[发明专利]工业机器人智能锻造线系统的控制方法及应用

摘要

本发明提供一种工业机器人智能锻造线系统、控制系统、控制方法以及异常自诊断和处理方法，当系统中的部件由于自身使用寿命等原因而无法正常工作时，该系统能够自动检测到，并且停止系统的运行；当第一机器人和第二机器人的夹手由于发生松懈等原因而无法正常夹起工件时，该系统能够自动检测到，并且停止系统的运行；当第一机器人和第二机器人在运送工件的过程中，由于运动以及夹手松懈等原因而造成工件掉落时，该系统能够自动检测到，并且能够及时地对该故障进行处理；当工件在镦粗冲床镦粗和压力机锻压的过程中，由于震动等原因而造成工件从镦粗冲床和压力机的模具中掉落时，系统能够自动检测到，并且能够及时地对该故障进行处理。

主权项

1.一种工业机器人智能锻造线系统的控制方法，其特征在于，所述工业机器人智能锻造线系统包括：中频加热炉、镦粗冲床、与镦粗冲床以及压力机相匹配的第一机器人、压力机、与压力机相匹配的第二机器人以及工件收集桶；所述中频加热炉用于对待处理的工件进行加热处理，所述中频加热炉的出料口处设置传送带，所述中频加热炉的出口附近设置红外测温仪且所述红外测温仪朝向传送带，所述红外测温仪用于检测中频加热炉的出料口处的工件的温度，所述传送带下游设置下料槽，所述下料槽的底端设置金属圆筒，所述金属圆筒用于容纳来自下料槽内的工件并转动成直立状态，所述金属圆筒附近设置第一红外传感器和废料桶，所述第一红外传感器用于检测金属圆筒内是否有工件；所述第一机器人用于将金属圆筒内的工件移送至镦粗冲床的镦粗冲床模具上以及将镦粗冲床镦粗完毕后的工件移送至压力机的压力机模具上，所述镦粗冲床模具附近设置第二红外传感器，所述第二红外传感器用于检测镦粗冲床模具上是否有工件；所述压力机模具附近设置第三红外传感器，所述第三红外传感器用于检测压力机模具上是否有工件；所述第二机器人用于将压力机锻压完毕后的工件移送至冷却传送带上，所述冷却传送带用于将工件传送至工件收集桶内；所述工业机器人智能锻造线系统还包括主控制器，所述主控制器与工业现场分布的5个分布式I/O模块相连接，第一分布式I/O模块用于连接中频加热炉的加热部件、红外测温仪和第一红外传感器；第二分布式I/O模块用于连接第一机器人的电机和第一夹手开关；第三分布式I/O模块用于连接镦粗冲床的电机、第一喷水机和第二红外传感器；第四分布式I/O模块用于连接压力机的电机、第二喷水机、喷墨机和第三红外传感器；第五分布式I/O模块用于连接第二机器人的电机和第二夹手开关；所述主控制器与分布式I/O模块通过PROFIBUS‑DP协议进行通讯；所述控制方法包括：红外测温仪检测中频加热炉的出料口处的工件的温度，当工件的温度处于合格范围内时，红外测温仪输出高电平，当工件的温度不合格时，红外测温仪输出低电平；当第一红外传感器检测到金属圆筒中有工件时，则输出高电平；当主控制器检测到红外测温仪的输出信号为低电平且第一红外传感器的输出信号为高电平时，则主控制器给第一机器人发送甩料信号；第一机器人的初始任务信号设置为低电平，表示为无工作任务，当第一机器人有未完成的工作时，任务信号始终为高电平，当第一机器人接收到主控制器发送的甩料信号且其任务信号为低电平时，第一机器人将处于金属圆筒内的工件取出并丢弃入废料桶中，甩料动作完成后第一机器人回到初始位置并将任务信号恢复至低电平；当主控制器检测到红外测温仪和第一红外传感器的输出信号都为高电平时，则主控制器给第一机器人发送取料信号，当第一机器人接收到主控制器发送的取料信号且任务信号为低电平时，则第一机器人将处于金属圆筒内的工件取出至镦粗冲床模具中，取料动作完成后第一机器人回到初始位置并将任务信号保持为高电平，同时主控制器向镦粗冲床发送来料信号；当第二红外传感器检测到镦粗冲床模具中有工件，则输出高电平，当主控制器给镦粗冲床发送来料信号后且主控制器检测到第二红外传感器的输出信号为高电平时，主控制器控制镦粗冲床进行镦粗，镦粗冲床镦粗结束后回到安全位，并且主控制器给第一机器人发送镦粗完成信号，第一机器人接收到主控制器发送的镦粗完成信号且第二红外传感器的输出信号为高电平时，则第一机器人将处于镦粗冲床模具中的工件移送至压力机模具中，移送动作完成后第一机器人回到初始位置并将任务信号恢复至低电平，主控制器给镦粗冲床发送取件完成信号并给压力机发送来料信号；镦粗冲床接收到主控制器的取件完成信号后，第一喷水机对镦粗冲床模具喷水，用于冷却镦粗冲床模具；当第三红外传感器检测到压力机模具中有工件，则输出高电平；当压力机接收到主控制器的来料信号且第三红外传感器的输出信号为高电平时，主控制器控制喷墨机对工件喷墨；喷墨完成后，主控制器控制压力机锻压工件；压力机锻压结束后，压力机回到安全位，主控制器给第二机器人发送锻压完成信号；第二机器人接收到主控制器的锻压完成信号且第三红外传感器的输出信号为高电平时，则第二机器人将处于压力机模具中的工件移送至冷却传送带上，移送动作完成后，第二机器人回到初始位置且主控制器给压力机发送取件完成信号；压力机接收到主控制器的取件完成信号后，第二喷水机对压力机模具喷水；主控制器控制冷却传送带运送工件至工件收集桶内。