一種機(jī)械手臂的控制系統(tǒng)及控制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及機(jī)械手臂應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種機(jī)械手臂的控制系統(tǒng)及控制方法。
【背景技術(shù)】
[0002]數(shù)控機(jī)床是一種裝有程序控制系統(tǒng)的自動(dòng)化機(jī)床。該控制系統(tǒng)能夠邏輯地處理具有控制編碼或其他符號(hào)指令規(guī)定的程序，并將其譯碼，用代碼化的數(shù)字表示，通過(guò)信息載體輸入數(shù)控裝置。經(jīng)運(yùn)算處理由數(shù)控裝置發(fā)出各種控制信號(hào)，控制機(jī)床的動(dòng)作，按圖紙要求的形狀和尺寸，自動(dòng)地將零件加工出來(lái)。數(shù)控機(jī)床較好地解決了復(fù)雜、精密、小批量、多品種的零件加工問(wèn)題，是一種柔性的、高效能的自動(dòng)化機(jī)床，代表了現(xiàn)代機(jī)床控制技術(shù)的發(fā)展方向，是一種典型的機(jī)電一體化產(chǎn)品。
[0003]數(shù)控機(jī)床的機(jī)械手臂能模仿人手和臂的某些動(dòng)作功能，用以按固定程序抓取、搬運(yùn)物件或操作工具的自動(dòng)操作裝置。機(jī)械手是最早出現(xiàn)的工業(yè)機(jī)器人，也是最早出現(xiàn)的現(xiàn)代機(jī)器人，它可代替人的繁重勞動(dòng)以實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)的機(jī)械化和自動(dòng)化，能在有害環(huán)境下操作以保護(hù)人身安全。
[0004]目前已有技術(shù)均為數(shù)控車(chē)床或加工中心的制定的專用機(jī)械手臂其主要缺點(diǎn)為控制電路成本高，操作工的能力有要求，而且不易修改其動(dòng)作程式。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種機(jī)械手臂的控制系統(tǒng)及控制方法，旨在解決現(xiàn)有技術(shù)中控制電路成本高，操作工的能力有要求，而且不易修改其動(dòng)作程式的技術(shù)問(wèn)題。
[0006]本發(fā)明的技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)如下:
[0007]提供一種機(jī)械手臂的控制系統(tǒng)，包括:
[0008]用于提供工件的送料機(jī)構(gòu)；
[0009]用于驅(qū)動(dòng)滑臺(tái)氣缸牽引送料夾具及取料夾具沿第一方向移動(dòng)預(yù)設(shè)行程的第一電磁閥；
[0010]用于驅(qū)動(dòng)推料氣缸將所述工件推入所述送料夾具的第二電磁閥；
[0011]用于驅(qū)動(dòng)所述送料夾具夾緊所述工件并沿第二方向移動(dòng)預(yù)設(shè)行程的第三電磁閥；
[0012]用于驅(qū)動(dòng)擺臺(tái)氣缸帶動(dòng)所述滑臺(tái)氣缸旋轉(zhuǎn)的第四電磁閥；
[0013]用于帶動(dòng)所述滑臺(tái)氣缸沿第三方向移動(dòng)預(yù)設(shè)行程的伺服電機(jī)；
[0014]用于驅(qū)動(dòng)取料夾具取出并夾緊所述工件以將其放至輸送帶的預(yù)設(shè)位置的第五電磁閥；以及
[0015]用于控制所述送料機(jī)構(gòu)、所述第一電磁閥、所述第二電磁閥、所述第三電磁閥、所述第四電磁閥、所述伺服電機(jī)以及所述第五電磁閥工作的控制器，其分別電性連接于所述送料機(jī)構(gòu)、所述第一電磁閥、所述第二電磁閥、所述第三電磁閥、所述第四電磁閥、所述伺服電機(jī)以及所述第五電磁閥。
[0016]在本發(fā)明所述的控制系統(tǒng)中，還包括:
[0017]用于控制所述第一電磁閥開(kāi)關(guān)的第一繼電器，所述第一繼電器包括第一開(kāi)關(guān)及第一線圈，所述第一開(kāi)關(guān)電性連接于所述第一電磁閥與所述控制器之間，所述第一線圈電性連接于所述控制器；
[0018]用于控制所述第二電磁閥開(kāi)關(guān)的第二繼電器，所述第二繼電器包括第二開(kāi)關(guān)及第二線圈，所述第二開(kāi)關(guān)電性連接于所述第二電磁閥與所述控制器之間，所述第二線圈電性連接于所述控制器；
[0019]用于控制所述第三電磁閥開(kāi)關(guān)的第三繼電器，所述第三繼電器包括第三開(kāi)關(guān)及第三線圈，所述第三開(kāi)關(guān)電性連接于所述第三電磁閥與所述控制器之間，所述第三線圈電性連接于所述控制器；
[0020]用于控制所述第四電磁閥開(kāi)關(guān)以驅(qū)動(dòng)所述擺臺(tái)氣缸逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)的第四繼電器，所述第四繼電器包括第四開(kāi)關(guān)及第四線圈，所述第四開(kāi)關(guān)電性連接于所述第四電磁閥與所述控制器之間，所述第四線圈電性連接于所述控制器；
[0021]用于控制伺服電機(jī)開(kāi)關(guān)的第五繼電器，其電性連接于所述控制器；
[0022]用于控制所述第五電磁閥開(kāi)關(guān)的第六繼電器，所述第六繼電器包括第六開(kāi)關(guān)及第六線圈，所述第六開(kāi)關(guān)電性連接于所述第六電磁閥與所述控制器之間，所述第六線圈電性連接于所述控制器；
[0023]用于控制所述第四電磁閥開(kāi)關(guān)以驅(qū)動(dòng)所述擺臺(tái)氣缸順時(shí)針旋轉(zhuǎn)的第七繼電器，所述第七繼電器包括第七開(kāi)關(guān)及第七線圈，所述第七開(kāi)關(guān)電性連接于所述第七電磁閥與所述控制器之間，所述第七線圈電性連接于所述控制器。
[0024]在本發(fā)明所述的控制系統(tǒng)中，還包括:
[0025]用于控制安全門(mén)關(guān)閉及加工程序開(kāi)關(guān)的第八繼電器，其電性連接于所述控制器。
[0026]在本發(fā)明所述的控制系統(tǒng)中，還包括:
[0027]用于開(kāi)啟所述安全門(mén)并反饋信號(hào)至所述控制器的感應(yīng)開(kāi)關(guān)，其電性連接于所述控制器。
[0028]在本發(fā)明所述的控制系統(tǒng)中，還包括:
[0029]用于啟動(dòng)所述控制系統(tǒng)的啟動(dòng)開(kāi)關(guān)，其連接于外部交流電源并電性連接于所述控制器。
[0030]另一方面，提供一種機(jī)械手臂的控制方法，提供上述控制系統(tǒng)，包括以下步驟:
[0031]S1、送料機(jī)構(gòu)提供工件；
[0032]S2、第一電磁閥驅(qū)動(dòng)滑臺(tái)氣缸牽引送料夾具及取料夾具沿第一方向移動(dòng)預(yù)設(shè)行程;
[0033]S3、第二電磁閥驅(qū)動(dòng)推料氣缸將所述工件推入所述送料夾具；
[0034]S4、第三電磁閥驅(qū)動(dòng)所述送料夾具夾緊所述工件并沿第二方向移動(dòng)預(yù)設(shè)行程；
[0035]S5、第四電磁閥驅(qū)動(dòng)擺臺(tái)氣缸帶動(dòng)所述滑臺(tái)氣缸旋轉(zhuǎn)；
[0036]S6、伺服電機(jī)帶動(dòng)所述滑臺(tái)氣缸沿第三方向移動(dòng)預(yù)設(shè)行程；
[0037]S7、第五電磁閥驅(qū)動(dòng)取料夾具取出并夾緊所述工件以將其放至輸送帶的預(yù)設(shè)位置。
[0038]在本發(fā)明所述的控制方法中，所述步驟S4還包括:所述送料夾具夾緊所述工件到達(dá)預(yù)設(shè)行程后，控制器控制所述第一電磁閥及所述第二電磁閥停止工作，從而使所述滑臺(tái)氣缸及所述推料氣缸回歸原位。
[0039]在本發(fā)明所述的控制方法中，所述步驟S6包括中:
[0040]所述控制器控制伺服電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，從而帶動(dòng)所述滑臺(tái)氣缸沿第三方向移動(dòng)預(yù)設(shè)行程。
[0041]在本發(fā)明所述的控制方法中，所述步驟S7包括以下子步驟:
[0042]S701、所述控制器控制所述第一電磁閥工作，從而使所述滑臺(tái)氣缸向所述第一方向移動(dòng)預(yù)設(shè)行程；
[0043]S702、所述控制器控制所述伺服電機(jī)的主軸夾具松開(kāi)所述工件；
[0044]S703、所述第五電磁閥驅(qū)動(dòng)取料夾具取出并夾緊所述工件；
[0045]S704、所述控制器控制所述第一電磁閥停止工作，所述滑臺(tái)氣缸回歸原位；
[0046]S705、所述第四電磁閥驅(qū)動(dòng)擺臺(tái)氣缸帶動(dòng)所述滑臺(tái)氣缸旋轉(zhuǎn)；
[0047]S706、所述第一電磁閥驅(qū)動(dòng)滑臺(tái)氣缸牽引送料夾具及取料夾具沿第一方向移動(dòng)預(yù)設(shè)行程；
[0048]S707、所述控制器控制所述伺服電機(jī)的主軸夾具夾緊所述工件；
[0049]S708、所述控制器控制所述第三電磁閥停止工作，從而使所述送料夾具松開(kāi)所述工件；
[0050]S709、所述控制器控制所述第一電磁閥停止工作，所述滑臺(tái)氣缸回歸原位；
[0051]S710、所述伺服電機(jī)帶動(dòng)所述滑臺(tái)氣缸沿第三方向移動(dòng)回原點(diǎn)；
[0052]S711、所述控制器控制第八繼電器以使安全門(mén)關(guān)閉并啟動(dòng)加工程序；
[0053]S712、所述控制器控制所述第五電磁閥停止工作，從而使所述取料夾具松開(kāi)所述工件以將其放至輸送帶的預(yù)設(shè)位置。
[0054]在本發(fā)明所述的控制方法中，所述步驟S7還包括:
[0055]S713、在所述步驟S712之后，當(dāng)所述工件依據(jù)加工程序加工完成后，開(kāi)啟所述安全門(mén)并反饋信號(hào)至所述控制器；
[0056]S714、所述控制器判斷所述工件加工完成，轉(zhuǎn)至步驟SI。
[0057]因此，本發(fā)明的有益效果是，通過(guò)串入電腦車(chē)床的啟動(dòng)程序，該控制系統(tǒng)可廣泛應(yīng)用于數(shù)控機(jī)床及加工中心，實(shí)現(xiàn)電腦車(chē)床和機(jī)械手臂的無(wú)縫對(duì)接，實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)的無(wú)人化加工。
【附圖說(shuō)明】
[0058]下面將結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明，附圖中:
[0059]圖1為本發(fā)明提供的一種機(jī)械手臂的控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0060]圖2為本發(fā)明提供的一種機(jī)械手臂的控制方法的流程圖；
[0061]圖3為本發(fā)明提供的機(jī)器人的機(jī)構(gòu)示意圖；
[0062]圖4為本發(fā)明提供的車(chē)窗側(cè)面安裝示意圖；
[0063]圖5為本發(fā)明提供的加工中心側(cè)面安裝示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0064]為了對(duì)本發(fā)明的技術(shù)特征、目的和效果有更加清楚的理解，以下將對(duì)照附圖詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】。應(yīng)當(dāng)理解，以下說(shuō)明僅為本發(fā)明實(shí)施例的具體闡述，不應(yīng)以此限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。
[0065]本發(fā)明提供一種機(jī)械手臂的控制系統(tǒng)100及控制方法，其目的在于，在數(shù)控機(jī)床等場(chǎng)合的機(jī)械臂的應(yīng)用中，設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單、重復(fù)、固定的機(jī)械動(dòng)作代替人工，通過(guò)采用簡(jiǎn)單的控制系統(tǒng)100及低成本電子元件進(jìn)行技