CN106312719A - 扫光机***的控制方法及扫光机*** - Google Patents

扫光机***的控制方法及扫光机*** Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种扫光机***的控制方法及扫光机，该扫光机***的控制方法通过在龙门轴设备驱动工作台上移或者下降时，由光电编码器根据电动机的输出轴的机械几何位移量转换形成定位坐标，然后伺服定位***根据该定位坐标控制机械手移动以最终时机械手移动至夹具所在位置；同时在工作台下降时，由变频器实时电流值监测，以当监测电流到达预设的电流值参数，变频器驱动电动机并由电动机驱动龙门轴设备控制工作台停止移动，从而实现精确定位，而通过该精确定位，解放了工人，降低了生产成本，且提高了工作效率，另外，也有助于增大成品率。

Description

扫光机***的控制方法及扫光机***
技术领域
本发明涉及一种扫光机***的控制方法及扫光机***，属于扫光机控制领域。
背景技术
随着智能手机的兴起，手机玻璃盖板被广泛的应用在手机屏幕上，作为一个新兴的行业，市场前景被大家非常看好，而曲面玻璃(2.5D与3D)的出现更是将智能手机带入一个更人性化、更个性化，更具有时尚品位的境界，数控扫光机的出现正好解决了具有品位的城市一簇对智能手机玻璃脸面扫光透明度、质感的高要求。目前，手机平板玻璃都趋向2.5D转型，2.5D工艺要求每一片玻璃都必须扫光，但是，现有的扫光机普遍存在如下问题：
1、现有的扫光机都是通过人工上下料来完成加工，完成一次换料平均需要4分钟，玻璃数量较多时花费时间更甚，且由于需要通过人工上下料，造成了较高的人工成本；另外，由于，产业的日益增长，使得人工手动上下料工作量巨大，人工出错概率大。
2、现有的扫光机通过异步电机来做旋转动作，无法完成定位操作；且随着工位的旋转，无法确定毛坯玻璃及成品玻璃的摆放角度，从而导致机械手臂的无法实现自动抓取。
3、配合扫光机使用的自动上下料装备大都是完成加工后再进行取料放料，加工和取料不能同时进行，从而大大降低了加工效率。
4、工位数量众多，自动化控制较复杂。
发明内容
本发明的目的在于提供一种可提高工作效率，增大成品率且有助于降低生产成本的扫光机***的控制方法。
为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：一种扫光机***的控制方法，其特征在于，扫光机***包括用于固定玻璃毛坯的夹具、安装有所述夹具的工作台、设置所述工作台的龙门轴设备及位于所述工作台一侧机械手、毛刷设备和冲洗设备，所述龙门轴、机械手上设置有伺服定位***，所述龙门轴设备通过电动机驱动，所述电动机通过变频器驱动，所述龙门轴设备上设置有与所述电动机同轴的光电编码器，所述变频器与伺服定位***、光电编码器均信号连接，所述控制方法包括：
S1：通过电动机驱动龙门轴设备运行，所述龙门轴设备驱动工作台上移直至工作台到达或者超过预设的高度参数；同时，机械手运行从料盒中抓取玻璃毛坯；在所述龙门轴设备驱动所述工作台运行时，光电编码器根据电动机的输出轴的机械几何位移量转换形成定位坐标，然后，光电编码器将所述定位坐标反馈至伺服定位***，其中所述定位坐标定义夹具目前所在位置；
S2：伺服定位***通过该定位坐标控制抓取有玻璃毛坯的机械手移动至夹具目前所在位置，并通过夹具与机械手的配合将所述玻璃毛坯固定在夹具上；
S3：龙门轴设备驱动工作台下降；在工作台下降的同时，变频器实时电流值监测，当监测电流到达预设的电流值参数，变频器驱动电动机并由电动机驱动龙门轴设备控制工作台停止移动；
S4：毛刷设备、冲洗设备对夹具上的玻璃毛坯进行扫光处理制成玻璃成品；
S5：通过电动机再次驱动龙门轴，工作台在龙门轴控制下再次上移直至工作台达到或者超过预设的高度参数；在所述龙门轴设备驱动所述工作台运行时，光电编码器根据电动机的输出轴的机械几何位移量转换形成新的定位坐标，然后，光电编码器将所述新的定位坐标反馈至伺服定位***，其中该新的定位坐标定义夹具目前所在位置；
S6：伺服定位***通过该新的定位坐标控制机械手移动至夹具目前所在位置，并通过夹具与机械手的配合将所述玻璃成品从夹具取下；
S7：当机械手取下玻璃成品后，将其放置在料盒中；于此同时，若所述扫光机***判断该料盒内有其他玻璃毛坯时，则机械手抓取玻璃毛坯，然后通过新的定位坐标控制机械手移动至夹具目前所在的位置，继而重复步骤S2至S7；若所述扫光机***判断该料盒内无玻璃毛坯时，结束流程。
进一步的：在所述步骤S2中，当机械手将毛坯玻璃放置在夹具上时，龙门轴设备驱动工作台微调夹具的朝向，此时，光电编码器实时更新定位坐标，并将该定位坐标反馈至伺服定位***。
进一步的：在所述步骤S1中，每个工作台上设置有一个或者至少两个用以固定玻璃毛坯的夹具，每个夹具形成一个工位；所述步骤S1还包括如下步骤：
S11：当工作台上的一个工位上安装好玻璃毛坯后；判断工作台上是否有未安装玻璃毛坯的工位或者料盒内是否还有玻璃毛坯，若工作台上有未安装玻璃毛坯的工位和料盒内有玻璃毛坯，则驱动工作台翻转，光电编码器实时更新定位坐标，并将该定位坐标反馈至伺服定位***，然后进入步骤S12；若工作台上工位都安装好玻璃毛坯，或者料盒内无玻璃毛坯，则进行步骤S2；
S12：伺服定位***驱动机械手于料盒中再次抓取玻璃毛坯；伺服定位***通过更新后的定位坐标控制抓取玻璃毛坯的机械手移动至下一个工位目前所在位置，并通过下一个工位与机械手的配合将所述玻璃毛坯固定在该工位上；
S13：重复步骤S11和S12直至工作台上的工位都安装好玻璃毛坯，或者料盒内无玻璃毛坯。
进一步的：在所述步骤S7中，当机械手取下玻璃成品并将其放置在料盒中之间还包括如下步骤：机械手将玻璃成品放置在矫正夹具中，通过该矫正夹具调整玻璃成品的抓取角度，然后，再次驱动机械手抓取已调整好抓取角度的玻璃成品，并将该玻璃成品放置在料盒中。
进一步的：在所述步骤S3中，工作台下降过程中，若变频器实时监测到的电流值远远小于预设的电流值参数时，工作台快速下降，若变频器实时监测到的电流值趋近于预设的电流值参数时，工作台降速，缓慢下降。
进一步的：在所述步骤S6中，当机械手将毛坯玻璃从夹具上取下时，龙门轴设备驱动工作台微调夹具的朝向，此时，光电编码器实时更新定位坐标，并将该定位坐标反馈至伺服定位***。
进一步的：在所述步骤S1之前还包括如下步骤：根据玻璃扫光要求，设置毛刷设备、冲洗设备、龙门轴、机械手的工作参数，设置预设高度值参数、电流值参数。
进一步的：所述扫光机***设置有两套通路控制，其中一套通路单独控制控制机械手。
进一步的：所述扫光机***具有多个工作台，每个所述工作台通过电动机独立运行，每个工作台对应一个光电编码器。
本发明还提供了一种扫光机***，所述扫光机***内置有所述的扫光机***的控制方法。
本发明的有益效果在于：本发明的扫光机***的控制方法通过在龙门轴设备驱动工作台上移或者下降时，由光电编码器根据电动机的输出轴的机械几何位移量转换形成定位坐标，然后伺服定位***根据该定位坐标控制机械手移动以最终时机械手移动至夹具所在位置；同时在工作台下降时，由变频器实时电流值监测，以当监测电流到达预设的电流值参数，变频器驱动电动机并由电动机驱动龙门轴设备控制工作台停止移动，从而实现精确定位，而通过该精确定位，解放了工人，降低了生产成本，且提高了工作效率，另外，也有助于增大成品率。又，由于采用光电编码器与变频器的结合以实现精确定位，所以，无需在扫光机上安装过多定位传感器，所以，也将降低了整个扫光机的制造成本。
除此之外，由于在龙门轴设备运行时，机械手同时运行，与现有技术相比，其提高工作效率；又，在所述步骤S7中，当机械手将玻璃成品移动至料盒后，又可不间断的抓取玻璃毛坯完成上料，继而对新的玻璃毛坯进行扫光，相对现有技术相比，其工作效率更高。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。
附图说明
图1为本发明一实施例所示的扫光机***的控制方法的流程工序图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
本发明一较佳实施例所示的一种扫光机***包括用于固定玻璃毛坯的夹具、安装有所述夹具的工作台、设置所述工作台的龙门轴设备及位于所述工作台一侧机械手、毛刷设备和冲洗设备，所述龙门轴、机械手上设置有伺服定位***，所述龙门轴设备通过电动机驱动，所述电动机通过变频器驱动，所述龙门轴设备上设置有与所述电动机同轴的光电编码器，所述变频器与伺服定位***、光电编码器均信号连接。该扫光机***运行扫光机***的控制方法，并通过扫光机***的控制方法控制该扫光机***玻璃毛坯进行扫光。请参见图1，所述控制方法包括：
S1：通过电动机驱动龙门轴设备运行，所述龙门轴设备驱动工作台上移直至工作台到达或者超过预设的高度参数；同时，机械手运行从料盒中抓取玻璃毛坯；在所述龙门轴设备驱动所述工作台运行时，光电编码器根据电动机的输出轴的机械几何位移量转换形成定位坐标，然后，光电编码器将所述定位坐标反馈至伺服定位***，其中所述定位坐标定义夹具目前所在位置；
S2：伺服定位***通过该定位坐标控制抓取有玻璃毛坯的机械手移动至夹具目前所在位置，并通过夹具与机械手的配合将所述玻璃毛坯固定在夹具上；在本步骤中，当机械手将毛坯玻璃放置在夹具上时，龙门轴设备驱动工作台微调夹具的朝向，此时，光电编码器实时更新定位坐标，并将该定位坐标反馈至伺服定位***，通过微调夹具的朝向，从而便于机械手上料；
S3：龙门轴设备驱动工作台下降；在工作台下降的同时，变频器实时电流值监测，当监测电流到达预设的电流值参数，变频器驱动电动机并由电动机驱动龙门轴设备控制工作台停止移动；在本步骤中，在工作台下降过程中，若变频器实时监测到的电流值远远小于预设的电流值参数时(通常的：当变频器实时监测到的电流值小于预设的电流值参数的0.5％时)，工作台快速下降，若变频器实时监测到的电流值趋近于预设的电流值参数时(通常的：当变频器实时监测到的电流值大于预设的电流值参数的0.5％时)，工作台降速，缓慢下降；如此设置可以使工作台快速定位，有助于提高工作效率；
S4：毛刷设备、冲洗设备对夹具上的玻璃毛坯进行扫光处理制成玻璃成品；
S5：通过电动机再次驱动龙门轴，工作台在龙门轴控制下再次上移直至工作台达到或者超过预设的高度参数；在所述龙门轴设备驱动所述工作台运行时，光电编码器根据电动机的输出轴的机械几何位移量转换形成新的定位坐标，然后，光电编码器将所述新的定位坐标反馈至伺服定位***，其中该新的定位坐标定义夹具目前所在位置；
S6：伺服定位***通过该新的定位坐标控制机械手移动至夹具目前所在位置，并通过夹具与机械手的配合将所述玻璃成品从夹具取下；在本步骤中，当机械手将毛坯玻璃从夹具上取下时，龙门轴设备驱动工作台微调夹具的朝向，此时，光电编码器实时更新定位坐标，并将该定位坐标反馈至伺服定位***，微调夹具的朝向，从而便于机械手下料；
S7：当机械手取下玻璃成品后，将其放置在料盒中；于此同时，若所述扫光机***判断该料盒内有其他玻璃毛坯时，则机械手抓取玻璃毛坯，然后通过新的定位坐标控制机械手移动至夹具目前所在的位置，继而重复步骤S2至S7；若所述扫光机***判断该料盒内无玻璃毛坯时，结束流程。在本步骤中，当机械手取下玻璃成品并将其放置在料盒中之间还包括如下步骤：机械手将玻璃成品放置在矫正夹具中，通过该矫正夹具调整玻璃成品的抓取角度，然后，再次驱动机械手抓取已调整好抓取角度的玻璃成品，并将该玻璃成品放置在料盒中。
所述扫光机***具有多个工作台，每个所述工作台通过电动机独立运行，每个或者至少两个工作台对应一个机械手。在本实施例中，设置有八个工作台，其中，每个工作台对应一个光电编码器。
在所述步骤S1中，每个工作台上设置有一个或者至少两个用以固定玻璃毛坯的夹具，每个夹具形成一个工位；所述步骤S1还包括如下步骤：
S11：当工作台上的一个工位上安装好玻璃毛坯后；判断工作台上是否有未安装玻璃毛坯的工位或者料盒内是否还有玻璃毛坯，若工作台上有未安装玻璃毛坯的工位和料盒内有玻璃毛坯，则驱动工作台翻转，光电编码器实时更新定位坐标，并将该定位坐标反馈至伺服定位***，然后进入步骤S12；若工作台上工位都安装好玻璃毛坯，或者料盒内无玻璃毛坯，则进行步骤S2；
S12：伺服定位***驱动机械手于料盒中再次抓取玻璃毛坯；伺服定位***通过更新后的定位坐标控制抓取玻璃毛坯的机械手移动至下一个工位目前所在位置，并通过下一个工位与机械手的配合将所述玻璃毛坯固定在该工位上；
S13：重复步骤S11和S12直至工作台上的工位都安装好玻璃毛坯，或者料盒内无玻璃毛坯。
在所述S3中，在龙门轴设备驱动工作台下降的同时，毛刷设备和冲洗设备启动；在所述步骤S5中，在龙门轴设备驱动工作台上移的同时，毛刷设备和冲洗设备停止运行。
在所述步骤S1之前还包括如下步骤：根据玻璃扫光要求，设置毛刷设备、冲洗设备、龙门轴、机械手的工作参数，设置预设高度值参数、电流值参数。在该扫光机***中，设置有机械手臂控制界面、龙门轴控制界面、扫光机台控制界面、扫光机夹具控制界面、外部变频器电流和频率监视界面、外部自定义动作界面。所述毛刷设备、冲洗设备、龙门轴、机械手的工作参数及高度值参数、电流值参数通过上述机械手臂控制界面、龙门轴控制界面、扫光机台控制界面、扫光机夹具控制界面、外部变频器电流和频率监视界面、外部自定义动作界面设置。上述机械手臂控制界面、龙门轴控制界面、扫光机台控制界面、扫光机夹具控制界面、外部变频器电流和频率监视界面、外部自定义动作界面具体功能如下：
机械手臂控制界面：翻转扫光机翻转台两面夹具定位界面负责记录每个夹具执行机械手自动上下料的位置；自定义自动上下料界面中负责记录用户自定义的自动上下料参数，如机械手臂上下料安全高度、趋近夹具距离、离开夹具距离、趋近夹具速度、离开夹具速度、机械手臂吸盘真空打开延时、机械手臂真空破坏延时、料盒容量、当前料盒、起始料盒、料盒间距；定位夹具位置记录，用于将成品玻璃在吸盘上的位置摆正从而方便将成品玻璃放入料盒中；辅助按钮包括了手臂真空泵、照明、手轮引导等功能。
龙门轴控制界面：将内置的龙门轴功能移植到HMI界面(人机操作界面)中，主要负责监视龙门轴之间跟随误差、定位误差、按需更新龙门轴之间的定位误差、手动控制龙门轴运动。
扫光机机台控制界面：该界面包含了翻转台水泵开启位置、翻转台开始工作位置、翻转台切换工作台安全位置、安全位置停留延时、工作面正反转时长。
扫光机夹具控制界面：该界面中包含了翻转工作台两面夹具的相关操作，如手动控制夹具定位或者旋转，手动控制每个面的夹具真空开关、真空破坏、吹气阀，记录了加工时夹具面与工作台的趋近距离、加压距离、单个台面工件个数、真空打开延时、真空破坏延时等。
外部变频器和频率监视界面：由于行业的特殊性，扫光机在实际使用中必须检测变频器的电流值以判定翻转台何时停止下降，因此将此参数移植至操作界面中供调试参考。
外部自定义动作界面：包含了工作台翻转、排水阀开关、水泵电机开关、真空泵电机开关、毛刷工作台正转、毛刷工作台反转。
在本实施例中，所述扫光机***设置有两套通路控制，其中一套通路单独控制控制机械手，从而保证了机械手臂在运行的过程中，其他设备可同时运行，如变频器。
综上所述：本发明的扫光机***的控制方法通过在龙门轴设备驱动工作台上移或者下降时，由光电编码器根据电动机的输出轴的机械几何位移量转换形成定位坐标，然后伺服定位***根据该定位坐标控制机械手移动以最终时机械手移动至夹具所在位置；同时在工作台下降时，由变频器实时电流值监测，以当监测电流到达预设的电流值参数，变频器驱动电动机并由电动机驱动龙门轴设备控制工作台停止移动，从而实现精确定位，而通过该精确定位，解放了工人，降低了生产成本，且提高了工作效率，另外，也有助于增大成品率。又，由于采用光电编码器与变频器的结合以实现精确定位，所以，无需在扫光机上安装过多定位传感器，所以，也将降低了整个扫光机的制造成本。
除此之外，由于在龙门轴设备运行时，机械手同时运行，与现有技术相比，其提高工作效率；又，在所述步骤S7中，当机械手将玻璃成品移动至料盒后，又可不间断的抓取玻璃毛坯完成上料，继而对新的玻璃毛坯进行扫光，相对现有技术相比，其工作效率更高。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，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。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种扫光机***的控制方法，其特征在于，扫光机***包括用于固定玻璃毛坯的夹具、安装有所述夹具的工作台、设置所述工作台的龙门轴设备及位于所述工作台一侧机械手、毛刷设备和冲洗设备，所述龙门轴、机械手上设置有伺服定位***，所述龙门轴设备通过电动机驱动，所述电动机通过变频器驱动，所述龙门轴设备上设置有与所述电动机同轴的光电编码器，所述变频器与伺服定位***、光电编码器均信号连接，所述控制方法包括：
S1：通过电动机驱动龙门轴设备运行，所述龙门轴设备驱动工作台上移直至工作台到达或者超过预设的高度参数；同时，机械手运行从料盒中抓取玻璃毛坯；在所述龙门轴设备驱动所述工作台运行时，光电编码器根据电动机的输出轴的机械几何位移量转换形成定位坐标，然后，光电编码器将所述定位坐标反馈至伺服定位***，其中所述定位坐标定义夹具目前所在位置；
S2：伺服定位***通过该定位坐标控制抓取有玻璃毛坯的机械手移动至夹具目前所在位置，并通过夹具与机械手的配合将所述玻璃毛坯固定在夹具上；
S3：龙门轴设备驱动工作台下降；在工作台下降的同时，变频器实时电流值监测，当监测电流到达预设的电流值参数，变频器驱动电动机并由电动机驱动龙门轴设备控制工作台停止移动；
S4：毛刷设备、冲洗设备对夹具上的玻璃毛坯进行扫光处理制成玻璃成品；
S5：通过电动机再次驱动龙门轴，工作台在龙门轴控制下再次上移直至工作台达到或者超过预设的高度参数；在所述龙门轴设备驱动所述工作台运行时，光电编码器根据电动机的输出轴的机械几何位移量转换形成新的定位坐标，然后，光电编码器将所述新的定位坐标反馈至伺服定位***，其中该新的定位坐标定义夹具目前所在位置；
S6：伺服定位***通过该新的定位坐标控制机械手移动至夹具目前所在位置，并通过夹具与机械手的配合将所述玻璃成品从夹具取下；
S7：当机械手取下玻璃成品后，将其放置在料盒中；于此同时，若所述扫光机***判断该料盒内有其他玻璃毛坯时，则机械手抓取玻璃毛坯，然后通过新的定位坐标控制机械手移动至夹具目前所在的位置，继而重复步骤S2至S7；若所述扫光机***判断该料盒内无玻璃毛坯时，结束流程。
2.如权利要求1所述的扫光机***的控制方法，其特征在于，在所述步骤S2中，当机械手将毛坯玻璃放置在夹具上时，龙门轴设备驱动工作台微调夹具的朝向，此时，光电编码器实时更新定位坐标，并将该定位坐标反馈至伺服定位***。
3.如权利要求1或2所述的扫光机***的控制方法，其特征在于，在所述步骤S1中，每个工作台上设置有一个或者至少两个用以固定玻璃毛坯的夹具，每个夹具形成一个工位；所述步骤S1还包括如下步骤：
S11：当工作台上的一个工位上安装好玻璃毛坯后；判断工作台上是否有未安装玻璃毛坯的工位或者料盒内是否还有玻璃毛坯，若工作台上有未安装玻璃毛坯的工位和料盒内有玻璃毛坯，则驱动工作台翻转，光电编码器实时更新定位坐标，并将该定位坐标反馈至伺服定位***，然后进入步骤S12；若工作台上工位都安装好玻璃毛坯，或者料盒内无玻璃毛坯，则进行步骤S2；
S12：伺服定位***驱动机械手于料盒中再次抓取玻璃毛坯；伺服定位***通过更新后的定位坐标控制抓取玻璃毛坯的机械手移动至下一个工位目前所在位置，并通过下一个工位与机械手的配合将所述玻璃毛坯固定在该工位上；
S13：重复步骤S11和S12直至工作台上的工位都安装好玻璃毛坯，或者料盒内无玻璃毛坯。
4.如权利要求1所述的扫光机***的控制方法，其特征在于，在所述步骤S7中，当机械手取下玻璃成品并将其放置在料盒中之间还包括如下步骤：机械手将玻璃成品放置在矫正夹具中，通过该矫正夹具调整玻璃成品的抓取角度，然后，再次驱动机械手抓取已调整好抓取角度的玻璃成品，并将该玻璃成品放置在料盒中。
5.如权利要求1所述的扫光机***的控制方法，其特征在于，在所述步骤S3中，工作台下降过程中，若变频器实时监测到的电流值远远小于预设的电流值参数时，工作台快速下降，若变频器实时监测到的电流值趋近于预设的电流值参数时，工作台降速，缓慢下降。
6.如权利要求1所述的扫光机***的控制方法，其特征在于，在所述步骤S6中，当机械手将毛坯玻璃从夹具上取下时，龙门轴设备驱动工作台微调夹具的朝向，此时，光电编码器实时更新定位坐标，并将该定位坐标反馈至伺服定位***。
7.如权利要求1所述的扫光机***的控制方法，其特征在于，在所述步骤S1之前还包括如下步骤：根据玻璃扫光要求，设置毛刷设备、冲洗设备、龙门轴、机械手的工作参数，设置预设高度值参数、电流值参数。
8.如权利要求1所述的扫光机***的控制方法，其特征在于，所述扫光机***设置有两套通路控制，其中一套通路单独控制控制机械手。
9.如权利要求1或8所述的扫光机***的控制方法，其特征在于，所述扫光机***具有多个工作台，每个所述工作台通过电动机独立运行，每个工作台对应一个光电编码器。
10.一种扫光机***，其特征在于，所述扫光机***内置有如权利要求1至9项中任意一项所述的扫光机***的控制方法。
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