机器人堆垛系统中实现机械手飞抓控制的方法技术方案

本发明专利技术涉及一种机器人堆垛系统中实现机械手飞抓控制的方法，包括机器人、PLC控制系统、第一光电传感器及第二光电传感器，其中，两个所述的光电传感器平行置于辊道上游，且第一光电传感器及第二光电传感器的中间点位于与机械手中心距离为S的两个棍子之间，其中，机器人堆垛系统在抓取物料的过程中使机械手与物料能够达到同步位移，在机械手与物料保持相对静止的情况下，进行物料的堆垛搬运，并根据两个光电传感器发出的触发信号，调整机械手的角度，使堆垛后的物料堆放整体。采用该种方法的机器人堆垛系统，能够实现物料的飞抓，可以稳定、准确、安全的抓取物料；且安装方便、成本低廉、实用性强，能较大加快工业化生产节拍，提高生产效率和产能。

Robot grasping control method in robot stacking system

The invention relates to a method for realizing the flying grab control of a manipulator in a robot stacking system, comprising a robot, a PLC control system, a first photoelectric sensor and a second photoelectric sensor, wherein the two photoelectric sensors are placed parallel to the upstream of the roller, and the middle point of the first photoelectric sensor and the second photoelectric sensor are located. The robot stacking system enables the robot and the material to achieve synchronous displacement in the process of grabbing the material, and carries out the material stacking and handling under the condition that the robot and the material remain relatively stationary, and according to the trigger signals from the two photoelectric sensors. Adjust the angle of the manipulator so that the stacked materials can be stacked together. The robot stacking system using this method can realize the material flying grabbing, can grasp the material stably, accurately and safely, and is easy to install, low cost, strong practicability, can greatly accelerate the pace of industrial production, improve production efficiency and productivity.

【技术实现步骤摘要】
机器人堆垛系统中实现机械手飞抓控制的方法
本专利技术涉及机械领域，尤其涉及机械手物料堆垛
，具体是指一种机器人堆垛系统中实现机械手飞抓控制的方法。
技术介绍
近年来，随着一些企业生产规模的扩大，对生产的流水线的要求也逐步提高，比如，近年来随着科学技术的不断进步，玻璃生产厂家对于提高产能提出了越来越高的要求，希望通过自动化技术不断提高生产节拍，从而提高生产效率和产能。现有技术中，在一些流水线上，机械手在抓取物料的过程中往往需要先将辊道停止，然后机械手才开始进行抓取，使得生产周期变长，如在一些玻璃的堆垛流水线中，需辊道上玻璃停止后，机械手再去抓取玻璃，停止的过程将导致抓取玻璃的周期变长，影响堆垛的效率，进而使生产效率和产能降低。
技术实现思路
本专利技术的目的是克服上述现有技术的缺点，提供了一种能有效提高生产效率，适用范围广泛的机器人堆垛系统中实现机械手飞抓控制的方法。为了实现上述目的，本专利技术的机器人堆垛系统中实现机械手飞抓控制的方法具体如下：该机器人堆垛系统中实现机械手飞抓控制的方法，所述的机器人堆垛系统包括机器人、PLC控制系统、第一光电传感器及第二光电传感器，其中，所述的第一光电传感器及第二光电传感器平行置于辊道上游，且所述的第一光电传感器及第二光电传感器的中间点位于与机械手中心距离为S的两个棍子之间，所述的机械手为所述的机器人的一部分，其主要特点是，所述的方法包括以下步骤：(1)辊道开始输送物料，所述的物料的与所述的辊道平行的面的形状为矩形，其中辊道运动速度为V；(2)所述的第一光电传感器及第二光电传感器开始工作，并分别在各自检测到物料时，将其检测到的触发信号发送至所述的PLC控制系统；(3)在所述的第一光电传感器及第二光电传感器均发出所述的触发信号后，经过系统预设的时间t后，所述的PLC控制系统通过modbus通讯协议的方式向所述的机器人发送开始运动信号，其中，所述的系统预设的时间t为：其中，t1为所述的第一光电传感器发送所述的触发信号的时间，t2为所述的第二光电传感器发送所述的触发信号的时间，a为系统预设的所述的机器人进行加速运动时的加速度；(4)以所述的第一光电传感器及第二光电传感器发出的所述的触发信号为依据，所述的机器人向所述的第一光电传感器与第二光电传感器中先发送触发信号的光电传感器的方向旋转，并进行加速运动，其中，所述的机器人的旋转角度&为：其中，H为第一光电传感器与第二光电传感器之间的距离；(5)当所述的机器人的运动速度与所述的辊道运动速度V相同时，所述的机器人停止加速，并进行匀速运动，此时，所述的机械手的中心与所述的物料的中心重合，且机械手的抓手边与所述的物料的边缘相平行，其中，当所述的机械手的运动速度从零达到与所述的辊道运动速度V相同的运动速度时，所述的机械手经过的距离L为：(6)所述的机器人通过所述的modbus通讯协议的方式将匀速运动的信息发送给所述的PLC控制系统；(7)所述的PLC控制系统控制所述的机器人抓取并搬运所述的物料。较佳地，所述的步骤(2)具体包括以下步骤：(21)所述的第一光电传感器及第二光电传感器分别进行检测，并分别判断所述的物料是否进入所述的第一光电传感器与第二光电传感器的检测范围；(22)若所述的第一光电传感器及第二光电传感器均未检测到所述的物料，则返回上述步骤(21)，若所述的第一光电传感器与第二光电传感器中的任一光电传感器检测到所述的物料则继续后续步骤(23)；(23)所述的第一光电传感器与第二光电传感器中先检测到所述的物料的光电传感器先将所述的触发信号发送至所述的PLC控制系统，所述的PLC控制系统记录该光电传感器发送所述的触发信号的时间；(24)所述的第一光电传感器与第二光电传感器中未检测到所述的物料的光电传感器继续进行检测，判断所述的物料是否进入该光电传感器的检测范围；(25)若所述的物料进入所述的第一光电传感器与第二光电传感器中未检测到所述的物料的光电传感器的检测范围时，则继续后续步骤(26)，所述的第一光电传感器与第二光电传感器中未检测到所述的物料的光电传感器为后检测到所述的物料的光电传感器，否则返回上述步骤(24)；(26)所述的后检测到所述的物料的光电传感器将所述的触发信号发送至所述的PLC控制系统，所述的PLC控制系统记录该光电传感器发送所述的触发信号的时间。较佳地，所述的步骤(4)具体包括以下步骤：(41)以所述的第一光电传感器及第二光电传感器发出的所述的触发信号为依据，所述的机器人绕法兰盘向所述的第一光电传感器与第二光电传感器中先发送触发信号的光电传感器的方向旋转，旋转角度为&；(42)所述的机器人进行沿所述的辊道进行加速运动，运动方向与物料前进方向一致，即所述的机器人以工具坐标系为坐标水平于所述的辊道运动，加速度为a。较佳地，所述的机械手上包括气缸、真空发生器及吸盘，所述的步骤(7)具体包括以下步骤：(71)所述的PLC控制系统通过该PLC控制系统的I/O输出端控制所述的机械手上的所述的气缸动作，伸出所述的吸盘，使所述的吸盘与所述的物料相接触；(72)所述的PLC控制系统通过该PLC控制系统的I/O输出端控制所述的真空发生器工作，将所述的吸盘吸真空；(73)所述的真空发生器将真空完成信号输送至所述的PLC控制系统的I/O输入端；(74)所述的PLC控制系统通过所述的modbus通讯协议的方式控制所述的机器人开始沿系统预设的路径进行物料的搬运，实现飞抓。较佳地，所述的第一光电传感器及第二光电传感器的中间点与所述的机械手中心的距离S可根据实际情况进行调整。较佳地，所述的第一光电传感器及第二光电传感器之间的距离为1至1.5m。采用本专利技术的机器人堆垛系统中实现机械手飞抓控制的方法，利用第一光电传感器与第二光电传感器之间的距离、第一光电传感器与第二光电传感器检测到物料额时间差、第一光电传感器与第二光电传感器中心点与机械手中心点的距离、辊道的速度以及机械手的加速度的参数设定，使得机械手可以在辊道运送物料的过程中，使得机械手与物料之间呈一种相对静止的运动状态。在该机械手与物料相对静止的状态下，机械手对物料进行抓取，可以省去现有技术中须将辊道停止，再进行抓取的步骤，使工作效率得到提高，且机械手在抓取前以第一光电传感器与第二光电传感器发送的触发信号为依据进行旋转，使机械手的抓手边与所述的物料的边缘相平行，这样可以令抓取的物料在堆垛时可以对方整齐；本专利技术的机器人堆垛系统中实现机械手飞抓控制的方法可以稳定、准确、安全的抓取物料；且本方法安装方便、成本低廉、实用性强，能较大加快工业化生产节拍，提高生产效率和产能。附图说明图1为本专利技术的机器人堆垛系统中实现机械手飞抓控制的方法的结构示意图。图2为本专利技术的机器人堆垛系统中实现机械手飞抓控制的方法在一实施例中的抓取状态示意图。图3为本专利技术的机器人堆垛系统中实现机械手飞抓控制的方法在一实施例中的抓取物料的流程图。附图说明1第一光电传感器、第二光电传感器2辊道3机器人机械臂4机器人5机械手6物料堆垛台7PLC控制系统8机械手控制柜9玻璃10机械手中心具体实施方式为了能够更清楚地描述本专利技术的
技术实现思路
，下面结合具体实施例来进行进一步的描述。图1为本专利技术的机器人堆垛系统中实现机械手飞抓控制的方法本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种机器人堆垛系统中实现机械手飞抓控制的方法，所述的机器人堆垛系统包括机器人、PLC控制系统、第一光电传感器及第二光电传感器，其中，所述的第一光电传感器及第二光电传感器平行置于辊道上游，且所述的第一光电传感器及第二光电传感器的中间点位于与机械手中心距离为S的两个棍子之间，所述的机械手为所述的机器人的一部分，其特征在于，所述的方法包括以下步骤：(1)辊道开始输送物料，所述的物料的与所述的辊道平行的面的形状为矩形，其中辊道运动速度为V；(2)所述的第一光电传感器及第二光电传感器开始工作，并分别在各自检测到物料时，将其检测到的触发信号发送至所述的PLC控制系统；(3)在所述的第一光电传感器及第二光电传感器均发出所述的触发信号后，经过系统预设的时间t后，所述的PLC控制系统通过modbus通讯协议的方式向所述的机器人发送开始运动信号，其中，所述的系统预设的时间t为：

【技术特征摘要】
1.一种机器人堆垛系统中实现机械手飞抓控制的方法，所述的机器人堆垛系统包括机器人、PLC控制系统、第一光电传感器及第二光电传感器，其中，所述的第一光电传感器及第二光电传感器平行置于辊道上游，且所述的第一光电传感器及第二光电传感器的中间点位于与机械手中心距离为S的两个棍子之间，所述的机械手为所述的机器人的一部分，其特征在于，所述的方法包括以下步骤：(1)辊道开始输送物料，所述的物料的与所述的辊道平行的面的形状为矩形，其中辊道运动速度为V；(2)所述的第一光电传感器及第二光电传感器开始工作，并分别在各自检测到物料时，将其检测到的触发信号发送至所述的PLC控制系统；(3)在所述的第一光电传感器及第二光电传感器均发出所述的触发信号后，经过系统预设的时间t后，所述的PLC控制系统通过modbus通讯协议的方式向所述的机器人发送开始运动信号，其中，所述的系统预设的时间t为：其中，t1为所述的第一光电传感器发送所述的触发信号的时间，t2为所述的第二光电传感器发送所述的触发信号的时间，a为系统预设的所述的机器人进行加速运动时的加速度；(4)以所述的第一光电传感器及第二光电传感器发出的所述的触发信号为依据，所述的机器人向所述的第一光电传感器与第二光电传感器中先发送触发信号的光电传感器的方向旋转，并进行加速运动，其中，所述的机器人的旋转角度&为：其中，H为第一光电传感器与第二光电传感器之间的距离；(5)当所述的机器人的运动速度与所述的辊道运动速度V相同时，所述的机器人停止加速，并进行匀速运动，此时，所述的机械手的中心与所述的物料的中心重合，且机械手的抓手边与所述的物料的边缘相平行，其中，当所述的机械手的运动速度从零达到与所述的辊道运动速度V相同的运动速度时，所述的机械手经过的距离L为：(6)所述的机器人通过所述的modbus通讯协议的方式将匀速运动的信息发送给所述的PLC控制系统；(7)所述的PLC控制系统控制所述的机器人抓取并搬运所述的物料。2.根据权利要求1所述的机器人堆垛系统中实现机械手飞抓控制的方法，其特征在于，所述的步骤(2)具体包括以下步骤：(21)所述的第一光电传感器及第二光电传感器分别进行检测，并分别判断所述的物料是否进入所述的第一光电传感器与第二光电传感器的检测范围；(22)若所述的第一光电传感器及第二光电传感器均未检测到所述的物料，则返回上述步骤(21)，若所述的第一光电传感器与第二光电传感器中的任一光电传感器检测到所述的物料则继续后续步骤(23)；(2...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈坤，陆定军，刘鹏飞，候巧玲，余廷欢，伍文昊，臧东东，姚升，
申请(专利权)人：中建材凯盛机器人上海有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31