冲床机械手的控制系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种冲床机械手的控制系统，包括数量相同的多台冲床、机械手和控制器，所述控制器包括一台主控制器和多台的从控制器；所述控制器与机械手一一对应通信连接，所述机械手和冲床一一对应连接；所述机械手之间依次连接，所述主控制器和多台的从控制器依次通信连接；所述机械手设有状态机，所述状态机和所述机械手对应的控制器连接。用机械手代替人工操作，可节约人工，减少因人为因素造成的误差，提升产品的品质；机械手与控制器一一对应通信连接，控制器之间依次连接，可由主控制器通过控制从控制器，同时启动或关闭多台机械手，结合状态机，解决多台机械手之间的同步问题，实现冲压流水线的自动化，提高生产效率。
【专利说明】
冲床机械手的控制系统
技术领域
[0001]本实用新型涉及控制技术领域，尤其涉及一种冲床机械手的控制系统。
【背景技术】
[0002]目前冲床生产线多以人工操作为主，根据不同的产品工艺要求，投入的人力也不相同。为了节省人力提高效率，引入了智能化的机械手，代替人工进行取料和放料等操作。而对于流水线的冲压操作，则需要采用冲床机械手多机互联的方法。
[0003]目前冲床机械手多机互联大多是通过1点来实现多机之间的同步操作，通过1点来实现多机同步存在接线复杂，信号不稳定容易受到干扰等问题。
[0004]在申请号为201410141317.7的专利公开文件中，提出了一种伺服控制机械手及视觉检测生产线的控制方法，其包括在生产线输送带上的多台机械手臂，设置伺服控制及视觉检测的集中管理、分散控制系统，该控制系统通过CAN控制总线分别连接多台机械手臂伺服控制系统及视觉检测系统;但该系统主要用于取出的同时检测产品，放置到生产线输送带上，最后将产品分类摆放，实现不同产品的快速、精确、高效的检测及分类摆放，无法完全实现多台机械手之间的同步操作。
【实用新型内容】
[0005]本实用新型所要解决的技术问题是:提供一种冲床机械手的控制系统，实现冲压流水线的自动化。
[0006]为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案为:
[0007]—种冲床机械手的控制系统，包括数量相同的多台冲床、机械手和控制器，所述控制器包括一台主控制器和多台的从控制器;所述控制器与机械手一一对应通信连接，所述机械手和冲床一一对应连接;所述机械手之间依次连接，所述主控制器和多台的从控制器依次通信连接;所述机械手设有状态机，所述状态机和所述机械手对应的控制器连接。
[0008]进一步地，所述主控制器和多台的从控制器通过CAN总线依次通信连接。
[0009]进一步地，所述机械手还设有冲压输出模块，所述冲压输出模块和所述机械手对应的控制器连接，所述状态机的输出端和前一台机械手的冲压输出模块连接。
[0010]进一步地，所述机械手还设有伺服驱动器和伺服电机，所述伺服驱动器和伺服电机连接，所述伺服驱动器和所述机械手对应的控制器连接。
[0011]进一步地，所述机械手还设有多个伺服驱动器和多个伺服电机，所述伺服驱动器和伺服电机一一对应连接，所述伺服驱动器和所述机械手对应的控制器连接。
[0012]进一步地，所述机械手还设有记录模块，所述记录模块和伺服驱动器连接，所述记录模块和所述机械手对应的控制器连接。
[0013 ]进一步地，还包括送料机，所述送料机与所述机械手连接。
[0014]进一步地，所述机械手和控制器为一体化结构。
[0015]本实用新型的有益效果在于:用机械手代替人工操作，可节约人工，减少因人为因素造成的误差，提升产品的品质;机械手之间依次连接，可传输机械手之间的信号;机械手与控制器一一对应通信连接，控制器之间依次连接，可由主控制器通过控制从控制器，同时启动或关闭多台机械手，结合状态机，解决多台机械手之间的同步问题，实现冲压流水线的自动化，提高生产效率。
【附图说明】
[0016]图1为本实用新型一种冲床机械手的控制系统的结构示意图；
[0017]图2为本实用新型实施例一的系统结构示意图。
[0018]标号说明:
[0019]1、冲床;2、机械手;3、控制器;4、状态机;5、冲压输出模块;6、伺服驱动器;7、伺服电机;8、记录模块;9、送料机；
[0020]31、主控制器;32、从控制器。
【具体实施方式】
[0021]为详细说明本实用新型的技术内容、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图详予说明。
[0022]本实用新型最关键的构思在于:通过多台冲床、机械手和控制器之间的连接关系，结合状态机，实现冲压流水线的自动化。
[0023]请参阅图1，一种冲床机械手的控制系统，包括数量相同的多台冲床、机械手和控制器，所述控制器包括一台主控制器和多台的从控制器;所述控制器与机械手一一对应通信连接，所述机械手和冲床一一对应连接;所述机械手之间依次连接，所述主控制器和多台的从控制器依次通信连接;所述机械手设有状态机，所述状态机和所述机械手对应的控制器连接。
[0024]从上述描述可知，本实用新型的有益效果在于:通过设置多台控制器并在多台控制器中指定一台为主控制器，可以通过主控制器同时控制多台机械手，并通过设置状态机，控制机械手的状态跳变，解决多台机械手之间的同步问题，实现冲压流水线的自动化，提高生产效率。
[0025]进一步地，所述主控制器和多台的从控制器通过CAN总线依次通信连接。
[0026]由上述描述可知，控制器之间通过CAN总线连接，接线简单，信号稳定。
[0027]进一步地，所述机械手还设有冲压输出模块，所述冲压输出模块和所述机械手对应的控制器连接，所述状态机的输出端和前一台机械手的冲压输出模块连接。
[0028]由上述描述可知，通过设置冲压输出模块并与下一台状态机的输出端连接，可根据机械手本机状态和与其连接的下一台机械手的状态，判断是否输出冲压信号，提高冲床生产加工的安全性。
[0029]进一步地，所述机械手还设有伺服驱动器和伺服电机，所述伺服驱动器和伺服电机连接，所述伺服驱动器和所述机械手对应的控制器连接。
[0030]由上述描述可知，由伺服驱动器发送脉冲给伺服电机，使伺服电机开始运行，通过控制发送脉冲的速度来控制伺服电机的转速，使电机可以平稳的运行。
[0031]进一步地，所述机械手还设有多个伺服驱动器和多个伺服电机，所述伺服驱动器和伺服电机一一对应连接，所述伺服驱动器和所述机械手对应的控制器连接。
[0032]由上述描述可知，通过设置多个伺服驱动器和伺服电机，使机械手可多轴运动，提高机械手的灵活性。
[0033]进一步地，所述机械手还设有记录模块，所述记录模块和伺服驱动器连接，所述记录模块和所述机械手对应的控制器连接。
[0034]由上述描述可知，通过设置记录模块，记录伺服驱动器输出的位置信息，实现手动拖动示教，可不必对每个伺服电机进行单独设置，简化了教导步骤，提高了效率。
[0035]进一步地，还包括送料机，所述送料机与所述机械手连接。
[0036]由上述描述可知，可实现冲床流水线的全自动化操作。
[0037]进一步地，所述机械手和控制器为一体化结构。
[0038]实施例一
[0039]请参照图1-2，本实用新型的实施例一为:一种冲床机械手的控制系统，可用于冲床生产线，包括数量相同的多台冲床1、机械手2和控制器3，所述控制器3包括一台主控制器31和多台的从控制器32;所述控制器3与机械手2—一对应通信连接，所述机械手2和冲床I一一对应连接;所述机械手2之间依次连接，可选地，机械手之间为硬件1点连接;所述主控制器31和多台的从控制器32依次通信连接，进一步地，通过CAN总线依次通信连接，采用CANOpen通信协议;所述机械手2设有状态机4，所述状态机4和所述机械手2对应的控制器3连接;所述机械手2还设有冲压输出模块5，所述冲压输出模块5和所述机械手2对应的控制器3连接，所述状态机4的输出端和前一台机械手2的冲压输出模块5连接;所述冲压输出模块5还和所述机械手2对应的冲床I连接。
[0040]在所述冲床机械手的控制系统中，可任意指定一台控制器3为主控制器31，其他控制器3为从控制器32，从控制器32的运行和停止受主控制器31的控制。可选地，当主控制器31转到自动状态时，联机状态下的所有从控制器32也转到自动状态，按下主控制器31上面的启动按钮，主控制器31接收启动指令，所有控制器3进入启动状态。第一台机械手2开始取料、放料，第一台冲床I冲压，冲压完成以后下一台机械手2开始取料、放料，第二台冲床I冲压，以此类推。当需要停止生产时，按下主控制器31上的停止按钮，主控制器31接收到停止指令后，等待冲床I上面的所有产品完成冲压并全部被机械手2取走后，机械手2进入停止待机状态，把主控制器31转到暂停状态，所有的从控制器32也转为暂停状态。
[0041 ]前后机械手2之间的状态通过状态机4来控制，例如机械手2的等待取料、取料中、取料完成、等待放料、放料中和放料完成等操作状态的跳变由状态机4控制。
[0042]机械手2可检测当前的操作状态，若处于安全状态，例如处于取料完成或放料完成等操作状态，则状态机4的输出端输出安全信号;若一机械手2的状态机4的输入端接收到所述安全信号，且所述机械手2的冲压输出模块5同时接收到与其连接的下一台机械手2的状态机4输出的安全信号，则控制器3控制冲压输出模块5输出冲压信号至冲床I，冲床I开始冲压，也就是说，只有当本台机械手2和下一台机械手2同时处于安全状态时，才允许冲床I进行冲压。
[0043]所述机械手2还设有伺服驱动器6和伺服电机7，所述伺服驱动器6和伺服电机7连接，所述伺服驱动器6和所述机械手2对应的控制器3连接;可选地，所述伺服驱动器6和伺服电机7可设有多台且一一对应连接。伺服驱动器6通过控制发送脉冲的速度来控制伺服电机7的转速，使伺服电机7可以平稳的运行;可选地，可采用S曲线加减速算法来控制脉冲发送的速度。
[0044]所述机械手2还设有记录模块8，所述记录模块8和伺服驱动器6连接。关闭伺服使能后，可以手动的拖动机械手2手臂到某一个位置，记录伺服编码器，即伺服驱动器6的输出端反馈的位置信息，把该位置记为位置a，再拖动机械手2手臂到另一个位置，记录伺服编码器的反馈位置，把该位置记为位置b，位置a和位置b均保存有各个伺服电机7的位置信息，这样就不用对每个伺服电机7的位置进行单独设置，通过手动拖动示教简化了教导步骤。
[0045]可选地，该系统还包括送料机9，所述送料机9与所述机械手2连接，可选地，所述送料机9与机械手2通过硬件1点通信连接。
[0046]可选地，所述机械手2和控制器3为一体化结构。
[0047]可选地，针对不同的冲床类型，如脉冲型、齿轮型和连续型，可以设置三种不同的冲压控制方式。
[0048]综上所述，本实用新型提供的一种冲床机械手的控制系统，用机械手代替人工操作，可节约人工，减少因人为因素造成的误差，提升产品的品质;且可实现冲压流水线的自动化，提高生成效率;通过对输出冲压信号的安全限制，提高冲床生产加工的安全性;通过伺服驱动器控制发送脉冲的速度来控制伺服电机的转速，使电机可以平稳的运行;通过设置多个伺服驱动器和伺服电机，提高机械手的灵活性;通过设置记录模块，实现手动拖动示教，进一步提尚了效率。
[0049]以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等同变换，或直接或间接运用在相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。
【主权项】
1.一种冲床机械手的控制系统，其特征在于:包括数量相同的多台冲床、机械手和控制器，所述控制器包括一台主控制器和多台的从控制器； 所述控制器与机械手一一对应通信连接，所述机械手和冲床一一对应连接;所述机械手之间依次连接，所述主控制器和多台的从控制器依次通信连接； 所述机械手设有状态机，所述状态机和所述机械手对应的控制器连接。2.根据权利要求1所述的冲床机械手的控制系统，其特征在于:所述主控制器和多台的从控制器通过CAN总线依次通信连接。3.根据权利要求1所述的冲床机械手的控制系统，其特征在于:所述机械手还设有冲压输出模块，所述冲压输出模块和所述机械手对应的控制器连接，所述状态机的输出端和前一台机械手的冲压输出模块连接。4.根据权利要求1所述的冲床机械手的控制系统，其特征在于:所述机械手还设有伺服驱动器和伺服电机，所述伺服驱动器和伺服电机连接，所述伺服驱动器和所述机械手对应的控制器连接。5.根据权利要求1所述的冲床机械手的控制系统，其特征在于:所述机械手还设有多个伺服驱动器和多个伺服电机，所述伺服驱动器和伺服电机一一对应连接，所述伺服驱动器和所述机械手对应的控制器连接。6.根据权利要求4所述的冲床机械手的控制系统，其特征在于:所述机械手还设有记录模块，所述记录模块和伺服驱动器连接，所述记录模块和所述机械手对应的控制器连接。7.根据权利要求1所述的冲床机械手的控制系统，其特征在于:还包括送料机，所述送料机与所述机械手连接。8.根据权利要求1所述的冲床机械手的控制系统，其特征在于:所述机械手和控制器为一体化结构。
【文档编号】G05B19/418GK205540224SQ201620093856
【公开日】2016年8月31日
【申请日】2016年1月29日
【发明人】苗立晓, 孙毅, 冷丽, 董改田, 张卫锋
【申请人】深圳市华成工业控制有限公司