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专利号: 2018113021856
申请人: 北部湾大学
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
联系人

摘要:

权利要求书:

1.一种板形工件包边方法,其特征是:方法所述的总体配置包括基台、下料机构、包成件、下料车、上料车、待包件、上料机构、馈带机构和被包件;基台作为系统总体装置的主体工作台、机箱体和工作、承载面,坐落于工作场中间偏右处;下料机构作为系统装置工作的包成件抓持、转移、下放机构,装配于基台上面的左端;包成件作为系统装置工作的对象-已包边完成工件,由下料机构抓持、转移、下放,依次置于下料车内;下料车作为承载、运送包成件的转运设备,暂停于基台的左侧,处于待装载定位位置;上料车作为承载、运送待包件的转运设备,暂停于基台的外侧,处于待卸载定位位置;待包件作为系统装置工作的对象—待包边工件,依次由上料机构抓持、转移、下放,按压于基台上面中部的工作位;上料机构作为系统装置工作的待包件抓持、转移、下放、按压机构,装配于基台上面的右外端;馈带机构

8作为包边胶带的馈送机构,装配于基台上面的上料机构右侧;被包件作为正在被包边的工件,由上料机构抓持、转移、下放,按压于基台上面中部的工作位;

板形工件包边系统软件结构包括上料部、下料部、主旋部、馈带部和抽气部;其中上料部包括上料臂和上料杆两模块,下料部包括下料臂和下料杆两模块,主旋部包括主电机模块,馈带部包括摆臂部、甩刀部和加热部,抽气部包括上料阀模块和下料阀模块;

上料部利用上料臂给定摆角信号αR,通过上料臂运行控制环节Cα最终控制、操作上料臂的上料臂旋摆电机Mα的运行状态;利用上料杆给定上缩位移信号dTFR和上料杆给定下伸位移信号dSFR,通过上料杆运行控制环节CdF最终控制、操作上料杆的上料杆伸缩电机定子绕组LTF的工作状态;

下料部利用上料臂给定摆角信号βR,通过下料臂运行控制环节Cβ最终控制、操作上料臂的上料臂旋摆电机Mβ的运行状态;利用下料杆给定上缩位移信号dBR,通过下料杆运行控制环节CdB最终控制、操作下料杆的下料杆伸缩电机定子绕组LTB的上缩运行工作状态;

主旋部利用主电机给定转角信号nR,通过主电机运行控制环节Cn最终控制、操作主电机MM的运行状态;

板形工件包边方法的动作时序为:时点0.上、下料吸盘触压已处于高压状态;时点1.

上、下料杆上缩→上、下料吸盘触压转为低压状态;时点2.上、下料杆上缩到位→维持;时点

3.上料臂内摆,下料臂外摆;时点4.上料臂内摆到位,下料臂外摆到位→上、下料杆下伸;时点5.上、下料杆下伸到位→上、下料吸盘触压高压,上、下料气管放气,馈带机构之弹臂内靠;→时点6.上、下料吸盘触压低压,弹臂靠紧,胶带贴敷;下料杆上缩;时点7.胶带贴实,主电机启动,切刀刀刃预热;下料杆上缩到位;时点8.主电机转到1位→切刀加热;时点9.主电机转到2位→切头内甩,切刀退热;时点10.主电机转到3位→切头外摆,切刀退热;弹臂归位;→时点11.上料杆上缩→上料吸盘触压放压;时点12.上、下料臂外摆;时点13.上料杆上缩到位;时点14.上料臂外摆到位→上料杆下伸;下料臂内摆到位→下料杆下伸;时点15.

上、下料杆下伸到位→上、下料吸盘触压低压;上、下料气管抽气;时点16.上、下料气管抽气维持→上、下料吸盘触压高压;返回。

2.根据权利要求1所述的板形工件包边方法,其特征是:

基台为系统总体装置的主体工作台、机箱体和工作、承载面;旋座作为承载并带动被包件旋转的机件,通过其配轴孔与主轴,即主电机的输出轴紧固配接;测数器作为感知、检测、传送旋座转角的器件,根植安装于基台上面的主电机右侧,旋座下方,其上端与旋座下面留有3mm距离;主电机作为系统装置工作的主动力和系统执行器件,嵌装于基台的中部偏左位,其输出轴与旋座配接;操作盘作为系统工作的人机交互键盘操作面,以抽拉结构内嵌装配于基台内侧偏右的槽室内;

下料气管作为为下料取得负压的抽气管线,引自下料,穿过下料伸缩杆,再穿入下料臂、下料柱和基台,引到抽气系统;下料臂作为下料机构的转移运动悬臂梁机构,首端作为转轴端装配于的下料柱顶部,尾端作为工作端装配有下料伸缩杆;下料柱作为下料机构的主支撑结构,上端装配下料臂,下端安装于基台的左端中部;下料伸缩杆作为下料机构的提起、下放机构,装配于下料臂的工作端,下端装配下料吸盘;下料吸盘作为下料机构的抓持、转移、下放的终端机件,为柔性材料伞形机构,以其顶端装配于下料伸缩杆的下端。

3.根据权利要求1所述的板形工件包边方法,其特征是:

板形工件包边系统软件总体流程以人工检查、确认工作准备状态(如电、水、压力液、工件、上、下料待机状态等准备就绪)和程序的机器自检开始;

如果确认无误且自检通过,则通过各部待机位设置、确认和操作盘的板形工件包边系统人机界面操作,进行诸如上料臂摆角取料位α00、下料臂摆角放料位β00、下料臂摆角取料位β10、上料臂摆角放料位α10的系统参数设置;通过各部相对工件各工位设置、确认和操作盘的板形工件包边系统人机界面操作,进行诸如下料臂摆角取、放料位信号αN值、下料臂摆角取、放料位信号βN值、主电机转到1位信号n1值、主电机转到2位信号n2值和主电机转到3位信号n3值的系统参数设置;通过操作盘的板形工件包边系统人机界面操作,进行诸如拟包工件数N和工件单重WWP的工件参数设置;

通过操作盘的板形工件包边系统人机界面操作,进行诸如主电机给定转角信号nR、主电机转角反馈信号n、主电机转角偏差信号△n、主电机转角控制信号nC、馈带机构回摆位移反馈信号dWf、回摆位移偏差信号△sW、弹臂靠紧压力给定信号sBPR、弹臂靠紧压力反馈信号sBP、循环次数i的全局变量设置,和诸如上料臂给定摆角信号αR、上料臂转角偏差信号△α、上料臂摆角反馈信号α;下料臂给定摆角信号βR、下料臂转角偏差信号△β、下料臂摆角反馈信号β;上料杆给定上缩位移信号dTFR、上料杆上缩到位信号sTF、上料杆上缩位移偏差信号△dTF、上料杆下伸位移偏差信号△dSF、上料杆伸缩位移反馈信号dF,上料杆触压信号sF;下料杆给定上缩位移信号dBR、下料杆上缩位移偏差信号△dTB、下料杆上缩到位信号sTB、下料杆触压信号sB的局部变量设置;

最后,操作启动;

第0步:变量n、△n、△sW、sBPR、sBP、i、△α、α、△β、β、sTF、△dTF、△dSF、dF、sF、△dTB、sTB和sB初始化;

第1步:运行上料取放程流程;

第2步:运行包带流程;

第3步:运行上料返程流程;

第4步:运行下料臂内摆流程;

第5步:循环次数计数;

第6步:如果循环次数i未达到拟包工件数N,则继续循环,进入第6步;否则,进入第12步;

第7步:同时运行上料取放程流程和下料取放程流程;

第8步:运行包带流程;

第9步:同时运行下料杆回缩流程和上料返程流程;

第10步:循环次数计数;

第11步:如果循环次数i未达到拟包工件数N,则继续循环,返回第7步;否则,结束;

第12步:运行下料取放程流程;

第13步:运行下料杆回缩流程;

结束。

4.根据权利要求1所述的板形工件包边方法,其特征是:

板形工件包边装置的主电机控制系统由比较环节 主电机运行控制环节Cn、主电机控制系统放大环节AM、主电机MM和主电机转角检测-反馈环节Sn构成;

主电机给定转角信号nR与主电机转角反馈信号n在存储于控制器芯片U的比较环节 中比较,产生主电机转角偏差信号△n;经存储于控制器芯片U的主电机运行控制环节Cn计算处理,主电机转角偏差信号△n转换成为主电机转角控制信号nC;在主电机控制系统放大环节AM中,主电机转角控制信号nC控制该环节的PWM输出电压,即主电机运行驱动信号eM所表征的驱动电压;主电机运行驱动信号eM的驱动电压驱动主电机MM,转换产生主电机转角输出信号nout;经主电机转角检测-反馈环节Sn检测、反馈,主电机转角输出信号nout以主电机转角反馈信号n引入比较环节主电机给定转角信号nR在比较环节 中依如下逻辑给定:开始→nR赋值n1;当n增加并达到n1→nR赋值n2;当n增加并达到n2→nR赋值n3→结束;比较环节 的传函模型为:△n=nR-n;

主电机运行控制环节Cn的传函模型为:主电机转角控制信号nC脉宽τnC依控制触发脉冲单位计算周期占空比τnC(k+1)=△n(k)[1-(πnMeRPMWWP/(9.8TCMPM))k]近似计算,其中nMe为主电机MM的额定转数,RPM为旋座1.1的计算半径,TCM为由试验得出的主电机MM结构常数,PM为主电机MM的额定功率,k为单位计算周期次第数。