具和控制箱安裝在機器人本體12上，機器人本體12安裝在機器人底座上。所述觸摸屏模塊19上設有觸碰操作按鍵，用于在觸摸屏上對該系統進行設定和操作，同時觸摸屏的一部分顯示操作數據和故障報警。所述控制箱一側裝有示教器，用于在示教器上編寫系統程序，控制系統工作。所述煙葉復烤智能化自動擺把系統還包括煙葉框16和輸送帶17。所述控制箱18—側裝有示教器20，用于在示教器20上編寫系統程序，控制系統工作。
[0045]如圖4所示，所述機械夾具上裝有垂直壓料氣缸8和水平推料氣缸2，分別用于對煙葉的夾緊和推送，機械夾具上設有夾緊檢測傳感器14和推送檢測傳感器15;夾緊檢測傳感器14位于垂直壓料氣缸8上端，推送檢測傳感器15位于水平推料氣缸2上;所述推料板限位環13用于限制推料板行程，夾緊檢測傳感器14用于檢測機械夾具是否夾緊，推送檢測傳感器15用于檢測推料板4的實時位置。
[0046]如圖6所示，本發明為無人值守遠程操作的智能化自動復烤煙葉系統，操作人員首先在示教器上設置好工作參數，初始狀態下，水平推料氣缸2、垂直壓料氣缸8處于收縮狀態;啟動裝置，系統開始自檢，自檢完成后，系統開始工作；電機控制機器人本體12轉動到正對煙葉框16方向，機器人控制模塊發出輸出信號，控制機械夾具對準鏟料點，超聲波檢測傳感器檢測煙葉框16中是否有煙葉，并將結果反饋到PLC控制模塊，在結果為有煙葉的情況下，機器人控制模塊發出指令，控制機械夾具運動并鏟取煙葉;鏟取步驟結束后，機器人控制模塊發出指令，控制機械夾具夾緊被鏟取的煙葉，垂直壓料氣缸8伸出將煙葉壓緊，夾緊檢測傳感器14檢測機械夾具是否夾緊煙葉，在結果為已夾緊的情況下，進入下一步驟;機械夾具離開煙葉框，機器人本體12轉動至與輸送帶17垂直方向，將機械夾具放置于輸送帶17，水平推料氣缸2向前推出，煙葉被卸放在輸送帶17上，推送檢測傳感器15檢測推送是否到位;卸料完成后水平推料氣缸2收縮，機器人本體12旋轉至煙葉框16側，本次鏟料動作結束，進入下一鏟料動作，在動作過程中，按照之前在示教器20上設定的數值，降低鏟料桿6高度，鏟取前一步驟同等量的煙葉；重復前述步驟，直到超聲波檢測傳感器檢測到煙葉框16中無煙葉或操作人員在觸摸屏模塊19執行停止運行的操作。
[0047]如圖7所示，通過在觸摸屏上設定每次鏟取煙葉的厚度h，自動計算鏟每框煙葉的次數N，計算過程如下:
[0048]I)，煙葉框堆放處上方設有超聲波傳感器，能檢測煙葉框16中煙葉離煙葉框16頂部的距離L，由于超聲波安裝位置距離地面高度H已知，則可以計算出煙葉框16中煙葉離地面高度H’，如式1:
[0049]H’=H-L (式I)
[0050]2)，計算得出H’之后，再將設定每次鏟取煙葉的厚度h代入計算，可以得出鏟完煙葉需要的次數N，如式2;
[0051]N=HVh (式 2)
[0052]3)，當超聲波測得距離1^!1-!1”(設定離煙葉框16底部安全距離，這是一個定值)，機器人禁止對煙葉進行鏟取動作。
[0053]如圖2和圖3所示，機器人自動擺把裝置放置在左右兩邊煙葉框16中間位置，機器人自動擺把裝置先鏟取左邊煙葉框16正對機器人本體一側的煙葉，鏟取完左邊煙葉框16正對機器人自動擺把裝置一側的煙葉后，機器人自動擺把裝置轉到右邊，鏟取右邊煙葉框16正對機器人本體一側的煙葉；與此同時，系統自動控制左邊煙葉框16下的轉盤轉動180度，將左邊煙葉框16未鏟取的另一側煙葉轉向機器人自動擺把裝置，待右邊煙葉框16正對機器人本體一側的煙葉鏟取完后，機器人自動擺把裝置再自動轉到左邊，自動鏟取左邊煙葉框16已經轉向正對機器人自動擺把裝置的另一側煙葉；與此同時，系統自動控制右邊煙葉框16下的轉盤轉動180度，將右邊煙葉框16未鏟取的另一側煙葉轉向機器人自動擺把裝置，待左邊煙葉框16正對機器人自動擺把裝置一側的煙葉鏟取完后，機器人自動擺把裝置再轉到右邊，自動鏟取右邊煙葉框16已經轉向正對機器人的另一側煙葉;在該時間段，由于左邊煙葉框16的煙葉已經鏟取完畢，系統自動給出指示，將左邊的空煙葉框16移走，將裝滿煙葉的新煙葉框16進入左邊工位;等待右邊煙葉鏟取完畢后，機器人自動擺把裝置轉向左邊，又開始鏟取左邊煙葉；在該時間段，由于右邊煙葉框16的煙葉已經鏟取完畢，系統自動給出指示，將右邊的空煙葉框16移走，將裝滿煙葉的新煙葉框16進入右邊工位，等待鏟取。如此往復循環，機器人自動擺把裝置循環鏟取左右兩邊煙葉框16的煙葉。
[0054]以上所述僅是本發明的優選實施方式，應當指出，本發明并不局限于上述方式，在不脫離本發明原理的前提下，還能進一步改進，這些改進也應視為本發明的保護范圍。
【主權項】
1.一種煙葉復烤智能化自動擺把系統，其特征在于，一種煙葉復烤智能化自動擺把系統，包括機器人自動擺把裝置、煙葉框、擺把臺、輸送帶;所述機器人自動擺把裝置包括觸摸屏模塊、PLC控制模塊、機器人控制模塊、控制箱、示教器、機器人本體、機械夾具、機器人底座;所述控制箱為金屬箱體，控制箱內部安裝機器人控制模塊，箱體表面一側嵌有PLC控制模塊，PLC控制模塊外側安裝觸摸屏模塊和示教器;所述觸摸屏模塊設有COMl接口，示教器設有COM2接口，PLC模塊設有COM3接口、COM4和C0M5接口，機器人控制模塊設有C0M6接口 ；觸摸屏模塊的COMl接口與PLC模塊的COM3接口通過RS485接口連接，示教器的COM2接口與PLC模塊的COM4接口通過RS485接口連接，PLC模塊的COM4接口與機器人控制模塊的C0M6接口通過RS485接口連接;機器人控制模塊連接并控制機械夾具和機器人本體的動作，機械夾具和控制箱安裝在機器人本體上，機器人本體安裝在機器人底座上。2.根據權利要求1所述的一種煙葉復烤智能化自動擺把系統，其特征在于，可以通過觸摸屏模塊，設定每一次鏟取煙葉的厚度h，并自動計算出鏟取完一框煙葉的次數N。3.根據權利要求1所述的一種煙葉復烤智能化自動擺把系統，其特征在于，可以自動檢測擺把臺和輸送帶上煙葉的多少，自動決定將鏟取煙葉放置在擺把臺輸送帶上的時間和工位，保證輸送帶上煙葉擺放均勻，自動跟隨輸送帶運動到下一工位。4.根據權利要求1所述的一種煙葉復烤智能化自動擺把系統，其特征在于，所述煙葉框中間設有隔板，將一個煙葉框分為兩部分。5.根據權利要求4所述的一種煙葉復烤智能化自動擺把系統，其特征在于，所述機器人自動擺把裝置放置在左右兩邊煙葉框中間位置，機器人自動擺把裝置分別從左右兩邊煙葉框交替循環鏟取煙葉。6.根據權利要求4所述的一種煙葉復烤智能化自動擺把系統，其特征在于，所述機器人自動擺把裝置左右兩邊的煙葉框，可以根據指令自動旋轉180度，以實現左右兩側需要鏟取的煙葉正對機器人自動擺把裝置。7.根據權利要求1所述的一種煙葉復烤智能化自動擺把裝置，其特征在于，觸摸屏模塊上能對鏟取煙葉的數量進行自動計數統計，并自動傳輸到工廠后臺調度中心，形成數據化智能管理。8.根據權利要求1所述的一種煙葉復烤智能化自動擺把系統，其特征在于，所述觸摸屏模塊上設有觸碰操作按鍵，用于在觸摸屏上對該系統進行設定和操作，同時觸摸屏的一部分用于顯示操作數據和故障報警。9.根據權利要求1所述的一種煙葉復烤智能化自動擺把系統，其特征在于，煙葉框擺放位置上方安裝有超聲波檢測傳感器，用于檢測煙葉框中煙葉堆放的高度，當向煙葉框中鏟取煙葉時，如果檢測到前方的煙葉框中沒有煙葉，立即停止鏟取并發出提示表明煙葉框中無煙葉，通知操作人員更換煙葉框;如果檢測到煙葉框中有煙葉，煙葉框中煙葉高度為h，則自動從h高度開始進行鏟取作業，傳送帶上設有紅外對射裝置，在擺把到傳送帶上時，能對傳送帶上特定位置進行檢測其是否有煙葉，檢測到傳送帶上有煙葉時，停止鏟取作業。煙葉框擺放位置下方設有位置檢測裝置，如果煙葉框未擺放到指定位置，則禁止啟動機器人，并發出報警信息表明煙葉框不在指定位置。10.根據權利要求1所述的一種煙葉復烤智能化自動擺把系統，其特征在于，本發明還提供一種煙葉復烤智能化自動擺把系統的實施方法，步驟如下: 1)在示教器上設置好工作參數，初始狀態下，水平推料氣缸、垂直壓料氣缸處于收縮狀態； 2)啟動裝置，系統開始自檢，自檢完成后，系統開始工作； 3)電機控制機器人本體，轉動到正對煙葉框方向，機器人控制模塊發出輸出信號，控制機械夾具對準鏟料點，超聲波檢測傳感器檢測前方是否有煙葉，并將結果反饋到PLC控制模塊，在結果為有煙葉的情況下，機器人控制模塊發出指令，控制機械夾具伸入并鏟取煙葉； 4)鏟取動作完成后，機器人控制模塊發出指令，控制機械夾具夾緊被鏟取的煙葉，垂直壓料氣缸伸出將煙葉壓緊，夾緊檢測傳感器檢測機械夾具是否夾緊煙葉，在結果為已夾緊的情況下，進入下一步驟； 5)機械夾具離開煙葉框，控制機器人本體轉動至與輸送帶垂直方向，將機械夾具放置于輸送帶上方一定高度，水平推料氣缸向前推出，煙葉被卸放在輸送帶上，推送檢測傳感器檢測推送是否到位； 6)卸料完成后水平推料氣缸收縮，機器人本體旋轉至煙葉框側，本次鏟料動作結束，進入下一鏟料動作，在動作過程中，按照之前在示教器上設定的數值，降低鏟料桿高度，鏟取前一步驟同等量的煙葉； 7)重復前述步驟，直到超聲波檢測傳感器檢測到前方無煙葉或操作人員在觸摸屏模塊執行停止運行的操作； 8)機器人自動擺把裝置放置在左右兩邊煙葉框中間，通過系統控制，循環鏟取左右兩邊煙葉框里面的煙葉。
【專利摘要】本發明涉及一種煙葉復烤智能化自動擺把系統，包括觸摸屏、PLC控制模塊、機器人控制模塊、控制箱、示教器、機器人本體、機械夾具、機器人底座、煙葉框、擺把臺、輸送帶；控制箱為金屬箱體，控制箱內部安裝機器人控制模塊，箱體表面一側嵌有PLC控制模塊，PLC控制模塊外側安裝觸摸屏模塊和示教器；機器人控制模塊連接并控制機械夾具和機器人本體的動作，機械夾具和控制箱安裝在機器人本體上，機器人本體安裝在機器人底座上。本發明能自動控制并滿足所有動作連貫運行，實現遠程值守無人操作，提高安全性和準確性，完全實現了煙葉的自動擺把，替代傳統的人工擺把方式，提高煙葉擺把的精準度，減少煙葉破損率，提高生產效率。
【IPC分類】G05B19/418
【公開號】CN105573286
【申請號】CN201610131673
【發明人】趙平, 何洪, 焦亞洲, 張俊龍
【申請人】四川共悅智能科技有限公司
【公開日】2016年5月11日
【申請日】2016年3月8日