一种发动机缸盖缸体的机器人自适应控制系统的制作方法

本发明涉及发动机缸盖缸体生产加工技术领域，具体的说是一种发动机缸盖缸体的机器人自适应控制系统。

背景技术：

目前，采用人工对缸体缸盖上下料，体力消耗极大，而且现场产生油雾也对人体有害，因此，迫切需求通过工业机器人来解决以上问题。工业机器人投入上下料行业已初步形成规模，如何实现高效率、高质量以满足生产需求，现已成为机器人行业快速发展的重要问题。

传统的机器人抓取缸盖缸体过程中，由于缸盖缸体体积大，质量重，且因气缸过大限制了机器人的量程，调试周期长，成本高昂，易产生机床定位偏差，导致末端抓手受损，具有操作危险性，此外，缸体缸盖抓取时无法及时了解工作情况，不利于抓取过程管理和补救，而且传统机器人末端抓手，易老化和受潮，机构复杂，内部空间臃肿。现有市场上，应用到缸盖缸体的机器人很多，但普遍存在造价高，功能不统一，具有局限性。

技术实现要素：

为了避免和解决上述技术问题，本发明提出了一种发动机缸盖缸体的机器人自适应控制系统。

本发明所要解决的技术问题采用以下技术方案来实现：

一种发动机缸盖缸体的机器人自适应控制系统，包括抓手系统和通讯系统；

所述抓手系统包括抓手主体；设置于抓手主体左侧且位于前部的安全开关a、工件检测a、工件检测b、压紧检测b；设置于抓手主体左侧后部的压紧检测a和中部的打开检测a；设置于抓手主体右侧后部的安全开关b、工件检测c、工件检测d、压紧检测c；设置于抓手主体右侧前部的压紧检测d和中部的打开检测b；设置于抓手主体中部的自适应检测；

所述通讯系统包括机器人、与机器人相连的plc、与plc相连的面板插座和hmi、与机器人和plc相连的若干个机床，若干个机床中任一个均安装抓手系统，且所述抓手系统与plc相连。

进一步的，所述安全开关a、安全开关b、压紧检测a、压紧检测b、压紧检测c、压紧检测d均为m12接近开关。

进一步的，所述打开检测a、打开检测b、工件检测a、工件检测b、工件检测c、工件检测d均为m8接近开关。

进一步的，所述自适应检测为激光传感器。

进一步的，所述抓手系统还包括包裹于抓手主体外侧的外壳，以实现防水、防老化、防短路。

进一步的，所述hmi采用profinet通讯与plc进行数据连接。

本发明的有益效果是：本发明与传统上下料方式相比，有效降低成本，缩减调试周期；能够显示加工数量、抽检数量、不合格数量的实时信息，以及不合格产品由哪台机床和哪个工作站所导致；使用自适应传感器克服了机床定位的偏差，增加双重保护检测工件的同时还可检测抓手系统的受损状况，美化抓手外观，提高使用安全性；所有元件均放置于外壳中，有效防止老化及受潮短路，简化机构，优化空间结构。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1为本发明中抓手系统含外壳的俯视图；

图2为本发明中抓手系统不含外壳的俯视图；

图3为本发明中抓手系统的立体图；

图4为本发明中通讯系统的控制关系框图。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面对本发明进一步阐述。

如图1至图4所示，一种发动机缸盖缸体的机器人自适应控制系统，包括抓手系统和通讯系统；

所述抓手系统包括抓手主体20；设置于抓手主体20左侧且位于前部的安全开关a1、工件检测a9、工件检测b10、压紧检测b5；设置于抓手主体20左侧后部的压紧检测a3和中部的打开检测a4；设置于抓手主体20右侧后部的安全开关b2、工件检测c11、工件检测d12、压紧检测c6；设置于抓手主体20右侧前部的压紧检测d8和中部的打开检测b7；设置于抓手主体20中部的自适应检测13；

所述通讯系统包括机器人16、与机器人16相连的plc15、与plc15相连的面板插座17和hmi18、与机器人16和plc15相连的若干个机床19，若干个机床19中任一个均安装抓手系统，且所述抓手系统与plc15相连。

所述安全开关a1、安全开关b2、压紧检测a3、压紧检测b5、压紧检测c6、压紧检测d8均为m12接近开关。所述打开检测a4、打开检测b7、工件检测a9、工件检测b10、工件检测c11、工件检测d12均为m8接近开关。通过多个接近开关的设计实现双重保护，能够检测工件有无和工件是否平稳，以及检测抓手系统的受损状况，及时提醒更换或维修，大大提高操作的安全性。

所述自适应检测13为激光传感器。在抓取工件时，机器人16的进给过多，导致工装台范性形变；机器人16的进给过少，导致抓取不完全，激光传感器采用模拟量，通过激光传感器反馈信息给plc，使得plc15可以根据传感器反馈的电流信息进行补偿，并将收到反馈信息发送给机器人16，从而调整机器人16末端抓手的位置，避免误伤机床工作台。

所述抓手系统系统还包括包裹于抓手主体20外侧的外壳14，以实现防水、防老化、防短路。机床加工后工件会有残留的清洗液，外壳14可以有效的保证整个系统的使用寿命。

所述hmi18采用profinet通讯与plc15进行数据连接。在人机互动方面，用户可根据hmi18的提示进行操作，包括工件抽检、系统报警、加工数量、抽检数量的实时信息，还可以根据hmi18监视和操控整个系统包括加工数量，抽检数量，不合格数量，不合格产品有哪台机床哪个工作站所导致。

其中，机器人16的示教盒的仿真使用的是delmia，plc15具体可以西门子et200sp，处理采集的信号并形成控制信号，监控实时环境。hmi18中的报警模块与plc15连接，加工时产生异常信息将发出警报，用于用户警示，运行起到有效的监视作用。

对于机器人16，按下电源总开关，从安全考虑此时机器人16处于待机状态，此时用户可以通过操作机器人前面的hmi18来寻求帮助或者可以直接与机器人16对话，当整个系统出现故障时候，按下急停开关，机器人16断电，停止工作。

plc15是上位机，发送信息给机器人16，机器人16可以为多个机床工作，plc15也可以对多个机床通信，机床数量的多少取决于plc15。

本发明使用时，具体包括以下步骤：

步骤一：检测各单元的通讯，保证系统通讯正常；

步骤二：抓取前保证打开检测a4和打开检测b7均有信号，检测抓手系统是否完全打开和抓手系统是否局部变形；

步骤三：抓取时保证压紧检测a3、压紧检测b5、压紧检测c6、压紧检测d8均有信号，检测抓手系统是否完全打开和抓手系统是否局部变形；

步骤四：抓取后保证工件检测a9、工件检测b10、工件检测c11、工件检测d12均有信号，检测工件有无和工件是否在理想位置；

步骤五：抓取前后，plc15根据自适应检测13的模拟量反馈信息自适应调整机器人16末端的位置。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。