專利名稱：裝配控制方法、系統(tǒng)及設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及產(chǎn)品裝配領(lǐng)域，更具體地說(shuō)，涉及一種裝配控制方法、系統(tǒng) 及設(shè)備。
背景技術(shù)：
產(chǎn)品零部件的裝配是一項(xiàng)比較傳統(tǒng)的配件安裝工藝，從傳統(tǒng)的電子產(chǎn)品 問(wèn)世以來(lái)，配件安裝技術(shù)也發(fā)生著翻天覆地的變化。從傳統(tǒng)的手工安裝到簡(jiǎn) 單的設(shè)備安裝，再到精確定位的新科技安裝，標(biāo)示著技術(shù)革命的發(fā)展。而目 前在移動(dòng)通信設(shè)備(例如手機(jī))配件的自動(dòng)裝配過(guò)程中，往往需要各種輔助 設(shè)備配合使用才能實(shí)現(xiàn)配件的順利安裝，同時(shí)對(duì)安裝精度、安裝扭矩都有一 定的要求。目前的自動(dòng)裝配設(shè)備只能安裝一種或同時(shí)安裝少量配件，若需安 裝更多配件且完成熱熔等更復(fù)雜的工作，則需要多臺(tái)設(shè)備協(xié)調(diào)工作。
在現(xiàn)有技術(shù)中，提供了一種旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)多工位裝配一體機(jī)，通過(guò)控制各 工位機(jī)構(gòu)(包括凸輪間歇分割器、伺服電機(jī)、電磁閥等)的動(dòng)作，從而控制
產(chǎn)品零部件的裝配過(guò)程。但是該現(xiàn)有技術(shù)存在以下缺陷其旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)采用 兩個(gè)工位，擺放和取出位置為同一位置，需要進(jìn)行手工操作，導(dǎo)致生產(chǎn)效率 降低；另外，每個(gè)工位配備有一臺(tái)裝配機(jī)，不便于維護(hù)，若一臺(tái)出問(wèn)題則所 有設(shè)備均需停機(jī)，這實(shí)際上也導(dǎo)致了裝配效率的降低。
因此需要一種新的裝配控制方法，能夠提高裝配效率。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的之一在于提供一種裝配控制方法、系統(tǒng)及設(shè)備，旨在解決 現(xiàn)有技術(shù)在產(chǎn)品裝配過(guò)程中效率低下的問(wèn)題。
為了實(shí)現(xiàn)發(fā)明目的，所述裝配控制系統(tǒng)，用于控制各工位機(jī)構(gòu)的動(dòng)作， 所述各工位機(jī)構(gòu)包括凸輪間歇分割器、伺服電機(jī)、電磁閥，所述系統(tǒng)包括
信號(hào)檢測(cè)單元，對(duì)各工位機(jī)構(gòu)的狀態(tài)信號(hào)進(jìn)行檢測(cè)；
主控制器，與信號(hào)檢測(cè)單元相連并進(jìn)行數(shù)據(jù)交互，根據(jù)所述各工位機(jī)構(gòu) 的狀態(tài)信號(hào)對(duì)各工位機(jī)構(gòu)進(jìn)行啟動(dòng)或停止，并發(fā)送控制信號(hào)控制各工位機(jī)構(gòu) 的動(dòng)4乍；
機(jī)械手控制器，與主控制器相連并進(jìn)行數(shù)據(jù)交互，根據(jù)所述控制信號(hào)發(fā) 送動(dòng)作指令，調(diào)整與機(jī)械手控制器相連的至少一個(gè)機(jī)械手的動(dòng)作；
至少一個(gè)機(jī)械手，與機(jī)械手控制器相連并進(jìn)行數(shù)據(jù)交互，接收機(jī)械手控制器發(fā)送的動(dòng)作指令，對(duì)配料進(jìn)行抓取；
凸輪定位單元，與主控制器相連并進(jìn)行數(shù)據(jù)交互，根據(jù)所述控制信號(hào)使
凸輪間歇分割器旋轉(zhuǎn)到位；
伺服執(zhí)行單元，與主控制器相連并進(jìn)行數(shù)據(jù)交互，根據(jù)所述控制信號(hào)啟 動(dòng)伺服電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)；
電磁闊控制單元，與主控制器相連并進(jìn)行數(shù)據(jù)交互，根據(jù)所述控制信號(hào) 驅(qū)動(dòng)電》茲閥動(dòng)作；
送料單元，與主控制器相連并進(jìn)行數(shù)據(jù)交互，根據(jù)所述控制信號(hào)進(jìn)行配 料的定位發(fā)送；
能源供應(yīng)單元，與主控制器相連，用于為主控制器提供能源； 用戶接口單元，與主控制器相連并進(jìn)行數(shù)據(jù)交互，用于進(jìn)行人機(jī)交互，
對(duì)所述機(jī)械手控制器、機(jī)械手、凸輪定位單元、伺服執(zhí)行單元、電磁閥控制
單元或送料單元的參數(shù)進(jìn)行顯示或設(shè)置。 優(yōu)選地，所述主控制器包括
通信單元，用于與所述信號(hào)檢測(cè)單元、機(jī)械手控制器、凸輪定位單元、 伺服執(zhí)行單元、電^F茲閥控制單元、送料單元及用戶接口單元進(jìn)行信息交互， 并發(fā)送主控制器生成的控制信號(hào)；
數(shù)據(jù)處理單元，與通信單元相連并進(jìn)行數(shù)據(jù)交互，生成與所述信號(hào)檢測(cè) 單元、機(jī)械手控制器、凸輪定位單元、伺服執(zhí)行單元、電磁閥控制單元、送 料單元及用戶接口單元對(duì)應(yīng)的控制信號(hào)。
優(yōu)選地，所述凸輪間歇分割器將工位分割為N等份，其中N為不小于1的 整數(shù)。
為了更好地實(shí)現(xiàn)發(fā)明目的，所述裝配控制設(shè)備，用于控制各工位機(jī)構(gòu)的 動(dòng)作，所述各工位機(jī)構(gòu)包括凸輪間歇分割器、伺服電機(jī)、電磁閥，所述裝配 控制設(shè)備包括
信號(hào)檢測(cè)單元，對(duì)各工位機(jī)構(gòu)的狀態(tài)信號(hào)進(jìn)行檢測(cè)；
主控制器，與信號(hào)檢測(cè)單元相連并進(jìn)行數(shù)據(jù)交互，根據(jù)所述各工位機(jī)構(gòu) 的狀態(tài)信號(hào)對(duì)各工位機(jī)構(gòu)進(jìn)行啟動(dòng)或停止，并發(fā)送控制信號(hào)控制各工位機(jī)構(gòu) 的動(dòng)作；
機(jī)械手控制器，與主控制器相連并進(jìn)行數(shù)據(jù)交互，根據(jù)所述控制信號(hào)發(fā) 送動(dòng)作指令，調(diào)整與機(jī)械手控制器相連的至少 一個(gè)機(jī)械手的動(dòng)作；
至少一個(gè)機(jī)械手，與機(jī)械手控制器相連并進(jìn)行數(shù)據(jù)交互，接收機(jī)械手控 制器發(fā)送的動(dòng)作指令，對(duì)配料進(jìn)行抓?。?br> 凸輪定位單元，與主控制器相連并進(jìn)行數(shù)據(jù)交互，根據(jù)所述控制信號(hào)使 凸輪間歇分割器旋轉(zhuǎn)到位伺服執(zhí)行單元，與主控制器相連并進(jìn)行數(shù)據(jù)交互，根據(jù)所述控制信號(hào)啟 動(dòng)伺服電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)；
電磁閥控制單元，與主控制器相連并進(jìn)行數(shù)據(jù)交互，根據(jù)所述控制信號(hào)
驅(qū)動(dòng)電》茲閥動(dòng)作；
送料單元，與主控制器相連并進(jìn)行數(shù)據(jù)交互，根據(jù)所述控制信號(hào)進(jìn)行配 料的定位發(fā)送。
優(yōu)選地，還包括
能源供應(yīng)單元，與主控制器相連，用于為主控制器^是供能源。 優(yōu)選地，還包括
用戶接口單元，與主控制器相連并進(jìn)行數(shù)據(jù)交互，用于進(jìn)行人機(jī)交互， 對(duì)所述機(jī)械手控制器、機(jī)械手、凸輪定位單元、伺服執(zhí)行單元、電磁閥控制 單元或送料單元的參數(shù)進(jìn)行顯示或設(shè)置。
為了更好地實(shí)現(xiàn)發(fā)明目的，所述裝配控制方法用于控制各工位機(jī)構(gòu)的動(dòng) 作，所述各工位機(jī)構(gòu)包括凸輪間歇分割器、伺服電機(jī)、電磁閥，所述方法包 括以下步驟
A. 主控制器根據(jù)各工位機(jī)構(gòu)的狀態(tài)信號(hào)啟動(dòng)各工位機(jī)構(gòu)，使凸輪間歇分 割器旋轉(zhuǎn)到位；
B. 主控制器發(fā)送控制信號(hào)，驅(qū)動(dòng)機(jī)械手及伺服電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，并驅(qū)動(dòng)電磁閥 動(dòng)作；
C. 主控制器檢測(cè)到機(jī)械手動(dòng)作完成，發(fā)送驅(qū)動(dòng)信號(hào)至送料單元執(zhí)行送料 動(dòng)作，供機(jī)械手抓取。
優(yōu)選地，所述步驟A包括
Al.主控制器接收檢測(cè)到的各工位機(jī)構(gòu)的狀態(tài)信號(hào)；
A2.主控制器根據(jù)所述狀態(tài)信號(hào)，判斷各工位是否均滿足啟動(dòng)條件若是 則執(zhí)行步驟A3，若否則結(jié)束；
A3.主控制器發(fā)送控制信號(hào)至凸輪定位單元，使凸輪間歇分割器旋轉(zhuǎn)到位。
優(yōu)選地，所述步驟B包括
Bl.主控制器檢測(cè)機(jī)械手控制器及伺服執(zhí)行單元的當(dāng)前狀態(tài)是否滿足啟 動(dòng)條件若是則執(zhí)行步驟B2，若否則結(jié)束；
B2.主控制器發(fā)送控制信號(hào)至機(jī)械手控制器及伺服執(zhí)行單元，驅(qū)動(dòng)機(jī)械手 及伺力l電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)；
B3.電磁閥控制單元檢測(cè)其自身當(dāng)前狀態(tài)是否滿足啟動(dòng)條件若是則執(zhí)行 步驟B4，若否則結(jié)束；
B4.主控制器發(fā)送控制信號(hào)至電磁閥控制單元，驅(qū)動(dòng)電磁閥動(dòng)作。
7優(yōu)選地，所述啟動(dòng)條件是指位于等待工作點(diǎn)且無(wú)狀況產(chǎn)生。 由上可知，本發(fā)明在對(duì)產(chǎn)品零部件進(jìn)行裝配的過(guò)程中，與現(xiàn)有技術(shù)的區(qū) 別在于通過(guò)主控制器與各執(zhí)行單元間的通信對(duì)各工位機(jī)構(gòu)進(jìn)行控制，實(shí)現(xiàn)了 全自動(dòng)操作，避免了手工操作；另外，凸輪定位單元旋轉(zhuǎn)定位，可分多個(gè)工 位同時(shí)操作。因此本發(fā)明^是高了產(chǎn)品零部件的裝配效率。


圖l是本發(fā)明其中 一個(gè)實(shí)施例中裝配控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖； 圖2是本發(fā)明其中 一個(gè)實(shí)施例中裝配控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖； 圖3是本發(fā)明其中 一個(gè)實(shí)施例中主控制器的結(jié)構(gòu)圖； 圖4是本發(fā)明其中 一個(gè)實(shí)施例中機(jī)械手控制器的原理示意圖； 圖5是本發(fā)明其中 一個(gè)實(shí)施例中主控制器與機(jī)械手之間進(jìn)行通信連接的 示意圖6是本發(fā)明其中 一個(gè)實(shí)施例中凸輪間歇分割器的原理示意圖； 圖7是本發(fā)明其中 一個(gè)實(shí)施例中伺服執(zhí)行單元的原理示意圖； 圖8是本發(fā)明其中 一個(gè)實(shí)施例中送料單元的控制原理示意圖； 圖9是本發(fā)明其中 一個(gè)實(shí)施例中能源供應(yīng)單元的電路原理示意圖； 圖IO是本發(fā)明其中一個(gè)實(shí)施例中裝配控制方法的流程示意圖； 圖11是本發(fā)明其中 一 個(gè)實(shí)施例中裝配控制方法的流程圖； 圖12是本發(fā)明其中 一個(gè)實(shí)施例中裝配控制方法的流程圖。
具體實(shí)施例方式
為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及 實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施 例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
在本發(fā)明的裝配控制系統(tǒng)中，包括主控制器，及與其分別相連的信號(hào)檢 測(cè)單元、機(jī)械手控制器、機(jī)械手、凸輪定位單元、伺服執(zhí)行單元、電磁閥控 制單元、送料單元、能源供應(yīng)單元和用戶接口單元。通過(guò)主控制器與各執(zhí)行 單元間的通信對(duì)各工位機(jī)構(gòu)進(jìn)行控制，實(shí)現(xiàn)了全自動(dòng)的多工位并行操作，因 此提高了裝配效率。
圖1示出了本發(fā)明其中 一個(gè)實(shí)施例中裝配控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，該系統(tǒng)包括主 控制器2，及與其分別相連的信號(hào)檢測(cè)單元l、機(jī)械手控制器3、機(jī)械手4、凸 輪定位單元5、伺服執(zhí)行單元6、電磁閥控制單元7、送料單元8、能源供應(yīng)單 元9和用戶4妻口單元IO。該系統(tǒng)用于控制各工位機(jī)構(gòu)的動(dòng)作，本發(fā)明所稱的工位機(jī)構(gòu)包括凸輪間歇分割器、伺服電機(jī)、電磁閥(圖中未示出)等。應(yīng)當(dāng)說(shuō) 明的是，本發(fā)明所有圖示中各設(shè)備之間的連接關(guān)系是為了清楚闡釋其信息交 互及控制過(guò)程的需要，因此應(yīng)當(dāng)視為邏輯上的連接關(guān)系，而不應(yīng)僅限于物理
連接。另外需要說(shuō)明的是，各功能模塊之間的通信方式可以采:EF又多種，本發(fā) 明的保護(hù)范圍不應(yīng)限定為某種特定類型的通信方式。其中
(1) 信號(hào)檢測(cè)單元l，對(duì)各工位機(jī)構(gòu)的狀態(tài)信號(hào)進(jìn)行檢測(cè)，并將其發(fā)送 給主控制器2。
(2) 主控制器2，與信號(hào)檢測(cè)單元l相連并進(jìn)行數(shù)據(jù)交互，根據(jù)各工位機(jī) 構(gòu)的狀態(tài)信號(hào)對(duì)各工位機(jī)構(gòu)進(jìn)行啟動(dòng)或停止，并發(fā)送控制信號(hào)控制各工位機(jī) 構(gòu)的動(dòng)作。
(3) 機(jī)械手控制器3，與主控制器2相連并進(jìn)行數(shù)據(jù)交互，根據(jù)該控制信 號(hào)發(fā)送控制信號(hào)，調(diào)整與機(jī)械手控制器3相連的至少一個(gè)機(jī)械手4的動(dòng)作。關(guān) 于該機(jī)械手控制器3的具體結(jié)構(gòu)和控制原理，將在后述圖4中詳細(xì)闡述。
(4) 機(jī)械手4至少有一個(gè)，分別與機(jī)械手控制器3相連并進(jìn)行數(shù)據(jù)交互， 接收機(jī)械手控制器3發(fā)送的動(dòng)作指令，對(duì)配料進(jìn)行抓取。由于機(jī)械手控制器3 是受主控制器2的信令控制，因此機(jī)械手4實(shí)際是與主控制器2進(jìn)行通信連接， 并受主控制器2控制的。關(guān)于主控制器2與機(jī)械手4之間進(jìn)行通信連接的具體內(nèi) 容，將在后述圖5中詳細(xì)闡述。
(5) 凸輪定位單元5，與主控制器2相連并進(jìn)行數(shù)據(jù)交互，根據(jù)主控制器 2發(fā)送的控制信號(hào)使凸輪間歇分割器旋轉(zhuǎn)到位。關(guān)于該凸輪間歇分割器的具體 結(jié)構(gòu)和控制原理，將在后述圖6中詳細(xì)闡述。
(6) 伺服執(zhí)行單元6，與主控制器2相連并進(jìn)行數(shù)據(jù)交互，根據(jù)主控制器 2發(fā)送的控制信號(hào)啟動(dòng)伺服電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)。關(guān)于該伺服執(zhí)行單元6的具體結(jié)構(gòu)和 控制原理，將在后述圖7中詳細(xì)闡述。
(7) 電磁閥控制單元7，與主控制器2相連并進(jìn)行數(shù)據(jù)交互，根據(jù)主控制 器2發(fā)送的控制信號(hào)驅(qū)動(dòng)電磁閥動(dòng)作。
(8) 送料單元8，與主控制器2相連并進(jìn)行數(shù)據(jù)交互，根據(jù)主控制器2發(fā) 送的控制信號(hào)進(jìn)行配料的定位發(fā)送。關(guān)于該送料單元8的具體結(jié)構(gòu)和控制原 理，將在后述圖8中詳細(xì)闡述。
(9) 能源供應(yīng)單元9，與主控制器2相連，用于為主控制器2提供能源。 關(guān)于該能源供應(yīng)單元9的電路及控制原理，將在后述圖9中詳細(xì)闡述。
(10) 用戶接口單元IO，與主控制器2相連并進(jìn)行數(shù)據(jù)交互，用于進(jìn)行人 機(jī)交互，對(duì)機(jī)械手控制器3、機(jī)械手4、凸輪定位單元5、伺服執(zhí)行單元6、電 磁閥控制單元7或送料單元8的參數(shù)進(jìn)行顯示或設(shè)置。在一個(gè)實(shí)施例中，該用 戶接口單元10是通過(guò)監(jiān)控窗口 、報(bào)警提示窗口等實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互的。圖2示出了本發(fā)明其中 一個(gè)實(shí)施例中裝配控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。在該系統(tǒng)中， 包括一個(gè)獨(dú)立的裝配控制設(shè)備l 1 。
在一個(gè)實(shí)施例中，該裝配控制設(shè)備11與外部的能源供應(yīng)單元9和用戶接口 單元10相連。該裝配控制設(shè)備11內(nèi)部則包括主控制器2，及與其分別相連的信 號(hào)檢測(cè)單元l、機(jī)械手控制器3、機(jī)械手4、凸輪定位單元5、伺服執(zhí)行單元6、 電磁閥控制單元7和送料單元8。
應(yīng)當(dāng)說(shuō)明的是，能源供應(yīng)單元9和用戶接口單元10既可通過(guò)外圍設(shè)備來(lái)實(shí) 現(xiàn)，例如通過(guò)插件形式，也可內(nèi)置于該裝配控制設(shè)備ll中。
圖3示出了本發(fā)明其中一個(gè)實(shí)施例中主控制器2的結(jié)構(gòu)，包括通信單元21 和數(shù)據(jù)處理單元22。其中
(1) 通信單元21,用于與信號(hào)檢測(cè)單元l、機(jī)械手控制器3、凸輪定位單 元5、伺服執(zhí)行單元6、電磁閥控制單元7、送料單元8及用戶接口單元10進(jìn)行 信息交互，并發(fā)送主控制器2生成的控制信號(hào)到上述這些執(zhí)行單元中，從而控 制各工位才幾構(gòu)動(dòng)作。
(2) 數(shù)據(jù)處理單元22，與通信單元21相連并進(jìn)行數(shù)據(jù)交互，生成與前述 信號(hào)檢測(cè)單元l、機(jī)械手控制器3、凸輪定位單元5、伺服執(zhí)行單元6、電磁閥 控制單元7、送料單元8及用戶接口單元10分別對(duì)應(yīng)的控制信號(hào)。
在一個(gè)具體的應(yīng)用場(chǎng)景中，主控制器2具有多個(gè)輸出端口，包括YO、 Y2、 Y3等，通過(guò)對(duì)這些端口的合理配置，可以對(duì)伺服電機(jī)進(jìn)行靈活控制。具體的 控制過(guò)程將在后述圖7中詳細(xì)闡述。
圖4示出了本發(fā)明其中一個(gè)實(shí)施例中機(jī)械手控制器3的控制原理。
在該實(shí)施例中，MOTOR (發(fā)動(dòng)機(jī))接口連接機(jī)械手控制器3 ， 220V供電 電源來(lái)自能源供應(yīng)單元9， 24V直流控制電源取自開關(guān)電源。1/0口用于機(jī)械手 控制器3與主控制器2進(jìn)行信號(hào)交換，主控制器2輸出信號(hào)通過(guò)I/0口常用輸入輸 出點(diǎn)進(jìn)行信號(hào)的交互通信。
主控制器2給出運(yùn)動(dòng)使能信號(hào)到機(jī)械手控制器3,機(jī)械手控制器3接收到主 控制器2的使能信號(hào)后，發(fā)送相應(yīng)的運(yùn)動(dòng)指令到機(jī)械手4，對(duì)機(jī)械手4進(jìn)行定位。
機(jī)械手4動(dòng)作完成后，由機(jī)械手控制器3反饋信號(hào)給主控制器2，主控制器 2接收到機(jī)械手控制器3的反饋信號(hào)后進(jìn)行處理，繼續(xù)進(jìn)行下一步的動(dòng)作。
其中端口 SD/COM用來(lái)完成主控制器2與機(jī)械手控制器3的通訊功能。主控 制器2內(nèi)部編程通訊協(xié)議，通過(guò)SD/COM端口發(fā)送控制信號(hào)給機(jī)械手控制器3, 機(jī)械手控制器3接收到來(lái)自主控制器2的控制信號(hào)后，進(jìn)行相應(yīng)的動(dòng)作。
10圖5是本發(fā)明其中 一個(gè)實(shí)施例中主控制器2與機(jī)械手4之間進(jìn)行通信連接 的示意圖。
在該實(shí)施例中，主控制器2與通訊擴(kuò)展模塊FX2N-232IF相連，3個(gè)擴(kuò)展模 塊FX2N-232IF串聯(lián)在一起，其中距離主控制器2最近的被定義為l號(hào)站，依次 為2號(hào)站和3號(hào)站。每一個(gè)擴(kuò)展模塊232IF均獨(dú)立連接機(jī)械手控制器3，機(jī)械手控 制器3控制一套兩軸的機(jī)械手4，完成所需的不同配件的裝配工作。
在本實(shí)施例中，裝配控制系統(tǒng)采用 一個(gè)主控制器2與三個(gè)通訊擴(kuò)展模塊 FX2N-232IF相連，實(shí)現(xiàn)主控制器2對(duì)三套機(jī)械手4的控制方案，從而可完成三 種不同配件的同時(shí)裝配。當(dāng)然，本發(fā)明的裝配系統(tǒng)具有良好的擴(kuò)展性，該主 控制器2理論上可與任意多個(gè)通訊擴(kuò)展模塊相連，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)任意多種不同配 件的同時(shí)裝配。
圖6是本發(fā)明其中 一 個(gè)實(shí)施例中凸輪間歇分割器的原理示意圖。在本發(fā)明 中，凸輪間歇分割器受到凸輪定位單充5的控制，其可將工位分割為N等份， 其中N為不小于1的整數(shù)。在一個(gè)典型實(shí)施例中，凸輪間歇分割器將工位分割 為8等份，這樣8個(gè)工位可同時(shí)對(duì)產(chǎn)品零部件進(jìn)行裝配，與現(xiàn)有技術(shù)相比極大 地提高了裝配效率。
該圖給出了凸輪間歇分割器的運(yùn)動(dòng)控制線路，詳述如下 剎車離合器C1、 C2端口為離合控制端，Bl、 B2為剎車控制端。 中間繼電器初始狀態(tài)為C1、 C2端斷開，Bl、 B2閉和，中間繼電器接開關(guān) 電源直流24V電源，此時(shí)凸輪間歇分割器默認(rèn)為不可運(yùn)行狀態(tài)。
當(dāng)主控制器2給出運(yùn)行信號(hào)到剎車離合器時(shí)，Bl、 B2斷開，同時(shí)C1、 C2 端閉和，此時(shí)凸輪間歇分割器處于可運(yùn)行狀態(tài)，凸輪電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)。
當(dāng)信號(hào)檢測(cè)單元l檢測(cè)凸輪電機(jī)旋轉(zhuǎn)到位，則發(fā)送到位信號(hào)到主控制器2， 主控制器2釋放對(duì)中間繼電器的控制，使得剎車離合器B1、 B2端閉和，同時(shí) Cl、 C2端斷開，凸輪電機(jī)停止運(yùn)行，此時(shí)完成一個(gè)工位的定位旋轉(zhuǎn)。
圖7示出了本發(fā)明其中 一個(gè)實(shí)施例中伺服執(zhí)行單元6的控制原理。 伺服執(zhí)行單元6的電源輸入端口 L和N接到能源供應(yīng)單元9。當(dāng)能源供應(yīng)單 元9得電時(shí)，主控制器2得電，同時(shí)伺服執(zhí)行單元6的驅(qū)動(dòng)器得電。
伺服執(zhí)行單元6用于控制伺服電機(jī)(圖中未示出)的動(dòng)作。在一個(gè)實(shí)施例 中，伺服電機(jī)通過(guò)5線制編碼線和伺服執(zhí)行單元6的驅(qū)動(dòng)器相連，把編碼器信 號(hào)反饋回驅(qū)動(dòng)器，從而實(shí)現(xiàn)半閉環(huán)控制。伺服執(zhí)行單元6的驅(qū)動(dòng)器的控制接口 CN2中第三腳、第五腳和第七腳接能源供應(yīng)單元9中的開關(guān)電源輸出引腳；第四腳串聯(lián)2.4KQ電阻，并接主控制器2的輸出端口Y0，用以接收主控制器2發(fā) 送的脈沖信號(hào)；第六腳串聯(lián)2.4KQ電阻，并接主控制器2的輸出端口Y2，用以 發(fā)送控制信號(hào)給伺服執(zhí)行單元6，從而控制伺服電機(jī)的正反轉(zhuǎn)；第二十九腳串 聯(lián)2.4KD電阻，并接主控制器2的輸出端口Y3，用于接收主控制器2發(fā)給伺服 執(zhí)行單元6的伺服使能信號(hào)。
當(dāng)主控制器2上電并處于運(yùn)行狀態(tài)時(shí)，其通過(guò)數(shù)據(jù)處理單元22發(fā)送伺服使 能信號(hào)給伺服執(zhí)行單元6。此時(shí)伺服電機(jī)處于使能狀態(tài)，等待接收脈沖量進(jìn)行 定位，伺服電機(jī)的速度和加速度均能夠通過(guò)主控制器2的輸出端口 YO控制， YO端口輸出脈沖的頻率決定了伺服電機(jī)的實(shí)際運(yùn)行速度，輸出脈沖量決定了 伺服電機(jī)實(shí)際定位的位置當(dāng)量。主控制器2的輸出端口Y2決定了伺服電機(jī)的實(shí) 際運(yùn)行方向，控制伺服電機(jī)的正反向定位。主控制器2通過(guò)對(duì)三個(gè)端口的合理 配置，對(duì)伺服電機(jī)的實(shí)際運(yùn)行速度，加速度、位置及扭矩等進(jìn)行參數(shù)調(diào)整， 從而實(shí)現(xiàn)了對(duì)伺服電機(jī)的靈活控制。
圖8示出了本發(fā)明其中一個(gè)實(shí)施例中送料單元8的控制原理。送料單元8用 于對(duì)多個(gè)傳送裝置進(jìn)行控制。
在本實(shí)施例中，送料單元8接收主控制器2從高電平轉(zhuǎn)換成低電平時(shí)發(fā)送 的脈沖下降沿的瞬間變化信號(hào)，典型的，其高電平為DC24V,低電平為DCOV。 送料單元8每接收到一個(gè)脈沖下降沿的瞬間變化信號(hào)，便驅(qū)動(dòng)一個(gè)相應(yīng)的傳送 裝置執(zhí)行送料動(dòng)作。
送料單元8正常工作時(shí)，主控制器2控制中間繼電器(未示出)的輸出， 給出高電平給送料單元8。當(dāng)需要送料時(shí)，主控制器2釋放中間繼電器，使送 料單元8獲得一個(gè)脈沖下降沿的瞬間變化信號(hào)，送料單元8則驅(qū)動(dòng)一個(gè)傳送裝 置送料給機(jī)械手4。
圖9是本發(fā)明其中一個(gè)實(shí)施例中能源供應(yīng)單元9的電路原理示意圖。 在本實(shí)施例中，能源供應(yīng)單元9的內(nèi)部電路主要包括漏電斷路器94、電
源啟動(dòng)4姿鈕91、電源停止按4丑92、電源指示燈93、 24V開關(guān)電源95、交流接觸
器90等組成。
交流220V電源(引自L、 N端子)經(jīng)過(guò)漏電斷^各器94后，然后通過(guò)保險(xiǎn)絲 對(duì)24V開關(guān)電源95供電，開關(guān)電源95輸入供給電壓調(diào)節(jié)范圍寬，可以承受電網(wǎng) 電壓的不穩(wěn)定波動(dòng)，減少由于電網(wǎng)電壓波動(dòng)對(duì)控制線路的影響。
當(dāng)電源啟動(dòng)按鈕91采用自復(fù)位式按鈕，并聯(lián)交流接觸器90的常開觸點(diǎn)， 當(dāng)電源啟動(dòng)按鈕91工作時(shí)，交流接觸器90常開觸點(diǎn)動(dòng)作鎖定電源供給，減少 大電流對(duì)按鈕的沖擊，延長(zhǎng)按鈕使用壽命。電源供給時(shí)，電源指示燈93點(diǎn)亮。圖IO是本發(fā)明其中 一個(gè)實(shí)施例中裝配控制方法的流程示意圖。 在該實(shí)施例中，最初等待各工位在運(yùn)行狀態(tài)。然后4企測(cè)是否有料，如有 有則驅(qū)動(dòng)凸輪間歇分割器轉(zhuǎn)動(dòng)，如沒有則放料。然后根據(jù)凸輪間歇分割器不 同的當(dāng)前位置，分別對(duì)各工位機(jī)構(gòu)進(jìn)行控制，包括伺服電機(jī)和各機(jī)械手4等。
在一個(gè)實(shí)施例中，若機(jī)械手4有三個(gè)，即一號(hào)機(jī)械手、二號(hào)機(jī)械手、三號(hào)機(jī)械 手，則該流程包括
判斷凸輪間歇分割器是否處于裝配位置若否，則回到最初的等待狀態(tài)； 若是，則進(jìn)一步判斷一號(hào)機(jī)械手是否裝配完成。若沒有完成則等待，若已經(jīng) 完成裝配，則結(jié)束。
判斷凸輪間歇分割器是否在原點(diǎn)若否，則回到最初的等待狀態(tài)；若是， 則進(jìn)一步判斷伺服電機(jī)是否完成熱熔。若沒有完成則等待，若已經(jīng)完成熱熔， 則結(jié)束。
判斷凸輪間歇分割器是否處于裝配位置若否，則回到最初的等待狀態(tài)； 若是，則進(jìn)一步判斷二號(hào)機(jī)械手是否裝配完成。若沒有完成則等待，若已經(jīng) 完成裝配，則結(jié)束。
判斷凸輪間歇分割器是否處于裝配位置若否，則回到最初的等待狀態(tài)； 若是，則進(jìn)一步判斷三號(hào)機(jī)械手是否裝配完成。若沒有完成則等待，若已經(jīng) 完成裝配，則結(jié)束。
判斷凸輪間歇分割器是否處于安全位置若否，則回到最初的等待狀態(tài)； 若是，則進(jìn)一步判斷汽缸下件是否完成。若沒有完成則等待，若已經(jīng)完成則 結(jié)束。
圖1 l是本發(fā)明其中 一個(gè)實(shí)施例中裝配控制方法的流程圖。包括以下步驟
在步驟S1101中，主控制器2根據(jù)各工位機(jī)構(gòu)的狀態(tài)信號(hào)啟動(dòng)各工位機(jī)構(gòu)， 使凸輪間歇分割器旋轉(zhuǎn)到位。
在步驟S1102中，主控制器2發(fā)送控制信號(hào)，驅(qū)動(dòng)機(jī)械手4及伺服電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)， 并驅(qū)動(dòng)電；茲閥動(dòng)作。
在步驟S1103中，主控制器2檢測(cè)到機(jī)械手4動(dòng)作完成，發(fā)送驅(qū)動(dòng)信號(hào)至送 料單元84丸行送料動(dòng)作，供機(jī)械手4抓取。
圖12是本發(fā)明其中 一個(gè)實(shí)施例中裝配控制方法的流程圖。 在步驟S1201中，信號(hào)檢測(cè)單元檢測(cè)各工位機(jī)構(gòu)的狀態(tài)信號(hào)，并將狀態(tài)信 號(hào)發(fā)送給主控制器2。
在步驟S1202中，主控制器2判斷各工位均滿足啟動(dòng)條件若是，則執(zhí)行步驟S1203;若否，則結(jié)束。
本實(shí)施例中所稱的啟動(dòng)條件，是指某工位機(jī)構(gòu)位于等待工作點(diǎn)且無(wú)狀況 產(chǎn)生。所稱的狀況，是指接收到一個(gè)動(dòng)作指令并處于執(zhí)行該動(dòng)作指令的狀態(tài)。 與此對(duì)應(yīng)的，無(wú)狀況是指未接收到動(dòng)作指令并處于等待狀態(tài)。
在步驟S1203中，主控制器2發(fā)送控制信號(hào)至凸輪定位單元5，使凸輪間歇 分割器旋轉(zhuǎn)到位，并接收到位信號(hào)。在本發(fā)明中，凸輪間歇分割器受到凸輪 定位單元5的控制，其可將工位分割為N等份，其中N為不小于1的整數(shù)。在一 個(gè)典型實(shí)施例中，凸輪間歇分割器將工位分割為8等份，這樣8個(gè)工位可同時(shí) 對(duì)產(chǎn)品零部件進(jìn)行裝配，與現(xiàn)有技術(shù)相比極大地提高了裝配效率。
在步驟S1204中，機(jī)械手控制器3及伺服執(zhí)行單元6滿足啟動(dòng)條件若是， 則執(zhí)行步驟S1205;若否，則結(jié)束。
在步驟S1205中，主控制器2發(fā)送控制信號(hào)，驅(qū)動(dòng)機(jī)械手4及伺服電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)。
在步驟S1206中，電磁閥控制單元7檢測(cè)當(dāng)前狀態(tài)是否滿足啟動(dòng)條件若 是，則執(zhí)行步驟S1207;若否，則結(jié)束。
在步驟S1207中，主控制器2發(fā)送控制信號(hào)，驅(qū)動(dòng)電磁閥動(dòng)作。
在步驟S1208中，主控制器2接收到機(jī)械手控制器3發(fā)送的動(dòng)作完成標(biāo)志， 發(fā)送驅(qū)動(dòng)信號(hào)至送料單元8。
在步驟S1209中，送料單元8根據(jù)驅(qū)動(dòng)信號(hào)執(zhí)行送料動(dòng)作，供機(jī)械手4抓取 進(jìn)行裝配。
以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本 發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本 發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1、一種裝配控制系統(tǒng)，用于控制各工位機(jī)構(gòu)的動(dòng)作，所述各工位機(jī)構(gòu)包括凸輪間歇分割器、伺服電機(jī)、電磁閥，其特征在于，包括信號(hào)檢測(cè)單元，對(duì)各工位機(jī)構(gòu)的狀態(tài)信號(hào)進(jìn)行檢測(cè)；主控制器，與信號(hào)檢測(cè)單元相連并進(jìn)行數(shù)據(jù)交互，根據(jù)所述各工位機(jī)構(gòu)的狀態(tài)信號(hào)對(duì)各工位機(jī)構(gòu)進(jìn)行啟動(dòng)或停止，并發(fā)送控制信號(hào)控制各工位機(jī)構(gòu)的動(dòng)作；機(jī)械手控制器，與主控制器相連并進(jìn)行數(shù)據(jù)交互，根據(jù)所述控制信號(hào)發(fā)送動(dòng)作指令，調(diào)整與機(jī)械手控制器相連的至少一個(gè)機(jī)械手的動(dòng)作；至少一個(gè)機(jī)械手，與機(jī)械手控制器相連并進(jìn)行數(shù)據(jù)交互，接收機(jī)械手控制器發(fā)送的動(dòng)作指令，對(duì)配料進(jìn)行抓??；凸輪定位單元，與主控制器相連并進(jìn)行數(shù)據(jù)交互，根據(jù)所述控制信號(hào)使凸輪間歇分割器旋轉(zhuǎn)到位；伺服執(zhí)行單元，與主控制器相連并進(jìn)行數(shù)據(jù)交互，根據(jù)所述控制信號(hào)啟動(dòng)伺服電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)；電磁閥控制單元，與主控制器相連并進(jìn)行數(shù)據(jù)交互，根據(jù)所述控制信號(hào)驅(qū)動(dòng)電磁閥動(dòng)作；送料單元，與主控制器相連并進(jìn)行數(shù)據(jù)交互，根據(jù)所述控制信號(hào)進(jìn)行配料的定位發(fā)送；能源供應(yīng)單元，與主控制器相連，用于為主控制器提供能源；用戶接口單元，與主控制器相連并進(jìn)行數(shù)據(jù)交互，用于進(jìn)行人機(jī)交互，對(duì)所述機(jī)械手控制器、機(jī)械手、凸輪定位單元、伺服執(zhí)行單元、電磁閥控制單元或送料單元的參數(shù)進(jìn)行顯示或設(shè)置。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的裝配控制系統(tǒng)，其特征在于，所述主控制器包括通信單元，用于與所述信號(hào)檢測(cè)單元、機(jī)械手控制器、凸輪定位單元、 伺服執(zhí)行單元、電磁閥控制單元、送料單元及用戶接口單元進(jìn)行信息交互， 并發(fā)送主控制器生成的控制信號(hào)；數(shù)據(jù)處理單元，與通信單元相連并進(jìn)行數(shù)據(jù)交互，生成與所述信號(hào)檢測(cè) 單元、機(jī)械手控制器、凸輪定位單元、伺服執(zhí)行單元、電磁閥控制單元、送 料單元及用戶接口單元分別對(duì)應(yīng)的控制信號(hào)。
3、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的裝配控制系統(tǒng)，其特征在于，所述凸輪間歇分 割器將工位分割為N等份，其中N為不小于1的整數(shù)。
4、 一種裝配控制設(shè)備，用于控制各工位機(jī)構(gòu)的動(dòng)作，所述各工位機(jī)構(gòu)包括凸輪間歇分割器、伺服電機(jī)、電磁閥，其特征在于，包括信號(hào)檢測(cè)單元，對(duì)各工位機(jī)構(gòu)的狀態(tài)信號(hào)進(jìn)行檢測(cè)；主控制器，與信號(hào)檢測(cè)單元相連并進(jìn)行數(shù)據(jù)交互，根據(jù)所述各工位機(jī)構(gòu) 的狀態(tài)信號(hào)對(duì)各工位機(jī)構(gòu)進(jìn)行啟動(dòng)或停止，并發(fā)送控制信號(hào)控制各工位機(jī)構(gòu) 的動(dòng)作；機(jī)械手控制器，與主控制器相連并進(jìn)行數(shù)據(jù)交互，根據(jù)所述控制信號(hào)發(fā) 送動(dòng)作指令，調(diào)整與機(jī)械手控制器相連的至少一個(gè)機(jī)械手的動(dòng)作；至少一個(gè)機(jī)械手，與機(jī)械手控制器相連并進(jìn)行數(shù)據(jù)交互，接收機(jī)械手控 制器發(fā)送的動(dòng)作指令，對(duì)配料進(jìn)行抓??；凸輪定位單元，與主控制器相連并進(jìn)行數(shù)據(jù)交互，根據(jù)所述控制信號(hào)使 凸輪間歇分割器旋轉(zhuǎn)到位；伺服執(zhí)行單元，與主控制器相連并進(jìn)行數(shù)據(jù)交互，根據(jù)所述控制信號(hào)啟 動(dòng)伺服電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)；電磁閥控制單元，與主控制器相連并進(jìn)行數(shù)據(jù)交互，根據(jù)所述控制信號(hào) 馬區(qū)動(dòng)電不茲閥動(dòng)作；送料單元，與主控制器相連并進(jìn)行數(shù)據(jù)交互，根據(jù)所述控制信號(hào)進(jìn)行配 料的定位發(fā)送。
5、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的裝配控制設(shè)備，其特征在于，還包括 能源供應(yīng)單元，與主控制器相連，用于為主控制器提供能源。
6、 根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的裝配控制設(shè)備，其特征在于，還包括 用戶接口單元，與主控制器相連并進(jìn)行數(shù)據(jù)交互，用于進(jìn)行人機(jī)交互，對(duì)所述機(jī)械手控制器、機(jī)械手、凸輪定位單元、伺服執(zhí)行單元、電磁閥控制 單元或送料單元的參數(shù)進(jìn)行顯示或設(shè)置。
7、 一種裝配控制方法，用于控制各工位機(jī)構(gòu)的動(dòng)作，所述各工位機(jī)構(gòu)包 括凸輪間歇分割器、伺服電機(jī)、電-茲閥，其特征在于，所述方法包括以下步 驟A. 主控制器根據(jù)各工位機(jī)構(gòu)的狀態(tài)信號(hào)啟動(dòng)各工位機(jī)構(gòu)，使凸輪間歇分 割器旋轉(zhuǎn)到位；B. 主控制器發(fā)送控制信號(hào)，驅(qū)動(dòng)機(jī)械手及伺服電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，并驅(qū)動(dòng)電磁閥 動(dòng)作；C.主控制器檢測(cè)到機(jī)械手動(dòng)作完成，發(fā)送驅(qū)動(dòng)信號(hào)至送料單元執(zhí)行送料 動(dòng)作，供機(jī)械手抓取。
8、根據(jù)權(quán)利要求7所述的裝配控制方法，其特征在于，所述步驟A包括 Al .主控制器接收4企測(cè)到的各工位機(jī)構(gòu)的狀態(tài)信號(hào)；A2.主控制器根據(jù)所述狀態(tài)信號(hào)，判斷各工位是否均滿足啟動(dòng)條件若是 則執(zhí)行步驟A3，若否則結(jié)束；A3.主控制器發(fā)送控制信號(hào)至凸輪定位單元，使凸輪間歇分割器旋轉(zhuǎn)到
9、 根據(jù)權(quán)利要求7所述的裝配控制方法，其特征在于，所述步驟B包括 Bl.主控制器檢測(cè)機(jī)械手控制器及伺服執(zhí)行單元的當(dāng)前狀態(tài)是否滿足啟動(dòng)條件若是則執(zhí)行步驟B2，若否則結(jié)束；B2.主控制器發(fā)送控制信號(hào)至機(jī)械手控制器及伺服執(zhí)行單元，驅(qū)動(dòng)機(jī)械手 及伺服電才幾運(yùn)轉(zhuǎn)；B3.電^茲閥控制單元^r測(cè)其自身當(dāng)前狀態(tài)是否滿足啟動(dòng)條件若是則執(zhí)行 步驟B4，若否則結(jié)束；B4.主控制器發(fā)送控制信號(hào)至電磁閥控制單元，驅(qū)動(dòng)電磁閥動(dòng)作。
10、 根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的裝配控制方法，其特征在于，所述啟動(dòng)條 件是指位于等待工作點(diǎn)且無(wú)狀況產(chǎn)生。
全文摘要
本發(fā)明涉及產(chǎn)品裝配領(lǐng)域，提供了一種裝配控制方法、系統(tǒng)及設(shè)備。所述裝配控制系統(tǒng)用于控制各工位機(jī)構(gòu)的動(dòng)作，所述各工位機(jī)構(gòu)包括凸輪間歇分割器、伺服電機(jī)、電磁閥，其特征在于，包括主控制器，及與其分別相連的信號(hào)檢測(cè)單元、機(jī)械手控制器、機(jī)械手、凸輪定位單元、伺服執(zhí)行單元、電磁閥控制單元、送料單元、能源供應(yīng)單元和用戶接口單元。主控制器根據(jù)各工位機(jī)構(gòu)的狀態(tài)信號(hào)對(duì)各工位機(jī)構(gòu)進(jìn)行啟動(dòng)或停止，并發(fā)送控制信號(hào)控制各工位機(jī)構(gòu)的動(dòng)作，實(shí)現(xiàn)了全自動(dòng)的多工位并行操作，因此提高了裝配效率。
文檔編號(hào)G05B19/418GK101639685SQ20081012997
公開日2010年2月3日 申請(qǐng)日期2008年7月30日 優(yōu)先權(quán)日2008年7月30日
發(fā)明者周云壇, 安旺軍, 覃宇平 申請(qǐng)人:比亞迪股份有限公司