CN105905560A - 一种动态抓取存放的全自动控制***及其控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明揭示了一种动态抓取存放的全自动控制***及其控制方法，其包括PLC控制器、与所述PLC控制器连通的物料输送装置、物料盘输送装置、若干拍照装置以及沿物料输送方向上设置的若干机械手，物料通过所述物料输送装置经过所述拍照装置的拍照区域，并不间断的往所述机械手的操作区域传送，所述物料盘输送装置在所述PLC控制器控制下，将空的物料盘向所述机械手的操作区域传送，所述机械手在所述PLC控制器控制下，将位于操作区域内的物料抓取并存放到位于操作区域内的物料盘内。本发明实现了一台PLC控制器控制多台机械手，且同时控制物料运输与物料盘运动，实现了动态物料的抓取与存放的无间隙配合，降低了成本，提高了生产效率。

Description

一种动态抓取存放的全自动控制***及其控制方法
【技术领域】
本发明属于抓取存放技术领域，特别是涉及一种动态抓取存放的全自动控制***及其控制方法。
【背景技术】
目前在自动化流水线上有着大量的机器人代替人工的应用，通过机器人实现对物品快速精准的分拣和包装，能够大幅度提高产品生产效率，降低人工成本。然而自动化流水线上所布署的大量机器人，均使用一台的PLC控制***控制一台机器人，当自动化产线需要配备多台机器人并同时工作时，这种控制方式不仅会增加成本，也会影响整体机器人的生产效率和抓取放置精度。
因此，有必要提供一种新的动态抓取存放的全自动控制***及其控制方法来解决上述问题。
【发明内容】
本发明的一个目的在于提供一种动态抓取存放的全自动控制***，实现了一台PLC控制器控制多台机械手，且同时控制物料运输与物料盘运动，实现了动态物料的抓取与存放的无间隙配合，降低了成本，提高了生产效率。
本发明通过如下技术方案实现上述目的：一种动态抓取存放的全自动控制***，其包括PLC控制器、与所述PLC控制器连通的物料输送装置、物料盘输送装置、若干拍照装置以及沿物料输送方向上设置的若干机械手，物料通过所述物料输送装置经过所述拍照装置的拍照区域，并不间断的往所述机械手的操作区域传送，所述物料盘输送装置在所述PLC控制器控制下，将空的物料盘向所述机械手的操作区域传送，所述机械手在所述PLC控制器控制下，将位于操作区域内的物料抓取并存放到位于操作区域内的物料盘内。
进一步的，所述PLC控制器包括物料控制模块、物料盘控制模块以及机械手控制模块。
进一步的，所述物料控制模块包括控与所述物料输送装置连通的物料输送控制单元、与所述拍照装置连通的物料坐标捕捉单元以及包含有编码器的物料坐标跟踪单元。
进一步的，所述机械手控制模块包括若干个运动控制器，一个所述运动控制器控制一个所述机械手。
进一步的，所述物料盘控制模块控制所述物料输送装置进行运动，并设置有计数器。
本发明的另一个目的在于提供一种动态抓取存放的全自动控制***的控制方法，通过动态坐标编码，将物料动态坐标是否在机械手的抓取范围内作为是否抓取的依据，实现了动态物料的精准抓取。
本发明通过如下技术方案实现上述目的：一种动态抓取存放的全自动控制***的控制方法，包括以下步骤，
步骤1)所述物料输送控制单元控制所述物料输送装置持续运动；
步骤2)所述物料坐标捕捉单元控制所述拍照装置捕捉物料的初始坐标；
步骤3)所述物料坐标跟踪单元利用所述编码器对物料坐标进行跟踪编码；
步骤4)所述PLC控制器接收所述编码器反馈的物料动态坐标；
步骤5)所述PLC控制器判断物料的动态坐标是否在所述机械手的操作范围内；
步骤6)若所述步骤5中的判断成立，则所述PLC控制器判断所述机械手是否完成放置物料动作；
步骤7)若所述步骤5中的判断不成立，则返回到所述步骤4；
步骤8)若所述步骤6中的判断成立，则所述运动控制器控制机械手抓取物料；
步骤9)若所述步骤6中的判断不成立，则所述PLC控制器判断新的物料盘是否到位；
步骤10)若所述步骤9中的判断成立，则所述运动控制器控制所述机械手放置物料到物料盘中；
步骤11)若所述步骤9中的判断不成立，则所述物料盘控制模块控制所述物料盘输送装置运动，将空的物料盘输送到位，后再返回到所述步骤9中的判断；
步骤12)当所述机械手完成物料放置动作后，所述物料盘控制模块中的所述计数器进行计数；
步骤13)所述PLC控制器判断物料盘中是否装满物料；
步骤14)若所述步骤13判断成立，则返回到所述步骤11；
步骤15)若所述步骤13判断不成立，则返回到所述步骤4。
进一步的，所述步骤1中，所述物料输送装置的速度设定以满足物料进入所述机械手操作区域的流量小于物料被所有所述机械手抓取离开机械手操作区域的流量为原则。
进一步的，所述步骤5中，所述物料动态坐标的判断采取就近原则，即离所述机械手操作区域中心最近的优先判断进行抓取。
与现有技术相比，本发明一种动态抓取存放的全自动控制***及其控制方法的有益效果在于：通过在一台PLC控制器中设置多个控制模块，实现了一台PLC控制器对多台机械手的同时精准控制；通过同时控制物料与物料盘的输送，实现了动态物料的自动抓取与自动存放动作的无间隙配合；通过编码器对物料输送装置上的物料进行动态跟踪，并将物料的动态坐标实时的反馈到PLC控制器中，通过物料动态坐标与机械手操作区域范围的对比，来提供物料抓取与否的依据，实现了动态物料的精准抓取；并结合多台机械手同时抓取存放，大大提高了生产效率。
【附图说明】
图1为本发明实施例中PLC控制器的模块示意图；
图2为本发明实施例中的控制流程示意图；
【具体实施方式】
实施例：
请参照图1-图2，本实施例为一种动态抓取存放的全自动控制***，其包括PLC控制器、与PLC控制器连通的物料输送装置、物料盘输送装置、若干拍照装置以及沿物料输送方向上设置的若干机械手。物料通过物料输送装置经过拍照装置的拍照区域，并不间断的往机械手的操作区域传送，物料盘输送装置在PLC控制器控制下，将空的物料盘向机械手的操作区域传送，机械手在PLC控制器控制下，将位于操作区域内的物料抓取并存放到位于操作区域内的物料盘内。
PLC控制器包括物料控制模块、物料盘控制模块以及机械手控制模块。物料控制模块包括物料输送控制单元、物料坐标捕捉单元以及物料坐标跟踪单元。机械手控制模块包括若干个运动控制器。
物料输送控制单元主要控制物料输送装置的移动，驱动物料进行运动；物料坐标捕捉单元通过若干拍照装置获得物料的初始坐标值；物料坐标跟踪单元采用编码器进行坐标跟踪，始终保持对物料的动态位置监控。物料盘控制模块主要实现对物料输送装置的控制，并设置有计数器，对机械手抓取次数进行统计，机械手操作范围内的物料盘均被放满物料时，发送信号给PLC控制器。机械手控制模块设置有若干运动控制器，每个机械手对应一个运动控制器，运动控制器实现了对机械手抓取和存放动作的控制。
一种动态抓取存放的全自动控制***的控制方法，其步骤如下：
步骤1)PLC控制器中的物料输送控制单元控制物料输送装置持续运动；
步骤2)物料坐标捕捉单元控制拍照装置捕捉物料的初始坐标；
步骤3)物料坐标跟踪单元利用编码器对物料坐标进行跟踪编码，获得物料的实时动态坐标；
步骤4)PLC控制器接收编码器反馈的物料动态坐标；
步骤5)PLC控制器进行判断，判断物料的动态坐标是否在机械手的操作范围内，物料动态坐标的判断采取就近原则，即离机械手操作区域中心最近的优先进行抓取；
步骤6)若步骤5中的判断成立，则PLC控制器进行判断，判断机械手是否完成放置物料动作；
步骤7)若步骤5中的判断不成立，则返回到步骤4；
步骤8)若步骤6中的判断成立，则PLC控制器中的运动控制器控制机械手抓取物料；
步骤9)若步骤6中的判断不成立，则PLC控制器进行判断，判断新的物料盘是否到位；
步骤10)若步骤9中的判断成立，则PLC控制器中的运动控制器控制机械手放置物料到物料盘中；
步骤11)若步骤9中的判断不成立，则物料盘控制模块控制物料盘输送装置运动，将空的物料盘输送到位，后再返回到步骤9中的判断；
步骤12)当机械手完成物料放置动作后，物料盘控制模块中的计数器进行计数；
步骤13)PLC控制器进行判断，判断物料盘中是否装满物料；
步骤14)若步骤13判断成立，则返回到步骤11；
步骤15)若步骤13判断不成立，则返回步骤4，进行下一轮动作。
本实施例中的机械手为delta机器人。本实施例中的物料输送装置的速度设定以满足物料进入机械手操作区域的流量小于物料被所有机械手抓取离开机械手操作区域的流量为原则，这样便可以保证物料在从进入到机械手操作区域开始到离开机械手操作区域前，能够被其中的一个机械手抓走。
本实施例一种动态抓取存放的全自动控制***及其控制方法，通过在一台PLC控制器中设置多个控制模块，实现了一台PLC控制器对多台机械手的同时精准控制；通过同时控制物料与物料盘的输送，实现了动态物料的自动抓取与自动存放动作的无间隙配合；通过编码器对物料输送装置上的物料进行动态跟踪，并将物料的动态坐标实时的反馈到PLC控制器中，通过物料动态坐标与机械手操作区域范围的对比，来提供物料抓取与否的依据，实现了动态物料的精准抓取；并结合多台机械手同时抓取存放，大大提高了生产效率。
以上所述的仅是本发明的一些实施方式。对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种动态抓取存放的全自动控制***，其特征在于：其包括PLC控制器、与所述PLC控制器连通的物料输送装置、物料盘输送装置、若干拍照装置以及沿物料输送方向上设置的若干机械手，物料通过所述物料输送装置经过所述拍照装置的拍照区域，并不间断的往所述机械手的操作区域传送，所述物料盘输送装置在所述PLC控制器控制下，将空的物料盘向所述机械手的操作区域传送，所述机械手在所述PLC控制器控制下，将位于操作区域内的物料抓取并存放到位于操作区域内的物料盘内。
2.如权利要求1所述的动态抓取存放的全自动控制***，其特征在于：所述PLC控制器包括物料控制模块、物料盘控制模块以及机械手控制模块。
3.如权利要求2所述的动态抓取存放的全自动控制***，其特征在于：所述物料控制模块包括控与所述物料输送装置连通的物料输送控制单元、与所述拍照装置连通的物料坐标捕捉单元以及包含有编码器的物料坐标跟踪单元。
4.如权利要求2所述的动态抓取存放的全自动控制***，其特征在于：所述机械手控制模块包括若干个运动控制器，一个所述运动控制器控制一个所述机械手。
5.如权利要求1所述的动态抓取存放的全自动控制***，其特征在于：所述物料盘控制模块控制所述物料输送装置进行运动，并设置有计数器。
6.一种基于如权利要求1所述的动态抓取存放的全自动控制***的控制方法，其特征在于：其包括以下步骤，
步骤1)所述物料输送控制单元控制所述物料输送装置持续运动；
步骤2)所述物料坐标捕捉单元控制所述拍照装置捕捉物料的初始坐标；
步骤3)所述物料坐标跟踪单元利用所述编码器对物料坐标进行跟踪编码；
步骤4)所述PLC控制器接收所述编码器反馈的物料动态坐标；
步骤5)所述PLC控制器判断物料的动态坐标是否在所述机械手的操作范围内；
步骤6)若所述步骤5中的判断成立，则所述PLC控制器判断所述机械手是否完成放置物料动作；
步骤7)若所述步骤5中的判断不成立，则返回到所述步骤4；
步骤8)若所述步骤6中的判断成立，则所述运动控制器控制机械手抓取物料；
步骤9)若所述步骤6中的判断不成立，则所述PLC控制器判断新的物料盘是否到位；
步骤10)若所述步骤9中的判断成立，则所述运动控制器控制所述机械手放置物料到物料盘中；
步骤11)若所述步骤9中的判断不成立，则所述物料盘控制模块控制所述物料盘输送装置运动，将空的物料盘输送到位，后再返回到所述步骤9中的判断；
步骤12)当所述机械手完成物料放置动作后，所述物料盘控制模块中的所述计数器进行计数；
步骤13)所述PLC控制器判断物料盘中是否装满物料；
步骤14)若所述步骤13判断成立，则返回到所述步骤11；
步骤15)若所述步骤13判断不成立，则返回到所述步骤4。
7.如权利要求6所述的动态抓取存放的全自动控制***的控制方法，其特征在于：所述步骤1中，所述物料输送装置的速度设定以满足物料进入所述机械手操作区域的流量小于物料被所有所述机械手抓取离开机械手操作区域的流量为原则。
8.如权利要求6所述的动态抓取存放的全自动控制***的控制方法，其特征在于：所述步骤5中，所述物料动态坐标的判断采取就近原则，即离所述机械手操作区域中心最近的优先判断进行抓取。
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