[发明专利]码垛机排箱机械手的控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及饮料包装技术领域，具体涉及码垛机排箱机械手的控制方法。

背景技术

随着工业自动化的不断发展，机械手被广泛应用在汽车、食品、石油开采等多个行业。在饮料包装行业，箱包需由码垛机码垛成型堆放。码垛机的结构包括：顺着输送方向依次连通设置的外部输送机构、排箱输送机构、成型输送机构。排箱输送机构中设置有排箱机械手，排箱机械手对箱包进行排列，即将箱包平移或转动，从而使得箱包在排箱输送机中预先按照形成目标垛型所需的队形排列后再被输送至成型输送机构中，这能大大提高码垛成型的效率。排箱机械手具有五个维度，即能在上下（Z向）、左右（X向）、前后（Y向）平移，以及旋转（R向）和夹紧（C向）。PLC通过运动控制器控制五个伺服电机，从而驱使排箱机械手完成上述五个维度的动作。

目前码垛机排箱机械手的控制方法具有以下缺陷：协调性差，机械手动作周期长，从而导致箱包的排列效率低下。

发明内容

本发明的目的是：提供一种能提高排箱机械手的动作协调性、并能缩短运动周期的码垛机排箱机械手的控制方法。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：码垛机排箱机械手的控制方法，在PLC中设定目标垛型后生成垛型坐标数据，PLC将垛型坐标数据传送给运动控制器，从而控制排箱机械手的运动轨迹，PLC根据光电传感器检测到的信号判断箱包是否被输送至排箱工位；第一步，当箱包被输送至排箱工位时，PLC控制排箱机械手从初始位置在Y向加速至与箱包同速，同时控制排箱机械手在Z向从初始高度下降至能够抓住箱包的抓箱高度、并保持在该高度；第二步，排箱机械手在Y向继续与箱包同速运行，PLC控制排箱机械手在C向动作夹紧抓住箱包，并继续在Y向与箱包同速运行；第三步，根据垛型坐标数据，PLC控制排箱机械手在X向平移至对应位置，在此过程中，PLC 根据目标垛型控制排箱机械手R向旋转，将箱包转动至目标垛型所需的放置方向；第四步，排箱机械手在Y向继续与箱包同速运行，同时PLC控制排箱机械手在C向动作松开箱包，排箱机械手在Y向继续与箱包同速运行，并在Z向逐步回复至初始高度；第五步，排箱机械手在Y向返回至初始位置，此过程中排箱机械手在X向和R向均回复至初始状态，即完成一个周期。

进一步地，前码垛机排箱机械手的控制方法，其中，PLC集成触摸屏。

进一步地，前码垛机排箱机械手的控制方法，其中，触摸屏与运动控制器基于以太网PowerLink总线连接。

进一步地，前码垛机排箱机械手的控制方法，其中，所述的排箱机械手在X向、Y向、Z向、R向、C向的动作分别由一个伺服电机驱动。

进一步地，前码垛机排箱机械手的控制方法，其中，一个周期的时间控制在3s之内。

本发明的优点是：能大大提高排箱机械手的动作协调性，使得排箱过程中每个动作之间的衔接连贯顺畅，从而有效缩短一个排箱周期的时间，因此能大大提高排箱效率。

具体实施方式

下面对本发明作进一步的详细说明。

码垛机排箱机械手的控制方法，在PLC中设定目标垛型后生成垛型坐标数据。PLC集成触摸屏，触摸屏与运动控制器基于以太网PowerLink总线连接。设定目标垛型时，只要在触摸屏上选择与实际尺寸等比例的框图，就能编辑形成目标垛型。

PLC将垛型坐标数据传送给运动控制器，从而控制排箱机械手的运动轨迹。排箱机械手在X向、Y向、Z向、R向、C向的动作分别由一个伺服电机驱动。

PLC根据光电传感器检测到的信号判断箱包是否被输送至排箱工位。

第一步，当箱包被输送至排箱工位时，PLC控制排箱机械手从初始位置在Y向加速至与箱包同速。PLC能够获得排箱输送机构中输送带上伺服电机的编码器值，从而能计算得到排箱输送机构中箱包的运行速度。

同时PLC控制排箱机械手在Z向从初始高度下降至能够抓住箱包的抓箱高度、并保持在该高度。

第二步，排箱机械手在Y向继续与箱包同速运行，PLC控制排箱机械手在C向动作夹紧抓住箱包，并继续在Y向与箱包同速运行。C向动作开始时，必须确保排箱机械手位于抓箱高度、且排箱机械手在Y向的运行速度与箱包一致，这样的目的在于：确保牢牢抓住箱包。