本發(fā)明涉及機械自動化控制的技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種沖壓五軸直立式機械手多機互聯(lián)控制方法，及實施該控制方法的沖壓生產(chǎn)線。

背景技術(shù)：

隨著現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展，人們出于提高生產(chǎn)效率，穩(wěn)定和提高產(chǎn)品質(zhì)量，改善工人勞動條件，加快實現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)機械化和自動化的考慮，發(fā)明了機械臂，并把它大量應(yīng)用于生產(chǎn)過程中，尤其是在高溫、高壓、粉塵、噪音以及帶有放射性和污染的場合，機械臂更是得到了廣泛的應(yīng)用。機械臂是近代自動控制領(lǐng)域中出現(xiàn)的一項新技術(shù)，并已成為現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)中的一個重要組成部分。機械臂是工業(yè)機器人的一種，它由操作機，控制器，伺服驅(qū)動系統(tǒng)和檢測傳感裝置構(gòu)成，是一種仿人操作，自動控制，可重復(fù)編程，能在三維空間完成各種作業(yè)的自動化生產(chǎn)設(shè)備。

然而，隨著招工難等問題的出現(xiàn)，工廠需從人口勞動密集型轉(zhuǎn)型到技術(shù)密集型，將自動化、機械化生產(chǎn)代替?zhèn)鹘y(tǒng)的人工操作。尤其是沖壓車間，由于沖壓車間的沖壓設(shè)備在操作時具有一定的危險性，操作工人一不小心就容易受損，嚴(yán)重時造成人員傷亡。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本項發(fā)明是針對現(xiàn)行技術(shù)不足，提供一種沖壓五軸直立式機械手多機互聯(lián)控制方法，通過控制系統(tǒng)進行多臺沖壓五軸直立式機械手及視覺檢測系統(tǒng)的集中管理、分散控制，分別控制位于同一生產(chǎn)線上不同沖壓機床及沖壓五軸直立式機械手的運作，并檢測生產(chǎn)的沖壓產(chǎn)品的合格與否，實現(xiàn)沖壓車間全自動化生產(chǎn)，無人化車間，并且效率高、速度快，提高了生產(chǎn)效率及產(chǎn)品合格率，降低了勞動強度，提高了操作人員的安全性。

本發(fā)明還提供一種用來實施該控制方法的沖壓生產(chǎn)線。

本發(fā)明為實現(xiàn)上述目的所采用的技術(shù)方案是：

一種沖壓五軸直立式機械手多機互聯(lián)控制方法，其特征在于，其包括以下步驟：

(1)在一條沖壓生產(chǎn)線上間隔設(shè)置第一五軸直立式機械手、第一沖壓機床、第二五軸直立式機械手、第二沖壓機床、第三五軸直立式機械手；所述五軸直立式機械手設(shè)有中心治具、手臂部、水平旋轉(zhuǎn)軸部、手臂翻轉(zhuǎn)部、擺臂部以及基座部；

(2)所述沖壓生產(chǎn)線還設(shè)置一控制系統(tǒng)，所述控制系統(tǒng)包括一主控制器及多個從控制器，多個所述從控制器分別設(shè)置在五軸直立式機械手與沖床機床內(nèi)，并控制其動作；

所述控制系統(tǒng)通過CAN控制總線將主控制器分別連接五軸直立式機械手及沖壓機床的從控制器，形成一CAN總線網(wǎng)絡(luò)；

(3)所述沖壓生產(chǎn)線還設(shè)有視覺檢測系統(tǒng)，所述視覺檢測系統(tǒng)包括第一動作捕捉攝像頭、第二動作捕捉攝像頭及第三產(chǎn)品質(zhì)量檢測裝置，第一動作捕捉攝像頭設(shè)置在第一五軸直立式機械手與第一沖床機床的前方，第二動作捕捉攝像頭設(shè)置在第二五軸直立式機械手與第二沖床機床的前方，第三產(chǎn)品質(zhì)量檢測裝置設(shè)置在第三五軸直立式機械手的前方；

所述視覺檢測系統(tǒng)通過CAN控制總線與主控制器連接；

(4)第一五軸直立式機械手從放置原材料的位置吸取鈑金件，并將鈑金件放置到第一沖床機床的沖壓模具內(nèi)，在第一五軸直立式機械手動作的過程中，第一動作捕捉攝像頭捕捉兩個信號，信號一為第一五軸直立式機械手的動作信息，信號二為第一沖床機床內(nèi)沖壓模具被放置鈑金件后的實時圖像；

兩個信號通過CAN控制總線傳輸至主控制器中，

主控制器將信號一的動作信息轉(zhuǎn)換成原始動作軌跡，并將原始動作軌跡與預(yù)先內(nèi)置在主控制器中的比對動作軌跡進行對比：當(dāng)原始動作軌跡與比對動作軌跡相一致，則執(zhí)行下一步驟(5)；當(dāng)原始動作軌跡與比對動作軌跡不一致，則發(fā)出警報并停止第一五軸直立式機械手、第一沖床機床的動作，待操作員排除異常；

主控制器同時將信號二的沖壓模具實時圖像轉(zhuǎn)換成原始模具狀態(tài)的圖像數(shù)據(jù)，并將原始模具狀態(tài)的圖像數(shù)據(jù)與預(yù)先內(nèi)置在主控制器中的圖像數(shù)據(jù)進行對比：當(dāng)原始模具狀態(tài)的圖像數(shù)據(jù)與預(yù)先內(nèi)置在主控制器中的圖像數(shù)據(jù)相一致，則執(zhí)行下一步驟(5)；當(dāng)原始模具狀態(tài)的圖像數(shù)據(jù)與預(yù)先內(nèi)置在主控制器中的圖像數(shù)據(jù)不一致，則發(fā)出警報并停止第一五軸直立式機械手、第一沖床機床的動作，待操作員排除異常；

(5)當(dāng)步驟(4)中信號一、信號二均無異常時，第一沖床機床對鈑金件進行沖壓；

沖壓完成后第一沖床機床打開沖壓模具，第二五軸直立式機械手從第一沖床機床內(nèi)吸取鈑金件，并將鈑金件放置到第二沖床機床中，在第二五軸直立式機械手動作的過程中，第二動作捕捉攝像頭捕捉兩個信號，信號一為第二五軸直立式機械手的動作信息，信號二為第二沖床機床內(nèi)沖壓模具實時圖像；

兩個信號通過CAN控制總線傳輸至主控制器中，

主控制器將信號一的動作信息轉(zhuǎn)換成原始動作軌跡，并將原始動作軌跡與預(yù)先內(nèi)置在主控制器中的比對動作軌跡進行對比：當(dāng)原始動作軌跡與比對動作軌跡相一致，則執(zhí)行下一步驟(6)；當(dāng)原始動作軌跡與比對動作軌跡不一致，則發(fā)出警報并停止第二五軸直立式機械手、第二沖床機床的動作，待操作員排除異常；

主控制器同時將信號二的沖壓模具實時圖像轉(zhuǎn)換成原始模具狀態(tài)的圖像數(shù)據(jù)，并將原始模具狀態(tài)的圖像數(shù)據(jù)與預(yù)先內(nèi)置在主控制器中的圖像數(shù)據(jù)進行對比：當(dāng)原始模具狀態(tài)的圖像數(shù)據(jù)與預(yù)先內(nèi)置在主控制器中的圖像數(shù)據(jù)相一致，則執(zhí)行下一步驟(6)；當(dāng)原始模具狀態(tài)的圖像數(shù)據(jù)與預(yù)先內(nèi)置在主控制器中的圖像數(shù)據(jù)不一致，則發(fā)出警報并停止第二五軸直立式機械手、第二沖床機床的動作，待操作員排除異常；

(6)當(dāng)步驟(5)中信號一、信號二均無異常時，第二沖床機床對鈑金件進行沖壓；

沖壓完成后第二沖床機床打開沖壓模具，第三五軸直立式機械手從第二沖床機床中吸取產(chǎn)品后經(jīng)過第三產(chǎn)品質(zhì)量檢測裝置的檢測，檢測合格的產(chǎn)品放置到成品區(qū)，檢測不及格產(chǎn)品放置到回收區(qū)。

作為進一步改進，所述步驟(6)中，所述第三產(chǎn)品質(zhì)量檢測裝置獲取沖壓產(chǎn)品的產(chǎn)品圖片信息，并將產(chǎn)品圖片信息輸送到主控制器，由主控制器內(nèi)置的程序計算，對沖壓產(chǎn)品進行表面及輪廓掃描，并與內(nèi)置的合格沖壓產(chǎn)品信息對比，判斷沖壓出來的產(chǎn)品是否合格，主控制器根據(jù)判斷結(jié)果控制第三五軸直立式機械手將沖壓產(chǎn)品放置到成品區(qū)或者回收區(qū)；

其中，沖壓產(chǎn)品表面及輪廓掃描包括產(chǎn)品的表面特征掃描以及產(chǎn)品輪廓掃描，產(chǎn)品的表面特征掃描通過第三產(chǎn)品質(zhì)量檢測裝置的攝像頭對產(chǎn)品表面進行拍照獲得產(chǎn)品表面劃痕深度與粗糙度，以及獲得產(chǎn)品的沖壓尺寸精度；

產(chǎn)品輪廓掃描通過第三產(chǎn)品質(zhì)量檢測裝置的三維激光掃描儀采集沖壓產(chǎn)品空間點位信息，建立物體的三維影像模型。

作為進一步改進，所述的攝像頭包括攝像、圖像采集、圖像處理、CPU、輸入輸出接口，通過攝像頭獲得被測產(chǎn)品的圖像信號，得到產(chǎn)品圖片信息，然后通過A/D轉(zhuǎn)換變成數(shù)字信號傳送給主控制器中，根據(jù)像素分布、亮度和顏色的信息，進行運算來抽取目標(biāo)圖像的特征，然后再根據(jù)主控制器預(yù)設(shè)的判別準(zhǔn)則輸出判斷結(jié)果。

作為進一步改進，所述第三產(chǎn)品質(zhì)量檢測裝置的攝像頭獲取的產(chǎn)品圖片信息輸送到主控制器中，通過二值化運算進行產(chǎn)品圖片信息處理，然后利用Blob算法檢測產(chǎn)品圖片信息中的目標(biāo)圖像的內(nèi)點和邊界點，得出物體的周長、面積，進而計算6個不變矩和圓形度，將這7個數(shù)據(jù)作為特征量進行識別，進而檢測沖壓產(chǎn)品的沖壓尺寸精度。

作為進一步改進，步驟(3)、(4)、(5)、(6)中的第一五軸直立式機械手、第二五軸直立式機械手與第三五軸直立式機械手內(nèi)均設(shè)有由位置、速度和電流三閉環(huán)控制，實現(xiàn)輸出速度和距離準(zhǔn)確復(fù)制輸入要求的位置伺服控制裝置，電流環(huán)保證位置伺服控制裝置的電流在動態(tài)時為最佳波形，速度環(huán)和位置環(huán)保證位置伺服控制裝置在任何時刻的輸出速度和位置準(zhǔn)確復(fù)制輸入信號要求的速度和位置；

電流環(huán)由電流采樣反饋電路和電流環(huán)控制器構(gòu)成，完成輸出轉(zhuǎn)矩控制，速度環(huán)由位置檢測反饋電路、速度計算和速度環(huán)調(diào)節(jié)器組成，實現(xiàn)無極調(diào)速，位置環(huán)由外部指定信號和位置環(huán)調(diào)節(jié)器組成，保證定位精度，指定位置脈沖信號作為位置環(huán)的輸入，位置環(huán)調(diào)節(jié)器的輸出作為速度環(huán)的輸入信號，速度環(huán)調(diào)節(jié)器的輸出作為電流環(huán)的輸入信號，電流環(huán)輸出三相PWM控制器的開關(guān)信號，三個環(huán)節(jié)相互協(xié)調(diào)實現(xiàn)位置指令跟隨，三個環(huán)節(jié)的調(diào)節(jié)器通過模擬控制同PID串聯(lián)校正實現(xiàn)。

一種實施上述沖壓五軸直立式機械手多機互聯(lián)控制方法的沖壓生產(chǎn)線，所述沖壓生產(chǎn)線設(shè)有直立式機械手，所述直立式機械手上設(shè)有中心治具、手臂部、水平旋轉(zhuǎn)軸部、手臂翻轉(zhuǎn)部、擺臂部以及基座部；所述擺臂部設(shè)置在基座部上，所述手臂部固定連接在擺臂部上，所述手臂翻轉(zhuǎn)部固定連接在手臂部的橫向移動滑塊上，所述水平旋轉(zhuǎn)軸部連接在手臂翻轉(zhuǎn)部的前端，所述中心治具固定設(shè)置在水平旋轉(zhuǎn)軸部的前端。

作為進一步改進，所述直立式機械手還設(shè)有位置伺服控制裝置，所述位置伺服控制裝置由位置、速度和電流三閉環(huán)控制，實現(xiàn)輸出速度和距離準(zhǔn)確復(fù)制輸入要求的位置伺服控制裝置，電流環(huán)保證位置伺服控制裝置的電流在動態(tài)時為最佳波形，速度環(huán)和位置環(huán)保證位置伺服控制裝置在任何時刻的輸出速度和位置準(zhǔn)確復(fù)制輸入信號要求的速度和位置；

電流環(huán)由電流采樣反饋電路和電流環(huán)控制器構(gòu)成，完成輸出轉(zhuǎn)矩控制，速度環(huán)由位置檢測反饋電路、速度計算和速度環(huán)調(diào)節(jié)器組成，實現(xiàn)無極調(diào)速，位置環(huán)由外部指定信號和位置環(huán)調(diào)節(jié)器組成，保證定位精度，指定位置脈沖信號作為位置環(huán)的輸入，位置環(huán)調(diào)節(jié)器的輸出作為速度環(huán)的輸入信號，速度環(huán)調(diào)節(jié)器的輸出作為電流環(huán)的輸入信號，電流環(huán)輸出三相PWM控制器的開關(guān)信號，三個環(huán)節(jié)相互協(xié)調(diào)實現(xiàn)位置指令跟隨，三個環(huán)節(jié)的調(diào)節(jié)器通過模擬控制同PID串聯(lián)校正實現(xiàn)。

作為進一步改進，所述位置伺服控制裝置設(shè)置在直立式機械手，直立式機械手內(nèi)置有伺服電機，所述位置伺服控制裝置包括相互電連接的電機專用控制單片機、電流傳感器、智能功率IPM模塊、永磁同步電機PMSM及增量式磁性編碼器，該電機專用控制單片機內(nèi)置有三相馬達(dá)驅(qū)動模塊、A/D轉(zhuǎn)換模塊、事件計算器模塊。

作為進一步改進，所述中心治具包括手指條、中心治具板、吸盤和金具螺絲頭，所述手指條的底部安裝有中心治具板，所述中心治具板的底部安裝有T型三通，所述吸盤的頂部安裝有插芯，所述金具螺絲頭的頂部安裝有金具。

作為進一步改進，所述水平旋轉(zhuǎn)軸部包括馬達(dá)安裝板二、馬達(dá)安裝板一、馬達(dá)、馬達(dá)固定板、帶輪二、軸承墊和皮帶輪軸，所述馬達(dá)安裝板一的一側(cè)安裝有馬達(dá)安裝板二，且馬達(dá)安裝板二安裝在馬達(dá)的底部，所述馬達(dá)的頂部設(shè)置有墊板，且墊板的頂部安裝有馬達(dá)固定板，所述馬達(dá)固定板安裝在馬達(dá)調(diào)整塊的一側(cè)，且馬達(dá)調(diào)整塊的一側(cè)設(shè)置有水平軸調(diào)整塊，所述水平軸調(diào)整塊的一側(cè)安裝有感應(yīng)片，所述馬達(dá)固定板安裝在帶輪一的底部，且?guī)л喴坏囊粋?cè)設(shè)置有帶輪二，所述帶輪二的底部安裝有帶輪三，所述馬達(dá)安裝板二的一側(cè)安裝有過線蓋板，且過線蓋板的一側(cè)安裝有皮帶輪軸，所述皮帶輪軸安裝在軸承墊的頂部，所述皮帶輪軸的頂部安裝有軸承，所述軸承墊的底部安裝有帶輪四，且?guī)л喫牡牡撞吭O(shè)置有治具安裝板。

本發(fā)明的有益效果：本發(fā)明通過CAN控制總線及視覺檢測系統(tǒng)實行集中管理、分散控制，主控制器通過CAN控制總線分別控制位于同一生產(chǎn)線上的五軸直立式機械手及沖壓機床的運作，通過第一動作捕捉攝像頭及第二動作捕捉攝像頭分別監(jiān)測第一五軸直立式機械手、第二五軸直立式機械手的動作是否到位，以及第一沖壓機床與第二沖壓機床沖壓時是否處于安全狀態(tài)，防止沖壓時沖壓模具內(nèi)含有除了鈑金件之外的其他雜物；第三產(chǎn)品質(zhì)量檢測裝置的攝像頭對沖壓的產(chǎn)品進行尺寸及外觀檢測，三維激光掃描儀對沖壓產(chǎn)品進行沖壓結(jié)構(gòu)的檢測，檢測生產(chǎn)的沖壓產(chǎn)品的合格與否，實現(xiàn)自動化生產(chǎn)。

多個直立式機械手上的從控制器通過CAN控制總線連接同一個主處理器，實現(xiàn)高效、同步、集中管理，實時掌控多個直立式機械手的運行情況，實現(xiàn)智能化調(diào)配生產(chǎn)。

直立式機械手的擺臂部實現(xiàn)機械手在平面上的擺動動作，手臂翻轉(zhuǎn)部實現(xiàn)水平旋轉(zhuǎn)軸部與手臂部的水平面上的翻轉(zhuǎn)動作，中心治具用于吸取不同形狀規(guī)格的沖壓產(chǎn)品。

下面結(jié)合附圖與具體實施方式，對本發(fā)明進一步詳細(xì)說明。

附圖說明

圖1為本實施例的沖壓生產(chǎn)線結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本實施例的沖壓五軸直立式機械手整體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本實施例的位置伺服控制裝置的總體控制框圖；

圖4為本實施例的中心治具的分解結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為本實施例的水平旋轉(zhuǎn)軸部結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6為圖5中A部位放大結(jié)構(gòu)示意圖；

圖7為圖5中B部位放大結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中：11.第一五軸直立式機械手，12.第一沖壓機床，13.第二五軸直立式機械手，14.第二沖壓機床，15.第三五軸直立式機械手，21.中心治具，22.手臂部，23.水平旋轉(zhuǎn)軸部，24.手臂翻轉(zhuǎn)部，25.擺臂部，26.基座部，211.手指條，212.T型三通，213.中心治具板，214.吸盤，215.插芯，216.金具螺絲頭，217.金具，31.手臂梁，32.馬達(dá)安裝板二，33.馬達(dá)安裝板一，34.馬達(dá)，35.墊板，36.馬達(dá)固定板，37.馬達(dá)調(diào)整塊，38.水平軸調(diào)整塊，39.水平軸連接板，40.感應(yīng)片，41.帶輪一，42.罩子，43.帶輪二，44.雙軸減速機，45.帶輪三，46.帶輪四，47.軸承，48.軸承墊，49.皮帶輪軸，50.治具安裝板，51.過線蓋板。

具體實施方式

實施例，參見圖1，本實施例提供的沖壓五軸直立式機械手多機互聯(lián)控制方法，其包括以下步驟：

(1)在一條沖壓生產(chǎn)線上間隔設(shè)置第一五軸直立式機械手11、第一沖壓機床12、第二五軸直立式機械手13、第二沖壓機床14、第三五軸直立式機械手15；所述五軸直立式機械手設(shè)有中心治具21、手臂部22、水平旋轉(zhuǎn)軸部23、手臂翻轉(zhuǎn)部24、擺臂部25以及基座部26；

(2)所述沖壓生產(chǎn)線還設(shè)置一控制系統(tǒng)，所述控制系統(tǒng)包括一主控制器及多個從控制器，多個所述從控制器分別設(shè)置在五軸直立式機械手與沖床機床內(nèi)，并控制其動作；

所述控制系統(tǒng)通過CAN控制總線將主控制器分別連接五軸直立式機械手及沖壓機床的從控制器，形成一CAN總線網(wǎng)絡(luò)；

(3)所述沖壓生產(chǎn)線還設(shè)有視覺檢測系統(tǒng)，所述視覺檢測系統(tǒng)包括第一動作捕捉攝像頭、第二動作捕捉攝像頭及第三產(chǎn)品質(zhì)量檢測裝置，第一動作捕捉攝像頭設(shè)置在第一五軸直立式機械手11與第一沖床機床的前方，第二動作捕捉攝像頭設(shè)置在第二五軸直立式機械手13與第二沖床機床的前方，第三產(chǎn)品質(zhì)量檢測裝置設(shè)置在第三五軸直立式機械手15的前方；

所述視覺檢測系統(tǒng)通過CAN控制總線與主控制器連接；

(4)第一五軸直立式機械手11從放置原材料的位置吸取鈑金件，并將鈑金件放置到第一沖床機床的沖壓模具內(nèi)，在第一五軸直立式機械手11動作的過程中，第一動作捕捉攝像頭捕捉兩個信號，信號一為第一五軸直立式機械手11的動作信息，信號二為第一沖床機床內(nèi)沖壓模具被放置鈑金件后的實時圖像；

兩個信號通過CAN控制總線傳輸至主控制器中，

主控制器將信號一的動作信息轉(zhuǎn)換成原始動作軌跡，并將原始動作軌跡與預(yù)先內(nèi)置在主控制器中的比對動作軌跡進行對比：當(dāng)原始動作軌跡與比對動作軌跡相一致，則執(zhí)行下一步驟(5)；當(dāng)原始動作軌跡與比對動作軌跡不一致，則發(fā)出警報并停止第一五軸直立式機械手11、第一沖床機床的動作，待操作員排除異常；

主控制器同時將信號二的沖壓模具實時圖像轉(zhuǎn)換成原始模具狀態(tài)的圖像數(shù)據(jù)，并將原始模具狀態(tài)的圖像數(shù)據(jù)與預(yù)先內(nèi)置在主控制器中的圖像數(shù)據(jù)進行對比：當(dāng)原始模具狀態(tài)的圖像數(shù)據(jù)與預(yù)先內(nèi)置在主控制器中的圖像數(shù)據(jù)相一致，則執(zhí)行下一步驟(5)；當(dāng)原始模具狀態(tài)的圖像數(shù)據(jù)與預(yù)先內(nèi)置在主控制器中的圖像數(shù)據(jù)不一致，則發(fā)出警報并停止第一五軸直立式機械手11、第一沖床機床的動作，待操作員排除異常；主要防止沖壓模具內(nèi)含有除了鈑金件之外的其他雜物；

(5)當(dāng)步驟(4)中信號一、信號二均無異常時，第一沖床機床對鈑金件進行沖壓；

沖壓完成后第一沖床機床打開沖壓模具，第二五軸直立式機械手13從第一沖床機床內(nèi)吸取鈑金件，并將鈑金件放置到第二沖床機床中，在第二五軸直立式機械手13動作的過程中，第二動作捕捉攝像頭捕捉兩個信號，信號一為第二五軸直立式機械手13的動作信息，信號二為第二沖床機床內(nèi)沖壓模具實時圖像；

兩個信號通過CAN控制總線傳輸至主控制器中，

主控制器將信號一的動作信息轉(zhuǎn)換成原始動作軌跡，并將原始動作軌跡與預(yù)先內(nèi)置在主控制器中的比對動作軌跡進行對比：當(dāng)原始動作軌跡與比對動作軌跡相一致，則執(zhí)行下一步驟(6)；當(dāng)原始動作軌跡與比對動作軌跡不一致，則發(fā)出警報并停止第二五軸直立式機械手13、第二沖床機床的動作，待操作員排除異常；

主控制器同時將信號二的沖壓模具實時圖像轉(zhuǎn)換成原始模具狀態(tài)的圖像數(shù)據(jù)，并將原始模具狀態(tài)的圖像數(shù)據(jù)與預(yù)先內(nèi)置在主控制器中的圖像數(shù)據(jù)進行對比：當(dāng)原始模具狀態(tài)的圖像數(shù)據(jù)與預(yù)先內(nèi)置在主控制器中的圖像數(shù)據(jù)相一致，則執(zhí)行下一步驟(6)；當(dāng)原始模具狀態(tài)的圖像數(shù)據(jù)與預(yù)先內(nèi)置在主控制器中的圖像數(shù)據(jù)不一致，則發(fā)出警報并停止第二五軸直立式機械手13、第二沖床機床的動作，待操作員排除異常；

(6)當(dāng)步驟(5)中信號一、信號二均無異常時，第二沖床機床對鈑金件進行沖壓；

沖壓完成后第二沖床機床打開沖壓模具，第三五軸直立式機械手15從第二沖床機床中吸取產(chǎn)品后經(jīng)過第三產(chǎn)品質(zhì)量檢測裝置的檢測，檢測合格的產(chǎn)品放置到成品區(qū)，檢測不及格產(chǎn)品放置到回收區(qū)。

所述步驟(6)中，所述第三產(chǎn)品質(zhì)量檢測裝置獲取沖壓產(chǎn)品的產(chǎn)品圖片信息，并將產(chǎn)品圖片信息輸送到主控制器，由主控制器內(nèi)置的程序計算，對沖壓產(chǎn)品進行表面及輪廓掃描，并與內(nèi)置的合格沖壓產(chǎn)品信息對比，判斷沖壓出來的產(chǎn)品是否合格，主控制器根據(jù)判斷結(jié)果控制第三五軸直立式機械手15將沖壓產(chǎn)品放置到成品區(qū)或者回收區(qū)；

其中，沖壓產(chǎn)品表面及輪廓掃描包括產(chǎn)品的表面特征掃描以及產(chǎn)品輪廓掃描，產(chǎn)品的表面特征掃描通過第三產(chǎn)品質(zhì)量檢測裝置的攝像頭對產(chǎn)品表面進行拍照獲得產(chǎn)品表面劃痕深度與粗糙度，以及獲得產(chǎn)品的沖壓尺寸精度；

產(chǎn)品輪廓掃描通過第三產(chǎn)品質(zhì)量檢測裝置的三維激光掃描儀采集沖壓產(chǎn)品空間點位信息，建立物體的三維影像模型。

所述的攝像頭包括攝像、圖像采集、圖像處理、CPU、輸入輸出接口，通過攝像頭獲得被測產(chǎn)品的圖像信號，得到產(chǎn)品圖片信息，然后通過A/D轉(zhuǎn)換變成數(shù)字信號傳送給主控制器中，根據(jù)像素分布、亮度和顏色的信息，進行運算來抽取目標(biāo)圖像的特征，然后再根據(jù)主控制器預(yù)設(shè)的判別準(zhǔn)則輸出判斷結(jié)果。

所述第三產(chǎn)品質(zhì)量檢測裝置的攝像頭獲取的產(chǎn)品圖片信息輸送到主控制器中，通過二值化運算進行產(chǎn)品圖片信息處理，然后利用Blob算法檢測產(chǎn)品圖片信息中的目標(biāo)圖像的內(nèi)點和邊界點，得出物體的周長、面積，進而計算6個不變矩和圓形度，將這7個數(shù)據(jù)作為特征量進行識別，進而檢測沖壓產(chǎn)品的沖壓尺寸精度。

上述步驟(3)、(4)、(5)、(6)中的第一五軸直立式機械手11、第二五軸直立式機械手13與第三五軸直立式機械手15內(nèi)均設(shè)有由位置、速度和電流三閉環(huán)控制，實現(xiàn)輸出速度和距離準(zhǔn)確復(fù)制輸入要求的位置伺服控制裝置，電流環(huán)保證位置伺服控制裝置的電流在動態(tài)時為最佳波形，速度環(huán)和位置環(huán)保證位置伺服控制裝置在任何時刻的輸出速度和位置準(zhǔn)確復(fù)制輸入信號要求的速度和位置；

電流環(huán)由電流采樣反饋電路和電流環(huán)控制器構(gòu)成，完成輸出轉(zhuǎn)矩控制，速度環(huán)由位置檢測反饋電路、速度計算和速度環(huán)調(diào)節(jié)器組成，實現(xiàn)無極調(diào)速，位置環(huán)由外部指定信號和位置環(huán)調(diào)節(jié)器組成，保證定位精度，指定位置脈沖信號作為位置環(huán)的輸入，位置環(huán)調(diào)節(jié)器的輸出作為速度環(huán)的輸入信號，速度環(huán)調(diào)節(jié)器的輸出作為電流環(huán)的輸入信號，電流環(huán)輸出三相PWM控制器的開關(guān)信號，三個環(huán)節(jié)相互協(xié)調(diào)實現(xiàn)位置指令跟隨，三個環(huán)節(jié)的調(diào)節(jié)器通過模擬控制同PID串聯(lián)校正實現(xiàn)。

參見2，本實施例還提供的沖壓生產(chǎn)線，所述沖壓生產(chǎn)線設(shè)有直立式機械手，所述直立式機械手上設(shè)有中心治具，所述直立式機械手上設(shè)有中心治具21、手臂部22、水平旋轉(zhuǎn)軸部23、手臂翻轉(zhuǎn)部24、擺臂部25以及基座部26；所述擺臂部25設(shè)置在基座部26上，所述手臂部22固定連接在擺臂部25上，所述手臂翻轉(zhuǎn)部24固定連接在手臂部22的橫向移動滑塊上，所述水平旋轉(zhuǎn)軸部23連接在手臂翻轉(zhuǎn)部24的前端，所述中心治具21固定設(shè)置在水平旋轉(zhuǎn)軸部23的前端。

參見圖3，所述直立式機械手還設(shè)有位置伺服控制裝置，所述位置伺服控制裝置由位置、速度和電流三閉環(huán)控制，實現(xiàn)輸出速度和距離準(zhǔn)確復(fù)制輸入要求的位置伺服控制裝置，電流環(huán)保證位置伺服控制裝置的電流在動態(tài)時為最佳波形，速度環(huán)和位置環(huán)保證位置伺服控制裝置在任何時刻的輸出速度和位置準(zhǔn)確復(fù)制輸入信號要求的速度和位置；

電流環(huán)由電流采樣反饋電路和電流環(huán)控制器構(gòu)成，完成輸出轉(zhuǎn)矩控制，速度環(huán)由位置檢測反饋電路、速度計算和速度環(huán)調(diào)節(jié)器組成，實現(xiàn)無極調(diào)速，位置環(huán)由外部指定信號和位置環(huán)調(diào)節(jié)器組成，保證定位精度，指定位置脈沖信號作為位置環(huán)的輸入，位置環(huán)調(diào)節(jié)器的輸出作為速度環(huán)的輸入信號，速度環(huán)調(diào)節(jié)器的輸出作為電流環(huán)的輸入信號，電流環(huán)輸出三相PWM控制器的開關(guān)信號，三個環(huán)節(jié)相互協(xié)調(diào)實現(xiàn)位置指令跟隨，三個環(huán)節(jié)的調(diào)節(jié)器通過模擬控制同PID串聯(lián)校正實現(xiàn)。

所述位置伺服控制裝置設(shè)置在直立式機械手內(nèi)，直立式機械手內(nèi)置有伺服電機，所述位置伺服控制裝置包括相互電連接的電機專用控制單片機、電流傳感器、智能功率IPM模塊、永磁同步電機PMSM及增量式磁性編碼器，該電機專用控制單片機內(nèi)置有三相馬達(dá)驅(qū)動模塊、A/D轉(zhuǎn)換模塊、事件計算器模塊。

參見圖4，所述中心治具21包括手指條、包括手指條211、中心治具板213、吸盤214和金具螺絲頭216，手指條211的底部安裝有中心治具板213，中心治具板213的底部安裝有T型三通212，吸盤214的頂部安裝有插芯215，金具螺絲頭216的頂部安裝有金具217。手指條211固定在中心治具板213上，且手指條211安裝在中心治具板213的四角，手指條211上平行排列安裝孔，且安裝孔的內(nèi)部設(shè)置有滑槽，中心治具板213中間的孔位安裝在手臂上，且孔位上設(shè)置有螺旋槽，金具螺絲頭216固定在金具217上，且金具217的側(cè)面設(shè)置有牙孔，且牙孔的深度為2厘米，T型三通212上設(shè)置有多位孔，且多位孔呈左右對齊排列安裝。在中心治具上設(shè)置有手指條，而且手指條上安裝有安裝孔，能夠有效的進行安裝，而且操作也極為的方便，增加了設(shè)備的功能性，通過在中心治具板上設(shè)置有多位條口，而且多位條口設(shè)置有多個，等距離排列，使得其他部件安裝時更加的方便，使得設(shè)備的功能性更強，通過在金具螺絲頭上設(shè)置有孔槽，并且孔槽的位置等距離設(shè)置，一定程度上增加了器件安裝時的穩(wěn)定性，滿足人們的需要。

參見圖5～7，所述水平旋轉(zhuǎn)軸部23包括馬達(dá)安裝板二32、馬達(dá)安裝板一33、馬達(dá)34、馬達(dá)固定板36、帶輪二43、軸承墊48和皮帶輪軸49，馬達(dá)安裝板一33的一側(cè)安裝有馬達(dá)安裝板二32，且馬達(dá)安裝板二32安裝在馬達(dá)34的底部，馬達(dá)34的頂部設(shè)置有墊板35，且墊板35的頂部安裝有馬達(dá)固定板36，馬達(dá)固定板36安裝在馬達(dá)調(diào)整塊37的一側(cè)，且馬達(dá)調(diào)整塊37的一側(cè)設(shè)置有水平軸調(diào)整塊38，水平軸調(diào)整塊38的一側(cè)安裝有感應(yīng)片40，馬達(dá)固定板36安裝在帶輪一41的底部，且?guī)л喴?1的一側(cè)設(shè)置有帶輪二43，帶輪二43的底部安裝有帶輪三45，馬達(dá)安裝板二32的一側(cè)安裝有過線蓋板51，且過線蓋板51的一側(cè)安裝有皮帶輪軸49，皮帶輪軸49安裝在軸承墊48的頂部，皮帶輪軸49的頂部安裝有軸承47，軸承墊48的底部安裝有帶輪四46，且?guī)л喫?6的底部設(shè)置有治具安裝板50。通過有水平軸連接板，并且水平軸連接板固定在水平連接板上，通過螺絲可以使馬墊板在馬達(dá)安裝板一上滑動，從而起到調(diào)節(jié)水平軸皮帶松緊的作用，通過設(shè)置有罩子，使得設(shè)備在運行的時候更加的安全，增加了安全性能，使得設(shè)備的功能性更強，通過設(shè)置有手臂梁，并且手臂梁內(nèi)部結(jié)構(gòu)為空心型，馬達(dá)安裝板二與手臂梁連接，兩塊馬達(dá)安裝板一分別裝于馬達(dá)安裝板二兩邊，墊板再裝于其上，馬達(dá)置于馬達(dá)固定板上，馬達(dá)固定板安裝于墊板槽內(nèi)，在墊塊上固定有馬達(dá)調(diào)整塊，通過螺絲可以使馬達(dá)固定板在墊板內(nèi)滑動，從而起到調(diào)節(jié)馬達(dá)皮帶松緊的作用。

本發(fā)明并不限于上述實施方式，采用與本發(fā)明上述實施例相同或近似方法或裝置，而得到的其他沖壓五軸直立式機械手多機互聯(lián)控制方法及直立式機械手，均在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。