CN112757555A - 一种注塑机用机械手及其控制系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种注塑机用机械手及其控制系统，包括支座、固定于支座上的横向导轨、滑动连接于横向导轨的悬臂梁导轨、滑动连接于悬臂梁导轨的机械臂和控制器，所述机械臂设有两组，且分别控制驱动，所述横向导轨、悬臂梁导轨和机械臂均设置有位置检测传感器。本发明还公开了该注塑机用机械手的控制系统。本发明提供的注塑机用机械手及其控制系统，结构简单，控制合理，通过两个独立驱动的机械爪一次完成注塑过程中的取和放两个动作，并对运行轨迹和速度进行控制，提高工作效率，降低生产成本。

Description

一种注塑机用机械手及其控制系统
技术领域
本发明属于注塑设备领域，具体涉及一种注塑机用机械手及其控制方法。
背景技术
注塑机又名注射成型机或注射机，它是将热塑性塑料或热固性塑料利用塑料成型模具制成各种形状的塑料制品的主要成型设备，随着高分子材料的不断发展，我国注塑机设备数量逐年攀升，注塑类机械手也得到了迅猛发展，对于含嵌件的注塑，需要在每次开模取出产品后将嵌件放入模具内固定位置，传统的单机械爪耗时大，工作效率低，另外机械手的运行路径及速度控制对运行稳定性影响较大，从而影响生产效率及机械手使用寿命，在目前的机械手控制中有待改善。
本发明的目的在于提供一种注塑机用机械手及其控制系统，以解决上述背景技术中提出的问题。
发明内容
发明目的：为了克服以上不足，本发明的目的是提供一种注塑机用机械手及其控制系统，结构简单，控制合理，通过两个独立驱动的机械爪一次性完成注塑过程中的取和放两个动作，并对运行轨迹和速度进行控制，提高机械手工作效率，增加单位产量，从而降低生产成本。
为了实现上述目的，本发明提供了一种注塑机用机械手，包括支座、固定于支座上的横向导轨、滑动连接于横向导轨的悬臂梁导轨、滑动连接于悬臂梁导轨的机械臂和控制器，所述机械臂设有两组，且分别控制驱动，所述机械臂设有丝杠导轨，所述丝杠导轨一端套装有第二光栅传感器，且通过丝杠导轨上的滑块固定连接机械爪，所述横向导轨的一端套装有第一光栅传感器，所述悬臂梁导轨的两侧分别固定设有第一位移传感器和第二位移传感器，所述第一位移传感器、第二位移传感器、第一光栅传感器和第二光栅传感器均与控制器电连接，实现机械爪各方向的运行位置采集便于控制。
进一步的，上述的注塑机用机械手，所述横向导轨为滚珠丝杠导轨，所述悬臂梁导轨固定端固定连接于横向导轨的滑块，所述横向导轨一端设有第一伺服电机，所述第一伺服电机与控制器电连接。
进一步的，上述的注塑机用机械手，所述悬臂梁导轨内固定设有丝杆，所述机械臂上部通过轴承、短轴连接有与丝杆配合的螺母，顶部设有第二伺服电机，所述螺母与第二伺服电机通过同步带连接，所述机械臂底部设于第三伺服电机，所述第二伺服电机和第三伺服电机均与控制器电连接，对两个机械爪分别进行驱动。
进一步的，上述的注塑机用机械手，所述机械臂对应第一位移传感器和第二位移传感器设有通孔，所述第一位移传感器和第二位移传感器为直线位移传感器，所述通孔内设有滑片固定安装台，便于直线位移传感器的安装。
进一步的，上述的注塑机用机械手，所述机械爪为气缸控制夹爪，所述气缸与控制器电连接。
进一步的，上述的注塑机用机械手，所述控制器设有人机界面，并配有手控装置，所述手控装置与控制器蓝牙连接，便于远程控制。
上述的注塑机用机械手的控制系统，包括主系统：通过控制器对目标位置进行识别，并驱动机械爪到达位置完成动作，送达目标，并返回到初始位置，任务完成后均回到初始位置，防止误差累计。
进一步的，上述的注塑机用机械手的控制系统，所述主系统还包括避障系统：在运行过程中通过第一位移传感器、第二位移传感器、第一光栅传感器和第二光栅传感器确定机械爪实时位置形成运行路径，根据设置的规矩依次驱动第一伺服电机、第二伺服电机和第三伺服电机进行移动路径管理，便于实行轨迹控制，防止干涉。
上述的注塑机用机械手的控制系统，所述主系统还包括速度控制系统：根据第一位移传感器、第二位移传感器、第一光栅传感器和第二光栅传感器反馈实时位置计算各方向运行距离，控制器对第一伺服电机、第二伺服电机和第三伺服电机的转速进行低速-高速-低速的分段控制，防止冲击，避免急停，延长伺服电机使用寿命。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1. 本发明的注塑机用机械手，通过两个独立驱动的机械爪一次性完成注塑过程中的取和放两个动作，提高机械手工作效率，增加单位产量，从而降低生产成本。
2. 本发明的注塑机用机械手，通过对机械爪的位置进行实时监测，进行运行轨迹控制，防止运行干涉。
3. 本发明的注塑机用机械手，通过对机械爪的位置进行实时监测并计算各方向上单次运行距离，进行速度控制，延长机械手使用寿命。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明中机械臂的结构示意图；
图3为本发明控制系统的结构框图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例，进一步阐明本发明。
结合图1和图2所示的注塑机用机械手，包括支座1、固定于支座1上的横向导轨2、滑动连接于横向导轨2的悬臂梁导轨3、滑动连接于悬臂梁导轨3的机械臂4和控制器5，所述机械臂4设有两组，且分别控制驱动，所述机械臂4设有丝杠导轨，所述丝杠导轨一端套装有第二光栅传感器45，且通过丝杠导轨上的滑块44固定连接机械爪42，所述横向导轨2的一端套装有第一光栅传感器22，所述悬臂梁导轨3的两侧分别固定设有第一位移传感器31和第二位移传感器32，所述第一位移传感器31、第二位移传感器32、第一光栅传感器22和第二光栅传感器45均与控制器5电连接。
进一步的，如图1所示，所述横向导轨2为滚珠丝杠导轨，所述悬臂梁导轨3固定端固定连接于横向导轨2的滑块，所述横向导轨2一端设有第一伺服电机21，所述第一伺服电机21与控制器5电连接。
进一步的，如图1和2所示，所述悬臂梁导轨3内固定设有丝杆，所述机械臂4上部通过轴承、短轴连接有与丝杆配合的螺母43，顶部设有第二伺服电机41，所述螺母43与第二伺服电机41通过同步带连接，所述机械臂4底部设于第三伺服电机47，所述第二伺服电机41和第三伺服电机47均与控制器5电连接。
进一步的，如图2所示，所述机械臂4对应第一位移传感器31和第二位移传感器32设有通孔46，所述第一位移传感器31和第二位移传感器32为直线位移传感器，所述通孔46内设有滑片固定安装台。
进一步的，所述机械爪42为气缸控制夹爪，所述气缸与控制器5电连接
进一步的，所述控制器5设有人机界面，并配有手控装置，所述手控装置与控制器5蓝牙连接
如图3所示，所述注塑机用机械手的控制系统: 包括主系统1001：通过控制器5对目标位置进行识别，并驱动机械爪42到达位置完成动作，送达目标，并返回到初始位置；
避障系统1002：在运行过程中通过第一位移传感器31、第二位移传感器32、第一光栅传感器22和第二光栅传感器45确定机械爪42实时位置形成运行路径，根据设置的规矩依次驱动第一伺服电机21、第二伺服电机41和第三伺服电机47进行移动路径管理 ；
速度控制系统1003：根据第一位移传感器31、第二位移传感器32、第一光栅传感器22和第二光栅传感器45反馈实时位置计算各方向运行距离，控制器5对第一伺服电机21、第二伺服电机41和第三伺服电机47的转速进行低速-高速-低速的分段控制。
上述具体实施方式不能作为对本发明保护范围的限制，对于本领域技术人员而言，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，本说明书未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。

Claims (9)

1.一种注塑机用机械手，其特征在于：包括支座（1）、固定于支座（1）上的横向导轨（2）、滑动连接于横向导轨（2）的悬臂梁导轨（3）、滑动连接于悬臂梁导轨（3）的机械臂（4）和控制器（5），所述机械臂（4）设有两组，且分别控制驱动，所述机械臂（4）设有丝杠导轨，所述丝杠导轨一端套装有第二光栅传感器（45），且通过丝杠导轨上的滑块（44）固定连接机械爪（42），所述横向导轨（2）的一端套装有第一光栅传感器（22），所述悬臂梁导轨（3）的两侧分别固定设有第一位移传感器（31）和第二位移传感器（32），所述第一位移传感器（31）、第二位移传感器（32）、第一光栅传感器（22）和第二光栅传感器（45）均与控制器（5）电连接。
2.根据权利要求1所述的注塑机用机械手，其特征在于：所述横向导轨（2）为滚珠丝杠导轨，所述悬臂梁导轨（3）固定端固定连接于横向导轨（2）的滑块，所述横向导轨（2）一端设有第一伺服电机（21），所述第一伺服电机（21）与控制器（5）电连接。
3.根据权利要求1所述的注塑机用机械手，其特征在于：所述悬臂梁导轨（3）内固定设有丝杆，所述机械臂（4）上部通过轴承、短轴连接有与丝杆配合的螺母（43），顶部设有第二伺服电机（41），所述螺母（43）与第二伺服电机（41）通过同步带连接，所述机械臂（4）底部设于第三伺服电机（47），所述第二伺服电机（41）和第三伺服电机（47）均与控制器（5）电连接。
4.根据权利要求1所述的注塑机用机械手，其特征在于：所述机械臂（4）对应第一位移传感器（31）和第二位移传感器（32）设有通孔（46），所述第一位移传感器（31）和第二位移传感器（32）为直线位移传感器，所述通孔（46）内设有滑片固定安装台。
5.根据权利要求1所述的注塑机用机械手，其特征在于：所述机械爪（42）为气缸控制夹爪，所述气缸与控制器（5）电连接。
6.根据权利要求1所述的注塑机用机械手，其特征在于：所述控制器（5）设有人机界面，并配有手控装置，所述手控装置与控制器（5）蓝牙连接。
7.一种注塑机用机械手的控制系统，其特征在于：包括主系统（1001）：通过控制器（5）对目标位置进行识别，并驱动机械爪（42）到达位置完成动作，送达目标，并返回到初始位置。
8.根据权利要求7所述的注塑机用机械手的控制系统，其特征在于：所述主系统（1001）还包括避障系统（1002）：在运行过程中通过第一位移传感器（31）、第二位移传感器（32）、第一光栅传感器（22）和第二光栅传感器（45）确定机械爪（42）实时位置形成运行路径，根据设置的规矩依次驱动第一伺服电机（21）、第二伺服电机（41）和第三伺服电机（47）进行移动路径管理。
9.根据权利要求7所述的注塑机用机械手的控制系统，其特征在于：所述主系统（1001）还包括速度控制系统（1003）：根据第一位移传感器（31）、第二位移传感器（32）、第一光栅传感器（22）和第二光栅传感器（45）反馈实时位置计算各方向运行距离，控制器（5）对第一伺服电机（21）、第二伺服电机（41）和第三伺服电机（47）的转速进行低速-高速-低速的分段控制。
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