[发明专利]一种注塑机械手的控制方法

说明书

技术领域

本发明属于机械领域，具体涉及一种基于路径规划的注塑机械手的控制方法。

背景技术

注塑机又名注射成型机或注射机。它是将热塑性塑料或热固性料利用塑料成型模具制成各种形状的塑料制品的主要成型设备。分为立式、卧式、全电式。注塑机，是制造塑料产品专用机器。它由两个主要部分，注射装置和锁模单元。注塑机的模具可以固定在水平或垂直位置。多数人的机器是水平方向，垂直机用于一些特殊应用，使机器利用重力插入成型。有很多方法可以固定在压板的工具，最常见的是手动夹具(两部分是对压板螺栓)，液压夹具和磁夹也有使用。通常磁性和液压夹具是用来用在快速换模所使用的工具。

注塑机械手是为注塑生产自动化专门配备的机械，它可以在减轻繁重的体力劳动、改善劳动条件和安全生产；能够模仿人体上肢的部分功能，可以对其进行自动控制使其按照预定要求输送制品或操持工具进行生产操作的自动化生产设备。提高注塑成型机的生产效率、稳定产品质量、降低废品率、降低生产成本、增强企业的竞争力等方面起到及其重要的作用。

五轴双臂伺服机械手：是5个伺服电机的机械手，其有主副臂两个手臂能完成复杂的要求，其有更加高的灵活性，能适应的场合更加广泛。

在注塑工业中适用的机械手按其智能程度可以分为以下两种类型：

一种为程序编制式，即操作工人根据要求把机械臂的运动过程当作工艺步骤编进工艺程序中，进行执行。一般的采用触摸屏和下位机的结构，以下位机作为控制器来控制五个伺服电机，以触摸屏为手持器来进行操作和显示。在工艺程序的编制上采用程序编制的方式，即操作人员根据现场的要求来一步步的编制所要采用的工艺程序。在现有的程序结构下，系统对于每个电机能运动的位置点个数都做了规定，这样在下位机中把每个位置点都作为相应的作为一个子程序来考虑，把所有的动作同样作为子程序来考虑。

第二种为教导方式，其就是手动控制机械手让其所需要的运动路径全部运行一遍，记录下所走的路径信息，完成工艺程序的编制。实际上机械手运动的路径是由一系列路径点组成的，这些路径点组成一个路径点序列，这个序列就构成了运动的路径。所以教导方式中需要确定路径点序列中所有的点的坐标。例如要完成取产品整个过程，则需要操作机械手，从开始运动的位置，按照所需路径运行机械手到取产品点，取产品，再从模内出来，运行到放置产品点。完成整个过程后，即可以完成了工艺程序的编制。另外现有教导方式中是把要实现的各个功能分为一个个子程序段。当要使用某种功能时就把相应的子程序段加到主程序中。例如要实现装箱功能则首先进行装箱教导，完成后在主程序中调用装箱功能程序段，完成装箱功能的实现。

现有的机械手控制方式有以下问题：

1)程序编制式的问题有：工艺程序的编制过程较为复杂，操作人员要有极好的空间想像能力和记忆力，才能顺利的编制工艺程序。预留的位置点比较固定，一般来说，其对于每个轴的运动点的个数都做了规定，若单轴的运动点个数需要超过了规定的个数，就不能满足。对于较为复杂的工艺程序，其规定的运动点可能不够。

2)教导方式的问题有：教导方式需要操作人员完全按照运动路径操作一遍，确定路径点点序列中的所有位置点。这样会造成两个问题，第一需要确定路径序列中的所有位置点。增加了操作的复杂性，第二由于操作时有些位置需要反复的确定，由于要确定最优的路径，这样的教导方式就会对操作人员造成了很大的困难，操作十分繁琐。

发明内容

本发明的目的是提供一种不需要操作人员进行工艺程序的编制，能自动生成工艺程序，简化了操作人员的操作过程，能更方便的操作的一种基于路径规划的注塑机械手控制方法。

为了实现上目的，本发明采取如下技术方案：

一种注塑机械手的控制方法，其特征在于该方法包括下述运作过程：

1)根据实际工艺的要求，确定机械手所需运动路径；

2)确定各个路径关键路径点的坐标及动作，将坐标输入控制器中。

3)控制器生成所需工艺程序；

4)控制器执行生成的工艺程序。

关键路径点的定义是：关键路径点是机械手运动路径点序列中的点，其构成的集合是路径点序列的一个子集，确定了这些关键路径点，则可以确定机械手运动路径点序列中的其他点。

在本发明的一个优选实施方式中，所述的关键路径点包括：待机位置点；取产品的位置点；夹水口位置点；装箱位置点：放水口位置點。

在本发明的一个优选实施方式中，机械手包括主臂和副臂。

在本发明的一个优选实施方式中，控制器为触摸屏手控盒。