[发明专利]一种基于PLC控制的桁架五轴机械手的防碰撞方法

说明书

本发明公开了一种基于PLC控制的桁架五轴机械手的防碰撞方法，包括如下步骤，S1：问题引入阶段：S11：将可编程逻辑控制器(PCL)的电源与外界的电源相连接。该基于PLC控制的桁架五轴机械手的防碰撞方法，通过计算两个引拔轴(Y1、Y2轴)之间的距离以及设置的安全距离，修改了运动轴的运行方式与距离，达到了改变轴运动目标位置的目的，保证了引拔轴即使以高速运行依然可以稳定停止在安全距离，实现了对机械手的保护，当两轴相向而行时，可进行两种目标位置的判断，如果有重合或者距离小于安全距离，会立即停止运行，触发报警，这使得操作人员即使由于自身原因，在实际工作中存在一些错误操作，也完全不会导致装机事故的发生，解决了装置的安全隐患。

技术领域

本发明涉及工业自动化技术领域，具体为一种基于PLC控制的桁架五轴机械手的防碰撞方法。

背景技术

PLC即可编程逻辑控制器的简称，是一种专门为在工业环境下应用而设计的数字运算操作电子系统，它采用一种可编程的存储器，在其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令，通过数字式或模拟式的输入输出来控制各种类型的机械设备或生产过程。经过几十年的发展，基于PLC控制工业机器人开始在更多的行业领域得到使用，桁架机械手在国内也有了很长一段时间发展史，从机床，注塑等传统行业到码垛以及各行业的上下料等行业，随着不断的发展，桁架设备的效率、操作性和安全性都有了很大的提高，然而目前的很多系统在安全方面更加注重对人身安全的保护，但相对于桁架设备来说，基本依靠的是操作人员的素质以及硬件设备的性能，这使得一些由于操作失误而导致机械手撞机的事故始终无法避免，比如说，对于桁架五轴机械手的机械结构一般由一个横行轴(X轴)，两个引拔轴(Y1、Y2轴)，两个上下轴(Z1，Z2轴)，在示教对点的过程中，尤其是Y1，Y2需要进入设备内部如注塑机，机床等设备以及由于点位设置错误而导致Y1、Y2轴相向发生撞机，装置的使用始终存在隐患，操作人员的人身安全无法得到真正的保障。

针对上述问题，急需在原有防碰撞方法的基础上进行创新设计。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于PLC控制的桁架五轴机械手的防碰撞方法，以解决上述背景技术中提出由于操作失误而导致机械手撞机事故，装置的使用始终存在隐患，操作人员的人身安全无法得到真正的保障的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于PLC控制的桁架五轴机械手的防碰撞方法，包括如下步骤，

S1：问题引入阶段：

S11：将可编程逻辑控制器(PCL)的电源与外界的电源相连接，通过编写改变其内部程序，向控制器的内部输入轴运动指令的各项参数；

S12：将桁架设备的电源与外界的电源相连接，并启动桁架设备运行，桁架五轴机械手的机械结构一般由一个横行轴(X轴)，两个引拔轴(Y1、Y2轴)，两个上下轴(Z1、Z2轴)，对桁架五轴机械手进行多次试验，从其运作过程中发现点位设置错误而导致Y1、Y2轴相向发生撞机的问题；

S2：参数设置与计算阶段：

S21：根据实际情况，设置导程L，齿数比K，总位移距离S(引拔轴Y1与引拔轴Y2之间间隔距离)，安全距离F(引拔轴Y1与引拔轴Y2的最小距离)，每转给定脉冲数G，编码器单圈反馈脉冲数H，编码器当前反馈脉冲数J₁,J₂，加速度a₁,a₂以及电机额定转速；

S22：根据已知数据，通过公式计算最大脉冲数，具体的计算公式如下：

其中，Max--最大脉冲数，G--每转给定脉冲数；

S23：根据已知数据，通过公式计算两轴当前坐标，具体的计算公式如下：