專利名稱：按鍵自動(dòng)裝配控制系統(tǒng)、按鍵裝配裝置及主控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于控制技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種按鍵自動(dòng)裝配控制系統(tǒng)及其 按鍵裝配裝置、主控制裝置。
背景技術(shù)：
目前，諸如手機(jī)、無繩電話等通訊產(chǎn)品以及車載導(dǎo)航系統(tǒng)、快譯通、
遙控器、MP3/MP4等電子產(chǎn)品上均需要配置有各種類型的按鍵。這些按鍵 的裝配基本都是通過人工擺放按鍵來完成按鍵裝配工作的，自動(dòng)化程度非 常低，經(jīng)常出現(xiàn)排錯(cuò)按鍵、排反按鍵、劃傷按鍵、按鍵未被排平等問題。 為了減少人工排放按鍵的出錯(cuò)率，多采用 一人擺放一種按鍵或者一人排放 兩種按鍵的方式。以普通的手機(jī)按鍵為例， 一般由0 9及"*，， 、 "#"的 12個(gè)按鍵組成，這樣則至少需要6~ 12個(gè)員工來完成手機(jī)按鍵裝配的工作。 通常這6~ 12個(gè)人圍繞工作臺(tái)坐成一圏，員工完成擺放相應(yīng)的按鍵后，推 動(dòng)裝好按鍵的治具向下一個(gè)工序流動(dòng)。這種做法不僅浪費(fèi)人力資源、占用 空間大、生產(chǎn)效率低，且存在產(chǎn)品出錯(cuò)率偏高的缺點(diǎn)。對(duì)于遙控器等其他 具有更多按鍵的產(chǎn)品，上述問題尤為突出。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的旨在至少解決現(xiàn)有技術(shù)中的上述問題之一。 為此，本發(fā)明的實(shí)施例提出一種能夠節(jié)省人力且提高裝配效率的按鍵 自動(dòng)裝配控制系統(tǒng)。
根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的按鍵自動(dòng)裝配控制系統(tǒng)，包括主控制裝置以及至 少一個(gè)與所述主控制裝置連接的按鍵裝配裝置。其中，所述主控制裝置處 理所述至少一個(gè)按鍵裝配裝置的請(qǐng)求，以及傳送對(duì)應(yīng)控制信號(hào)到所述至少 一個(gè)按鍵裝配裝置；所述至少一個(gè)按鍵裝配裝置用于根據(jù)所述主控制裝置 的控制信號(hào)裝配特定數(shù)量的按鍵。根據(jù)本發(fā)明按鍵自動(dòng)裝配控制系統(tǒng)的進(jìn) 一 步實(shí)施例，所述主控制裝置 包括主可編程邏輯控制器PLC，所述至少一個(gè)按鍵裝配裝置分別包括用于
控制所述特定數(shù)量按鍵裝配的從PLC,所述主PLC與所述從PLC之間按照
令牌總線協(xié)議互相連接。
根據(jù)本發(fā)明按鍵自動(dòng)裝配控制系統(tǒng)的進(jìn)一步實(shí)施，所述按鍵裝配裝置 還包括信號(hào)檢測(cè)單元、機(jī)械手控制器單元以及電磁閥單元，其中所述信號(hào)
檢測(cè)單元與所述從PLC電連接，用于檢測(cè)盛放按鍵的托盤及待裝配治具的 位置狀態(tài)，以及發(fā)送所述托盤和治具的位置信息到所述從PLC;所述機(jī)械 手控制器單元用于控制機(jī)械手執(zhí)行按鍵裝配動(dòng)作；所述電磁閥單元用于控 制所述托盤、治具及按鍵的運(yùn)動(dòng)；所述從PLC分別與所述機(jī)械手控制器單 元以及所述電磁閥單元電連接，所述從PLC向所述主PLC發(fā)送請(qǐng)求并響應(yīng) 所述主PLC的控制信號(hào)，以及根據(jù)所述位置信息和所述控制信號(hào)相應(yīng)控制 所述機(jī)械手控制器單元和所述電磁閥單元。
另外，本發(fā)明的實(shí)施例還提出了一種按鍵裝配裝置，包括信號(hào)檢測(cè)單 元、從PLC、機(jī)械手控制器單元以及電^f茲閥單元，其中，所述信號(hào)^r測(cè)單 元與所述從PLC電連接，用于檢測(cè)盛放按鍵的托盤及待裝配治具的位置狀 態(tài)，以及發(fā)送所述托盤和治具的位置信息到所述從PLC;所述機(jī)械手控制 器單元用于控制機(jī)械手執(zhí)行按鍵裝配動(dòng)作；所述電磁閥單元用于控制所述 托盤、治具及按鍵的運(yùn)動(dòng)；所述從PLC分別與主控制裝置的主PLC、所述 機(jī)械手控制器單元以及所述電磁閥單元電連接，用于向主PLC發(fā)送請(qǐng)求并 響應(yīng)主PLC的控制信號(hào)，以及根據(jù)所述位置信息和所述控制信號(hào)相應(yīng)控制 所述機(jī)械手控制器單元和所述電磁閥單元。
根據(jù)本發(fā)明按鍵裝配裝置的進(jìn)一步實(shí)施例，所述信號(hào)檢測(cè)單元包括至 少一個(gè)數(shù)字光纖傳感器。
根據(jù)本發(fā)明按鍵裝配裝置的進(jìn)一步實(shí)施例，還包括RS-232C通訊單元， 以用于所述,人PLC和所述機(jī)械手控制器單元之間的通訊。所述RS-232C通 訊單元將所述從PLC發(fā)送的指令轉(zhuǎn)換為所述機(jī)械手控制器單元識(shí)別的指 令，以及將所述機(jī)械手控制器單元發(fā)送的指令轉(zhuǎn)換為所述從PLC識(shí)別的指 令。根據(jù)本發(fā)明按鍵裝配裝置的進(jìn)一步實(shí)施例，所述電磁閥單元包括至少 一個(gè)氣缸電；茲閥與至少一個(gè)真空電》茲閥，所述氣缸電；茲閥用于才艮據(jù)所述/人 PLC的控制信號(hào)操作氣缸運(yùn)動(dòng)以控制所述治具的定程、頂升、加緊及壓平
以及執(zhí)行所述托盤的定程及頂升；所述真空電》茲閥用于根據(jù)所述從PLC控 制信號(hào)操作真空動(dòng)作以吸起所述按鍵。優(yōu)選地，所述信號(hào)檢測(cè)單元還包括 磁性開關(guān)，用于檢測(cè)所述氣缸的到位狀態(tài)。
根據(jù)本發(fā)明按鍵裝配裝置的進(jìn)一步實(shí)施例，所述信號(hào)檢測(cè)單元還包括 急停按鈕，以用于檢測(cè)所述按鍵裝配裝置的異常狀態(tài)。
根據(jù)本發(fā)明按鍵裝配裝置的進(jìn)一步實(shí)施例，按鍵裝配裝置還包括與所 述從PLC電連接的顯示單元，用于傳輸外部控制信號(hào)給所述從PLC,以及 接收并顯示所述從PLC的輸出。此外，所述按鍵裝配裝置還包括電源模塊， 用于向所述信號(hào)^f企測(cè)單元、所述從PLC、所述電^f茲閥單元、所述顯示單元 及所述機(jī)械手控制器單元供電。所述電源模塊用于將交流220V電壓轉(zhuǎn)換為 直流24V穩(wěn)壓。
再者，本發(fā)明的實(shí)施例還提供了一種主控制裝置，包括與至少一個(gè)按 鍵裝配裝置的從PLC連接的主PLC ，以處理所述至少 一 個(gè)按鍵裝配裝置的 從PLC請(qǐng)求，以及傳送對(duì)應(yīng)控制信號(hào)到所述至少一個(gè)按鍵裝配裝置的從 PLC。
根據(jù)本發(fā)明主控制裝置的進(jìn)一步實(shí)施例，還包括人機(jī)界面單元，用于 傳輸外部控制信號(hào)給所述主PLC。
根據(jù)本發(fā)明主控制裝置的進(jìn)一步實(shí)施例，所述主PLC與所述從PLC之 間按照令牌總線協(xié)議互相連接。所述主PLC監(jiān)控所述至少一個(gè)按鍵裝配裝 置的執(zhí)行狀態(tài)。
根據(jù)本發(fā)明主控制裝置的進(jìn)一步實(shí)施例，還包括與所述主PLC電連接 的信號(hào)檢測(cè)單元及電磁閥單元，所述信號(hào)才企測(cè)單元用于檢測(cè)托盤及治具的 位置狀態(tài)，以及所述電磁閥單元用于控制所述托盤及治具的運(yùn)動(dòng)。
本發(fā)明通過在主控制裝置的主PLC與多個(gè)按鍵裝配裝置的從PLC之間 建立協(xié)議連接，從而經(jīng)過簡單設(shè)置即能夠?qū)崿F(xiàn)主、從PLC之間的通訊以及 元件狀態(tài)和數(shù)值共享。因此，通過主控制裝置對(duì)每個(gè)按鍵裝配裝置的控制以及各個(gè)按鍵裝配裝置對(duì)特定數(shù)量按鍵的自動(dòng)裝配，本發(fā)明具有提高裝配 準(zhǔn)確率、節(jié)省人力、操作方便且通用性好的優(yōu)點(diǎn)。
本發(fā)明附加的方面和優(yōu)點(diǎn)將在下面的描述中部分給出，部分將從下面 的描述中變得明顯，或通過本發(fā)明的實(shí)踐了解到。
本發(fā)明的上述和/或附加的方面和優(yōu)點(diǎn)從下面結(jié)合附圖對(duì)實(shí)施例的描
述中將變得明顯和容易理解，其中
圖1為本發(fā)明實(shí)施例的按鍵自動(dòng)裝配控制系統(tǒng)的簡化結(jié)構(gòu)框圖； 圖2為本發(fā)明實(shí)施例的按鍵自動(dòng)裝配控制系統(tǒng)的具體系統(tǒng)框圖； 圖3為本發(fā)明實(shí)施例的按鍵自動(dòng)裝配控制系統(tǒng)的主、從PLC連接電路
原理圖4為本發(fā)明實(shí)施例的按鍵裝配裝置的系統(tǒng)框圖； 圖5為本發(fā)明實(shí)施例的按鍵裝配裝置的可編程邏輯控制器的連接電路 原理圖6為本發(fā)明實(shí)施例的按鍵裝配裝置的電源模塊的電路原理圖； 圖7為本發(fā)明實(shí)施例的按44裝配裝置的RS-232C通訊單元的電路原理 圖；以及
圖8為本發(fā)明實(shí)施例的按鍵裝配裝置的機(jī)械手控制器單元的電路原理圖。
具體實(shí)施例方式
下面詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)施例，所述實(shí)施例的示例在附圖中示出，其
能的元件。下面通過參考附圖描述的實(shí)施例是示例性的，僅用于解釋本發(fā) 明，而不能解釋為對(duì)本發(fā)明的限制。
參考圖1，圖1為本發(fā)明實(shí)施例的按鍵自動(dòng)裝配控制系統(tǒng)的簡化結(jié)構(gòu) 框圖。如圖1所示，在該實(shí)施中，按鍵自動(dòng)裝配控制系統(tǒng)包括主控制裝置 10和多個(gè)按鍵裝配裝置20、 30及N0等。主控制裝置10包括主可編程邏輯控制器(PLC) 12，其他每個(gè)按鍵裝配裝置例如第一按鍵裝配裝置20包 括從PLC 22，第二按鍵裝配裝置30包括從PLC 32，第N按鍵裝配裝置 NO包括從PLC N2。主PCL與各個(gè)從PLC之間按照令牌總線協(xié)議互相連接 組成一個(gè)主從通訊網(wǎng)絡(luò)，以實(shí)現(xiàn)主、從PLC之間的元件狀態(tài)及數(shù)值共享。
在本發(fā)明的系統(tǒng)中，主控制裝置10負(fù)責(zé)處理各個(gè)按鍵裝配裝置的請(qǐng) 求，并傳送對(duì)應(yīng)控制信號(hào)到對(duì)應(yīng)的按鍵裝配裝置中。各個(gè)按鍵裝配裝置則 根據(jù)主控制裝置IO傳輸?shù)目刂菩盘?hào)進(jìn)行特定數(shù)量按鍵的裝配。關(guān)于主控制 裝置與各個(gè)按鍵裝配裝置之間的工作原理，下文中將給出詳細(xì)說明。
需要指出的是，這里第N個(gè)按鍵裝配裝置表示在本發(fā)明的該系統(tǒng)中按 鍵裝配裝置的數(shù)量不具體限定，而是可以根據(jù)特定的待裝配按鍵的治具進(jìn) 行具體設(shè)定。N可以為> 1的整數(shù)，即從站的按4建裝配裝置可以是至少 一個(gè)。 例如，對(duì)于手機(jī)按鍵一般由0~9及"*" 、 "#，， 12個(gè)按4定組成，則可以 采用四個(gè)按鍵裝配裝置。每一臺(tái)裝配裝置僅負(fù)責(zé)裝配一排按鍵，例如第
一個(gè)按鍵裝配裝置負(fù)責(zé)裝配"1" 、 "2" 、 "3"號(hào)鍵；第二個(gè)按鍵裝配裝 置負(fù)責(zé)裝配"4" 、 "5" 、 "6"號(hào)鍵；第三個(gè)按鍵裝配裝置負(fù)責(zé)裝配"7"、
"8" 、 "9"號(hào)鍵；第四個(gè)裝配裝置負(fù)責(zé)裝配"*，， 、 "0" 、 "#，，號(hào)鍵。 當(dāng)然，本發(fā)明的其他實(shí)施例中也可以根據(jù)實(shí)際需要采用兩臺(tái)或者六臺(tái)按鍵 裝配裝置。同理，在例如遙控器的按鍵裝配中，可以根據(jù)遙控器待裝配的 按鍵數(shù)量及類型來設(shè)定具體數(shù)量的按鍵裝配裝置。
下面將結(jié)合圖2的實(shí)施例具體說明本發(fā)明按鍵自動(dòng)裝配控制系統(tǒng)的工 作原理，圖2為本發(fā)明實(shí)施例的按鍵自動(dòng)裝配控制系統(tǒng)的具體系統(tǒng)框圖。
在圖2的實(shí)施例中，以手機(jī)按鍵裝配為例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行描述。如圖2 所示，根據(jù)手機(jī)按鍵的數(shù)量及類別，按鍵自動(dòng)裝配控制系統(tǒng)采用四個(gè)按鍵 裝配裝置，例如設(shè)定第一裝配裝置裝配"1" 、 "2" 、 "3"號(hào)鍵；第二裝 配裝置負(fù)責(zé)裝配"4" 、 "5" 、 "6"號(hào)鍵；第三裝配裝置負(fù)責(zé)裝配"7"、
"8" 、 "9"號(hào)鍵；第四裝配裝置負(fù)責(zé)裝配"*，， 、 "0" 、 "#，，。主控制 裝置與四個(gè)裝配裝置通過對(duì)應(yīng)的PLC連接，組成一個(gè)主從網(wǎng)絡(luò)站。這里， 主控制裝置作為主站，主要用于放盤階段控制，并根據(jù)作為從站的各個(gè)裝 配裝置發(fā)送的請(qǐng)求控制放盤階段的待裝空治具及裝有按鍵的托盤的流放。第一裝配裝置、第二裝配裝置、第三裝配裝置及第四裝配裝置分別對(duì)應(yīng)為
1#從站、2#從站、3#從站及4#從站，相當(dāng)于本發(fā)明按鍵自動(dòng)裝配控制系統(tǒng) 的裝配段。
如圖所示，主控制裝置(0#主站)包括可編程邏輯控制器PLC 4、人 機(jī)界面3、信號(hào)檢測(cè)單元l、電磁閥單元7及電源模塊2。人機(jī)界面3、信 號(hào)檢測(cè)單元1、電磁閥單元7及電源模塊2分別與可編程邏輯控制器PLC 4 電連接。人機(jī)界面3用于傳輸外部控制信號(hào)給可編程邏輯控制器4。信號(hào) 檢測(cè)單元1用于檢測(cè)主站流行從站各個(gè)裝配裝置的治具和裝有按鍵的托盤 以及從各個(gè)從站裝置配置返回的空治具的位置狀態(tài)。信號(hào)一企測(cè)單元1可以 是數(shù)字光纖傳感器，當(dāng)可編程邏輯控制器4根據(jù)從站裝配裝置的治具或托 盤流放請(qǐng)求，決定流放托盤或治具時(shí)，會(huì)發(fā)送控制指令到電-茲閥單元7， 以驅(qū)動(dòng)電磁閥單元7執(zhí)行氣缸動(dòng)作進(jìn)行對(duì)應(yīng)的托盤或治具流放。信號(hào)檢測(cè) 單元1用于對(duì)流放托盤或治具的數(shù)量進(jìn)行檢測(cè)，每個(gè)裝配裝置每次僅允許 流放一個(gè)托盤或治具，因此信號(hào)檢測(cè)單元1發(fā)送對(duì)應(yīng)檢測(cè)信號(hào)給可編程邏 輯控制器4進(jìn)行流放裝置的數(shù)量控制。
另外，當(dāng)主控制裝置接收空治具時(shí)，用作信號(hào)檢測(cè)單元1的數(shù)字光纖 傳感器實(shí)時(shí)發(fā)出LED光線，并根據(jù)光線的反射值來標(biāo)準(zhǔn)值進(jìn)行比較，從而 來確定空治具是否到位情況。信號(hào)檢測(cè)單元1將檢測(cè)信號(hào)發(fā)送給可編程邏 輯控制器4,從而可編程邏輯控制器4向電磁閥單元7發(fā)送控制信號(hào)，以 驅(qū)動(dòng)電磁閥單元7執(zhí)行氣缸動(dòng)作，將接收所述空治具到放盤段。
信號(hào)檢測(cè)單元1還可以包括磁性開關(guān)，用于4企測(cè)電》茲閥單元7在流放 托盤或治具，或者接收空治具時(shí)所控制的氣缸的位置狀態(tài)。
本發(fā)明按鍵自動(dòng)裝配控制系統(tǒng)的主站相當(dāng)于放盤段，主控制裝置主要 通過可編程邏輯控制器4負(fù)責(zé)處理從站各個(gè)裝配裝置的可編程邏輯控制器 發(fā)出的給出待裝按鍵的空治具、裝滿按鍵的托盤的請(qǐng)求，并監(jiān)控從站各執(zhí) 行機(jī)構(gòu)的狀態(tài)。此外裝有按鍵的治具經(jīng)過點(diǎn)膠、壓合后，取出成品，空治 具經(jīng)返流拉送回給放盤段。這時(shí)，通過信號(hào)檢測(cè)單元1和電磁閥單元7來 收集返回的空治具。
通過可編程邏輯控制器4分別與可編程邏輯控制器104、 204、 304及404的連接，從而實(shí)現(xiàn)主控制裝置與各個(gè)裝配裝置的通訊以及主控制裝置 對(duì)各個(gè)裝配裝置的控制。在該實(shí)施例中，主站的可編程邏輯控制器4與各 個(gè)從站可編程邏輯控制器通過令牌總線協(xié)議的方式連接。具體請(qǐng)參考圖3。 圖3為本發(fā)明實(shí)施例的按鍵自動(dòng)裝配控制系統(tǒng)的主、從PLC連接電路 原理圖?？删幊踢壿嬁刂破?、 104、 204、 304及404的連接采用五個(gè) FXlN-485-BD通訊板以令牌總線協(xié)議的方式連接而成。如圖3所示，分別 將FX1N系列PLC編程口上面的蓋板取下，把FX1N-485-BD通訊板9、 109、 209、 309及409分別插入座內(nèi)。并且，每個(gè)FX1N-485-BD通訊板的 A讀取端(RDA)與A發(fā)送端(SDA)短接，B讀取端(RDB )與B發(fā)送 端(SDB)短接，每塊FX1N-485-BD通訊板的RDA端與RDA端相連， RDB端與RDB端相連，信號(hào)用接地端(SG)與SG端相連。接線時(shí)采用 屏蔽雙絞線，并在0#主站與4#/人站的RDA端與RDB端之間接上終端電阻， 阻值110歐。因此，在上述主、從PLC組成的N:N網(wǎng)絡(luò)中，主從站的各個(gè) P L C之間通訊不用經(jīng)過編程，經(jīng)過簡單的設(shè)置就可以實(shí)現(xiàn)各個(gè)PLC之間元 件狀態(tài)或是數(shù)值的共享。并且，通過上述PLC連接，主控制裝置能夠監(jiān)控 各個(gè)按鍵裝配裝置的執(zhí)行狀態(tài)。例如按鍵裝配過程中使用的氣缸的動(dòng)作和 所處的狀態(tài)。
現(xiàn)在參考圖2,對(duì)從站的各個(gè)裝配裝置的結(jié)構(gòu)作出說明。如圖所示， 除可編程邏輯控制器104、 204、 304、 404之外，各個(gè)裝配裝置分別對(duì)應(yīng)具 有信號(hào)檢測(cè)單元IOI、 201、 301及401,電磁閥單元107、 207、 307、 407， 人機(jī)界面103、 203、 303、 403, RS-232C通訊單元105、 205、 305、 405, 機(jī)械手控制器單元106、 206、 306、 406，以及電源模塊102、 202、 302、 402。
由于從站的各個(gè)按鍵裝配裝置結(jié)構(gòu)及工作原理相似，因此為簡明目的， 這里僅針對(duì)1#從站的第一裝配裝置進(jìn)行描述。即，結(jié)合圖4-8對(duì)本發(fā)明圖 2實(shí)施例的第一裝配裝置作出詳細(xì)說明。
圖4為本發(fā)明實(shí)施例的按鍵裝配裝置的系統(tǒng)框圖。信號(hào)檢測(cè)單元101、 人機(jī)界面103以及電磁閥單元107分別與可編程邏輯控制器104電連接， 機(jī)械手控制器單元106通過RS-232通訊單元105與可編程邏輯控制器104連接。電源模塊102由開關(guān)電源組成，分別與信號(hào)檢測(cè)單元101、可編程
邏輯控制器104、電磁閥單元107、人機(jī)界面103、 RS-232通訊單元105以 及機(jī)械手控制器單元106連接，并且將交流220V電壓轉(zhuǎn)換為直流24V穩(wěn) 壓向上述部件供電。
人機(jī)界面103可以是一個(gè)與可編程控制器104電連接的觸摸顯示屏， 兩者例如通過RS422接口通信標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行通訊聯(lián)系。人機(jī)界面103可以通過 設(shè)置的系統(tǒng)控制參數(shù)將外部控制信號(hào)傳送給可編程邏輯控制器104，可編 程邏輯控制器104同時(shí)也可以將系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)及各參數(shù)傳送到人機(jī)界面 103的觸摸屏中顯示。
信號(hào)檢測(cè)單元101包括至少一個(gè)數(shù)字光纖傳感器，它們與可編程邏輯 控制器104電連接。數(shù)字光纖傳感器的工作原理與上述光纖傳感器的工作 原理相同，通過發(fā)出LED光線的反射值和標(biāo)準(zhǔn)值比較來檢測(cè)盛放按鍵的托 盤及待裝配治具的位置狀態(tài)，即上述設(shè)備是否到達(dá)適當(dāng)裝配位置。當(dāng)檢測(cè) 到托盤及治具到位，數(shù)字光纖傳感器會(huì)發(fā)送托盤和/或治具的到位信號(hào)給可 編程邏輯控制器104，可編程邏輯控制器104則會(huì)控制電磁閥單元107或 者機(jī)械手控制器單元106做出相應(yīng)的動(dòng)作來接收治具或托盤，從而可以達(dá) 到定位托盤及治具的目的。數(shù)字光纖傳感器包括托盤來料檢測(cè)光纖傳感器、
檢測(cè)托盤、治具以及壓平機(jī)構(gòu)的到位情況。關(guān)于數(shù)字光纖傳感器與可編程 邏輯控制器104及電源模塊102的連接關(guān)系可參考圖5,下文中將給出詳 細(xì)i兌明。
另外，信號(hào)檢測(cè)單元101還包括急停按鈕，用于檢測(cè)對(duì)應(yīng)裝配裝置是 否存在異常情況，例如是否非正常停止等。
如上文所述，可編程邏輯控制器104與主控制裝置的可編程邏輯控制 器4連接，用于向可編程邏輯控制器4發(fā)送請(qǐng)求，以及根據(jù)信號(hào)檢測(cè)單元 101發(fā)出的位置信息和可編程邏輯控制器4返回的控制信號(hào)相應(yīng)控制機(jī)械 手控制器單元106和電；茲閥單元107。另外，可編程邏輯控制器104可以 通過RS-232C通訊單元105向機(jī)械手控制器單元106發(fā)出讀取坐標(biāo)、更改 坐標(biāo)、移動(dòng)、微動(dòng)、單動(dòng)等命令，以實(shí)時(shí)與機(jī)械控制器單元106進(jìn)行信號(hào)交換，從而控制機(jī)械手的運(yùn)動(dòng)以完成對(duì)應(yīng)的按鍵裝配工作。
RS-232C通訊單元105用于建立可編程邏輯控制器104和機(jī)械手控制 器單元106之間的通訊?？删幊踢壿嬁刂破?04通過和RC-232C通訊單元 105連4妄，可以控制三軸才幾械手的運(yùn)動(dòng)。其中，RS-232C通訊單元105將可 編程邏輯控制器104發(fā)送的指令轉(zhuǎn)換為機(jī)械手控制器單元106識(shí)別的指令， 以及將所述機(jī)械手控制器單元106發(fā)送的指令轉(zhuǎn)換為可編程邏輯控制器 104識(shí)別的指令。具體來說，RS-232C通訊單元105負(fù)責(zé)將可編程邏輯控制 器104傳送來的十六進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成ASCII碼指令后，發(fā)送給機(jī)械手控制器 單元106,以控制機(jī)械手按照指定動(dòng)作運(yùn)動(dòng)。并且將機(jī)械手控制器單元106 返回的各種ASCII參數(shù)轉(zhuǎn)換成十六進(jìn)制數(shù)傳送給可編程邏輯控制器104。 此外，在可編程邏輯控制器104中進(jìn)行十六進(jìn)制數(shù)與十進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換，可以 把機(jī)械手的各種數(shù)據(jù)和工作狀態(tài)都返回到可編程邏輯控制器104,并以十 進(jìn)制參數(shù)顯示在人4幾界面103上或者進(jìn)行輸入。
機(jī)械手控制器單元106是由四個(gè)三軸機(jī)械手的控制器組成，用于控制 機(jī)械手按照其內(nèi)部程序運(yùn)動(dòng)。同時(shí)通過與可編程邏輯控制器104的1/0信 號(hào)交換，執(zhí)行其內(nèi)部程序。并接收RS-232C通訊單元105傳送的指令，做 出相應(yīng)的動(dòng)作。以及通過RS-232C通訊單元105返回當(dāng)前數(shù)據(jù)參數(shù)等到可 編程邏輯控制器104。
電磁閥單元107主要包括多個(gè)控制氣缸的電;茲閥及多個(gè)控制真空的電 磁閥，它們與可編程邏輯控制器104電連接。當(dāng)可編程邏輯控制器104發(fā) 送給它們動(dòng)作信號(hào)時(shí)，電^F茲閥單元107得電會(huì)帶動(dòng)相應(yīng)的氣缸或真空動(dòng)作。 其中，氣缸電磁閥用于根據(jù)可編程邏輯控制器104的控制信號(hào)操作氣缸運(yùn) 動(dòng)以控制治具的定程、頂升、加緊及壓平，以及執(zhí)行托盤的定程及頂升。 真空電磁閥則根據(jù)所述可編程邏輯控制器104的控制信號(hào)操作真空動(dòng)作以 驅(qū)動(dòng)對(duì)應(yīng)的吸頭吸起托盤上的待裝配按鍵。此外，信號(hào)檢測(cè)單元101還包 括磁性開關(guān)，用于檢測(cè)氣缸的到位狀態(tài)，并傳輸檢測(cè)信息給可編程邏輯控 制器104，從而可編程邏輯控制器104發(fā)送對(duì)應(yīng)控制命令到機(jī)械手控制器 單元106執(zhí)行對(duì)應(yīng)的操作。接電路圖。
圖5為本發(fā)明實(shí)施例的可編程邏輯控制器104、電磁閥單元107、信號(hào) 才企測(cè)單元101及電源模塊102之間的連接電路原理圖，在該實(shí)施例中可編 程控制器104采用FX1N-60MR,機(jī)械手控制器單元106的每個(gè)控制器分別 用來控制三軸機(jī)械手，即機(jī)械手1、機(jī)械手2及機(jī)械手3。每個(gè)機(jī)械手對(duì)對(duì) 應(yīng)的控制器電/f茲閥單元107包括氣缸電》茲閥和真空電f茲閥，以#4居可編程 邏輯控制器104的指令分別控制對(duì)應(yīng)的托盤頂升氣缸、治具定程氣缸、治 具夾具氣缸、壓平定程氣缸、壓平氣缸、真空吸頭等。
其中，圖5中各編號(hào)表示如下。STO:機(jī)械手1#氣缸前限位；ST1:機(jī) 械手1#氣缸后限位；ST2:機(jī)械手2#氣缸前限位；ST3:機(jī)械手2#氣缸后 限位；ST4:機(jī)械手3#氣缸前限位；ST5:機(jī)械手3#氣缸后限位；ST6:托 盤定程氣缸前限位；ST7:托盤定程氣缸后限位；ST8:托盤頂升氣缸前限 位；ST9:托盤頂升氣缸后限位；ST10:治具定程氣缸前限位；ST11:治 具定程氣缸后限位；ST12:治具夾緊氣缸前限位；ST13:治具夾緊氣缸后 限位；ST14:壓平定程氣缸前限位；ST15:壓平定程氣缸后限位；ST16: 急停按鈕；ST17:托盤來料檢測(cè)；ST18:治具來料檢測(cè)；ST19:壓平來料 檢測(cè)；ST20:備用；ST21:備用；ST22:備用；ST23:備用；DO20:機(jī) 械手一般輸出；D021:機(jī)械手一般輸出；D022:機(jī)械手一般輸出；D023: 機(jī)械手一般輸出；D024:機(jī)械手一般輸出；D025:機(jī)械手一般輸出；D026: 機(jī)械手一般輸出；D027:機(jī)械手一般輸出；KA1:沖壓氣缸繼電器；KA2: 機(jī)械手急停繼電器；YV1:機(jī)械手1#氣缸；YV2:機(jī)械手1#真空；YV3: 機(jī)械手2#氣缸；YV4:機(jī)械手2#真空；YV5:機(jī)械手3#氣缸；YV6:機(jī)械 手3#真空；YV7:托盤定程氣缸；YV8:托盤頂升氣缸；YV9:治具定程 氣缸；YV10:治具夾緊氣缸；YV11:壓平氣缸；YV12:壓平定程氣缸； DI01:機(jī)械手SERVO ON; DI17:機(jī)械手原點(diǎn)回歸；DI20:機(jī)械手一般輸 入；DI21:機(jī)械手一般輸入；DI22:機(jī)械手一般輸入；DI23:機(jī)械手一般 輸入；DI24:機(jī)械手一般輸入；DI25:機(jī)械手一般輸入；DI26:機(jī)械手一 般輸入；DI27:機(jī)械手一般輸入。
如圖5所示，可編程邏輯控制器104的輸入公共端COM端及輸出共同端COM0 、 COMl、 COM2、 COM3、 COM4、 COM5、 COM6、 COM7 端接到開關(guān)電源的DC0V上。
可編程邏輯控制器104的輸出端YO接到?jīng)_壓氣缸繼電器KA1的常開 觸點(diǎn)，這個(gè)常開觸點(diǎn)的另外一端接到?jīng)_壓氣缸電磁閥的負(fù)端上，沖壓氣缸 電磁閥的正端接到開關(guān)電源的DC24V上。可編程邏輯控制器104的輸出端 Yl接到機(jī)械手急停繼電器KA2的常閉觸點(diǎn)，這個(gè)常開觸點(diǎn)的另外一端連 接到機(jī)械手控制器的SAFETY端的4腳與14腳間?？删幊踢壿嬁刂破?04 的輸出端Y2接到機(jī)械手1#氣缸電磁閥YV1的負(fù)端，其正端連接到開關(guān)電 源的DC24V上?？删幊踢壿嬁刂破?04的輸出端Y3接到機(jī)械手1#真空電 磁閥YV2的負(fù)端，其正端連接到開關(guān)電源的DC24V上?？删幊踢壿嬁刂?器104的輸出端Y4接到機(jī)械手2#氣缸電石茲閥YV3的負(fù)端，其正端連接到 開關(guān)電源的DC24V上。可編程邏輯控制器104的輸出端Y5接到機(jī)械手2# 真空電磁閥YV4的負(fù)端，其正端連接到開關(guān)電源的DC24V上?？删幊踢?輯控制器104的輸出端Y6接到機(jī)械手3#氣缸電石茲閥YV5的負(fù)端，其正端 連接到開關(guān)電源的DC24V上?？删幊踢壿嬁刂破?04的輸出端Y7接到機(jī) 械手3#真空電磁閥YV6的負(fù)端，其正端連接到開關(guān)電源的DC24V上?？?編程邏輯控制器104的輸出端Y10接到托盤定程氣缸電磁閥YV7的負(fù)端， 其正端連接到開關(guān)電源的DC24V上?？删幊踢壿嬁刂破?04的輸出端Yll 接到托盤頂升氣缸電磁閥YV8的負(fù)端，其正端連接到開關(guān)電源的DC24V 上?？删幊踢壿嬁刂破?04的輸出端Y12接到治具定程氣缸電^f茲閥YV9 的負(fù)端，其正端連接到開關(guān)電源的DC24V上。可編程邏輯控制器104的輸 出端Y13接到治具夾緊氣缸電磁閥YV10的負(fù)端，其正端連接到開關(guān)電源 的DC24V上?？删幊踢壿嬁刂破?04的輸出端Y14接到壓平氣缸電磁閥 YV11的負(fù)端，其正端連接到開關(guān)電源的DC24V上。可編程邏輯控制器104 的輸出端Y15接到壓平定程氣缸電磁閥YV12的負(fù)端，其正端連接到開關(guān) 電源的DC24V上?？删幊踢壿嬁刂破?04的輸出端Y16連接的機(jī)械手 STD.DIO端的2腳DI01SERVOON信號(hào)端?？删幊踢壿嬁刂破?04的輸出 端Y17連接的機(jī)械手STD.DIO端的10腳DI17原點(diǎn)回歸信號(hào)端?？删幊踢?輯控制器104的輸出端Y20連接的機(jī)械手STD.DIO端的11腳機(jī)械手一般輸入DI20信號(hào)端。可編程邏輯控制器104的輸出端Y21連接的機(jī)械手 STD.DIO端的12腳機(jī)械手一般輸入DI21信號(hào)端。可編程邏輯控制器104 的輸出端Y22連接的機(jī)械手STD.DIO端的13腳機(jī)械手一般輸入DI22信號(hào) 端?？删幊踢壿嬁刂破?04的輸出端Y23連接的機(jī)械手STD.DIO端的14 腳機(jī)械手一般輸入DI23信號(hào)端?？删幊踢壿嬁刂破?04的輸出端Y24連 接的機(jī)械手STD.DIO端的15腳機(jī)械手一般輸入DI24信號(hào)端。可編程邏輯 控制器104的輸出端Y25連接的機(jī)械手STD.DIO端的16腳沖幾械手一般輸 入DI25信號(hào)端?？删幊踢壿嬁刂破?04的輸出端Y26連接的機(jī)械手 STD.DIO端的17腳沖幾械手一般輸入DI26信號(hào)端?？删幊踢壿嬁刂破?04 的輸出端Y27連接的機(jī)械手STD.DIO端的18腳機(jī)械手一4殳輸入DI27信號(hào) 端。
可編程邏輯控制器104的輸入端X0連接機(jī)械手1#氣缸前限位磁性開 關(guān)的黑色線，機(jī)械手1#氣缸前限位磁性開關(guān)的藍(lán)色線與可編程邏輯控制器 104的輸入COM端連接?？删幊踢壿嬁刂破?04的輸入端XI連接機(jī)械手 1#氣缸后限位磁性開關(guān)的黑色線，機(jī)械手1#氣缸后限位磁性開關(guān)的藍(lán)色線 與可編程邏輯控制器104的輸入COM端連接?？删幊踢壿嬁刂破?04的 輸入端X2連接機(jī)械手2#氣缸前限位磁性開關(guān)的黑色線，機(jī)械手2#氣缸前 限位磁性開關(guān)的藍(lán)色線與可編程邏輯控制器104的輸入COM端連接?？?編程邏輯控制器104的輸入端X3連接機(jī)械手2#氣缸后限位磁性開關(guān)的黑 色線，機(jī)械手2#氣缸后限位磁性開關(guān)的藍(lán)色線與可編程邏輯控制器104的 輸入COM端連接。可編程邏輯控制器104的輸入端X4連接機(jī)械手3#氣缸 前限位磁性開關(guān)的黑色線，機(jī)械手3#氣缸前限位磁性開關(guān)的藍(lán)色線與可編 程邏輯控制器104的輸入COM端連接?？删幊踢壿嬁刂破?04的輸入端 X5連接機(jī)械手3#氣缸后限位磁性開關(guān)的黑色線，機(jī)械手3#氣缸后限位磁 性開關(guān)的藍(lán)色線與可編程邏輯控制器104的輸入COM端連接?？删幊踢?輯控制器104的輸入端X6連接托盤定程氣缸前限位磁性開關(guān)的黑色線，托 盤定程氣缸前限位磁性開關(guān)的藍(lán)色線與可編程邏輯控制器104的輸入COM 端連接，托盤定程氣缸前限位磁性開關(guān)的棕色線與開關(guān)電源的DC24V連 接?？删幊踢壿嬁刂破?04的輸入端X7連接托盤定程氣缸后限位磁性開關(guān)的黑色線，托盤定程氣缸后限位磁性開關(guān)的藍(lán)色線與可編程邏輯控制器104
的輸入COM端連接，托盤定程氣缸后限位磁性開關(guān)的棕色線與開關(guān)電源 的DC24V連接?？删幊踢壿嬁刂破?04的輸入端X10連接托盤頂升氣缸 前限位磁性開關(guān)的黑色線，托盤頂升氣缸前限位磁性開關(guān)的藍(lán)色線與可編 程邏輯控制器104的輸入COM端連接，托盤頂升氣缸前限位磁性開關(guān)的 棕色線與開關(guān)電源的DC24V連接。可編程邏輯控制器104的輸入端Xll 連接托盤頂升氣缸后限位磁性開關(guān)的黑色線，托盤頂升氣缸后限位磁性開 關(guān)的藍(lán)色線與可編程邏輯控制器104的輸入COM端連接，托盤頂升氣缸 后限位磁性開關(guān)的棕色線與開關(guān)電源的DC24V連接?？删幊踢壿嬁刂破?104的輸入端X12連接治具定程氣缸前限位磁性開關(guān)的黑色線，治具定程 氣缸前限位磁性開關(guān)的藍(lán)色線與可編程邏輯控制器104的輸入COM端連
編程邏輯控制器104的輸入端X13連接治具定程氣缸后限位磁性開關(guān)的黑 色線，治具定程氣缸后限位磁性開關(guān)的藍(lán)色線與可編程邏輯控制器104的 輸入COM端連接，治具定程氣缸后限位磁性開關(guān)的棕色線與開關(guān)電源的 DC24V連接。可編程邏輯控制器104的輸入端X14連接治具夾緊氣缸前限 位磁性開關(guān)的黑色線，治具夾緊氣缸前限位磁性開關(guān)的藍(lán)色線與可編程邏 輯控制器104的輸入COM端連接，治具夾緊氣缸前限位磁性開關(guān)的棕色 線與開關(guān)電源的DC24V連接?？删幊踢壿嬁刂破?04的輸入端X15連接 治具夾緊氣缸后限位磁性開關(guān)的黑色線，治具夾緊氣缸后限位磁性開關(guān)的 藍(lán)色線與可編程邏輯控制器104的輸入COM端連接，治具夾緊氣缸后限 位磁性開關(guān)的棕色線與開關(guān)電源的DC24V連接?？删幊踢壿嬁刂破?04的 輸入端X16連接壓平定程氣缸前限位磁性開關(guān)的黑色線，壓平定程氣缸前 限位磁性開關(guān)的藍(lán)色線與可編程邏輯控制器104的輸入COM端連接，壓 平定程氣缸前限位磁性開關(guān)的棕色線與開關(guān)電源的DC24V連接。可編程邏 輯控制器104的輸入端X17連接壓平定程氣缸后限位磁性開關(guān)的黑色線， 壓平定程氣缸后限位磁性開關(guān)的藍(lán)色線與可編程邏輯控制器104的輸入 COM端連接，壓平定程氣缸后限位磁性開關(guān)的棕色線與開關(guān)電源的DC24V 連接?？删幊踢壿嬁刂破?04的輸入端X20連接急停按鈕的常開觸點(diǎn)?？删幊踢壿嬁刂破?04的輸入端X21連接托盤來料檢測(cè)光纖傳感器的黑色線， 托盤來料檢測(cè)光纖傳感器的藍(lán)色線與可編程邏輯控制器104的輸入COM 端連接，托盤來料檢測(cè)光纖傳感器的棕色線與開關(guān)電源的DC24V連接?？?br>
治具來料檢測(cè)光纖傳感器的藍(lán)色線與可編程邏輯控制器104的輸入COM 端連接，治具來料檢測(cè)光纖傳感器的棕色線與開關(guān)電源的DC24V連接?？?br>
壓平來料檢測(cè)光纖傳感器的藍(lán)色線與可編程邏輯控制器104的輸入COM 端連接，壓平來料檢測(cè)光纖傳感器的棕色線與開關(guān)電源的DC24V連接?？?編程邏輯控制器104的輸入端X24、 X25、 X26、 X27留待備用。
下面結(jié)合圖6對(duì)本發(fā)明實(shí)施例的電源模塊102進(jìn)行說明，圖6為本發(fā) 明實(shí)施例的按鍵裝配裝置的電源模塊的電路原理圖。
請(qǐng)參考圖6,當(dāng)?shù)谝谎b配裝置工作時(shí)，220V的交流電經(jīng)過漏電斷路器 保護(hù)后，經(jīng)過電源濾波器濾波，輸出給電源模塊102、可編程邏輯控制器 104和機(jī)械手控制器單元106。電源模塊102把交流220V轉(zhuǎn)換為直流24V, 然后供給人機(jī)界面103和信號(hào)檢測(cè)單元101、電磁閥單元107及機(jī)械手控 制器單元106。其中，SBO表示電源停止按鈕，SB1表示電源啟動(dòng)按鈕， KM1表示交流接觸器，該實(shí)施例中人機(jī)界面103例如為MT506型號(hào)。
圖7為本發(fā)明實(shí)施例的RS-232C通訊單元的電路 理圖。
在圖7實(shí)施例中，RS-232C通訊單元105可采用FX2N-232IF通訊模塊。 如圖所示，RS-232C通訊單元105的24+端接到開關(guān)電源的DC24V上， RS-232C通訊單元105的24-端接到開關(guān)電源的DC0V上，接地端接地。 RS-232C通訊單元105的9芯插口處，l腳與4腳、6腳短接，2腳與才幾械 手控制器上的通訊COM端的3腳連接，3腳機(jī)械手控制器上的通訊COM 端的2腳連接，5腳與機(jī)械手控制器上的通訊COM端的5腳連接，7腳與 8腳短接，9腳懸空。圖7實(shí)施例中，顯示了與RS-232C通訊單元105連接 的機(jī)械手控制器單元106的一個(gè)機(jī)械手控制器及其相關(guān)插頭。
參考圖8,圖8為本發(fā)明實(shí)施例的按鍵裝配裝置的機(jī)械手控制器單元 的電路原理圖。該實(shí)施例中才幾械手4空制器單元106的一個(gè)才幾械手控制器采用RCX142 控制器，RS-232C通訊單元105采用FX2N-232IF通訊模塊。其中，圖8 中各編號(hào)表示如下。DO20:機(jī)械手一般輸出39腳；D021:機(jī)械手一般輸 出40腳；D022:機(jī)械手一般輸出41腳；D023:機(jī)械手一般輸出42腳； D024:機(jī)械手一般輸出43腳；D025:機(jī)械手一般輸出44腳；D026: 機(jī)械手一般輸出45腳；D027:機(jī)械手一般輸出46腳；DI20:機(jī)械手一 般輸入11腳；DI21:機(jī)械手一般輸入12腳；DI22:機(jī)械手一般輸入13 腳；DI23:機(jī)械手一般輸入14腳；DI24:機(jī)械手一般輸入15腳；DI25: 才幾械手一般輸入16腳；DI26:才幾械手一般輸入17腳；DI27:機(jī)械手一般 輸入18腳；DI01:機(jī)械手SERVO ON 2腳；Dill:機(jī)械手INTERLOCK 4腳;DI17:機(jī)械手原點(diǎn)回歸10腳;PIN47:接DC24V47腳；PIN48: 接DC24V48腳；PIN49:接DC0V49腳；PIN50:接DC0V50腳。
如圖8所示，機(jī)械手控制器RCX142對(duì)應(yīng)的三軸機(jī)械手的X軸、Y軸、 Z軸電才幾電源線對(duì)應(yīng)插入才幾械手控制器RCX142上的XM、 YM、 ZM端， 三個(gè)軸的編碼器的線對(duì)應(yīng)的插在機(jī)械手控制器RCX142上的ROB I/O的XY 及ZR端。機(jī)械手控制器RCX142上的通訊COM端，1腳、4腳、6腳與9 腳懸空，2腳與RS-232C的通訊模塊FX2N-232IF的3腳連接，3腳與 RS-232C通訊沖莫塊FX2N-232IF的2腳連接，5腳RS-232C通訊模塊 FX2N-232IF的5腳連接，7腳與8腳短接。機(jī)械手控制器RCX142上的 STD.DIO端口上，2腳DI01 SERVO ON信號(hào)與可編程邏輯控制器104的輸 出端Y16連接，4腳Dill INTERLOCK信號(hào)與開關(guān)電源的DC0V連接，10 腳DI17原點(diǎn)回歸信號(hào)與可編程邏輯控制器104的輸出端Y17連接，11腳 一般輸入DI20信號(hào)與可編程邏輯控制器104的輸出端Y20連接，12腳一 般輸入DI21信號(hào)與可編程邏輯控制器104的輸出端Y21連接，13腳一般 輸入DI22信號(hào)與可編程邏輯控制器104的輸出端Y22連接，14腳一般輸 入DI23信號(hào)與可編程邏輯控制器104的輸出端Y23連接，15腳一般輸入 DI24信號(hào)與可編程邏輯控制器104的輸出端Y24連接，16腳一般輸入DI25 信號(hào)與可編程邏輯控制器104的輸出端Y25連接，17腳一般輸入DI26信 號(hào)與可編程邏輯控制器104的輸出端Y26連接，18腳一般輸入DI27信號(hào)與可編程邏輯控制器104的輸出端Y27連接，39腳一般輸出DO20信號(hào)與 可編程邏輯控制器104的輸入端X30連接，40腳一般輸出D021信號(hào)與可 編程邏輯控制器104的輸入端X31連接，41腳一般輸出D022信號(hào)與可編 程邏輯控制器104的輸入端X32連接，42腳一般輸出D023信號(hào)與可編程 邏輯控制器104的輸入端X33連接，43腳一般輸出D024信號(hào)與可編程邏 輯控制器104的輸入端X34連接，44腳一般輸出D025信號(hào)與可編程邏輯 控制器104的輸入端X35連接，45腳一般輸出D026信號(hào)與可編程邏輯控 制器104的輸入端X36連接，46腳一般輸出D027信號(hào)與可編程邏輯控制 器104的輸入端X37連接，47腳與48腳是DC24V端，與開關(guān)電源的DC24V 端連接，49與50腳是GND端，與開關(guān)電源的DC0V相連。機(jī)械手控制器 RCX142上的ACIN端與經(jīng)過濾波的交流電源連接，接地端接地。
在該實(shí)施例中，電磁閥單元107由9個(gè)氣缸電磁閥及3個(gè)真空電磁閥 組成，與可編程邏輯控制器104電連接。氣缸電磁閥接收可編程邏輯控制 器104的控制信號(hào)，使得氣缸在按鍵裝配過程中做出相應(yīng)的動(dòng)作。真空電 磁閥PLC的控制信號(hào)，使得在按鍵自動(dòng)裝配過程中真空電磁閥始終工作。 電^f茲閥單元107的正端與開關(guān)電源的DC24V相連，其負(fù)端與可編程邏輯控 制器104的相應(yīng)輸出點(diǎn)相連。
雖然上述實(shí)施例根據(jù)特定類型可編程邏輯控制器、機(jī)械手控制器單元、 RS-232通訊單元等對(duì)本發(fā)明作出描述，但需要指出的是，上述實(shí)施例目的 在于對(duì)本發(fā)明的原理作出示例性闡明，不用來限制本發(fā)明?，F(xiàn)有任何類型 的可編程邏輯控制器、機(jī)械手控制器單元、RS-232通訊單元，只要在不脫
離本發(fā)明的原理和精神的情況下進(jìn)行的變化、修改、替換和變型均落在本 發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
下面，結(jié)合對(duì)應(yīng)上述各個(gè)部件具體描述本發(fā)明圖2實(shí)施例的按鍵自動(dòng) 裝配控制系統(tǒng)的手機(jī)按鍵裝配工作步驟。如上文所述，第一裝配裝置和第 二、第三及第四裝配裝置的工作原理相似，因此為簡明目的，將主要針對(duì) 第一裝配裝置作出描述。
首先在按鍵裝配的開始階段，通過操作主控制裝置的人機(jī)界面3以及 從站各個(gè)裝配裝置的人機(jī)界面103、 203、 303及403，發(fā)送開機(jī)信號(hào)給對(duì)應(yīng)的各個(gè)可編禾呈邏輯控制器4、 104、 204、 304、 404。在選擇開始位置的 外部控制信號(hào)通過各個(gè)人機(jī)界面?zhèn)鬏數(shù)綄?duì)應(yīng)可編程邏輯控制器中之后，每 個(gè)可編程邏輯控制器通過對(duì)應(yīng)的RS-232C通訊單元向機(jī)械手控制器單元發(fā) 送指令，確定機(jī)械手從托盤上哪一對(duì)應(yīng)位置啟動(dòng)，即從托盤上第一個(gè)按鍵 開始裝配，從而選擇開始位置。在具體操作中，可以設(shè)置可編程邏輯控制 器根據(jù)響應(yīng)時(shí)間段來選擇開始裝配的位置。例如在一定時(shí)間段內(nèi)未收到選 擇位置指令，則操作機(jī)械手從第一個(gè)默認(rèn)按鍵開始工作。若在一定時(shí)間段 內(nèi)收到位置選擇指令，則從對(duì)應(yīng)選擇點(diǎn)操作機(jī)械手工作。
此外，還可以設(shè)定各個(gè)裝置的可編程邏輯控制器處理是否存在異常情 況的外部控制信號(hào)，從而判斷是否啟動(dòng)正常的按鍵裝配操作。
按鍵自動(dòng)裝配控制系統(tǒng)開始啟動(dòng)后，從站的各個(gè)裝配裝置通過各自的 可編程邏輯控制器向主控制器的可編程邏輯控制器4發(fā)出要求流放空治具 及裝有按鍵的托盤的請(qǐng)求，可編程邏輯控制器4處理接收的請(qǐng)求，并向從 站各個(gè)裝配裝置陸續(xù)放出七個(gè)空治具和四個(gè)裝有按鍵的托盤，其中設(shè)置從 站的各個(gè)裝配裝置分別具有裝配和壓平位置，壓平是為了防止安裝的按鍵 不到位。在該實(shí)施例中每個(gè)裝配裝置需要的空治具的數(shù)量為兩個(gè)，分別被 執(zhí)行安裝和壓平操作，但最后一個(gè)位置可以由人工處理，不需流放治具， 因此對(duì)于四個(gè)裝配裝置可編程邏輯控制器4需要控制放出七個(gè)空治具。從 站裝配裝置的各個(gè)信號(hào)檢測(cè)單元101、 201、 301、 401通過檢測(cè)確定是否收 到治具或托盤。并將檢測(cè)的到位信息傳輸給對(duì)應(yīng)的可編程邏輯控制器，然 后各個(gè)可編程邏輯控制器4、 104、 204、 304、 404把治具或托盤的到位信 號(hào)返回給主控制器的可編程邏輯控制器4。當(dāng)主站可編程邏輯控制器4收 到從站全部收到治具或托盤的信號(hào)后才會(huì)停止流放治具或托盤，等待下一 輪的治具及托盤的流放。
從站的各個(gè)可編程邏輯控制器與對(duì)應(yīng)的機(jī)械手控制器單元通過信號(hào)交 換來配合動(dòng)作，從而快速連貫的在治具上裝配按鍵。例如，在第一裝配裝 置負(fù)責(zé)裝配完設(shè)定的一排按鍵后，則向主站的可編程邏輯控制器4發(fā)出裝 配完成以及請(qǐng)求治具流放信號(hào)。同樣地，其他裝置完成預(yù)定按鍵裝配后也 向主站發(fā)送信號(hào)。待四臺(tái)裝配機(jī)都完成裝配后，即當(dāng)所有從站上的治具已裝好按鍵或托盤中的按鍵已被機(jī)械手取光，主站的可編程邏輯控制器4才 會(huì)根據(jù)從站各個(gè)可編程邏輯控制器的治具流放請(qǐng)求發(fā)出允許流放信號(hào)，四
臺(tái)裝配裝置的可編程邏輯控制器會(huì)控制同時(shí)流放當(dāng)前已處理完成的治具。 換言之，第一裝配裝置上已裝有一排按鍵的治具向第二裝配裝置流動(dòng)，第 二裝配裝置上已裝有兩排按鍵的治具向第三裝配裝置流動(dòng)，第三裝配裝置 上裝有三排按鍵的治具向第四裝配裝置流動(dòng)，第四裝配機(jī)上裝滿四排按鍵 的治具向收盤段流動(dòng)。同時(shí)放盤段會(huì)流出一組新的治具給第一裝配機(jī)。以 此方式循環(huán)動(dòng)作，完成治具的流動(dòng)。
托盤的流動(dòng)方式與治具的流動(dòng)方式一致，第一裝配裝置只吸取托盤上 的第一排按鍵，第二裝配裝置只吸取托盤上的第二排按鍵，第三裝配裝置 只吸取托盤上第三排按鍵，第四裝配裝置只吸取托盤上第四排按鍵。當(dāng)某 臺(tái)裝配裝置上吸取光托盤上該臺(tái)裝配裝置裝配的按鍵后，該裝配裝置向可 編程邏輯控制器4發(fā)出請(qǐng)求托盤流放的信號(hào)，主站的可編程邏輯控制器4
在收集了所有裝配裝置的請(qǐng)求托盤流放的信號(hào)后，才會(huì)給出允許托盤流放 的信號(hào)，四臺(tái)裝配裝置同時(shí)流放托盤，運(yùn)動(dòng)方向同治具流動(dòng)方向。第四裝 配裝置上的空托盤被收盤段對(duì)應(yīng)裝置收集。收盤段沒有連接在按鍵自動(dòng)裝 配控制系統(tǒng)的主從網(wǎng)絡(luò)上，它主要負(fù)責(zé)流走裝配好按鍵的治具，收集被裝 配機(jī)吸光按鍵的托盤。收集到一定的數(shù)量，指示燈亮起，蜂鳴器鳴叫，以 提醒工作人員收取空托盤。
另外，各個(gè)裝配裝置上的機(jī)械手先到裝有按鍵的托盤上去吸取一排按 鍵，吸取后機(jī)械手移動(dòng)到校正位去校正按鍵，最后依次裝在治具上。治具 在從上一臺(tái)裝配裝置向下一臺(tái)裝配裝置流動(dòng)時(shí)會(huì)經(jīng)過一個(gè)壓平裝置，目的 在于使治具上沒有裝配好的按鍵能夠被壓緊，不至于掉落。
通過上述循環(huán)操作，從而本發(fā)明的按鍵自動(dòng)裝配控制系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì) 大量治具的自動(dòng)、快捷且準(zhǔn)確的按鍵裝配。
盡管已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員 而言，可以理解在不脫離本發(fā)明的原理和精神的情況下可以對(duì)這些實(shí)施例 進(jìn)行多種變化、修改、替換和變型，本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求及其等 同限定。
權(quán)利要求
1.一種按鍵自動(dòng)裝配控制系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括主控制裝置以及至少一個(gè)與所述主控制裝置連接的按鍵裝配裝置，其中，所述主控制裝置處理所述至少一個(gè)按鍵裝配裝置的請(qǐng)求，以及傳送對(duì)應(yīng)控制信號(hào)到所述至少一個(gè)按鍵裝配裝置；所述至少一個(gè)按鍵裝配裝置根據(jù)所述主控制裝置的控制信號(hào)裝配特定數(shù)量的按鍵。
2. 如權(quán)利要求l所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述主控制裝置包括主可編程 邏輯控制器PLC,所述至少一個(gè)按鍵裝配裝置分別包括用于控制所述特定 數(shù)量按鍵裝配的從PLC,所述主PLC與所述從PLC之間按照令牌總線協(xié)議 互相連4妻。
3. 如權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述按鍵裝配裝置還包括信號(hào) 檢測(cè)單元、機(jī)械手控制器單元以及電磁閥單元，其中，所述信號(hào)檢測(cè)單元與所述從PLC電連接，用于檢測(cè)盛放按鍵的托盤及 待裝配治具的位置狀態(tài)，以及發(fā)送所述托盤和治具的位置信息到所述從 PLC;所述機(jī)械手控制器單元用于控制機(jī)械手執(zhí)行按鍵裝配動(dòng)作； 所述電磁閥單元用于控制所述托盤、治具及按4建的運(yùn)動(dòng)； 所述從PLC分別與所述機(jī)械手控制器單元以及所述電》茲閥單元電連 接，所述從PLC向所述主PLC發(fā)送請(qǐng)求并響應(yīng)所述主PLC的控制信號(hào)， 以及根據(jù)所述位置信息和所述控制信號(hào)相應(yīng)控制所述機(jī)械手控制器單元和 所述電》茲閥單元。
4. 如權(quán)利要求3所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述信號(hào)檢測(cè)單元包括至少一 個(gè)數(shù)字光纖傳感器。
5. 如權(quán)利要求3所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述按鍵裝配裝置還包括 RS-232C通訊單元，以用于所述從PLC和所述機(jī)械手控制器單元之間的通 訊。
6. 如權(quán)利要求5所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述RS-232C通訊單元將所述從PLC發(fā)送的指令轉(zhuǎn)換為所述機(jī)械手控制器單元識(shí)別的指令，以及將所述機(jī)械手控制器單元發(fā)送的指令轉(zhuǎn)換為所述從PLC識(shí)別的指令。
7. 如權(quán)利要求3所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述電-茲閥單元包括至少一個(gè) 氣缸電》茲閥與至少一個(gè)真空電》茲閥，所述氣缸電》茲閥用于才艮據(jù)所述從PLC 的控制信號(hào)操作氣缸運(yùn)動(dòng)以控制所述治具的定程、頂升、加緊及壓平以及 執(zhí)行所述托盤的定程及頂升；所述真空電磁閥用于根據(jù)所述從PLC控制信 號(hào)操作真空動(dòng)作以吸起所述按鍵。
8. 如權(quán)利要求3所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述按鍵裝配裝置還包括與所 述從PLC電連接的顯示單元，用于傳輸外部控制信號(hào)給所述從PLC,以及 接收并顯示所述從PLC的輸出。
9. 一種按鍵裝配裝置，其特征在于，包括信號(hào)檢測(cè)單元、從PLC、機(jī)械手 控制器單元以及電》茲閥單元，其中，所述信號(hào)檢測(cè)單元與所述從PLC電連接，用于檢測(cè)盛放按鍵的托盤及 待裝配治具的位置狀態(tài)，以及發(fā)送所述托盤和治具的位置信息到所述從 PEC;所述機(jī)械手控制器單元用于控制機(jī)械手執(zhí)行按鍵裝配動(dòng)作； 所述電磁閥單元用于控制所述托盤、治具及按4建的運(yùn)動(dòng)； 所述從PLC分別與主控制裝置的主PLC、所述機(jī)械手控制器單元以及 所述電磁閥單元電連接，用于向主PLC發(fā)送請(qǐng)求并響應(yīng)主PLC的控制信號(hào)， 以及根據(jù)所述位置信息和所述控制信號(hào)相應(yīng)控制所述機(jī)械手控制器單元和 所述電磁閥單元。
10. 如權(quán)利要求9所述的裝置，其特征在于，所述信號(hào)檢測(cè)單元包括至少 一個(gè)數(shù)字光纖傳感器。
11. 如權(quán)利要求9所述的裝置，其特征在于，還包括RS-232C通訊單元， 以用于所述從PLC和所述機(jī)械手控制器單元之間的通訊。
12. 如權(quán)利要求11所述的裝置，其特征在于，所述RS-232C通訊單元將所 述從PLC發(fā)送的指令轉(zhuǎn)換為所述機(jī)械手控制器單元識(shí)別的指令，以及將所 述機(jī)械手控制器單元發(fā)送的指令轉(zhuǎn)換為所述從PLC識(shí)別的指令。
13. 如權(quán)利要求9所述的裝置，其特征在于，所述電;茲閥單元包括至少一個(gè)氣缸電/F茲閥與至少一個(gè)真空電i茲閥，所述氣缸電》茲閥用于才艮據(jù)所述/人PLC的控制信號(hào)操作氣缸運(yùn)動(dòng)以控制所述治具的定程、頂升、加緊及壓平 以及執(zhí)行所述托盤的定程及頂升；所述真空電磁閥用于根據(jù)所述從PLC控 制信號(hào)操作真空動(dòng)作以吸起所述按鍵。
14. 如權(quán)利要求13所述的裝置，其特征在于，所述信號(hào)檢測(cè)單元還包括磁 性開關(guān)，用于檢測(cè)所述氣缸的到位狀態(tài)。
15. 如權(quán)利要求9所述的裝置，其特征在于，所述信號(hào)檢測(cè)單元還包括急 停按鈕，以用于檢測(cè)所述按鍵裝配裝置的異常狀態(tài)。
16. 如權(quán)利要求9所述的裝置，其特征在于，還包括與所述從PLC電連接 的顯示單元，用于傳輸外部控制信號(hào)給所述從PLC，以及接收并顯示所述 從PLC的輸出。
17. 如權(quán)利要求16所述的裝置，其特征在于，還包括電源模塊，用于向所 述信號(hào)檢測(cè)單元、所述從PLC、所述電》茲閥單元、所述顯示單元及所述機(jī) 械手控制器單元供電。
18. 如權(quán)利要求17所述的裝置，其特征在于，所述電源模塊用于將交流 220V電壓轉(zhuǎn)換為直流24V穩(wěn)壓。
19. 一種主控制裝置，其特征在于，所述主控制裝置包括主PLC，與至少 一個(gè)按鍵裝配裝置的從PLC連接，以處理所述至少一個(gè)按鍵裝配裝置的從 PLC請(qǐng)求，以及傳送對(duì)應(yīng)控制信號(hào)到所述至少一個(gè)按鍵裝配裝置的從PLC。
20. 如權(quán)利要求19所述的裝置，其特征在于，還包括人機(jī)界面單元，用于 傳輸外部控制信號(hào)給所述主PLC。
21. 如權(quán)利要求19所述的裝置，其特征在于，所述主PLC與所述從PLC 之間按照令牌總線協(xié)議互相連接。
22. 如權(quán)利要求21所述的裝置，其特征在于，所述主PLC監(jiān)控所述至少 一個(gè)按鍵裝配裝置的執(zhí)行狀態(tài)。
23. 如權(quán)利要求19所述的裝置，其特征在于，還包括與所述主PLC電連 接的信號(hào)檢測(cè)單元及電磁閥單元，所述信號(hào)檢測(cè)單元用于檢測(cè)托盤及治具 的位置狀態(tài)，以及所述電磁閥單元用于控制所述托盤及治具的運(yùn)動(dòng)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種按鍵自動(dòng)裝配控制系統(tǒng)，包括主控制裝置以及至少一個(gè)與所述主控制裝置連接的按鍵裝配裝置，其中所述主控制裝置處理所述至少一個(gè)按鍵裝配裝置的請(qǐng)求，以及傳送對(duì)應(yīng)控制信號(hào)到所述至少一個(gè)按鍵裝配裝置，所述至少一個(gè)按鍵裝配裝置用于根據(jù)所述主控制裝置的控制信號(hào)裝配特定數(shù)量的按鍵。所述主控制裝置包括主可編程邏輯控制器PLC，按鍵裝配裝置包括用于控制特定數(shù)量按鍵裝配的從PLC，所述主PLC與所述從PLC之間按照令牌總線協(xié)議互相連接。本發(fā)明不僅能夠節(jié)省人力還提高了按鍵裝配的效率。
文檔編號(hào)G05B19/418GK101625566SQ20081011653
公開日2010年1月13日 申請(qǐng)日期2008年7月11日 優(yōu)先權(quán)日2008年7月11日
發(fā)明者孫云松, 朱復(fù)宇, 覃宇平 申請(qǐng)人:比亞迪股份有限公司