CN106346504A - 一种机械手吸盘夹具的吸盘高度自动控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种机械手吸盘夹具的吸盘高度自动控制方法，属于机械手吸盘夹具技术领域，其核心在于通过控制连接于吸盘上部的气缸运动，来控制机械手吸盘夹具的吸盘高度。吸盘与工件表面接触后形成密闭空间，密闭空间形成真空度，经过数字真空压力表进一步把真空度信号反馈给控制系统，进而调整气缸的动作。该发明可在线控制吸盘高度，通过控制吸盘高度，在不更换夹具的情况下，形成新的吸附面，以适应生产线上新产品的吸附要求。本发明使得机械手吸盘夹具柔性大大增加，更好得适应了现代生产线柔性化生产需求，同时大幅降低了夹具设计制造成本，具有显著的经济效益。

Description

一种机械手吸盘夹具的吸盘高度自动控制方法

技术领域

本发明机械手吸盘夹具技术领域，具体而言，涉及一种机械手吸盘夹具的吸盘高度自动控制方法。

背景技术

机械手吸盘夹具广泛应用于玻璃搬运，钣金冲压，食品药品药品包装，电子器件组装等多个行业。

现有的机械手吸盘夹具根据待夹持工件夹持点位分布情况和点位数量的多少，在夹具设计之初便确定了吸盘的高度和分布位置，吸盘和工件基本上是一一对应关系，一副夹具一般只能用于一类工件。在生产实践中，针对工件夹持点位高度变化不太大的新工件，一般的技术人员会手工测量前后两个工件夹持点位的高度差，如果高度差在吸盘螺纹副可调节范围内，则手动对吸盘高度进行逐一调整。这种办法只对工件夹持点位位置分布基本没变化，夹持点高度变化较小的工件有效，而且人工调整麻烦，废时间，调整不精确，对于连续性较强的中高度生产线，无法适应。针对前后变化比较大的新类型工件，就必须要做一副新的夹具，整体更换夹具。这种办法对于中小批量产品制造，特别是新品的小规模试产，产品变化周期快，夹具使用后，闲置严重，不经济。

实际上，在机械手吸盘夹具的吸盘往往是大同小异，可以通用的，吸盘夹具的变化主要是夹具机架的变化。业内普遍认为，更换产品，更换夹具是理所应当的，因为夹具上的吸盘高度是确定的，这种固有思维，在传统生产线，产品变化很少的情况下，夹具相对较少，经济成本不明显，但是在高柔性的生产线上，小批量，多品种规格产品，个性化定制生产是常态，之前的办法已经无法适应这种高频率变化。

如果能找到一种方法在不更换吸盘夹具的情况下，自动控制吸盘的高度，那么用这种方法制造的机械手吸盘夹具柔性会大大增加，对产品的适应性会更好，更好适应柔性化生产线，同时夹具费用在产品制造成本的比重也会大幅度降低，经济效益明显。

发明内容

本发明的目的在于提供一种机械手吸盘夹具的吸盘高度自动控制方法，用于解决现有机械手吸盘夹具吸盘高度不可调的问题，以达到在柔性生产线中换产品不换夹具目的。

为实现本发明目的，采用的技术方案为：一种机械手吸盘夹具的吸盘高度自动控制方法，包括如下控制步骤：

1)将系统程序初始化，系统自检；

2)将机械手回参考点，真空系统卸压，气缸活塞杆回零位，放置新批次工件；

3)气缸活塞杆运动，带动吸盘移动至工件吸附表面，数字真空压力表检测吸盘真空度达到参考值范围，气缸活塞杆停止运动，并将位置数据传送至控制系统，真空系统进入保压状态，并将保压真空度数值传送至控制系统；

4)机械手抓取工件至目标位置，然后真空系统卸压，释放工件，机械手回到待抓取工件位置，抓取工件，然后真空系统进入保压状态；

5)重复步骤4)直到作业任务完成。

进一步，所述步骤3)的吸盘真空度未达到参考值范围，则气缸继续运动，直到吸盘真空度达到参考值范围才执行之后动作，所述的真空系统在保压状态下的真空度，一直处于系统动态监控中，所述气缸活塞杆位置数据，一直处于系统动态监控中。

进一步，所述步骤5)执行结束后可直接跳转到步骤2)。

本发明通过控制连接于吸盘上部的气缸运动，来控制机械手吸盘夹具的吸盘高度。吸盘与工件表面接触后形成密闭空间，密闭空间形成真空度，经过数字真空压力表进一步把真空度信号反馈给控制系统，进而调整气缸的动作。机械手在抓取过程中，真空系统处于保压状态，真空度和气缸活塞杆位置情况，一直在系统动态监控下，确保吸盘夹具夹持工件安全。当生产线产品变化时，控制系统控制气缸动作，直到吸盘与新工件表面接触，新形成的密闭空间的真空度数值达到新工件夹持力量要求数值范围，气缸停止动作，每个或每组吸盘达到新位置，共同组成一个新的吸附面，相当于变成了一副新吸盘夹具，整个变化过程不用停机，在两个批次生产间隙就可变换完成。本发明的控制系统可以采用PLC控制，也可用单片机。

采用本发明的有益效果是，实现了吸盘高度自动控制，一副夹具适应多种产品，使得机械手吸盘夹具柔性大大增加，在线调节吸盘高度，更好得适应了现代柔性化生产线，同时大幅降低了夹具设计制造成本，具有显著的经济效益。

附图说明

图1是本发明的控制流程图。

具体实施方式

下面通过具体的实施例子并结合附图对本发明做进一步的详细描述。

如图1所示，一种机械手吸盘夹具的吸盘高度自动控制方法，包括如下控制步骤：1)将系统程序初始化，系统自检；2)将机械手回参考点，真空系统卸压，气缸活塞杆回零位，放置新批次工件；3)气缸活塞杆运动，带动吸盘移动至工件吸附表面，数字真空压力表检测吸盘真空度达到参考值范围，气缸活塞杆停止运动，并将位置数据传送至控制系统，真空系统进入保压状态，并将保压真空度数值传送至控制系统；4)机械手抓取工件至目标位置，然后真空系统卸压，释放工件，机械手回到待抓取工件位置，抓取工件，然后真空系统进入保压状态；5)重复步骤4)直到作业任务完成。所述步骤3)的吸盘真空度未达到参考值范围，则气缸继续运动，直到吸盘真空度达到参考值范围才执行之后动作。所述的真空系统在保压状态下的真空度，一直处于系统动态监控中。所述气缸活塞杆位置数据，一直处于系统动态监控中。所述步骤5)执行结束后可直接跳转到步骤2)。

本发明通过控制连接于吸盘上部的气缸运动，来控制机械手吸盘夹具的吸盘高度。吸盘与工件表面接触后形成密闭空间，密闭空间形成真空度，经过数字真空压力表进一步把真空度信号反馈给控制系统，进而调整气缸的动作。机械手在抓取过程中，真空系统处于保压状态，真空度和气缸活塞杆位置情况，一直在系统动态监控下，确保吸盘夹具夹持工件安全。当生产线产品变化时，控制系统控制气缸动作，直到吸盘与新工件表面接触，新形成的密闭空间的真空度数值达到新工件夹持力量要求数值范围，气缸停止动作，每个或每组吸盘达到新位置，共同组成一个新的吸附面，相当于变成了一副新吸盘夹具，整个变化过程不用停机，在两个批次生产间隙就可变换完成。在该实施例中，控制系统选用四门子S7-200PLC，控制气缸动作的气动回路设有三位四通电磁换向阀，节流阀，气动三联件，气源由空压机提供。吸盘采用摆动型带缓冲杆的吸盘，气缸采用带位置检测的双作用圆形气缸。

以上所述仅为本发明的实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。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之内。

Claims (3)

1.一种机械手吸盘夹具的吸盘高度自动控制方法，其特征在于，包括如下控制步骤：

1)将系统程序初始化，系统自检；

2)将机械手回参考点，真空系统卸压，气缸活塞杆回零位，放置新批次工件；

3)气缸活塞杆运动，带动吸盘移动至工件吸附表面，数字真空压力表检测吸盘真空度达到参考值范围，气缸活塞杆停止运动，并将位置数据传送至控制系统，真空系统进入保压状态，并将保压真空度数值传送至控制系统；

4)机械手抓取工件至目标位置，然后真空系统卸压，释放工件，机械手回到待抓取工件位置，抓取工件，然后真空系统进入保压状态；

5)重复步骤4)直到作业任务完成。

2.根据权利要求1所述的机械手吸盘夹具的吸盘高度自动控制方法，其特征在于，所述步骤3)的吸盘真空度未达到参考值范围，则气缸继续运动，直到吸盘真空度达到参考值范围才执行之后动作，所述真空系统在保压状态下的真空度，一直处于系统动态监控中，所述气缸活塞杆位置数据，一直处于系统动态监控中。

3.根据权利要求1所述的机械手吸盘夹具的吸盘高度自动控制方法，其特征在于，所述步骤5)执行结束后可直接跳转到步骤2)。