CN108545459A - 一种自动化下料系统、方法及计算机可读存储介质 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种自动化下料系统、方法及计算机可读存储介质，该系统包括：上位机、机械臂和悬臂；上位机与机械臂信号连接，上位机存储有板材的开料数据以及板件数据信息，悬臂固定在机械臂的法兰位置上，悬臂的两端安装有吸盘，其中，一个为大吸盘，另一个为小吸盘；机械臂内设有控制器，控制器包括存储器和处理器，存储器存储有可执行程序，处理器可读取存储器的程序以执行自动化下料方法。本发明能实现机械自动化下料，无需人工操作，提高效率。
Description
技术领域
本发明涉及木工机械领域，尤其涉及一种自动化下料系统、方法及计算机可读存储介质。
背景技术
目前，板式家具机械的加工过程中，大板套裁机械将标准板材裁剪为实际需要的尺寸，因此每次开料都是一整张板一起裁剪，一次裁出多块板件。大板套裁开料结束以后,将所有板件推送到下料滚筒，然后进行人工下料。工作人员将下料滚筒的所有板件取下，然后根据不同的板件属性进行分类流转等动作。
但是，人工下料存在一些问题，首先，存在安全与效率之间的矛盾。工作人员在下料时，大板套裁如果继续加工，存在安全隐患。如果不加工，就会严重影响开料效率。其次，不利于生产信息化，人工下料无法保证下料顺序，不利于生产追踪。再次，人工下料也无法保证实时性，单个工人没办法保证一直处于工作状态。此外，人工下料需要花费大量的人工成本。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明的目的之一在于提供一种自动化下料系统，其能实现机械自动化下料，无需人工操作，提高效率。
本发明的目的之二在于提供一种自动化下料方法，其能实现机械自动化下料，无需人工操作，提高效率。
本发明的目的之三在于提供一种计算机可读存储介质，其能实现机械自动化下料，无需人工操作，提高效率。
本发明的目的之一采用如下技术方案实现：
一种自动化下料系统，包括：上位机、机械臂和悬臂；所述上位机与所述机械臂信号连接，所述上位机存储有板材的开料数据以及板件数据信息，所述悬臂固定在所述机械臂的法兰位置上，所述悬臂的两端安装有吸盘，其中，一个为大吸盘，另一个为小吸盘；所述机械臂内设有控制器，所述控制器包括存储器和处理器，所述存储器存储有可执行程序，所述处理器可读取所述存储器的程序以执行以下方法：
获取板件的数据信息，所述数据信息包括板件的尺寸信息、存放位置、放料方向、下料位置以及下料方向；
根据所述尺寸信息确定吸盘类型；
根据所述存放位置和所述放料方向计算出机械臂的所有允许的抓料角度；
根据所述吸盘类型以及所述下料方向计算所述机械臂的放料角度；
根据所述抓料角度和所述放料角度得到所述机械臂运动路径关键点的坐标；
根据所述关键点的坐标生成所述机械臂的下料路径；
控制所述机械臂按照所述下料路径执行下料动作。
进一步地，所述悬臂固定在所述机械臂的法兰位置上的固定点为所述悬臂的中点。
进一步地，所述上位机与所述机械臂通过TCP/IP协议进行通信。
进一步地，所述机械臂还包括：固定座、前臂和后臂，所述后臂的前端与所述固定座活动连接，所述前臂铰接在所述后臂的末端，所述法兰位置设在所述前臂的末端。
本发明的目的之二采用如下技术方案实现：
一种自动化下料方法，包括以下步骤：
获取板件的数据信息，所述数据信息包括板件的尺寸信息、存放位置、放料方向、下料位置以及下料方向；
根据所述尺寸信息确定吸盘类型；
根据所述存放位置和所述放料方向计算出机械臂的所有允许的抓料角度；
根据所述吸盘类型以及所述下料方向计算所述机械臂的放料角度；
根据所述抓料角度和所述放料角度得到所述机械臂运动路径关键点的坐标；
根据所述关键点的坐标生成所述机械臂的下料路径；
控制所述机械臂按照所述下料路径执行下料动作。
进一步地，所述方法还包括：在确定了吸盘类型和抓料角度之后，根据所述吸盘类型以及所述抓料角度排列出吸盘使用优先级；所述吸盘使用优先级为双吸盘>大吸盘>小吸盘。
进一步地，所述下料位置和下料方向根据开料数据来确定。
本发明的目的之三采用如下技术方案实现：
一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有可执行计算机程序，所述计算机程序运行时实现上述的自动化下料方法。
相比现有技术，本发明的有益效果在于：
使用机械臂代替人工下料，减少人工成本的支出；可严格控制机械臂的动作范围，使其与大板套裁没有冲突，可保证机械臂下料与大板套裁开料同时进行，安全性高。并且，机械臂的下料效率远远高于人工，可24小时连续工作。此外，采用该系统可实现信息化生产，上位机具有所有板件的数据信息，每一块板件均可由上位机进行跟踪，方便与下游设备进行对接。
附图说明
图1为本发明提供的一种自动化下料系统的结构图；
图2为本发明提供的一种自动化下料方法的流程图。
图中：1、上位机；2、机械臂；201、固定座；202、后臂；203、前臂；3、悬臂；301、吸盘。
具体实施方式
下面，结合附图以及具体实施方式，对本发明做进一步描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。
请参阅图1，其为一种自动化下料系统的结构图，包括：上位机1、机械臂2和悬臂3；上位机1与机械臂2信号连接，上位机1存储有板材的开料数据以及板件数据信息，悬臂3固定在机械臂2的法兰位置上，悬臂3的两端安装有吸盘301，其中，一个为大吸盘，另一个为小吸盘；机械臂2内设有控制器，控制器包括存储器和处理器，存储器存储有可执行程序，处理器可读取存储器的程序以执行以下方法：
获取板件的数据信息，数据信息包括板件的尺寸信息、存放位置、放料方向、下料位置以及下料方向；
根据尺寸信息确定吸盘301类型；
根据存放位置和放料方向计算出机械臂2的所有允许的抓料角度；
根据吸盘301类型以及下料方向计算机械臂2的放料角度；
根据抓料角度和放料角度得到机械臂2运动路径关键点的坐标；
根据关键点的坐标生成机械臂2的下料路径；
控制机械臂2按照下料路径执行下料动作。
在该系统中，通过在机械臂2末端安装悬臂3，可扩大机械臂2的运动范围，可以覆盖更大的下料区域。
该系统的工作方式为：
机械臂2自身的控制器根据板件的数据信息确定机械臂2的下料路径，从而使机械臂2运动至板件的存放位置，通过吸盘301将板件吸住，然后按照规定的下料路径运动，将板件放到规定的下料位置处。由机械臂进行下料，无需人工操作，不存在人工下料的人身安全隐患，而且下料效率远远高于人工下料。
作为一种优选的实施方式，悬臂3固定在所述机械臂2的法兰位置上的固定点为悬臂3的中点。悬臂3的中点固定在机械臂2的法兰位置上，使得左右两边的吸盘301的活动范围相同，进而使机械臂2更容易控制吸盘301的活动范围，而且可避免两端重量相差太多而导致不平衡的问题。
作为一种优选的实施方式，上位机1与机械臂2通过TCP/IP协议进行通信。
作为一种优选的实施方式，机械臂2还包括：固定座201、后臂202和前臂203，后臂202的前端与固定座201活动连接，前臂203铰接在后臂202的末端，法兰位置设在前臂203的末端。通过前臂203与后臂202的结合，可以更加灵活地控制机械臂2的运动范围，使得下料更加方便。
请参阅图2，其为一种自动化下料方法的流程图，包括以下步骤：
S1、获取板件的数据信息，所述数据信息包括板件的尺寸信息、存放位置、放料方向、下料位置以及下料方向；
S2、根据所述尺寸信息确定吸盘类型；
S3、根据所述存放位置和所述放料方向计算出机械臂的所有允许的抓料角度；
S4、根据所述吸盘类型以及所述下料方向计算所述机械臂的放料角度；
S5、根据所述抓料角度和所述放料角度得到所述机械臂运动路径关键点的坐标；
S6、根据所述关键点的坐标生成所述机械臂的下料路径；
S7、控制所述机械臂按照所述下料路径执行下料动作。
作为一种优选的实施方式，所述方法还包括：在确定了吸盘类型和抓料角度之后，根据所述吸盘类型以及所述抓料角度排列出吸盘使用优先级；所述吸盘使用优先级为双吸盘>大吸盘>小吸盘。为了使得抓料更加稳固，能够使用双吸盘的则使用双吸盘进行抓料，能够使用大吸盘的就使用大吸盘进行抓料，否则再使用小吸盘进行抓料。
步骤S1中的所述下料位置和下料方向根据开料数据来确定。
上述方法实现了机械臂自动化下料，在实际运行中，比人工下料更安全高效，并且，由于机械臂严格安装程序指令执行任务，比人工操作更准确。
此外，本发明还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有可执行计算机程序，所述计算机程序运行时实现上述的自动化下料方法。
上述实施方式仅为本发明的优选实施方式，不能以此来限定本发明保护的范围，本领域的技术人员在本发明的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本发明所要求保护的范围。
Claims (8)
1.一种自动化下料系统，其特征在于，包括：上位机、机械臂和悬臂；所述上位机与所述机械臂信号连接，所述上位机存储有板材的开料数据以及板件数据信息，所述悬臂固定在所述机械臂的法兰位置上，所述悬臂的两端安装有吸盘，其中，一个为大吸盘，另一个为小吸盘；所述机械臂内设有控制器，所述控制器包括存储器和处理器，所述存储器存储有可执行程序，所述处理器可读取所述存储器的程序以执行以下方法：
获取板件的数据信息，所述数据信息包括板件的尺寸信息、存放位置、放料方向、下料位置以及下料方向；
根据所述尺寸信息确定吸盘类型；
根据所述存放位置和所述放料方向计算出机械臂的所有允许的抓料角度；
根据所述吸盘类型以及所述下料方向计算所述机械臂的放料角度；
根据所述抓料角度和所述放料角度得到所述机械臂运动路径关键点的坐标；
根据所述关键点的坐标生成所述机械臂的下料路径；
控制所述机械臂按照所述下料路径执行下料动作。
2.如权利要求1所述的自动化下料系统，其特征在于，所述悬臂固定在所述机械臂的法兰位置上的固定点为所述悬臂的中点。
3.如权利要求1或2任一项所述的自动化下料系统，其特征在于，所述上位机与所述机械臂通过TCP/IP协议进行通信。
4.如权利要求1或2任一项所述的自动化下料系统，其特征在于，所述机械臂还包括：固定座、前臂和后臂，所述后臂的前端与所述固定座活动连接，所述前臂铰接在所述后臂的末端，所述法兰位置设在所述前臂的末端。
5.一种自动化下料方法，其特征在于，包括以下步骤：
获取板件的数据信息，所述数据信息包括板件的尺寸信息、存放位置、放料方向、下料位置以及下料方向；
根据所述尺寸信息确定吸盘类型；
根据所述存放位置和所述放料方向计算出机械臂的所有允许的抓料角度；
根据所述吸盘类型以及所述下料方向计算所述机械臂的放料角度；
根据所述抓料角度和所述放料角度得到所述机械臂运动路径关键点的坐标；
根据所述关键点的坐标生成所述机械臂的下料路径；
控制所述机械臂按照所述下料路径执行下料动作。
6.如权利要求5所述的自动化下料方法，其特征在于，所述方法还包括：在确定了吸盘类型和抓料角度之后，根据所述吸盘类型以及所述抓料角度排列出吸盘使用优先级；所述吸盘使用优先级为双吸盘>大吸盘>小吸盘。
7.如权利要求5所述的自动化下料方法，其特征在于，所述下料位置和下料方向根据开料数据来确定。
8.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有可执行计算机程序，所述计算机程序运行时实现如权利要求5至7任一项所述的自动化下料方法。
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