CN106878126A - 一种冲床机械手多机互联网络及其组网方法 - Google Patents

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范玉魁
程国醒
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Abstract

本发明提供了一种冲床机械手多机互联网络及其组网方法，包括N个子网络，N为大于等于1的整数，各子网络之间相互独立，每个子网络都包括1个主控制器节点和若干个从控制器节点，其中，所述主控制器节点与所述从控制器节点之间通过CAN总线通信，每个主控制器节点和每个从控制器节点都分配有唯一的ID值。该发明提供了一种灵活组网方式来实现多机互联，实现即插即连，可以灵活拆分为多个子网；通过设置位置映射关系来确定机械手的前后关系，大大增加了使用的灵活性；使用三芯屏蔽双绞线替代多条IO线，简化了接线方式，降低了使用的复杂度。

Description

一种冲床机械手多机互联网络及其组网方法
技术领域
本发明涉及冲压机械手自动化技术领域，具体涉及一种冲床机械手多机互联网络及其组网方法。
背景技术
目前冲床机械手多机互联大多是通过IO点来实现多机之间的同步操作，通过IO点来实现多机同步存在接线复杂，信号不稳定容易受到干扰等问题。
采用CAN总线的方式来通信，可以最大限度的减小系统复杂度，而且CAN总线是工业上普遍使用的通信方式，具有较强的稳定性和可扩展性。
发明内容
本申请通过提供一种冲床机械手多机互联网络及其组网方法，以解决现有技术中通过IO点来实现多机互联而导致接线复杂，信号不稳定，容易受到干扰等技术问题。
为解决上述技术问题，本申请采用以下技术方案予以实现：
一种冲床机械手多机互联网络，包括N个子网络，N为大于等于1的整数，各子网络之间相互独立，每个子网络都包括1个主控制器节点和若干个从控制器节点，其中，所述主控制器节点与所述从控制器节点之间通过CAN总线通信，每个主控制器节点和每个从控制器节点都分配有唯一的ID值。
进一步地，所述子网络间通过IO点通信。
作为一种优选的技术方案，所述CAN总线为三芯屏蔽双绞线。
一种冲床机械手多机互联网络的组网方法，包括互联网络的组网、互联网络的拆分及冲床机械手的移机，其中，互联网络的组网包括如下步骤：
S1：将多台冲床机械手按照冲压流水线的要求顺序摆放，其中，每个子网络首位的控制器节点为主控制器节点，该子网络中的其他控制器节点为从控制器节点；
S2：依次设置整个互联网络中各控制器节点的ID值，并设置各控制器节点间的位置映射关系；
S3：进行联机试运行操作；
S31：当主控制器节点转到自动状态时，从控制器节点也转到自动状态，当按下主控制器节点的启动按钮时，主控制器节点和从控制器节点都进入启动状态；
S32：由主控制器节点控制的第一个冲床机械手开始取料、放料、冲压，当第一个冲床机械手完成冲压工作后，由从控制器节点控制的第二个冲床机械手开始取料、放料、冲压，依次类推；
S33：当按下主控制器节点的停止按钮时，待冲床上的所有产品完成冲压并被机械手取走后，机械手停止进入待机状态，主控制器节点和从控制器节点均转为停止状态。
进一步地，所述互联网络的拆分包括如下步骤：
A1：将分割处的控制节点与其前面的控制器节点之间的CAN总线断开；
A2：将分割处的控制节点设置为主控制器节点；
A3：重新设置分割后各控制器节点的位置映射关系。
进一步地，所述互联网络冲床机械手的移机包括如下步骤：
B1：将冲床机械手的位置进行调整；
B2：相应修改调整的冲床机械手的映射关系。
与现有技术相比，本申请提供的技术方案，具有的技术效果或优点是：
(1)本发明提供了一种灵活组网方式来实现多机互联，实现即插即连，可以灵活拆分为多个子网；
(2)通过设置位置映射关系来确定机械手的前后关系，大大增加了使用的灵活性；
(3)使用三芯屏蔽双绞线替代多条IO线，简化了接线方式，降低了使用的复杂度。
附图说明
图1为多机互联网络示意图；
图2为分割多机互联网络示意图；
图3为移机示意图。
具体实施方式
本申请实施例通过提供一种冲床机械手多机互联网络及其组网方法，以解决现有技术中通过IO点来实现多机互联而导致接线复杂，信号不稳定，容易受到干扰等技术问题。
为了更好的理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式，对上述技术方案进行详细的说明。
实施例
一种冲床机械手多机互联网络，包括N个子网络，N为大于等于1的整数，各子网络之间相互独立，每个子网络都包括1个主控制器节点和若干个从控制器节点，其中，所述主控制器节点与所述从控制器节点之间通过CAN总线通信，每个主控制器节点和每个从控制器节点都分配有唯一的ID值。
机械手控制器上集成了CAN总线通信接口，机械手多机互联网络通过该接口互相连接。所述多机互联网络中存在两种类型的网络节点：主控制器节点和从控制器节点。其中，主控制器节点是整个网络的控制中心，可以下发命令控制从控制器节点，也可以读取从控制器节点的相关状态，以达到机械手多机之间的同步操作。
一个大的多机互联网络也可以根据实际应用情况，拆分成多个子网络，每个子网络中都存在一个主控制器节点，子网络中的主控制器节点只能控制本网络中的从控制器节点，各个子网络间是相互独立的。当然各个子网络间也可以通过IO点进行通信。
子网络中的主控制器节点和从控制器节点可以根据需要切换节点类型，即主控制器节点可以设置为从控制器节点，从控制器节点也可以设置为主控制器节点。
为了配合冲床流水线生产，网络拓扑为链状结构，每个控制器节点都有唯一的ID值，ID值标识网络中节点的存活状态，系统通过节点前后关系来判断机械手的前后位置关系，例如，有4台机械手A，B，C，D联机，从前到后的ID值可以设置为1,2,3,4，机械手A，B，C，D的前后关系设定为(无←A→B)，(A←B→C)，(B←C→D)，(C←D→无)，那么机械手的前后排列顺序就是A，B，C，D。
在本实施例中，使用三芯屏蔽双绞线来替代多根IO线，简化了接线方式，降低了使用的复杂度。
一种冲床机械手多机互联网络的组网方法，包括互联网络的组网、互联网络的拆分及冲床机械手的移机，其中，互联网络的组网包括如下步骤：
S1：将多台冲床机械手按照冲压流水线的要求顺序摆放，其中，每个子网络首位的控制器节点为主控制器节点，该子网络中的其他控制器节点为从控制器节点；
S2：依次设置整个互联网络中各控制器节点的ID值，并设置各控制器节点间的位置映射关系；
S3：进行联机试运行操作；
S31：当主控制器节点转到自动状态时，从控制器节点也转到自动状态，当按下主控制器节点的启动按钮时，主控制器节点和从控制器节点都进入启动状态；
S32：由主控制器节点控制的第一个冲床机械手开始取料、放料、冲压，当第一个冲床机械手完成冲压工作后，由从控制器节点控制的第二个冲床机械手开始取料、放料、冲压，依次类推；
S33：当按下主控制器节点的停止按钮时，待冲床上的所有产品完成冲压并被机械手取走后，机械手停止进入待机状态，主控制器节点和从控制器节点均转为停止状态。
如图1所示，为多机互联网络示意图。机械手按照A，B，C，D，E的顺序摆放，设置各机械手ID值和前后关系映射，实现多机互联。
机械手按照A，B，C，D，E的顺序摆放，设置各机械手ID值和前后关系映射，实现多机互联。
当生产工艺发生变化时，需要将整个互联网络分割为几个子网络时，需要对整个互联网络进行拆分，所述互联网络的拆分包括如下步骤：
A1：将分割处的控制节点与其前面的控制器节点之间的CAN总线断开；
A2：将分割处的控制节点设置为主控制器节点；
A3：重新设置分割后各控制器节点的位置映射关系。
图2中，将一个多机互联网络分割成两个子网络，每个子网络内都有一个主控制器节点(分别是A和C)和若干从控制器节点(分别是B、D和E)，简单的修改一下映射关系即可分割网络节点，例如：修改B节点的映射关系为前一个节点为A，后一个节点为空；修改C节点的映射关系为前一个节点为空，后一个节点为D，并修改节点类型为主控制器节点。
互联网络冲床机械手的移机包括如下步骤：
B1：将冲床机械手的位置进行调整；
B2：相应修改调整的冲床机械手的映射关系。
图3所示，交换机械手B、C的位置，只需将机械手B、C调换位置后，修改其前后的位置映射关系即可完成移机操作，无需修改接线，大大减小了操作的复杂度。
本申请的上述实施例中，通过提供一种冲床机械手多机互联网络及其组网方法，包括N个子网络，N为大于等于1的整数，各子网络之间相互独立，每个子网络都包括1个主控制器节点和若干个从控制器节点，其中，所述主控制器节点与所述从控制器节点之间通过CAN总线通信，每个主控制器节点和每个从控制器节点都分配有唯一的ID值。该发明提供了一种灵活组网方式来实现多机互联，实现即插即连，可以灵活拆分为多个子网；通过设置位置映射关系来确定机械手的前后关系，大大增加了使用的灵活性；使用三芯屏蔽双绞线替代多条IO线，简化了接线方式，降低了使用的复杂度。
应当指出的是，上述说明并非是对本发明的限制，本发明也并不仅限于上述举例，本技术领域的普通技术人员在本发明的实质范围内所做出的变化、改性、添加或替换，也应属于本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种冲床机械手多机互联网络，其特征在于，包括N个子网络，N为大于等于1的整数，各子网络之间相互独立，每个子网络都包括1个主控制器节点和若干个从控制器节点，其中，所述主控制器节点与所述从控制器节点之间通过CAN总线通信，每个主控制器节点和每个从控制器节点都分配有唯一的ID值。
2.根据权利要求1所述的冲床机械手多机互联网络，其特征在于，所述子网络间通过IO点通信。
3.根据权利要求1所述的冲床机械手多机互联网络，其特征在于，所述CAN总线为三芯屏蔽双绞线。
4.根据权利要求1所述的冲床机械手多机互联网络的组网方法，其特征在于，包括互联网络的组网、互联网络的拆分及冲床机械手的移机，其中，互联网络的组网包括如下步骤：
S1：将多台冲床机械手按照冲压流水线的要求顺序摆放，其中，每个子网络首位的控制器节点为主控制器节点，该子网络中的其他控制器节点为从控制器节点；
S2：依次设置整个互联网络中各控制器节点的ID值，并设置各控制器节点间的位置映射关系；
S3：进行联机试运行操作；
S31：当主控制器节点转到自动状态时，从控制器节点也转到自动状态，当按下主控制器节点的启动按钮时，主控制器节点和从控制器节点都进入启动状态；
S32：由主控制器节点控制的第一个冲床机械手开始取料、放料、冲压，当第一个冲床机械手完成冲压工作后，由从控制器节点控制的第二个冲床机械手开始取料、放料、冲压，依次类推；
S33：当按下主控制器节点的停止按钮时，待冲床上的所有产品完成冲压并被机械手取走后，机械手停止进入待机状态，主控制器节点和从控制器节点均转为停止状态。
5.根据权利要求4所述的冲床机械手多机互联网络的组网方法，其特征在于，所述互联网络的拆分包括如下步骤：
A1：将分割处的控制节点与其前面的控制器节点之间的CAN总线断开；
A2：将分割处的控制节点设置为主控制器节点；
A3：重新设置分割后各控制器节点的位置映射关系。
6.根据权利要求4所述的冲床机械手多机互联网络的组网方法，其特征在于，所述互联网络冲床机械手的移机包括如下步骤：
B1：将冲床机械手的位置进行调整；
B2：相应修改调整的冲床机械手的映射关系。
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