[发明专利]多轴机械手控制方法及控制装置

说明书

技术领域

本发明涉及机械自动化控制技术领域，具体涉及用于多轴机械手的控制方法，以及实施该方法的控制装置。

背景技术

目前的数控装置由作为数控装置的主要功能即控制机械的控制系统；以及提供用于进行使工作机械动作的过程控制、参数设定、工具数据设定等输入输出功能的操作系统构成，联合起来形成数控系统起作用。在这样的数控系统中，控制机械的控制部和位于其外部的操作部连接，当从控制部对操作部发出处理要求时，如果不接收就视为异常。但是在数控装置中，从以往就具有的计算机内，使用形状数据检测机械部位、工具、家具、材料之间的冲突，而来防止冲突的冲突防止功能；而且，在以往主要使用二维平面内的形状，进行冲突检查，今年正发展为利用三维的形状数据来检测冲突。

综上所述，因为只把操作部是否接收到作为判断基准，所以只能对其异常作出判断，要作出高进度的判断检测并实现故障处理，就需要较多的处理时间，造成机械控制的执行周期短于故障处理时间，导致系统异常并损坏机械设备。

结合现在机械自动化控制领域，机械数字控制的功能运转模式单一，无可选择性，因为没有完善的故障检测修复理念，更达不到自动控制异常操作停止循环过程并自动关闭系统流程的保护功能，所以不具备组合式功能多重搭配的条件，从而无法满足标准越来越高的机械制造业发展趋势，目前已经实现的自动故障处理方法业只能对其操作控制整体上的明显异常作出判断处理，对其具体执行环节上的信号故障还没有较为完备的解决措施，如机械臂上位移上、下、后退及前进信号故障，如移动速度与加速度超出标准速率范围等信号故障。

而且，随着机械制造业已经普遍转向机械操作的数字化、自动化工作流程，各种为了能够满足不同类型机械臂操作的伺服控制系统开发已被成功认可并投入机械产品的生产中使用，其结构组成简单，易于机械手操作，然其伺服功能的实现不仅需要相关的动力伺服机构支持更需要相应的操作控制结构，尤其是为了支持功能多样化改进的全自动化操作控制系统就需增加显示装置显示操作指令所表达的功能步骤；现如今，其产品生产过程的严格流程管理及其规格的不定期变化要求生产设备的操作控制系统功能的多样化，更利于机械设备生产使用时的参数量值修改，即功能性程序的修改。

总之，需要一种全新合理的机械控制方法及系统来有效解决上述问题。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种多种应用程序模块化，可简便地选择组合应用，维护方便快捷，兼容开放式与固定式两种操作模式的多轴机械手的控制方法，以及实施该方法的控制装置。

本发明为实现上述目的所采用的技术方案为：

一种多轴机械手控制方法，其特征在于，其包括以下步骤：

(1)制备一多轴机械手本体，在该本体上分别设置一控制箱和一操作器，并彼此通过控制电路电性连接；

(2)在所述控制箱内设置伺服驱动器、控制器、机械手输入/输出转接板、紧急停止电路板、射出机输入/输出连接板和电源，其中，所述的伺服驱动器，控制器，机械手输入/输出转接板，紧急停止电路板和射出机输入/输出连接板均与所述电源相连接；

(3)在步骤(2)所述控制器中设置主控系统，其包括数据运算模块，信号处理模块，自动检测模块，手动/自动控制模块，输入/输出控制模块，中途故障控制模块，紧急停止控制模块和存储模块；

(4)当开机工作时，启动自动检测模块，并调用预先设置的检测程序，检测是否存在故障，将机械手恢复到原点位置，然后通过所述操作器的按键控制，选择功能模块，通过手动/自动控制模块，设定指令数据，或调用存储模块中预先设置的基础数据；

(5)将步骤(4)中设定的指令数据或基础数据，经过数据运算模块处理后，传输至信号处理模块，经信号处理模块处理后，将处理后的信号传输至输入/输出控制模块，然后由输入/输出控制模块发出指令信号；

(6)步骤(5)所述指令信号通过输入/输出端口，分别传输至伺服驱动器，机械手输入/输出转接板和射出机输入/输出连接板，实现对机械手的控制；

(7)中途故障控制模块自动捡测机械手的运行情况，并记录故障信息，当机械手出现故障时，实现控制器自动报警，并跳出死循环状态；紧急停止控制模块控制机械手紧急停止，实现紧急停止后，机械手立即停止所有动作。

步骤(2)所述的手动/自动控制模块，通过教导程序实现，其包括一般I/O，成型I/O和周边I/O主要功能设定，并通过添加、修改及调用程序实现功能转换或叠加。