[发明专利]用于机械手的气压式电磁力吸盘装置及其控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及汽车冲压工艺领域，具体为用于机械手的气压式电磁力吸力盘装置及其控制方法。

背景技术

在高度自动化的生产车间，进行汽车加工工艺时，一般采用全自动化的机械手进行搬运。在全自动化的汽车门内板冲压工艺车间，使用的机械手的吸盘装置一般为气压驱动。汽车门内板结构形状复杂，尺寸面积大，表面凹凸不平整，而且孔多。在搬运汽车门内板时由于没有足够平整的位置一般不适合采用气压式塑料吸盘，换成较小的塑料吸盘时，却又吸力不够抓不起来板件。针对现有国外引进的全自动冲压设备，由于其技术垄断很难改变其机械手的控制系统。而其提供的气压式永磁吸力盘装置是通过改变距离来调整吸附力来控制抓起和放下动作，由于其磁力固定，易造成轻的板件放不下，重的板件抓不起，无法适用于不同质量的门内板板件，灵活性不强。

发明内容

本发明的目的在于，在不改变原有控制系统基础上，发明一种能适用于不同重量汽车门内版的吸盘装置，并且与原来的机械手不产生干涉。提高机械手的使用范围，增强其灵活性。

为了达到上述目的，本发明是这样实现的：

一种用于机械手的气压式电磁力吸盘装置，其特征是：它包括底座、前盖、后盖、气缸、活塞、线圈；前盖、后盖分别安装于气缸的两端以形成缸体，活塞设于该缸体内并可在气缸内往复滑移；缸体通过前盖、后盖与底座的螺纹连接而固定于底座上，所述底座与机械手插接连接；前盖、后盖上均开有与缸体内腔相通的气孔，该位于缸体两端的气孔与气路管道连接并通过该两个气孔控制活塞在气缸内的滑移方向；线圈缠绕在活塞上形成电磁铁，前盖的材质为铁，后盖及气缸的材质为铝，活塞的材质为硅钢。

所述的用于机械手的气压式电磁力吸盘装置，还包括防滑套圈，该防滑套圈套接在前盖上面，其表面具有凹凸的防滑纹路。

所述的用于机械手的气压式电磁力吸盘装置，还包括密封垫片，所述密封垫片分别设于前盖与气缸之间，后盖与气缸之间。

所述的用于机械手的气压式电磁力吸盘装置，还包括密封环；活塞的剖面呈工字状，线圈缠绕于活塞中段的凹槽间，两端凸起部分分别有两个凹槽，在凹槽中套入密封环。

所述的用于机械手的气压式电磁力吸盘装置的控制方法，包括输入设备、处理器、电磁铁驱动器，还包括下述步骤：

步骤1、根据板件的不同类型通过输入设备向处理器输入与之对应的预设参数；

步骤2、处理器将参数转换为PWM信号并发送给电磁铁驱动器；

步骤3、电磁铁驱动器驱动电磁铁工作将板件吸取并抓紧；

其中，电磁铁驱动器采用PID算法实时监测并向处理器反馈电磁铁的电流数值和压力数值，处理器根据所得反馈数值实时调整向电磁铁驱动器发送的PMW信号。

所述的用于机械手的气压式电磁力吸盘装置的控制方法中，电磁铁驱动器包括转换PWM信号的光耦隔离模块、与光耦隔离模块连接的MOSFET驱动模块、与MOSFET驱动模块连接的MOS半桥，与MOS半桥连接的电磁铁电流检测模块及电磁铁压力检测模块；所述MOSFET驱动模块包括IR2014芯片，IR2014芯片接收到转换后的PWM信号后，控制MOSFET上下臂的开合而达到控制电磁铁电流的目的；所述电磁铁电流检测模块包括一个电流传感器，其将监测到的电磁铁的电流数值回传给处理器；所述电磁铁压力检测模块包括一个具有由压敏电阻构建的惠更斯电桥电路的差分式放大电路，其将检测到的电磁铁的压力数值回传给处理器。

本发明采用上述设计，能实现不改变原有控制系统的基础上，灵活控制磁性吸盘的磁力大小，提高机械手的适用范围，增强其灵活性，且成本低、结构简单。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图。

图2为本发明沿气孔中心内部剖面示意图。

图3为本发明的侧视图。

图4为本发明实现放下动作气流运动方向。

图5为本发明实现抓起动作气流运动方向。

图6为本发明磁性吸附力控制方法示意图。

图7为本发明磁性电流控制电路原理图。

图8为本发明磁性电流控制程序流程图。

部件说明。

前盖1、气缸2、固定底座3、后盖4、防滑套圈5、线圈6、活塞7、密封垫片8、气孔9、气孔10、密封环11。

具体实施方式

以下参考附图，详细说明适合本发明的实施例。