[发明专利]一种基于机械手对导体棒材进行感应加热的方法和控制器

说明书

本发明公开了一种基于机械手对导体棒材进行感应加热的方法和控制器，根据所述中央控制器发送的初始化指令进行初始化，并在完成所述初始化后，向所述中央控制器发送第一确认信息；根据锁止机构发送的置位成功的信号生成锁紧完成的第二确认信息，并向所述中央控制器发送所述第二确认信息；根据所述中央控制器发送的启动指令控制所述传动机构带动所述手爪按预设转速模式旋转，并在加热完成后，向所述中央控制器发送第三确认信息；根据所述中央控制器发送的脱开指令控制所述手爪脱开所述导体棒材，并根据所述锁止机构发送的复位成功的信号向所述中央控制器发送解锁成功的第四确认信息，从而提高了高温超导感应加热系统中机械手的可靠性和稳定性。

技术领域

本申请涉及高温超导直流感应加热领域，更具体地，涉及一种基于机械手对导体棒材进行感应加热的方法和控制器。

背景技术

高温超导感应加热系统中，机械手手爪的前端工作在强直磁场环境中，对自重较大、表面较粗糙、运动轨迹简单、同批工件直径较一致的金属棒材工件，循环执行抓取、夹持和驱动旋转、及脱开的操作。

现有技术中的手爪一般采用中央式集中控制结构，各运动控制单元都依靠中央处理器进行数据处理和控制，由于控制节点和反馈信号众多，导致线路复杂、感应加热系统的可靠性和稳定性得不到保障，不能在满足夹紧力、径向载荷、工艺性和抗电磁干扰要求同时实现智能化半自主作业。

因此，如何在进一步提高高温超导感应加热系统中机械手的可靠性和稳定性，是目前有待解决的技术问题。

发明内容

本发明公开了一种基于机械手对导体棒材进行感应加热的方法，用于解决现有技术中高温超导感应加热系统中机械手的可靠性和稳定性低的技术问题，该方法应用于高温超导直流感应加热系统中，所述机械手包括手爪、传动机构和中央控制器，所述手爪为包括平行夹紧钳、平行双曲柄连杆机构、拉杆、拉簧、从动外壳、从动隔板、集电环、编码器、锁止机构、主轴、调速减速机、制动机构、支撑架和手爪控制器的无关节三爪结构，该方法包括：

所述手爪控制器根据所述中央控制器发送的初始化指令进行初始化，并在完成所述初始化后，向所述中央控制器发送第一确认信息，以使所述中央控制器控制所述传动机构将所述手爪沿所述导体棒材的轴线靠近所述导体棒材至预设工作位；

所述手爪控制器根据所述锁止机构发送的置位成功的信号生成锁紧完成的第二确认信息，并向所述中央控制器发送所述第二确认信息；

所述手爪控制器根据所述中央控制器发送的启动指令控制所述传动机构带动所述手爪按预设转速模式旋转，并在加热完成后，向所述中央控制器发送第三确认信息；

所述手爪控制器根据所述中央控制器发送的脱开指令控制所述手爪脱开所述导体棒材，并根据所述锁止机构发送的复位成功的信号向所述中央控制器发送解锁成功的第四确认信息，以使所述中央控制器控制所述传动机构将所述手爪沿所述导体棒材的轴线远离所述导体棒材至预设待机位。

一些实施例中，所述手爪控制器根据所述中央控制器发送的初始化指令进行初始化，具体为：

所述手爪控制器根据所述初始化指令选定缓升阶段、匀速阶段、缓降阶段下所述调速减速机的速比函数并设定初始值，设定加热计时，编码器归零和复位锁止机构。

一些实施例中，所述预设转速模式包括转速缓升模式、多档匀速旋转模式和转速缓降模式，根据所述中央控制器发送的启动指令控制所述传动机构带动所述手爪按预设转速模式旋转，具体为：

若所述预设转速模式为所述转速缓升模式，所述手爪控制器开启制动中断和计时中断，按照所述缓升阶段的速比函数控制所述调速减速机在所述主轴的驱动下，驱动所述从动外壳旋转，基于所述平行双曲柄连杆机构和所述平行夹紧钳带动所述导体棒材按照设定的升速曲线进行转速缓升，直至达到所述预设目标转速；