本發(fā)明涉及一種磨齒機自動上下料機械手控制系統(tǒng)，適用于機械制造領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

機械手自動上下料系統(tǒng)可解放人力資源，減輕勞動強度，實現(xiàn)生產(chǎn)及加工過程的自動化，提高生產(chǎn)效率?？刂萍夹g(shù)是制約機械手發(fā)展的瓶頸，因此實現(xiàn)柔性制造自動化具有實際的應用價值。我國磨齒機自動上下料系統(tǒng)的研究與應用還比較欠缺，目前還沒有比較成熟的產(chǎn)品問世。由于齒輪在潤滑油中進行磨削，齒輪表面有大量的油液，不利于搬運及存儲。因此，磨齒機自動上下料系統(tǒng)既要滿足快速、高精度定位要求，又要具有甩油和輸送等功能。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明提出了一種磨齒機自動上下料機械手控制系統(tǒng)，通過PLC控制程序設(shè)計和人機交互觸摸屏界面設(shè)計，實現(xiàn)了信息的順利交互。

本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：

所述機械手上下料系統(tǒng)主要有三部分組成：上下料機械手系統(tǒng)、甩油系統(tǒng)以及輸送機系統(tǒng)。整個工作流程為：上料時，工件運行到工位2處，同時甩油裝置移動到外端，機械手二將工位2處的工件安裝到甩油裝置上，機械手一動作，將甩油裝置上的工件安裝到磨齒機上，然后機械手一回轉(zhuǎn)90°，防護門關(guān)閉，機床開始加甩油電機啟動，工件進行甩油，甩油裝置向輸送機方向移動同時輸送機上定位元件放行；加工結(jié)束卸料時，防護門打開，機械手一將工件放到甩油裝置上，然后甩油芯軸張緊和工位2處隨行夾具運行到下一工位，工位1處的工件運行到工位2處實現(xiàn)定位，然后經(jīng)過機械手二完成甩油裝置與輸送機之間的上下料過程。

所述控制系統(tǒng)由兩部分組成，即人機交互模塊與PLC控制。人機界面通過CX-De-signer軟件設(shè)計，PLC控制程序通過CX-Program軟件設(shè)計，PLC與觸摸屏之間通過RS232實現(xiàn)點對點通信，完成控制功能。

所述機械手上下料系統(tǒng)要實現(xiàn)準確的定位，采用位置模式進行控制，即采用脈沖串的形式控制電機。以機械手上下料系統(tǒng)回轉(zhuǎn)伺服定位為例：CPlH．Y20DT-D的CW/CCW脈沖輸出為線驅(qū)動形式，最高輸出頻率可達1MHz，上下伺服和回轉(zhuǎn)伺服都采用增量是編碼器，前者帶抱閘，而后者不帶抱閘。因此對伺服電機的控制則要包含兩方面內(nèi)容：原點定位和運動控制。

結(jié)合CPlH的脈沖輸出指令，位置模式的運動控制可以單獨使用PLS2指令實現(xiàn)電機的T型曲線控制，也可以采用PULS+SPED或者PULS+ACC指令實現(xiàn)電機的定位控制，ACC指令帶有加減速控制，當脈沖數(shù)使得電機可以達到設(shè)定的目標速度時，為T型曲線，反之，則為三角曲線，因此適用于本機械手的大慣量控制?；剞D(zhuǎn)伺服電機單個動作的控制程序采用PULS+ACC指令來實現(xiàn)對于伺服電機的定位控制。整個過程分為快速與慢速兩段，運動參數(shù)則可根據(jù)觸摸屏進行設(shè)定。

本發(fā)明的有益效果是：通過PLC控制程序設(shè)計和人機交互觸摸屏界面設(shè)計，實現(xiàn)了信息的順利交互，為同類或行業(yè)內(nèi)相關(guān)上下料機械手控制系統(tǒng)的開發(fā)提供技術(shù)基礎(chǔ)和有益的借鑒。

附圖說明

下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明進一步說明。

圖1是本發(fā)明的機械總體方案示意圖。

圖2是本發(fā)明的機械手上下料控制系統(tǒng)設(shè)計流程。

圖3是本發(fā)明的回轉(zhuǎn)伺服PLC控制原理圖。

圖中：1．機床砂輪；2．工件安裝座；3．機械手一；4．防護門；5．甩油裝置；6．滑動導軌；7．機械手二；8．輸送機；9．氣爪。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步說明。

如圖1，機械手上下料系統(tǒng)主要有三部分組成：上下料機械手系統(tǒng)、甩油系統(tǒng)以及輸送機系統(tǒng)。整個工作流程為：上料時，工件運行到工位2處，同時甩油裝置移動到外端，機械手二將工位2處的工件安裝到甩油裝置上，機械手一動作，將甩油裝置上的工件安裝到磨齒機上，然后機械手一回轉(zhuǎn)90°，防護門關(guān)閉，機床開始加工；加工結(jié)束卸料時，防護門打開，機械手一將工件放到甩油裝置上，然后甩油芯軸張緊和甩油電機啟動，工件進行甩油，甩油裝置向輸送機方向移動同時輸送機上定位元件放行，工位2處隨行夾具運行到下一工位，工位1處的工件運行到工位2處實現(xiàn)定位，然后經(jīng)過機械手二完成甩油裝置與輸送機之間的上下料過程。

如圖2，為了實現(xiàn)上述動作，控制系統(tǒng)由兩部分組成，即人機交互模塊與PLC控制。人機界面通過CX-De-signer軟件設(shè)計，PLC控制程序通過CX-Program軟件設(shè)計，PLC與觸摸屏之間通過RS232實現(xiàn)點對點通信，完成控制功能。

如圖3，機械手上下料系統(tǒng)要實現(xiàn)準確的定位，采用位置模式進行控制，即采用脈沖串的形式控制電機。以機械手上下料系統(tǒng)回轉(zhuǎn)伺服定位為例：CPlH．Y20DT-D的CW/CCW脈沖輸出為線驅(qū)動形式，最高輸出頻率可達1MHz，上下伺服和回轉(zhuǎn)伺服都采用增量是編碼器，前者帶抱閘，而后者不帶抱閘。因此對伺服電機的控制則要包含兩方面內(nèi)容：原點定位和運動控制。

結(jié)合CPlH的脈沖輸出指令，位置模式的運動控制可以單獨使用PLS2指令實現(xiàn)電機的T型曲線控制，也可以采用PULS+SPED或者PULS+ACC指令實現(xiàn)電機的定位控制，ACC指令帶有加減速控制，當脈沖數(shù)使得電機可以達到設(shè)定的目標速度時，為T型曲線，反之，則為三角曲線，因此適用于本機械手的大慣量控制?；剞D(zhuǎn)伺服電機單個動作的控制程序采用PULS+ACC指令來實現(xiàn)對于伺服電機的定位控制。整個過程分為快速與慢速兩段，運動參數(shù)則可根據(jù)觸摸屏進行設(shè)定。