技术领域
[0001] 本
发明属于自动化机械控制技术领域，具体涉及一种智能型堆码机械手操作控制系统和一种智能型堆码机械手操作控制方法。
背景技术
[0002] 现有的墙板或者扣板大都由母粒挤塑而成。在生产过程中，通过螺杆
挤出机与模具的配成纸杯成长条状的墙板或者扣板。上述长条状的墙板或者扣板在被传送带带动向前移动的过程中，需要经过覆膜、分切等步骤而最终制成独立的墙板或者扣板。上述分切完毕的墙板或者扣板需要通过人工或者自主堆码机进行码垛，以便在仓库集中储存。
[0003] 然而，现有的堆码方式明显存在
缺陷，主要体现在：
[0004] 其一，工作效率低，功能单一，运行不够稳定；
[0005] 其二，在堆码过程中，大都存在人工堆码方式，难以控制堆码的精准性，并且浪费大量人
力物力。同时，堆码到一定程度的板材需要及时通过人力运走，否则影响后续堆码工作；
[0006] 其三，堆码过程中夹具与扣板或者墙板通常存在
接触，容易在板材表面产生划痕，或者由于用力不均匀造成扣板或者墙板产生微小形变，严重影响后期销售。
发明内容
[0007] 本发明针对
现有技术的状况，克服上述缺陷，提供一种智能型堆码机械手操作控制系统和一种智能型堆码机械手操作控制方法。
[0008] 本发明采用以下技术方案，所述智能型堆码机械手操作控制方法包括以下步骤：
[0009] 步骤S1：可编程PLC
控制器上电自检，同时初始化预置于可编程PLC控制器的
定位坐标系，使得定位坐标系归零；
[0010] 步骤S2：可编程PLC控制器通过
驱动器控制伺服
电机执行预置的或者经
修改的运行方法，并且由上述
伺服电机驱动机械手和
吸盘气缸；
[0011] 步骤S3：可编程PLC控制器实时判断是否存在必须中断上述运行方法的至少一个输入条件，如果判断通过则执行步骤S4，否则重复执行本步骤；
[0012] 步骤S4：可编程PLC控制器根据各个输入条件修改上述预置的运行方法的运行参数以形成经修改的运行方法，同时执行步骤S2。
[0013] 根据上述技术方案，步骤S2中的运行方法具体包括以下步骤：
[0014] 步骤S2.1：判断位于流
水线输送带的待码垛物料是否触发光电
传感器的到位
信号，如果判断通过则执行步骤S2.2，否则重复本步骤；
[0015] 步骤S2.2：由可编程PLC控制器控制的伺服电机驱动机械手由默认初始
位置移动至待码垛物料处；
[0016] 步骤S2.3：由可编程PLC控制器控制的伺服电机驱动吸盘气缸吸取待码垛物料，避免产生划痕或者用力不均匀造成微小形变；
[0017] 步骤S2.4：将待码垛物料根据码垛方式依次码垛至位于流水线输送带同一侧的各个码垛位置。
[0018] 根据上述技术方案，步骤S2.4中的码垛方式具体实施为，在优先码垛位于流水线输送带同一侧的各个码垛位置的
基础上：
[0019] 将各个码垛位置设定为码垛同一种待码垛物料；
[0020] 或者将各个码垛位置设定为码垛不同的待码垛物料。
[0021] 根据上述技术方案，步骤S2.4中的码垛方式具体实施为，在优先码垛位于流水线输送带同一侧的各个码垛位置的基础上：
[0022] 将各个码垛位置划分为一个或者多个码垛区域。
[0023] 根据上述技术方案，步骤S2.4中的码垛方式进一步具体实施为，在优先码垛位于流水线输送带同一侧的各个码垛位置的基础上：
[0024] 将各个码垛区域设定为码垛同一种待码垛物料；
[0025] 或者将各个码垛区域设定为码垛不同的待码垛物料。
[0026] 根据上述技术方案，步骤S2.4中的码垛方式进一步具体实施为，在优先码垛位于流水线输送带同一侧的各个码垛位置的基础上：
[0027] 将各个码垛区域设定为逐堆码垛；
[0028] 或者将各个码垛区域设定为依次交替码垛。
[0029] 根据上述技术方案，步骤S3中的输入条件具体包括自主检测输入条件，上述自主检测输入条件包括由内置于可编程PLC控制器的自检模
块或者独立于可编程PLC控制器的自检模组生成的自检报警信号。
[0030] 根据上述技术方案，步骤S3中的输入条件具体包括人工干预输入条件，上述人工干预输入条件包括由
触摸屏交互输入的码垛位置调整信号。
[0031] 根据上述技术方案，步骤S3中的输入条件具体包括人工干预输入条件，上述人工干预输入条件包括由紧急停止按钮输入的急停信号。
[0032] 本发明
专利申请还公开了智能型堆码机械手操作控制系统，用于实施上述任一项智能型堆码机械手操作控制方法。
[0033] 本发明公开的智能型堆码机械手操作控制系统及其控制方法，其有益效果在于，作为一个由可编程PLC控制器和驱动器控制的机械手实现抓取、固定、下放、释放等步骤的循环系统，受程控控制的机械手能将不同外形尺寸的待码垛物料(例如，墙板或者扣板)自动化地有序码垛在托盘(或者流水线等用于临时码垛待码垛物料之处)。其中，机械手采用伺服电机控制，使得移动和升降比普通电机更加稳定、可靠、灵活，同时具有行程更精确、速度更快、作业周期更短等特点。同时，为充分利用托盘的面积和码堆物料的
稳定性，本系统及方法还具有物料码垛顺序、排列设定等功能。换而言之，本系统及方法可满足从码垛一种产品到码垛多种不同产品，同时可自适应码垛高度。在每次上电运行时，系统会提示坐标归零动作，以确保行程准确无误。同时，本系统还设有紧急停止按扭，以便手动、自动停止，并且在故障或异常情况下报警信号灯亮，使得系统紧急停止。当手动状态下排除报警后系统方可继续运行。同时，本系统具有自动记忆功能，触发紧急停止按钮再复位后会继续运作余下的流程
附图说明
[0034] 图1是本发明优选
实施例的主要步骤示意图。
[0035] 图2是本发明优选实施例的步骤S2的主要步骤示意图。
具体实施方式
[0036] 本发明公开了一种智能型堆码机械手操作控制系统和一种智能型堆码机械手操作控制方法，下面结合优选实施例，对本发明的具体实施方式作进一步描述。
[0037] 参见附图的图1和图2，图1示出了所述智能型堆码机械手操作控制系统及其控制方法的主要步骤，图2示出了所述智能型堆码机械手操作控制系统及其控制方法的步骤S2的主要步骤。
[0038] 优选地，所述智能型堆码机械手操作控制方法包括以下步骤：
[0039] 步骤S1：可编程PLC控制器上电自检，同时初始化预置于可编程PLC控制器的定位坐标系，使得定位坐标系归零(即还原为默认的初始坐标，确保行程准确无误)；
[0040] 步骤S2：可编程PLC控制器通过驱动器控制伺服电机执行预置的或者经修改的运行方法，并且由上述伺服电机驱动机械手和吸盘气缸(执行预置的或者经修改的运行方法)；
[0041] 步骤S3：可编程PLC控制器实时判断是否存在必须中断上述(预置的或者经修改的)运行方法的至少一个输入条件，如果判断通过(存在必须中断上述运行方法的至少一个输入条件)则执行步骤S4，否则重复执行本步骤(循环检测直至存在必须中断上述预置的运行方法的至少一个输入条件)；
[0042] 步骤S4：可编程PLC控制器根据各个输入条件修改上述预置的运行方法的运行参数以形成经修改的运行方法，同时执行步骤S2。
[0043] 进一步地，步骤S2中的运行方法具体包括以下步骤：
[0044] 步骤S2.1：判断位于流水线输送带的待码垛物料(例如，墙板或者扣板)是否触发
光电传感器的到位信号，如果判断通过(触发了光电传感器的到位信号)则执行步骤S2.2，否则重复本步骤(循环检测直至触发了光电传感器的到位信号)；
[0045] 步骤S2.2：由可编程PLC控制器控制的伺服电机驱动机械手由默认初始位置移动至待码垛物料处；
[0046] 步骤S2.3：由可编程PLC控制器控制的伺服电机驱动吸盘气缸吸取待码垛物料，避免产生划痕或者用力不均匀造成微小形变；
[0047] 步骤S2.4：将待码垛物料根据码垛方式依次码垛至位于流水线输送带同一侧的各个码垛位置(当位于一侧的码垛位置全部完成后，自动切换至另一侧的码垛位置，而不是在两侧的
马多位置交替码垛)。
[0048] 进一步地，步骤S2.4中的码垛方式具体实施为，在优先码垛位于流水线输送带同一侧的各个码垛位置的基础上(用于实现自动选择定位坐标系的码垛位置)：
[0049] 将(流水线输送带同一侧的)各个码垛位置设定为码垛同一种待码垛物料；
[0050] 或者将(流水线输送带同一侧的)各个码垛位置设定为码垛不同的待码垛物料，(当流水线输送带存在不同规格、不同尺寸等不同种类的待码垛物料时)以实现不同待码垛物料的分类处置。
[0051] 进一步地，步骤S2.4中的码垛方式具体实施为，在优先码垛位于流水线输送带同一侧的各个码垛位置的基础上(用于实现自动选择定位坐标系的码垛位置)：
[0052] 将(流水线输送带同一侧的)各个码垛位置划分为一个或者多个码垛区域(结合生产加工实际，优选划分为3个码垛区域，但不应认为仅可局限于划分为3个码垛区域)。
[0053] 进一步地，步骤S2.4中的码垛方式进一步具体实施为，在优先码垛位于流水线输送带同一侧的各个码垛位置的基础上(用于实现自动选择定位坐标系的码垛位置)：
[0054] 将(流水线输送带同一侧的)各个码垛区域设定为码垛同一种待码垛物料；
[0055] 或者将(流水线输送带同一侧的)各个码垛区域设定为码垛不同的待码垛物料，(当流水线输送带存在不同规格、不同尺寸等不同种类的待码垛物料时)以实现不同待码垛物料的分类处置。
[0056] 进一步地，步骤S2.4中的码垛方式进一步具体实施为，在优先码垛位于流水线输送带同一侧的各个码垛位置的基础上(用于实现自动选择定位坐标系的码垛位置)：
[0057] 将(流水线输送带同一侧的)各个码垛区域设定为逐堆码垛(在满足待码垛物料和对应码垛区域的匹配关系的前提下，当完成其中一个码垛区域后再在下一个码垛区域码垛)；
[0058] 或者将(流水线输送带同一侧的)各个码垛区域设定为依次交替码垛(在满足待码垛物料和对应码垛区域的匹配关系的前提下，一个种类的待码垛物料可能有多个对应的码垛区域，当在一个码垛区域码垛一个待码垛物料后将下一个待码垛物料码垛在下一个码垛区域)。
[0059] 进一步地，步骤S3中的输入条件具体包括自主检测输入条件，上述自主检测输入条件包括由内置于可编程PLC控制器的自检模块或者独立于可编程PLC控制器的自检模组生成的自检报警信号。例如，当由于伺服电机卡机等故障造成无法继续执行预置的或者经修改的运行方法时，可由上述自检模块或者自检模组输出自检报警信号，继而使得本系统中断上述运行方法，待故障排除后恢复执行。
[0060] 进一步地，步骤S3中的输入条件具体还包括人工干预输入条件，上述人工干预输入条件包括由触摸屏交互输入的码垛位置调整信号。例如，在生产现场偶尔可能出现人工在某一个或者某几个堆垛位置额外加入了若干个待码垛物料，使得本系统中执行的运行方法，特别是本系统自动选择的定位坐标系的码垛位置与实际需要的码垛位置产生偏差。此时，现场人员可通过触摸屏交互输入相应的调整信号，使得实际需要的码垛位置与本系统的自动选择的定位坐标系的码垛位置保持一致。
[0061] 进一步，步骤S3中的输入条件具体还包括人工干预输入条件，上述人工干预输入条件包括由紧急停止按钮输入的急停信号。例如，在生产现场出现危机人身财产安全的紧急事态等突发状况时，现场人员可通过触发紧急停止按钮输入相应的急停信号，使得本系统立即停止运行，从而遏制紧急事态进一步扩大。
[0062] 根据上述优选实施例，本发明专利申请还公开了智能型堆码机械手操作控制系统，用于实施上述任一项智能型堆码机械手操作控制方法。
[0063] 根据上述优选实施例，本发明专利申请公开的智能型堆码机械手操作控制系统及其控制方法，其技术要点阐述如下。
[0064] 1.采用伺服电机进行堆码，效率高，运行稳定，故障率；
[0065] 2.自动堆码，省去人力，堆码方式多样；
[0066] 3.堆码精确性高，采用吸盘气缸吸取板材，板材不会产生划痕或者用力不均匀造成板材产生微小形变。
[0067] 根据上述优选实施例，本发明专利申请公开的智能型堆码机械手操作控制系统及其控制方法，其工作原理阐述如下。
[0068] 为提高现代生产的生产效率，所述智能型堆码机械手操作控制系统，作为一个由可编程PLC控制器和驱动器控制的机械手实现抓取、固定、下放、释放等步骤的循环系统，受程控控制的机械手能将不同外形尺寸的待码垛物料(例如，墙板或者扣板)自动化地有序码垛在托盘(或者流水线等用于临时码垛待码垛物料之处)。其中，机械手采用伺服电机控制，使得移动和升降比普通电机更加稳定、可靠、灵活，同时具有行程更精确、速度更快、作业周期更短等特点。同时，为充分利用托盘的面积和码堆物料的稳定性，本系统及方法还具有物料码垛顺序、排列设定等功能。换而言之，本系统及方法可满足从码垛一种产品到码垛多种不同产品，同时可自适应码垛高度。在每次上电运行时，系统会提示坐标归零动作，以确保行程准确无误。同时，本系统还设有紧急停止按扭，以便手动、自动停止，并且在故障或异常情况下报警信号灯亮，使得系统紧急停止。当手动状态下排除报警后系统方可继续运行。同时，本系统具有自动记忆功能，触发紧急停止按钮再复位后会继续运作余下的流程。
[0069] 根据上述优选实施例，本发明专利申请公开的智能型堆码机械手操作控制系统及其控制系统，其有益效果阐述如下。
[0070] 1.结构简单、零部件少。因此，零部件的故障率低、性能可靠、保养维修简单，所需库存零部件少；
[0071] 2.占地面积少。有利于在厂房中实际布置生产线，并可留出较大的库房面积。适用于狭窄空间，可高效利用有限空间。安装占用空间灵活紧凑，能够在较小的占地面积范围内布置本系统；
[0072] 3.实用性强。当客户产品发生变化时，只需在触摸屏上稍做修改即可，不会影响客户的正常的生产。传统的机械式堆码机难以更改甚至无法实现；
[0073] 4.节约资源。机械手大大节省了劳动力，节省空间，运作灵活精准，快速高效，稳定性高，作业效率高；
[0074] 5.机械手采用伺服电机。动作精确、稳定，故障率低，作业周期更短，效率更高；
[0075] 6.码放位置多样。物料码垛顺序、排列设定。可满足从码垛一种产品到码垛多种不同产品左右都可码垛；设1堆、2堆，3堆等多堆；也可设交替码垛或逐堆码垛；
[0076] 7.操作简单。可在控制柜屏幕上设置参数，配合面板辅助
开关；
[0077] 8.教示方法简单易懂，只需定位抓起点和码垛点即可。
[0078] 对于本领域的技术人员而言，依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围。
