归处理能够使得机械臂在多次运动之后进行原点数据校正,从而能够防止误差的积累;取钉处理能够为打钉处理做好准备,并且当连续三次取钉不成功时,能够暂停工作以便用户查看是否已经取完螺丝钉或者是否出现故障,从而能够方便用户进行故障排除;打钉处理能够保证螺丝钉滑牙时不会继续进行打钉处理,从而能够保证产品的质量;

一种应用自动打螺丝机的控制方法的打螺丝设备,通过各个部件之间的相互配合,能够良好地应用本发明的自动打螺丝机的控制方法,从而能够快速准确地完成打螺丝工作,并且能够全天候高速工作,极大地满足生产的需要,从而能够大大降低生产的成本和提高生产的效率。

附图说明

下面结合附图和实例对本发明作进一步说明。

图1是自动打螺丝机的控制方法的流程图;

图2是原点回归处理的流程图;

图3是取钉处理的流程图;

图4是打钉处理的流程图;

图5是退件处理的流程图。

具体实施方式

参照图1-图5,本发明的一种自动打螺丝机的控制方法,包括以下步骤:

A、机械臂进行原点回归处理;

B、通过触摸显示屏对需要打螺丝钉的位置进行手动调测坐标;

C、控制模块根据调测得到的坐标进行数据初始化;

D、再次进行原点回归处理;

E、机械臂进行取钉处理;

F、机械臂进行走位处理;

G、电批进行打钉处理;

H、机械臂进行退件处理;

I、完成当前的打螺丝钉处理;

其中,步骤F中的走位处理包括X轴滑台移动步骤和Y轴滑台移动步骤,X轴滑台移动步骤和Y轴滑台移动步骤相互独立;步骤B中的手动调测坐标包括运动粗调步骤和步进微调步骤,运动粗调步骤和步进微调步骤相互独立。机械臂在本发明的自动打螺丝机的控制方法的控制下,依次进行原点回归、手动调测坐标、取钉处理、走位处理、打钉处理和退件处理,从而完成了整个自动打螺丝钉的处理过程,由于在正式打螺丝钉之前,首先对需要打螺丝钉的位置进行了手动调测坐标,并且控制模块根据调测得到的坐标进行数据初始化,使得需要打螺丝钉的位置数据准确地保存在控制模块之中,因此机械臂每次都能够准确地在正确的位置进行打钉处理,从而能够快速准确地完成打螺丝工作,并且能够全天候高速工作,极大地满足生产的需要,从而能够大大降低生产的成本和提高生产的效率。

其中,参照图2,步骤A或D中的原点回归处理包括以下的工作步骤:

A1、原点回归开始;

B1、Z轴滑台原点回归;

C1、X轴滑台和Y轴滑台原点回归;

D1、原点回归结束;

其中,原点表示用于打螺丝的机械臂所处的原始位置,Z轴滑台表示带动机械臂进行上下方向移动的滑台,X轴滑台表示带动机械臂进行前后方向移动的滑台,Y轴滑台表示带动机械臂进行左右方向移动的滑台。机械臂在运动过程中,由于可能存在机械误差或者控制模块出现掉失脉冲指令的情况,因此当机械臂进行多次运动后,其移动位置的误差就会积累,当误差积累较大时,会出现无法精确定位的情况,从而影响生产的有效进行,而原点回归处理能够初始化位置数据并对原点位置数据进行校正,使得机械臂恢复准确的原点位置,从而防止误差的积累,保证打钉处理的精准度。此外,原点回归处理还能够使得机械臂在出现机械故障或操作不当等突发情况时,能够回归原点位置,为用户进行故障排查提供良好的条件。当进行原点回归处理时,为了保证机械臂的位移,Z轴滑台首先朝其原点方向运动,当Z轴滑台到达其原点位置时会立即停止运动,此时,X轴滑台和Y轴滑台同时向各自的原点位置移动,当X轴滑台和Y轴滑台均到达对应的原点位置时,X轴滑台和Y轴滑台立即停止运动,从而完成了原点回归处理的过程。

其中,参照图3,步骤E中的取钉处理包括以下的工作步骤:

A2、取钉开始;

B2、X轴滑台和Y轴滑台共同运动,移动到取钉位置的上方;

C2、Z轴滑台向下移动;

D2、吸嘴在真空电磁阀的作用下吸取螺丝钉;

E2、Z轴滑台向上移动;

F2、检测吸嘴是否成功吸取螺丝钉,若取钉不成功,转到步骤G2,若取钉成功,转到步骤I2;

G2、判断取钉次数是否小于3次,若小于3次,转到步骤C2,若不小于3次,转到步骤H2;

H2、取钉工作模块暂停工作,若没有接收到解除暂停的指令,取钉工作模块保持暂停状态,若接收到解除暂停的指令,转到步骤C2;

I2、取钉结束;

取钉处理是每次打螺丝钉的开始步骤,由于螺丝钉原本已经在螺丝阵列机中排列好,因此,首先Y轴滑台在Y轴驱动电机的作用下带动机械臂移动到螺丝阵列机的出钉口位置上方,接着Z轴滑台在Z轴驱动电机的作用下带动机械臂往下移动到能吸取螺丝钉的位置,打开真空电磁阀,机械臂在螺丝钉的位置上方停留0.6s后,Z轴滑台带动机械臂向上移动,并返回到Z轴滑台的原点位置,控制模块通过检测负压表的气压变化而检测螺丝钉是否被吸取成功,若检测显示已经吸取螺丝钉,则表示取钉处理已完成,机械臂为进行下一步动作做准备;若检测显示没有吸取螺丝钉,则Z轴滑台下压,继续取钉,其动作过程和第一次取钉一样,如果连续取钉三次都不成功,则Z轴滑台回到其原点位置,并且暂停工作,因此用户能够查看是否已取完螺丝钉或者是否出现故障,从而能够方便用户进行故障排除,待用户排清故障后,用户能够自行选择是否需要继续工作,若需要继续进行取钉处理,按下启动键即可。

其中,参照图4,步骤G中的打钉处理包括以下的工作步骤:

A3、Z轴滑台向下移动;

B3、气缸充气带动电批向下运动;

C3、电批转动进行打螺丝;

D3、判断螺丝钉是否滑牙,若出现滑牙,转到步骤E3,若没有出现滑牙,转到步骤G3;

E3、Z轴滑台向上移动;

F3、打钉工作模块暂停工作,若没有接收到解除暂停的指令,打钉工作模块保持暂停状态,若接收到解除暂停的指令,转到步骤H3;

G3、Z轴滑台向上移动;

H3、当前打钉工作结束并进行下一次打钉工作;

当X轴滑台和Y轴滑台完成走位动作后,Z轴滑台在Z轴驱动电机的作用下下降到适合打钉的位置,接着气缸在气动电磁阀的作用下充气,随着气缸中气压的增大,气缸支臂往下压并带动电批向下运动,电批下降到达目标位置后,等待150ms,以确保电批准确到达位置,当时间到后,电批在电批驱动器的作用下首先转几下,以确保处于电批头部的螺丝刀能插入螺丝钉头部的凹槽中,接着电批驱动器驱动电批转动,把螺丝钉拧入产品中。当电批驱动器检测到电批的扭力达到设定值时,表明螺丝钉已经拧到位,此时,控制模块关断电批驱动器和气动电磁阀,并同时关断调压阀使得气缸不再充气,接着Z轴滑台向上移动,完成打钉处理。电批驱动器对电批扭力进行检测时,控制模块首先设定一个拧螺丝钉的时间T1,T1约为1s,当电批驱动器在T1时间内没有检测到电批的扭力达到设定值时,就被认定为螺丝钉滑牙,此时控制模块同时关断电批驱动器、气动电磁阀和调压阀,并把Z轴滑台向上移动返回原点位置,当Z轴滑台到达原点位置时,打钉处理暂停,此时,用户可以进行故障的排除及维修,当完成故障的排除及维修后,用户可以自行选择是否继续生产,若继续生产,按下启动键即可。

其中,参照图5,步骤H中的退件处理包括以下的步骤:

A4、判断打钉处理是否完成设定的打钉件数,若满足,转到步骤B4,若不满足,转到步骤C4;

B4、X轴滑台、Y轴滑台和Z轴滑台均进行原点回归,转到步骤D4;

C4、X轴滑台和Y轴滑台共同运动,移动到取钉位置的上方;

D4、退件处理结束;

当一个工件的所有需要打螺丝钉的位置都被打上螺丝钉时,机械臂退出并回到原点位置,此时,表示打螺丝钉的工作已完成。退件处理有两种形式,第一种是达到了需要完成的产品的设定数值后,机械臂进行原点回归处理,从而完成退件处理;第二种则是还没有达到所需完成的产品的设定值,机械臂仍然在进行打螺丝钉工作,当完成当前工件的打螺丝钉处理时,X轴滑台迅速地返回到其原点位置,而Y轴滑台和Z轴滑台则移动到螺丝阵列机的出钉口位置上方,为下一个工件的打螺丝钉工作做好准备。

此外,一种应用自动打螺丝机的控制方法的打螺丝设备,包括控制模块、触摸显示屏、工作平台、龙门架和用于放置螺丝钉的螺丝阵列机,龙门架之上设置有两个相互独立的机械臂,两个机械臂均设置有电批、X轴滑台、Y轴滑台、Z轴滑台、气缸、气动电磁阀、真空电磁阀、负压表、调压阀、用于驱动X轴滑台进行移动的X轴驱动电机、用于驱动Y轴滑台进行移动的Y轴驱动电机、用于驱动Z轴滑台进行移动的Z轴驱动电机和用于驱动电批的钻头进行转动的电批驱动器等各种部件,龙门架设置于工作平台的上方,螺丝阵列机和触摸显示屏均设置于工作平台的旁边,触摸显示屏、气缸、气动电磁阀、真空电磁阀、调压阀、X轴驱动电机、Y轴驱动电机、Z轴驱动电机和电批驱动器分别与控制模块连接于一起。通过各个部件之间的相互配合,该打螺丝设备能够良好地应用本发明的自动打螺丝机的控制方法,从而能够快速准确地完成打螺丝工作,并且能够全天候高速工作,极大地满足生产的需要,从而能够大大降低生产的成本和提高生产的效率。

以上是对本发明的较佳实施进行了具体说明,但本发明并不局限于上述实施方式,熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可作出种种的等同变形或替换,这些等同的变形或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。

当前第1页1 2 3 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1