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专利号: 2017108627999
申请人: 徐州德坤电气科技有限公司
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-05-14
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种自动胀管系统三工位翅片总成取码单元的控制方法,三工位翅片总成取码单元(4)包括三工位平移转运装置(41)、工件进料取码装置(42)和工件出料取码装置(43);

三工位平移转运装置(41)左右方向设置,包括左、中、右三个转运工位,三工位平移转运装置(41)包括平移转运支撑架(411)、工件平移转运托架(412)和平移转运托架驱动;工件平移转运托架(412)通过左右方向水平架设在平移转运支撑架(411)上的平移转运托架导轨活动安装在平移转运支撑架(411)上,工件平移转运托架(412)对应中转运工位和右转运工位位置、或左转运工位和中转运工位位置设置为两件,且两件工件平移转运托架(412)通过连接机构互相固定连接,至少一件工件平移转运托架(412)上安装有平移转运托架驱动,工件平移转运托架(412)上还设有工件夹持定位机构;三工位平移转运装置(41)的中转运工位上还设有工件抓取码放机械臂(413),工件抓取码放机械臂(413)至少包括沿前后水平方向的Y坐标驱动机构、沿竖直方向的Z坐标驱动机构、沿左右水平方向的X坐标轴为旋转轴的A坐标旋转驱动机构和设置在工件抓取码放机械臂(413)末节端部的工件抓取码放机械手,工件抓取码放机械手上设有工件夹持机构;

工件进料取码装置(42)设置在三工位平移转运装置(41)的左转运工位或右转运工位的正后方,工件进料取码装置(42)包括进料抓取码放机械臂(421)和进料托盘(422);进料抓取码放机械臂(421)至少包括沿前后水平方向的Y坐标驱动机构、沿竖直方向的Z坐标驱动机构和设置在进料抓取码放机械臂(421)末节端部的进料抓取码放机械手,进料抓取码放机械手上设有工件夹持机构;进料托盘(422)定位设置在三工位平移转运装置(41)的正后方;

工件出料取码装置(43)设置在三工位平移转运装置(41)的右转运工位或左转运工位的正后方,工件出料取码装置(43)包括出料抓取码放机械臂(431)和出料托盘(432);出料抓取码放机械臂(431)至少包括沿前后水平方向的Y坐标驱动机构、沿竖直方向的Z坐标驱动机构和设置在出料抓取码放机械臂(431)末节端部的出料抓取码放机械手,出料抓取码放机械手上设有工件夹持机构;出料托盘(432)定位设置在三工位平移转运装置(41)的正后方;

空调器翅片总成自动胀管系统的电控单元的工业控制计算机分别与进料抓取码放机械臂(421)、工件平移转运托架(412)的工件夹持定位机构、工件平移转运托架(412)的平移转运托架驱动、工件抓取码放机械臂(413)、出料抓取码放机械臂(431)电连接;

其特征在于,控制方法具体包括以下步骤:

a.工作准备:初始状态时,工件平移转运托架(412)停滞在正对三工位平移转运装置(41)的中转运工位和右转运工位的初始位置,工件平移转运托架(412)上的工件夹持定位机构处于张开的初始状态;工件抓取码放机械臂(413)处于正对且远离工件平移转运托架(412)的初始状态、且工件抓取码放机械臂(413)的工件夹持机构处于张开的初始状态;进料抓取码放机械臂(421)处于正对且远离进料托盘(422)的初始位置、且进料抓取码放机械臂(421)的工件夹持机构处于张开的初始状态;出料抓取码放机械臂(431)处于正对且远离出料托盘(432)的初始位置、且出料抓取码放机械臂(431)的工件夹持机构处于张开的初始状态;当载有按设定数量码放的待胀管翅片总成工件的进料托盘(422)被人工或自动导引运输车自上道工序流转到本三工位平移转运装置(41)正后方的进料设定停放位置、空载的出料托盘(432)被人工或自动导引运输车流转到本空调器翅片总成自动胀管系统的三工位平移转运装置(41)正后方的出料设定停放位置时,空调器翅片总成自动胀管系统开始工作;

b.待胀管翅片总成的抓取与码放:空调器翅片总成自动胀管系统的工件进料回路首先开始工作,工业控制计算机发出指令控制进料抓取码放机械臂(421)按照预定程序及计算坐标动作,进料抓取码放机械手的正面面对进料托盘(422)上的按设定数量码放的待胀管翅片总成、位于待胀管翅片总成正上方,计数回路同步开始工作,然后进料抓取码放机械臂(421)沿Z坐标下移至设定的抓取距离后工业控制计算机控制进料抓取码放机械臂(421)的工件夹持机构夹持动作对位于进料托盘(422)上的顶层第一件待胀管翅片总成进行夹持抓取,抓取后进料抓取码放机械臂(421)沿Z坐标上移设定距离使第一件待胀管翅片总成与下面的待胀管翅片总成脱离,然后进料抓取码放机械臂(421)沿Y坐标前移至三工位平移转运装置(41)的右转运工位的正上方,然后进料抓取码放机械臂(421)沿Z坐标下移至待胀管翅片总成贴靠在三工位平移转运装置(41)的右转运工位上的工件平移转运托架(412)上表面的设定码放距离后工业控制计算机控制进料抓取码放机械臂(421)的工件夹持机构张开动作对第一件待胀管翅片总成进行码放,然后进料抓取码放机械臂(421)复位至初始状态,完成第一件待胀管翅片总成的抓取与码放;

c.工件平移转运托架变换工位:空调器翅片总成自动胀管系统的平移转运控制回路开始工作,工业控制计算机发出指令控制工件平移转运托架(412)的工件夹持定位机构夹持动作对第一件待胀管翅片总成进行夹持定位,然后工业控制计算机控制工件平移转运托架(412)的平移转运托架驱动动作使两件工件平移转运托架(412)同步沿平移转运托架导轨在平移转运支撑架(411)上向左方坐标步进移动一个工位的设定距离并定位,载有第一件待胀管翅片总成的工件平移转运托架(412)位于三工位平移转运装置(41)的中转运工位上,完成两件工件平移转运托架(412)整体的变换工位;

d.工件交接:工件交接抓取码放回路和转位随行控制回路开始工作,工业控制计算机发出指令控制工件抓取码放机械臂(413)按照预定程序及计算坐标动作,工件抓取码放机械手的正面面对位于三工位平移转运装置(41)的中转运工位上的工件平移转运托架(412)上的第一件待胀管翅片总成,然后工件抓取码放机械臂(413)沿Z坐标下移至设定的抓取距离后工业控制计算机控制工件抓取码放机械臂(413)的工件夹持机构夹持动作对位于工件平移转运托架(412)上的第一件待胀管翅片总成进行夹持抓取,同时工业控制计算机控制该工件平移转运托架(412)的工件夹持定位机构张开动作对第一件待胀管翅片总成进行交接,然后工件抓取码放机械臂(413)抓取着第一件待胀管翅片总成沿Z坐标上移至设定距离,同时工件抓取码放机械臂(413)的A坐标旋转驱动机构工作使工件抓取码放机械手在A坐标系内旋转90°使工件抓取码放机械手连同被抓取的第一件待胀管翅片总成处于待胀管端向上的竖直状态、且位于正对翅片总成转位随行单元(2)的正后方位置,然后工件抓取码放机械臂(413)沿Y坐标后移至第一件待胀管翅片总成贴靠在翅片总成转位随行单元(2)的后工作面上的设定距离,同时工业控制计算机发出指令使翅片总成转位随行单元(2)的后工作面上的工件夹持机构夹持动作对第一件待胀管翅片总成进行夹持定位,工件抓取码放机械臂(413)的工件夹持机构张开后工件抓取码放机械臂(413)复位至初始状态完成待胀管翅片总成的工件交接,工业控制计算机控制翅片总成转位随行单元(2)动作并前移至胀管机(1)进行胀管操作;

工件抓取码放机械臂(413)抓取着第一件待胀管翅片总成脱离工件平移转运托架(412)的同时工业控制计算机控制工件平移转运托架(412)的平移转运托架驱动动作使两件工件平移转运托架(412)同步沿平移转运托架导轨在平移转运支撑架(411)上向右方坐标步进移动一个工位的设定距离并定位恢复至初始状态,进料抓取码放机械臂(421)继续对进料托盘(422)上的第二件待胀管翅片总成进行抓取并码放在三工位平移转运装置(41)的右转运工位上的工件平移转运托架(412)上待命;

e.已完成胀管的翅片总成的抓取与码放:第一件待胀管翅片总成完成胀管后,工业控制计算机发出指令控制翅片总成转位随行单元(2)载着第一件已完成胀管的翅片总成动作并后移至三工位平移转运装置(41)的前端并定位、第一件已完成胀管的翅片总成处于面向三工位翅片总成取码单元(4)的状态;

然后工业控制计算机发出指令控制工件抓取码放机械臂(413)将第一件已完成胀管的翅片总成交接抓取并定位码放在待命状态的三工位平移转运装置(41)的中转运工位上的工件平移转运托架(412)上、同时该中转运工位上的工件平移转运托架(412)对第一件已完成胀管的翅片总成进行夹持定位,然后工业控制计算机发出指令控制两件工件平移转运托架(412)再次整体向左移动变换工位后载有第一件已完成胀管的翅片总成的工件平移转运托架(412)位于工件出料取码装置(43)的正前方、载有第三件待胀管翅片总成的工件平移转运托架(412)位于翅片总成转位随行单元(2)的正后方,然后工业控制计算机发出指令同时控制出料抓取码放机械臂(431)和工件抓取码放机械臂(413)动作将第一件已完成胀管的翅片总成抓取码放在出料托盘(432)上、将第三件待胀管翅片总成抓取码放在转位工装架(23)的后工作面上,完成第一件已完成胀管的翅片总成的码放,两件工件平移转运托架(412)再次右移一个工位恢复至初始状态待命;

以此类推,直至进料托盘(422)上的待胀管翅片总成全部完成胀管工序并依次码放在出料托盘(432)上,对进料托盘(422)和出料托盘(432)进行转运。

2.根据权利要求1所述的自动胀管系统三工位翅片总成取码单元的控制方法,其特征在于,所述的三工位平移转运装置(41)的左转运工位和右转位工位的正下方分别设有隔离纸板承载托盘,对应工件进料取码装置(42)的隔离纸板承载托盘是空载的隔离纸板承载托盘,对应工件出料取码装置(43)的隔离纸板承载托盘满载有对应进料托盘(422)上待胀管翅片总成数量的隔离纸板;

所述的步骤c中在完成第一件待胀管翅片总成的抓取与码放、且待两件工件平移转运托架(412)整体变换工位后工业控制计算机发出指令控制进料抓取码放机械臂(421)对位于进料托盘(422)上第二件待胀管翅片总成上方的隔离纸板进行抓取并平移码放至三工位平移转运装置(41)的右转运工位正下方的空载隔离纸板承载托盘上后进料抓取码放机械臂(421)复位至初始状态;

所述的步骤e中在将第一件已完成胀管的翅片总成抓取码放在出料托盘(432)上、且待两件工件平移转运托架(412)再次右移一个工位恢复至初始状态待命后工业控制计算机发出指令控制出料抓取码放机械臂(431)对位于三工位平移转运装置(41)的左转运工位正下方的满载隔离纸板承载托盘上的第一张隔离纸板进行抓取并平移码放至出料托盘(432)上的第一件已完成胀管的翅片总成上后出料抓取码放机械臂(431)复位至初始状态;

以此类推,直至完成所有翅片总成的胀管的同时将进料托盘(422)上的隔离纸板依次全部码放在空载的隔离纸板承载托盘上、将满载的隔离纸板承载托盘上的隔离纸板依次全部码放在各已完成胀管的翅片总成之间,对隔离纸板承载托盘进行转运。

3.根据权利要求1或2所述的自动胀管系统三工位翅片总成取码单元的控制方法,其特征在于,所述的进料抓取码放机械臂(421)的进料抓取码放机械手、工件平移转运托架(412)、工件抓取码放机械臂(413)的工件抓取码放机械手、出料抓取码放机械臂(431)的出料抓取码放机械手上均设有距离传感器,空调器翅片总成自动胀管系统的电控单元的工业控制计算机分别与距离传感器电连接;工业控制计算机通过距离传感器的反馈实现准确抓取和码放翅片总成或支撑钢板。

4.根据权利要求3所述的自动胀管系统三工位翅片总成取码单元的控制方法,其特征在于,所述的进料抓取码放机械臂(421)的进料抓取码放机械手、工件抓取码放机械臂(413)的工件抓取码放机械手、出料抓取码放机械臂(431)的出料抓取码放机械手均还包括沿竖直方向的Z坐标轴为旋转轴的C坐标旋转驱动机构和模式识别传感器,空调器翅片总成自动胀管系统的电控单元的工业控制计算机分别与进料抓取码放机械臂(421)的进料抓取码放机械手、工件抓取码放机械臂(413)的工件抓取码放机械手、出料抓取码放机械臂(431)的出料抓取码放机械手的C坐标旋转驱动机构和模式识别传感器电连接;

在各机械手抓取翅片总成前工业控制计算机根据模式识别传感器的反馈建立数学模型,并将该数学模型与内置的数据模型进行比较后工业控制计算机通过控制C坐标旋转驱动机构对机械手的形位进行纠偏后再进行抓取。

5.根据权利要求1或2所述的自动胀管系统三工位翅片总成取码单元的控制方法,其特征在于,所述的工件平移转运托架(412)上的平移转运托架驱动是伺服电机,伺服电机的输出轴上固定安装有驱动齿轮,所述的平移转运托架导轨是与驱动齿轮齿部配合并啮合的齿条结构;工业控制计算机通过控制伺服电机的正反转实现驱动齿轮带动工件平移转运托架(412)在平移转运托架导轨上左右移动。

6.根据权利要求1或2所述的自动胀管系统三工位翅片总成取码单元的控制方法,其特征在于,所述的工件平移转运托架(412)上的平移转运托架驱动是伸缩控制机构,伸缩控制机构的机体端固定安装在平移转运支撑架(411)上、伸缩端与工件平移转运托架(412)安装连接;工业控制计算机通过控制伸缩控制机构的伸缩实现工件平移转运托架(412)在平移转运托架导轨上左右移动。

7.根据权利要求6所述的自动胀管系统三工位翅片总成取码单元的控制方法,其特征在于,所述的伸缩控制机构是气缸,气缸通过气动管路与气动控制阀组连接,气动控制阀组与压力气源连接,气动控制阀组与空调器翅片总成自动胀管系统的电控单元的工业控制计算机电连接;工业控制计算机通过控制气动控制阀组的动作使气缸伸缩实现工件平移转运托架(412)在平移转运托架导轨上左右移动。