专利名称：基于变频电机且安全性强的节能注塑机器人及其控制方法
技术领域：
本发明涉及一种节能注塑机器人及其控制方法，尤其涉及一种基于变频电机且安
全性强的节能注塑机器人及其控制方法。
背景技术：
现有技术中，针对注塑机的节能问题，有许多的解决方案，可以通过控制模拟量或 者通过改变机械结构来达到节能的效果，诸如申请号为200710069994. 2的专利公开的节 能控制系统，通过控制压力以及流量达到节能的效果，但测量计算的量多，控制方法繁琐； 又诸如申请号为01137653. 8的专利公开的注塑机节能变频调速器及节能方法，它通过增 设具有频率计算装置的信号处理装置来控制注塑机电机的转速，达到节能的效果，存在同 样的问题；若通过改变机械结构来达到节能的效果，则需要对注塑机做改进，工艺操作复 杂。如何能够提供一种简洁、方便并且有效的节能方法及装置是本发明亟待解决的问题。另 外，注塑机有高有低，高度都不同，因此设置于注塑机上的机械手的离地高度也会不同，对 于小型注塑机，机械手离地高度低，会砸到操作人员，存在着安全隐患。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，而提供一种基于变频电机且安全性强的 节能注塑机器人及其控制方法，其控制方法简洁、方便、高效，能够节电三分之一以上，并且 能够大大提高操作人员的安全性。
实现上述目的的技术方案是 本发明之一的一种基于变频电机且安全性强的节能注塑机器人，包括一注塑机本
体，该注塑机本体包括有油泵电机，其中，还包括一位于注塑机本体上的机械手、设置于注 塑机本体上的用于控制机械手的机械手控制系统，所述的注塑机本体与所述的机械手还设
置有一垫高脚座，其中 所述的注塑机本体中的油泵电机采用变频电机； 所述的垫高脚座包括一上底板、一下底板、以及固定于上底板和下底板之间的连 接板； 所述的机械手包括设置于垫高脚座上的机械手底座、位于机械手底座上的机械手 锁紧机构、位于机械手锁紧机构上的气路电路元件、与机械手锁紧机构固定的旋入旋出机 构以及与旋入旋出机构垂直固定的上下运动机构，在该旋入旋出机构与上下运动机构之间 设置有前后引拔机构，所述的上下运动机构的上端与气路电路元件相连，下端由上至下设 置有左右旋转机构以及通用夹紧机构； 所述的通用夹紧机构包括左料杆座、右料杆座、固定于左料杆座上的左连接支架、 固定于右料杆座上的右连接支架，所述的左、右连接支架内侧均设置有一活动夹，还包括一 设置于右料杆座中部的针型气缸。 上述的基于变频电机且安全性强的节能注塑机器人，其中，所述的垫高脚座的连接板为一工字型连接板。 上述的基于变频电机且安全性强的节能注塑机器人，其中，所述的垫高脚座的上 底板和下底板上均设置有若干螺孔。 本发明之二的一种基于变频电机且安全性强的节能注塑机器人的控制方法，其 中，它包括以下步骤 步骤S1，启停步骤，控制注塑机本体中的油泵电机，使其在所注塑的产品冷却阶段 自动停机，冷却阶段后自动启动，所述的冷却阶段的冷却时间至少为注塑机一个周期工作 时间的三分之一以上； 步骤S2，夹紧步骤，控制上下运动机构向下运动使得机械手下行，然后控制活动夹 夹紧，夹紧后，将针型气缸锁紧； 步骤S3，引拔向后步骤，将前后引拔机构进行引拔向后操作； 步骤S4，旋出步骤，控制上下运动机构向上运动使得机械手上行，然后通过旋入旋 出机构使得机械手旋出； 步骤S5，倒角步骤，通过左右旋转机构进行倒角操作； 步骤S6，松开步骤，控制上下运动机构向下运动使得机械手下行，然后松开针型气 缸，最后控制活动夹使其松开； 步骤S7，倒正步骤，控制上下运动机构向上运动使得机械手上行，然后通过左右旋 转机构进行倒正操作； 步骤S8，旋入步骤，控制旋入旋出机构使得机械手旋入； 步骤S9，引拔向前步骤，控制前后引拔机构使其进行引拔向前操作，一个循环结 束，返回步骤S1。 上述的基于变频电机且安全性强的节能注塑机器人的控制方法，其中，所述的一 周期工作时间为20秒，冷却时间为8秒。 本发明的有益效果是本发明的一种基于变频电机且安全性强的节能注塑机器人 及其控制方法，油泵电机采用变频电机，通过采用冷却停机的方法，达到节能三分之一以上 的效果，再结合变频电机的特性，就能更大程度地发挥节能效果，另外，通过在注塑机的机 械手下设置垫高脚座，对于小型注塑机，抬高了机械手的高度，保证了机械手不会砸到操作 人员，大大提高了安全性。
图1是本发明之一的基于变频电机且安全性强的节能注塑机器人的结构示意图；
图2是本发明之一的基于变频电机且安全性强的节能注塑机器人的垫高脚座的 正视图； 图3是图2的A-A剖视图； 图4是本发明之一的基于变频电机且安全性强的节能注塑机器人的垫高脚座的 侧视图； 图5是本发明之一的基于变频电机且安全性强的节能注塑机器人的通用夹紧机 构的结构示意图； 图6是本发明之二的基于变频电机且安全性强的节能注塑机器人的控制方法的流程图。
具体实施例方式
下面将结合附图对本发明作进一步说明。 请参阅图l至图5，图中示出了本发明之一的基于变频电机且安全性强的节能注 塑机器人，包括一注塑机本体1 ，该注塑机本体1包括有油泵电机4，还包括一位于注塑机本 体1上的机械手2、设置于注塑机本体1上的用于控制机械手2的机械手控制系统3，注塑 机本体1与机械手2之间还设置有一垫高脚座5，其中 注塑机本体1中的油泵电机4采用变频电机，本实施例中的注塑机本体1采用海 达HD120型注塑机； 垫高脚座5包括一上底板51、一下底板52、以及固定于上底板51和下底板52之 间的连接板53，该连接板53为一工字型连接板，上底板51和下底板52上均设置有若干螺 孔54。 机械手2包括设置于垫高脚座5上的机械手底座21、位于机械手底座21上的机械 手锁紧机构22、位于机械手锁紧机构22上的气路电路元件23、与机械手锁紧机构22固定 的旋入旋出机构24以及与旋入旋出机构24垂直固定的上下运动机构25，在该旋入旋出机 构24与上下运动机构25之间设置有前后引拔机构26，上下运动机构25的上端与气路电路 元件23相连，下端由上至下设置有左右旋转机构28以及通用夹紧机构29。
通用夹紧机构29包括左料杆座291、右料杆座292、固定于左料杆座291上的左连 接支架293、固定于右料杆座292上的右连接支架294，左、右连接支架293、294内侧均设置 有一活动夹295，还包括一设置于右料杆座292中部的针型气缸296。 请参阅图6，图中示出了本发明之二的基于变频电机且安全性强的节能注塑机器 人的控制方法，它包括以下步骤 步骤S1，启停步骤，控制注塑机本体1中的油泵电机，使其在所注塑的产品冷却阶 段自动停机，冷却阶段后自动启动，冷却阶段的冷却时间至少为注塑机一个周期工作时间 的三分之一以上； 步骤S2，夹紧步骤，控制上下运动机构25向下运动使得机械手2下行，然后控制活 动夹295夹紧，夹紧后，将针型气缸锁紧296 ; 步骤S3，引拔向后步骤，将前后引拔机构26进行引拔向后操作； 步骤S4，旋出步骤，控制上下运动机构25向上运动使得机械手2上行，然后通过旋
入旋出机构24使得机械手旋出； 步骤S5，倒角步骤，通过左右旋转机构28进行倒角操作； 步骤S6，松开步骤，控制上下运动机构25向下运动使得机械手2下行，然后松开针 型气缸296，最后控制活动夹295使其松开； 步骤S7，倒正步骤，控制上下运动机构25向上运动使得机械手2上行，然后通过左 右旋转机构28进行倒正操作； 步骤S8，旋入步骤，控制旋入旋出机构24使得机械手旋入； 步骤S9，引拔向前步骤，控制前后引拔机构26使其进行引拔向前操作， 一个循环 结束，返回步骤S1。
本实施例中，油泵电机4采用变频电机，其功率是15Kw，一周期工作时间为20秒， 冷却时间为8秒，那么采用该冷却停机的方法，可节省电力三分之一以上，由于变频电机具 有转矩高时耗电大，转矩低时耗电小的特性，结合该方法，就能更大程度地发挥节能效果。
以上结合附图实施例对本发明进行了详细说明，本领域中普通技术人员可根据上 述说明对本发明做出种种变化例。因而，实施例中的某些细节不应构成对本发明的限定，本 发明将以所附权利要求书界定的范围作为本发明的保护范围。
权利要求
一种基于变频电机且安全性强的节能注塑机器人，包括一注塑机本体，该注塑机本体包括有油泵电机，其特征在于，还包括一位于注塑机本体上的机械手、设置于注塑机本体上的用于控制机械手的机械手控制系统，所述的注塑机本体与所述的机械手还设置有一垫高脚座，其中所述的注塑机本体中的油泵电机采用变频电机；所述的垫高脚座包括一上底板、一下底板、以及固定于上底板和下底板之间的连接板；所述的机械手包括设置于垫高脚座上的机械手底座、位于机械手底座上的机械手锁紧机构、位于机械手锁紧机构上的气路电路元件、与机械手锁紧机构固定的旋入旋出机构以及与旋入旋出机构垂直固定的上下运动机构，在该旋入旋出机构与上下运动机构之间设置有前后引拔机构，所述的上下运动机构的上端与气路电路元件相连，下端由上至下设置有左右旋转机构以及通用夹紧机构；所述的通用夹紧机构包括左料杆座、右料杆座、固定于左料杆座上的左连接支架、固定于右料杆座上的右连接支架，所述的左、右连接支架内侧均设置有一活动夹，还包括一设置于右料杆座中部的针型气缸。
2. 根据权利要求1所述的基于变频电机且安全性强的节能注塑机器人，其特征在于，所述的垫高脚座的连接板为一工字型连接板。
3. 根据权利要求1所述的基于变频电机且安全性强的节能注塑机器人，其特征在于，所述的垫高脚座的上底板和下底板上均设置有若干螺孔。
4. 一种基于变频电机且安全性强的节能注塑机器人的控制方法，其特征在于，它包括以下步骤步骤S1，启停步骤，控制注塑机本体中的油泵电机，使其在所注塑的产品冷却阶段自动停机，冷却阶段后自动启动，所述的冷却阶段的冷却时间至少为注塑机一个周期工作时间的三分之一以上；步骤S2，夹紧步骤，控制上下运动机构向下运动使得机械手下行，然后控制活动夹夹紧，夹紧后，将针型气缸锁紧；步骤S3，引拔向后步骤，将前后引拔机构进行引拔向后操作；步骤S4，旋出步骤，控制上下运动机构向上运动使得机械手上行，然后通过旋入旋出机构使得机械手旋出；步骤S5，倒角步骤，通过左右旋转机构进行倒角操作；步骤S6，松开步骤，控制上下运动机构向下运动使得机械手下行，然后松开针型气缸，最后控制活动夹使其松开；步骤S7，倒正步骤，控制上下运动机构向上运动使得机械手上行，然后通过左右旋转机构进行倒正操作；步骤S8，旋入步骤，控制旋入旋出机构使得机械手旋入；步骤S9，引拔向前步骤，控制前后引拔机构使其进行引拔向前操作，一个循环结束，返回步骤S1。
5. 根据权利要求4所述的基于变频电机且安全性强的节能注塑机器人的控制方法，其特征在于，所述的一周期工作时间为20秒，冷却时间为8秒。
全文摘要
本发明公开了一种基于变频电机且安全性强的节能注塑机器人及其控制方法，包括一注塑机本体，还包括一位于注塑机本体上的机械手、设置于注塑机本体上的机械手控制系统，所述的注塑机本体与所述的机械手之间还设置有一垫高脚座。方法包括启停步骤、夹紧步骤、引拔向后步骤、旋出步骤、倒角步骤、松开步骤、倒正步骤、旋入步骤、引拔向前步骤。本发明的油泵电机采用变频电机，通过冷却停机达到节能三分之一以上的效果，结合变频电机的特性，效果更好。另外，通过垫高脚座，抬高了机械手的高度，保证了机械手不会砸到操作人员，大大提高了安全性。
文档编号B29C45/76GK101698336SQ20081003861
公开日2010年4月28日 申请日期2008年6月5日 优先权日2008年6月5日
发明者张海红, 李军生, 邰兆海 申请人:上海康德莱企业发展集团有限公司