注塑机机械手及其控制方法与流程

本发明涉及机械手领域，具体涉及一种注塑机机械手及其控制方法。

背景技术：

快餐盒、手机壳或塑料片等塑料产品通常是由注塑机直接注塑成型，现有技术中，塑料产品注塑成型后，一般由工作人员从注塑机的模具中取出，并由工作人员按固定的排列方式进行堆放，但通过工作人员进行堆放的效率较低，且人工成本较高。

技术实现要素：

基于现有技术的问题，本发明提供一种注塑机机械手及其控制方法。

本发明提出一种注塑机机械手控制方法，其特征在于，所述控制方法用于注塑机机械手在一个具有第一方向、第二方向和第三方向的堆叠空间内堆叠塑料产品；所述第一方向和所述第二方向在同一个平面上，所述第三方向垂直于所述第一方向和所述第二方向所在的平面；其中，所述控制方法包括以下步骤：

当所述注塑机机械手夹取当前塑料产品移动到起点位置后，将所述当前塑料产品移动到预设位置，以防止移动所述当前塑料产品时碰到已堆叠的塑料产品；

根据所述当前塑料产品预设的序号、各个方向上的堆叠个数及各个方向上的堆叠间隔计算所述当前塑料产品在所述堆叠空间对应的堆放位置；

将所述当前塑料产品堆放到所述对应的堆放位置。

进一步，所述根据所述当前塑料产品预设的序号、各个方向上的堆叠个数及各个方向上的堆叠间隔计算所述当前塑料产品在所述堆叠空间对应的堆放位置的步骤包括：

根据所述当前塑料产品预设的序号、各个方向上的堆叠个数及各个方向上的堆叠间隔计算所述第一方向上的目标位置、所述第二方向上的目标位置和所述第三方向上的目标位置；所述堆放位置为所述第一方向上的目标位置、所述第二方向上的目标位置和所述第三方向上的目标位置确定的坐标。

进一步，所述计算所述第三方向上的目标位置的步骤包括：

将所述当前塑料产品预设的序号减去1后对所述第一方向、所述第二方向和所述第三方向上的堆叠个数的乘积求余得第一余数；

用所述第一余数除以所述第一方向和所述第二方向上堆叠个数的乘积，并向下取整得到所述当前塑料产品在所述第三方向上的偏移个数；

用所述第三方向的起点位置加上所述第三方向的偏移个数和所述第三方向的堆叠间隔的乘积得到所述当前塑料产品在所述第三方向上的目标位置。

进一步，所述计算所述第二方向上的目标位置的步骤包括：

用所述第一余数对所述第一方向和所述第二方向上的堆叠个数的乘积求余得第二余数；

用所述第二余数除以所述第一方向上的堆叠个数并向下取整得所述当前塑料产品在所述第二方向上的偏移个数；

用所述第二方向的起点位置加上所述第二方向的偏移个数与所述第二方向的堆叠间隔的乘积得所述当前塑料产品在所述第二方向上的目标位置。

进一步，所述计算所述第一方向上的目标位置的步骤包括：

用所述第二余数对所述第一方向的堆叠个数求余得所述当前塑料产品在所述第一方向上的偏移个数；

用所述第一方向的起点位置加上所述第一方向的偏移个数和所述第一方向的堆叠间隔的乘积得所述当前塑料产品在所述第一方向上的目标位置。

进一步，所述将所述当前塑料产品堆放到所述堆放位置的步骤包括：

在所述第一方向上将所述当前塑料产品移动到所述第一方向的目标位置；

在所述第二方向上将所述当前塑料产品移动到所述第二方向的目标位置；

在所述第三方向上将所述当前塑料产品移动到所述第三方向的目标位置。

本发明还提出一种注塑机机械手，所述注塑机机械手用于在一个具有第一方向、第二方向和第三方向的堆叠空间内堆叠塑料产品；所述第一方向和所述第二方向在同一个平面上，所述第三方向垂直于所述第一方向和所述第二方向所在的平面；其中，所述注塑机机械手包括：

移动单元，用于当所述注塑机机械手夹取当前塑料产品移动到起点位置后，将所述当前塑料产品移动到预设位置，以防止移动所述当前塑料产品时碰到已堆叠的塑料产品；

计算单元，用于根据所述当前塑料产品预设的序号、各个方向上的堆叠个数及各个方向上的堆叠间隔计算所述当前塑料产品在所述堆叠空间对应的堆放位置；

堆叠单元，用于将所述当前塑料产品堆放到所述对应的堆放位置。

进一步，所述根据所述当前塑料产品预设的序号、各个方向上的堆叠个数及各个方向上的堆叠间隔计算所述当前塑料产品在所述堆叠空间对应的堆放位置的步骤包括：根据所述当前塑料产品预设的序号、各个方向上的堆叠个数及各个方向上的堆叠间隔计算所述第一方向上的目标位置、所述第二方向上的目标位置和所述第三方向上的目标位置；所述堆放位置为所述第一方向上的目标位置、所述第二方向上的目标位置和所述第三方向上的目标位置确定的坐标；

所述计算单元包括：

第一计算模块，用于将所述当前塑料产品预设的序号减去1后对所述第一方向、所述第二方向和所述第三方向上的堆叠个数的乘积求余得第一余数；

第二计算模块，用于用所述第一余数除以所述第一方向和所述第二方向上堆叠个数的乘积，并向下取整得到所述当前塑料产品在所述第三方向上的偏移个数；

第三计算模块，用于用所述第三方向的起点位置加上所述第三方向的偏移个数和所述第三方向的堆叠间隔的乘积得到所述当前塑料产品在所述第三方向上的目标位置；

第四计算模块，用于用所述第一余数对所述第一方向和所述第二方向上的堆叠个数的乘积求余得第二余数；

第五计算模块，用于用所述第二余数除以所述第一方向上的堆叠个数并向下取整得所述当前塑料产品在所述第二方向上的偏移个数；

第六计算模块，用于用所述第二方向的起点位置加上所述第二方向的偏移个数与所述第二方向的堆叠间隔的乘积得所述当前塑料产品在所述第二方向上的目标位置；

第七计算模块，用于用所述第二余数对所述第一方向的堆叠个数求余得所述当前塑料产品在所述第一方向上的偏移个数；

第八计算模块，用于用所述第一方向的起点位置加上所述第一方向的偏移个数和所述第一方向的堆叠间隔的乘积得所述当前塑料产品在所述第一方向上的目标位置。

进一步，所述堆叠单元包括：

第一移动模块，用于在所述第一方向上将所述当前塑料产品移动到所述第一方向的目标位置；

第二移动模块，用于在所述第二方向上将所述当前塑料产品移动到所述第二方向的目标位置；

第三移动模块，用于在所述第三方向上将所述当前塑料产品移动到所述第三方向的目标位置。

本发明的有益效果：通过注塑机机械手不仅可以从注塑机中取出塑料产品，还能将塑料产品堆放到对应的堆放位置，注塑机机械手的动作快速、精准，提高了堆放的效率，且无需工作人员进行堆放，降低了人工成本。

附图说明

图1是本发明一实施例提供的一种注塑机机械手控制方法示意流程图；

图2是本发明一实施例中堆叠空间的第一方向和第二方向所确定的平面图；

图3本发明一实施例提供的一种注塑机机械手的示意性框图；

图4本发明一实施例提供的一种注塑机机械手中计算单元的示意性框图；

图5本发明一实施例提供的一种注塑机机械手中堆叠单元的示意性框图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

图1是本发明一实施例提供的一种注塑机机械手控制方法示意流程图，在本实施例中，所述控制方法用于注塑机机械手在一个具有第一方向x、第二方向z和第三方向y的堆叠空间内堆叠塑料产品；第一方向x和第二方向z在同一个平面上，第三方向y垂直于第一方向x和第二方向z所在的平面；其中，控制方法包括以下步骤：

s10、当注塑机机械手夹取当前塑料产品移动到起点位置后，将当前塑料产品移动到预设位置，以防止移动当前塑料产品碰到已堆叠的塑料产品；

s20、根据当前塑料产品预设的序号、各个方向上的堆叠个数及各个方向上的堆叠间隔计算当前塑料产品在堆叠空间对应的堆放位置。

s30、将当前塑料产品堆放到对应的堆放位置。

在本实施例中，步骤s20、根据当前塑料产品预设的序号、各个方向上的堆叠个数及各个方向上的堆叠间隔计算当前塑料产品在堆叠空间对应的堆放位置的步骤包括：

s201、根据当前塑料产品预设的序号、各个方向上的堆叠个数及各个方向上的堆叠间隔，计算第一方向x上的目标位置、第二方向z上的目标位置和第三方向y上的目标位置；堆放位置为第一方向x上的目标位置、第二方向z上的目标位置和第三方向y上的目标位置确定的坐标。

在本实施例中，计算第三方向y上的目标位置的步骤包括：

s202、将当前塑料产品预设的序号减去1后对第一方向x、第二方向z和第三方向y上的堆叠个数的乘积求余得第一余数；转换成公式为：temp1＝(n-1)％(nx*ny*nz)，其中，temp1为第一余数；是当前塑料产品预设的序号；nx是第一方向x上的堆叠个数；nz是第二方向z上的堆叠个数；ny是第三方向y上的堆叠个数。

s203、用第一余数除以第一方向x和第二方向z上堆叠个数的乘积，并向下取整得到当前塑料产品在第三方向y上的偏移个数；转换成公式为：其中，count1为当前塑料产品在第三方向y上的偏移个数。

s204、用第三方向y的起点位置加上第三方向y的偏移个数和第三方向y的堆叠间隔的乘积得到当前塑料产品在第三方向y上的目标位置；转换成公式为：sy＝y0+count1*iy，其中，sy是当前塑料产品在第三方向y上的目标位置；y0是第三方向y上的起点位置，iy是第三方向y的堆叠间隔。

在本实施例中，计算第二方向z上的目标位置的步骤包括：

s205、用第一余数对第一方向x和第二方向z上的堆叠个数的乘积求余得第二余数；转换成公式为：temp2＝temp1％(nx*nz)，其中，temp2为第二余数。

s206、用第二余数除以第一方向x上的堆叠个数并向下取整得当前塑料产品在第二方向z上的偏移个数；转换成公式为：其中，count2为当前塑料产品在第二方向z上的偏移个数。

s207、用第二方向z的起点位置加上第二方向z的偏移个数与第二方向z的堆叠间隔的乘积得当前塑料产品在第二方向z上的目标位置；转换成公式为：sz＝z0+count2*iz，其中，sz是当前塑料产品在第二方向z上的目标位置；z0是第二方向z上的起点位置，iz是第二方向z的堆叠间隔。

在本实施例中，计算第一方向x上的目标位置的步骤包括：

s208、用第二余数对第一方向x的堆叠个数求余得当前塑料产品在第一方向x上的偏移个数；转换成公式为：count3＝temp2％nx，其中，count3当前塑料产品在第一方向x上的偏移个数。

s209、用第一方向x的起点位置加上第一方向x的偏移个数和第一方向x的堆叠间隔的乘积得当前塑料产品在第一方向x上的目标位置；转换成公式为：sx＝x0+count3*ix，其中，sx是当前塑料产品在第一方向x上的目标位置；x0是第一方向x上的起点位置，ix是第一方向x的堆叠间隔。

在本实施例中，将当前塑料产品堆放到堆放位置的步骤包括：

s210、在第一方向x上将当前塑料产品移动到第一方向x的目标位置。

s211、在第二方向z上将所述当前塑料产品移动到所述第二方向z的目标位置。

s212、在第三方向y上将所述当前塑料产品移动到所述第三方向y的目标位置。

在本实施例中，先在第一方向x上将当前塑料产品移动到第一方向x的目标位置，然后在第二方向z上将当前塑料产品移动到第二方向z的目标位置，最后在第三方向y上将当前塑料产品移动到第三方向y的目标位置，这样的堆叠顺序可以避免将当前塑料产品移动时碰撞到已堆叠好的塑料产品。

在本实施例中，所述的注塑机机械手移动到起点位置是指注塑机机械手的轴体移动到起点位置，起点位置可根据实际应用预先确定好。当前塑料产品移动到的预设位置可根据实际应用预先确定好，例如，预设位置可以在第三方向y上，以避免在移动当前塑料产品时碰撞到已堆叠好的塑料产品即可。在本实施例中，塑料产品在加工后都预设有序号，根据预设的序号在堆叠空间内按照预设的排列方式依次排列。

为便于理解，下面通过具体实施方式进一步说明本实施例的工作流程。如图2所示，是堆叠空间的第一方向x和第二方向z所确定的平面图，在该具体实施方式中，第一方向x上的堆叠个数为3个，堆叠间隔为50；第二方向z上的堆叠个数为4个，堆叠间隔为40；第三方向y上的堆叠个数为5个，堆叠间隔为60；起点位置(x0，z0，y0)是1号塑料产品所在的位置，该具体实施方式依次按照第一方向x、第二方向z、第三方向y的顺序进行排列，也依次按照第一方向x、第二方向z、第三方向y的顺序移动当前塑料产品。例如，若当前塑料产品预设的序号为26，当前塑料产品的在第三方向y上的目标位置可通过如下方式计算得出：

temp1＝(26-1)％(3*4*5)＝25

sy＝y0+2*60

若y0等于1，则第三方向y上的目标位置为121。

当前塑料产品的在第二方向z上的目标位置可通过如下方式计算得出：

temp2＝25％(3*4)＝1

sz＝z0+0*40

若z0等于1，则第二方向z上的目标位置为1。

当前塑料产品的在第一方向x上的目标位置可通过如下方式计算得出：

count3＝1％3＝1

sx＝x0+1*50

若x0等于1，则第一方向x上的目标位置为51。

所以若起点位置(x0，z0，y0)为(1，1，1)，则当前塑料产品的堆放位置(sx，sz，sy)为(51，1，121)，故当前塑料产品的位置为2号塑料产品的位置向第三方向y偏移两个第三方向y上的堆叠间隔。

图3是本发明一实施例提出的一种注塑机机械手的示意性框图，所述注塑机机械手用于在一个具有第一方向x、第二方向z和第三方向y的堆叠空间内堆叠塑料产品；所述第一方向x和所述第二方向z在同一个平面上，所述第三方向y垂直于所述第一方向x和所述第二方向z所在的平面；其中，所述注塑机机械手包括：

移动单元100，用于当所述注塑机机械手夹取当前塑料产品移动到起点位置后，将所述当前塑料产品移动到预设位置，以防止移动所述当前塑料产品时碰到已堆叠的塑料产品。

计算单元200，用于根据所述当前塑料产品预设的序号、各个方向上的堆叠个数及各个方向上的堆叠间隔计算所述当前塑料产品在所述堆叠空间对应的堆放位置。

堆叠单元300，用于将所述当前塑料产品堆放到所述对应的堆放位置。

进一步，所述根据所述当前塑料产品预设的序号、各个方向上的堆叠个数及各个方向上的堆叠间隔计算所述当前塑料产品在所述堆叠空间对应的堆放位置的步骤包括：根据所述当前塑料产品预设的序号、各个方向上的堆叠个数及各个方向上的堆叠间隔计算所述第一方向x上的目标位置、所述第二方向z上的目标位置和所述第三方向y上的目标位置；所述堆放位置为所述第一方向x上的目标位置、所述第二方向z上的目标位置和所述第三方向y上的目标位置确定的坐标。

如图4所示，所述计算单元包括：

第一计算模块201，用于将所述当前塑料产品预设的序号减去1后对所述第一方向x、所述第二方向z和所述第三方向y上的堆叠个数的乘积求余得第一余数。

第二计算模块202，用于用所述第一余数除以所述第一方向x和所述第二方向z上堆叠个数的乘积，并向下取整得到所述当前塑料产品在所述第三方向y上的偏移个数。

第三计算模块203，用于用所述第三方向y的起点位置加上所述第三方向y的偏移个数和所述第三方向y的堆叠间隔的乘积得到所述当前塑料产品在所述第三方向y上的目标位置。

第四计算模块204，用于用所述第一余数对所述第一方向x和所述第二方向z上的堆叠个数的乘积求余得第二余数。

第五计算模块205，用于用所述第二余数除以所述第一方向x上的堆叠个数并向下取整得所述当前塑料产品在所述第二方向z上的偏移个数。

第六计算模块206，用于用所述第二方向z的起点位置加上所述第二方向z的偏移个数与所述第二方向z的堆叠间隔的乘积得所述当前塑料产品在所述第二方向z上的目标位置。

第七计算模块207，用于用所述第二余数对所述第一方向x的堆叠个数求余得所述当前塑料产品在所述第一方向x上的偏移个数。

第八计算模块208，用于用所述第一方向x的起点位置加上所述第一方向x的偏移个数和所述第一方向x的堆叠间隔的乘积得所述当前塑料产品在所述第一方向x上的目标位置。

进一步，如图5所示，所述堆叠单元包括：

第一移动模块301，用于在所述第一方向x上将所述当前塑料产品移动到所述第一方向x的目标位置。

第二移动模块302，用于在所述第二方向z上将所述当前塑料产品移动到所述第二方向z的目标位置。

第三移动模块303，用于在所述第三方向y上将所述当前塑料产品移动到所述第三方向y的目标位置。

本实施例中的注塑机机械手的工作原理及作用可参照注塑机机械手控制方法的原理和作用，在此不再累述。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。