一種動態抓取存放的全自動控制系統及其控制方法
【專利摘要】本發明揭示了一種動態抓取存放的全自動控制系統及其控制方法，其包括PLC控制器、與所述PLC控制器連通的物料輸送裝置、物料盤輸送裝置、若干拍照裝置以及沿物料輸送方向上設置的若干機械手，物料通過所述物料輸送裝置經過所述拍照裝置的拍照區域，并不間斷的往所述機械手的操作區域傳送，所述物料盤輸送裝置在所述PLC控制器控制下，將空的物料盤向所述機械手的操作區域傳送，所述機械手在所述PLC控制器控制下，將位于操作區域內的物料抓取并存放到位于操作區域內的物料盤內。本發明實現了一臺PLC控制器控制多臺機械手，且同時控制物料運輸與物料盤運動，實現了動態物料的抓取與存放的無間隙配合，降低了成本，提高了生產效率。
【專利說明】
一種動態抓取存放的全自動控制系統及其控制方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于抓取存放技術領域，特別是涉及一種動態抓取存放的全自動控制系統及其控制方法。
【【背景技術】】
[0002]目前在自動化流水線上有著大量的機器人代替人工的應用，通過機器人實現對物品快速精準的分揀和包裝，能夠大幅度提高產品生產效率，降低人工成本。然而自動化流水線上所布署的大量機器人，均使用一臺的PLC控制系統控制一臺機器人，當自動化產線需要配備多臺機器人并同時工作時，這種控制方式不僅會增加成本，也會影響整體機器人的生產效率和抓取放置精度。
[0003]因此，有必要提供一種新的動態抓取存放的全自動控制系統及其控制方法來解決上述問題。
【
【發明內容】
】
[0004]本發明的一個目的在于提供一種動態抓取存放的全自動控制系統，實現了一臺PLC控制器控制多臺機械手，且同時控制物料運輸與物料盤運動，實現了動態物料的抓取與存放的無間隙配合，降低了成本，提高了生產效率。
[0005]本發明通過如下技術方案實現上述目的:一種動態抓取存放的全自動控制系統，其包括PLC控制器、與所述PLC控制器連通的物料輸送裝置、物料盤輸送裝置、若干拍照裝置以及沿物料輸送方向上設置的若干機械手，物料通過所述物料輸送裝置經過所述拍照裝置的拍照區域，并不間斷的往所述機械手的操作區域傳送，所述物料盤輸送裝置在所述PLC控制器控制下，將空的物料盤向所述機械手的操作區域傳送，所述機械手在所述PLC控制器控制下，將位于操作區域內的物料抓取并存放到位于操作區域內的物料盤內。
[0006]進一步的，所述PLC控制器包括物料控制模塊、物料盤控制模塊以及機械手控制模塊。
[0007]進一步的，所述物料控制模塊包括控與所述物料輸送裝置連通的物料輸送控制單元、與所述拍照裝置連通的物料坐標捕捉單元以及包含有編碼器的物料坐標跟蹤單元。
[0008]進一步的，所述機械手控制模塊包括若干個運動控制器，一個所述運動控制器控制一個所述機械手。
[0009]進一步的，所述物料盤控制模塊控制所述物料輸送裝置進行運動，并設置有計數器。
[0010]本發明的另一個目的在于提供一種動態抓取存放的全自動控制系統的控制方法，通過動態坐標編碼，將物料動態坐標是否在機械手的抓取范圍內作為是否抓取的依據，實現了動態物料的精準抓取。
[0011]本發明通過如下技術方案實現上述目的:一種動態抓取存放的全自動控制系統的控制方法，包括以下步驟，
[0012]步驟I)所述物料輸送控制單元控制所述物料輸送裝置持續運動；
[0013]步驟2)所述物料坐標捕捉單元控制所述拍照裝置捕捉物料的初始坐標；
[0014]步驟3)所述物料坐標跟蹤單元利用所述編碼器對物料坐標進行跟蹤編碼；
[0015]步驟4)所述PLC控制器接收所述編碼器反饋的物料動態坐標；
[0016]步驟5)所述PLC控制器判斷物料的動態坐標是否在所述機械手的操作范圍內；
[0017]步驟6)若所述步驟5中的判斷成立，則所述PLC控制器判斷所述機械手是否完成放置物料動作；
[0018]步驟7)若所述步驟5中的判斷不成立，則返回到所述步驟4;
[0019]步驟8)若所述步驟6中的判斷成立，則所述運動控制器控制機械手抓取物料；
[0020]步驟9)若所述步驟6中的判斷不成立，則所述PLC控制器判斷新的物料盤是否到位；
[0021]步驟10)若所述步驟9中的判斷成立，則所述運動控制器控制所述機械手放置物料到物料盤中；
[0022]步驟11)若所述步驟9中的判斷不成立，則所述物料盤控制模塊控制所述物料盤輸送裝置運動，將空的物料盤輸送到位，后再返回到所述步驟9中的判斷；
[0023]步驟12)當所述機械手完成物料放置動作后，所述物料盤控制模塊中的所述計數器進行計數；
[0024]步驟13)所述PLC控制器判斷物料盤中是否裝滿物料；
[0025]步驟14)若所述步驟13判斷成立，則返回到所述步驟11;
[0026]步驟15)若所述步驟13判斷不成立，則返回到所述步驟4。
[0027]進一步的，所述步驟I中，所述物料輸送裝置的速度設定以滿足物料進入所述機械手操作區域的流量小于物料被所有所述機械手抓取離開機械手操作區域的流量為原則。
[0028]進一步的，所述步驟5中，所述物料動態坐標的判斷采取就近原則，即離所述機械手操作區域中心最近的優先判斷進行抓取。
[0029]與現有技術相比，本發明一種動態抓取存放的全自動控制系統及其控制方法的有益效果在于:通過在一臺PLC控制器中設置多個控制模塊，實現了一臺PLC控制器對多臺機械手的同時精準控制;通過同時控制物料與物料盤的輸送，實現了動態物料的自動抓取與自動存放動作的無間隙配合;通過編碼器對物料輸送裝置上的物料進行動態跟蹤，并將物料的動態坐標實時的反饋到PLC控制器中，通過物料動態坐標與機械手操作區域范圍的對比，來提供物料抓取與否的依據，實現了動態物料的精準抓取;并結合多臺機械手同時抓取存放，大大提高了生產效率。
【【附圖說明】】
[0030]圖1為本發明實施例中PLC控制器的模塊示意圖；
[0031]圖2為本發明實施例中的控制流程示意圖；
【【具體實施方式】】
[0032]實施例:
[0033]請參照圖1-圖2，本實施例為一種動態抓取存放的全自動控制系統，其包括PLC控制器、與PLC控制器連通的物料輸送裝置、物料盤輸送裝置、若干拍照裝置以及沿物料輸送方向上設置的若干機械手。物料通過物料輸送裝置經過拍照裝置的拍照區域，并不間斷的往機械手的操作區域傳送，物料盤輸送裝置在PLC控制器控制下，將空的物料盤向機械手的操作區域傳送，機械手在PLC控制器控制下，將位于操作區域內的物料抓取并存放到位于操作區域內的物料盤內。
[0034]PLC控制器包括物料控制模塊、物料盤控制模塊以及機械手控制模塊。物料控制模塊包括物料輸送控制單元、物料坐標捕捉單元以及物料坐標跟蹤單元。機械手控制模塊包括若干個運動控制器。
[0035]物料輸送控制單元主要控制物料輸送裝置的移動，驅動物料進行運動;物料坐標捕捉單元通過若干拍照裝置獲得物料的初始坐標值;物料坐標跟蹤單元采用編碼器進行坐標跟蹤，始終保持對物料的動態位置監控。物料盤控制模塊主要實現對物料輸送裝置的控制，并設置有計數器，對機械手抓取次數進行統計，機械手操作范圍內的物料盤均被放滿物料時，發送信號給PLC控制器。機械手控制模塊設置有若干運動控制器，每個機械手對應一個運動控制器，運動控制器實現了對機械手抓取和存放動作的控制。
[0036]—種動態抓取存放的全自動控制系統的控制方法，其步驟如下:
[0037]步驟I)PLC控制器中的物料輸送控制單元控制物料輸送裝置持續運動；
[0038]步驟2)物料坐標捕捉單元控制拍照裝置捕捉物料的初始坐標；
[0039]步驟3)物料坐標跟蹤單元利用編碼器對物料坐標進行跟蹤編碼，獲得物料的實時動態坐標；
[0040]步驟4)PLC控制器接收編碼器反饋的物料動態坐標；
[0041]步驟5)PLC控制器進行判斷，判斷物料的動態坐標是否在機械手的操作范圍內，物料動態坐標的判斷采取就近原則，即離機械手操作區域中心最近的優先進行抓取；
[0042]步驟6)若步驟5中的判斷成立，則PLC控制器進行判斷，判斷機械手是否完成放置物料動作；
[0043]步驟7)若步驟5中的判斷不成立，則返回到步驟4;
[0044]步驟8)若步驟6中的判斷成立，則PLC控制器中的運動控制器控制機械手抓取物料；
[0045]步驟9)若步驟6中的判斷不成立，則PLC控制器進行判斷，判斷新的物料盤是否到位；
[0046]步驟10)若步驟9中的判斷成立，則PLC控制器中的運動控制器控制機械手放置物料到物料盤中；
[0047]步驟11)若步驟9中的判斷不成立，則物料盤控制模塊控制物料盤輸送裝置運動，將空的物料盤輸送到位，后再返回到步驟9中的判斷；
[0048]步驟12)當機械手完成物料放置動作后，物料盤控制模塊中的計數器進行計數；
[0049 ]步驟13) PLC控制器進行判斷，判斷物料盤中是否裝滿物料；
[0050]步驟14)若步驟13判斷成立，則返回到步驟11;
[0051]步驟15)若步驟13判斷不成立，則返回步驟4，進行下一輪動作。
[0052]本實施例中的機械手為delta機器人。本實施例中的物料輸送裝置的速度設定以滿足物料進入機械手操作區域的流量小于物料被所有機械手抓取離開機械手操作區域的流量為原則，這樣便可以保證物料在從進入到機械手操作區域開始到離開機械手操作區域前，能夠被其中的一個機械手抓走。
[0053]本實施例一種動態抓取存放的全自動控制系統及其控制方法，通過在一臺PLC控制器中設置多個控制模塊，實現了一臺PLC控制器對多臺機械手的同時精準控制;通過同時控制物料與物料盤的輸送，實現了動態物料的自動抓取與自動存放動作的無間隙配合;通過編碼器對物料輸送裝置上的物料進行動態跟蹤，并將物料的動態坐標實時的反饋到PLC控制器中，通過物料動態坐標與機械手操作區域范圍的對比，來提供物料抓取與否的依據，實現了動態物料的精準抓取;并結合多臺機械手同時抓取存放，大大提高了生產效率。
[0054]以上所述的僅是本發明的一些實施方式。對于本領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明創造構思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬于本發明的保護范圍。
【主權項】
1.一種動態抓取存放的全自動控制系統，其特征在于:其包括PLC控制器、與所述PLC控制器連通的物料輸送裝置、物料盤輸送裝置、若干拍照裝置以及沿物料輸送方向上設置的若干機械手，物料通過所述物料輸送裝置經過所述拍照裝置的拍照區域，并不間斷的往所述機械手的操作區域傳送，所述物料盤輸送裝置在所述PLC控制器控制下，將空的物料盤向所述機械手的操作區域傳送，所述機械手在所述PLC控制器控制下，將位于操作區域內的物料抓取并存放到位于操作區域內的物料盤內。2.如權利要求1所述的動態抓取存放的全自動控制系統，其特征在于:所述PLC控制器包括物料控制模塊、物料盤控制模塊以及機械手控制模塊。3.如權利要求2所述的動態抓取存放的全自動控制系統，其特征在于:所述物料控制模塊包括控與所述物料輸送裝置連通的物料輸送控制單元、與所述拍照裝置連通的物料坐標捕捉單元以及包含有編碼器的物料坐標跟蹤單元。4.如權利要求2所述的動態抓取存放的全自動控制系統，其特征在于:所述機械手控制模塊包括若干個運動控制器，一個所述運動控制器控制一個所述機械手。5.如權利要求1所述的動態抓取存放的全自動控制系統，其特征在于:所述物料盤控制模塊控制所述物料輸送裝置進行運動，并設置有計數器。6.—種基于如權利要求1所述的動態抓取存放的全自動控制系統的控制方法，其特征在于:其包括以下步驟， 步驟I)所述物料輸送控制單元控制所述物料輸送裝置持續運動； 步驟2)所述物料坐標捕捉單元控制所述拍照裝置捕捉物料的初始坐標； 步驟3)所述物料坐標跟蹤單元利用所述編碼器對物料坐標進行跟蹤編碼； 步驟4)所述PLC控制器接收所述編碼器反饋的物料動態坐標； 步驟5)所述PLC控制器判斷物料的動態坐標是否在所述機械手的操作范圍內； 步驟6)若所述步驟5中的判斷成立，則所述PLC控制器判斷所述機械手是否完成放置物料動作； 步驟7)若所述步驟5中的判斷不成立，則返回到所述步驟4; 步驟8)若所述步驟6中的判斷成立，則所述運動控制器控制機械手抓取物料； 步驟9)若所述步驟6中的判斷不成立，則所述PLC控制器判斷新的物料盤是否到位； 步驟10)若所述步驟9中的判斷成立，則所述運動控制器控制所述機械手放置物料到物料盤中； 步驟11)若所述步驟9中的判斷不成立，則所述物料盤控制模塊控制所述物料盤輸送裝置運動，將空的物料盤輸送到位，后再返回到所述步驟9中的判斷； 步驟12)當所述機械手完成物料放置動作后，所述物料盤控制模塊中的所述計數器進行計數； 步驟13)所述PLC控制器判斷物料盤中是否裝滿物料； 步驟14)若所述步驟13判斷成立，則返回到所述步驟11; 步驟15)若所述步驟13判斷不成立，則返回到所述步驟4。7.如權利要求6所述的動態抓取存放的全自動控制系統的控制方法，其特征在于:所述步驟I中，所述物料輸送裝置的速度設定以滿足物料進入所述機械手操作區域的流量小于物料被所有所述機械手抓取離開機械手操作區域的流量為原則。8.如權利要求6所述的動態抓取存放的全自動控制系統的控制方法，其特征在于:所述步驟5中，所述物料動態坐標的判斷采取就近原則，即離所述機械手操作區域中心最近的優先判斷進行抓取。
【文檔編號】B65G43/00GK105905560SQ201610365213
【公開日】2016年8月31日
【申請日】2016年5月27日
【發明人】陸卿
【申請人】江蘇德羅智能科技有限公司