基于变频电机的节能注塑机器人及其控制方法技术

本发明专利技术公开了一种基于变频电机的节能注塑机器人及其控制方法，包括一注塑机本体，该注塑机本体包括有油泵电机，还包括一位于注塑机本体上的机械手、设置于注塑机本体上的用于控制机械手的机械手控制系统。方法包括：启停步骤、夹紧步骤、引拔向后步骤、旋出步骤、倒角步骤、松开步骤、倒正步骤、旋入步骤、引拔向前步骤。本发明专利技术的油泵电机采用变频电机，通过采用冷却停机的方法，达到节能三分之一以上的效果，结合变频电机的特性，效果更好。

Energy saving injection molding robot based on frequency conversion motor and control method thereof

The invention discloses an energy-saving injection molding robot motor and its control method based on ontology, including a body of the injection molding machine, injection molding machine includes an oil pump motor, which is used for manipulator control system to control the manipulator a manipulator, the injection molding machine body is arranged on the injection molding machine body. The method comprises the steps of starting and stopping, clamping steps, drawing, backward steps, screwing out steps, chamfering steps, releasing steps, reverse steps, screwing in steps and drawing forward steps. The oil pump motor of the invention adopts frequency conversion motor, achieves the effect of saving energy by more than 1/3 by adopting a cooling stop method, and combines the characteristics of the variable-frequency motor to achieve better effect.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种注塑机器人及其控制方法，尤其涉及一种基于变频电 机的节能注塑机器人及其控制方法。
技术介绍
现有技术中，针对注塑机的节能问题，有许多的解决方案，可以通过 控制模拟量或者通过改变机械结构来达到节能的效果，诸如申请号为200710069994.2的专利公开的节能控制系统，通过控制压力以及流量达到 节能的效果，但测量计算的量多，控制方法繁琐；又诸如申请号为 01137653.8的专利公开的注塑机节能变频调速器及节能方法，它通过增设 具有频率计算装置的信号处理装置来控制注塑机电机的转速，达到节能的效果，存在同样的问题；若通过改变机械结构来达到节能的效果，则需要 对注塑机做改进，工艺操作复杂。如何能够提供一种简洁、方便并且有效 的节能方法及装置是本专利技术亟待解决的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的缺陷，而提供一种基于变频电机的 节能注塑机器人及其控制方法，其控制方法简洁、方便、高效，能够节 电三分之一以上。实现上述目的的技术方案是本专利技术之一的一种基于变频电机的节能注塑机器人，包括一注塑 机本体，该注塑机本体包括有油泵电机，其中，还包括一位于注塑机本体上的机械手、设置于注塑机本体上的用于控制机械手的机械手控制系 统，其中所述的注塑机本体中的油泵电机采用变频电机；所述的机械手包括机械手底座、位于机械手底座上的机械手锁紧 机构、位于机械手锁紧机构上的气路电路元件、与机械手锁紧机构固定 的旋入旋出机构以及与旋入旋出机构垂直固定的上下运动机构，在该旋 入旋出机构与上下运动机构之间设置有前后引拔机构，所述的上下运动 机构的上端与气路电路元件相连，下端由上至下依次连接有左右旋转机 构以及通用夹紧机构；所述的通用夹紧机构包括左料杆座、右料杆座、固定于左料杆座 上的左连接支架、固定于右料杆座上的右连接支架，所述的左、右连接 支架内侧均设置有一活动夹，还包括一设置于右料杆座中部的针型气 缸；所述的机械手控制系统包括控制电源和一可编程逻辑控制器，该 可编程逻辑控制器接受来自人机界面、联机开始按钮SB3、联机停止按 钮SB4、用于检测机械手的微动开关SQ1、第一、二、三、四磁性开关 SQ2、 SQ3、 SQ4、 SQ5、第一、二、三传感器SQ6、 SQ7、 SQ8、第二、三、 四、五、六、七继电器KA2、 KA3、 KA4、 KA5、 KA6、 KA7继电器的输入 信号，并且还接受检测到的注塑机冷却计时开始信号，该可编程逻辑控 制器输出信号给人机界面、针型气缸电磁阀YV1、活动夹气缸电磁阀 YV2、上下行气缸电磁阀YV3、转角气缸电磁阔YV4、旋入旋出气缸电磁 阀YV5、引拔气缸电磁阀YV6、第八、九、十继电器KA8、 KA9、 KAIO， 还输出注塑机顶针动作控制信号、注塑机合模动作控制信号、机械手与 注塑机同步控制信号以及机械手引拔反向控制信号，其中 所述的第一光电传感器SQ6检测模具的回料状态； 所述的第二光电传感器SQ7和第三光电传感器SQ8检测模具的堵 料状态；所述的第二继电器KA2接收检测到的合模到位信号； 所述的第三继电器KA3接受检测到的分模到位信号； 所述的第四继电器KA4接受检测到的顶前到位信号； 所述的第五继电器KA5接受检测到的顶后到位信号；所述的第六和第七继电器KA6和KA7接受检测到的前后安全门信号；所述的第八继电器输出信号给机械手报警装置； 所述的第九继电器输出注塑机合模保护信号；所述的第十继电器输出注塑机油泵电机控制信号，以控制注塑机 油泵电机在冷却阶段自行停机；所述的控制电源给人机界面和可编程逻辑控制器供电，并且它还 接受来自一第一继电器KA1的信号；所述的第一继电器接受来自电源接通按钮SB1以及电源断开按钮 SB2的信号。本专利技术之二的一种基于变频电机的节能注塑机器人的控制方法， 其中，它包括以下步骤步骤Sl，启停步骤，控制注塑机本体中的油泵电机，使其在所注 塑的产品冷却阶段自动停机，冷却阶段后自动启动，所述的冷却阶段的 冷却时间至少为注塑机一个周期工作时间的三分之一以上-，步骤S2，夹紧步骤，控制上下运动机构向下运动使得机械手下行， 然后控制活动夹夹紧，夹紧后，将针型气缸锁紧；步骤S3，引拔向后步骤，将前后引拔机构进行引拔向后操作；步骤S4，旋出步骤，控制上下运动机构向上运动使得机械手上行， 然后通过旋入旋出机构使得机械手旋出；步骤S5，倒角步骤，通过左右旋转机构进行倒角操作；步骤S6，松开步骤，控制上下运动机构向下运动使得机械手下行， 然后松开针型气缸，最后控制活动夹使其松开；步骤S7，倒正步骤，控制上下运动机构向上运动使得机械手上行， 然后通过左右旋转机构进行倒正操作；步骤S8，旋入步骤，控制旋入旋出机构使得机械手旋入；步骤S9，引拔向前步骤，控制前后引拔机构使其进行引拔向前操 作， 一个循环结束，返回步骤S1。上述的基于变频电机的节能注塑机器人的控制方法，其中，所述的一周期工作时间为20秒，冷却时间为8秒。本专利技术的有益效果是本专利技术的一种基于变频电机的节能注塑机器人及其控制方法，油泵电机采用变频电机，通过采用冷却停机的方法， 达到节能三分之一以上的效果，再结合变频电机的特性，就能更大程度 地发挥节能效果，并且实时控制性好。附图说明图1是本专利技术之一的基于变频电机的节能注塑机器人的结构示意图2是本专利技术之一的基于变频电机的节能注塑机器人的机械手控 制系统的结构示意图3是本专利技术之一的基于变频电机的节能注塑机器人的通用夹紧 机构的结构示意图4是本专利技术之二的基于变频电机的节能注塑机器人的控制方法 的流程图。具体实施例方式下面将结合附图对本专利技术作进一步说明。请参阅图l至图3，图中示出了本专利技术之一的基于变频电机的节能 注塑机器人，包括一注塑机本体1，该注塑机本体1包括有油泵电机4， 还包括一位于注塑机本体1上的机械手2、设置于注塑机本体1上的用 于控制机械手2的机械手控制系统3，其中注塑机本体1中的油泵电机4采用变频电机，本实施例中的注塑 机本体1采用海达HD120型注塑机；机械手2包括机械手底座21、位于机械手底座21上的机械手锁紧 机构22、位于机械手锁紧机构22上的气路电路元件23、与机械手锁紧 机构22固定的旋入旋出机构24以及与旋入旋出机构24垂直固定的上 下运动机构25，在该旋入旋出机构24与上下运动机构25之间设置有 前后引拔机构26，上下运动机构25的上端与气路电路元件23相连，下端由上至下依次连接左右旋转机构28以及通用夹紧机构29。通用夹紧机构29包括左料杆座291、右料杆座292、固定于左料 杆座291上的左连接支架293、固定于右料杆座292上的右连接支架 294，左、右连接支架293、 294内侧均设置有一活动夹295，还包括一 设置于右料杆座292中部的针型气缸296。机械手控制系统3包括控制电源31和一可编程逻辑控制器32，该 可编程逻辑控制器32接受来自人机界面33、联机开始按钮SB3、联机 停止按钮SB4、用于检测机械手的微动开关SQ1、第一、二、三、四磁 性开关SQ2、 SQ3、 SQ4、 SQ5、第一、二、三传感器SQ6、 SQ7、 SQ8、第 二、三、四、五、六、七继电器KA2、 KA3、 KA4、 KA5、 KA6、 KA7继电本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于变频电机的节能注塑机器人，包括一注塑机本体，该注塑机本体包括有油泵电机，其特征在于，还包括一位于注塑机本体上的机械手、设置于注塑机本体上的用于控制机械手的机械手控制系统，其中：　所述的注塑机本体中的油泵电机采用变频电机；　 　所述的机械手包括机械手底座、位于机械手底座上的机械手锁紧机构、位于机械手锁紧机构上的气路电路元件、与机械手锁紧机构固定的旋入旋出机构以及与旋入旋出机构垂直固定的上下运动机构，在该旋入旋出机构与上下运动机构之间设置有前后引拔机构，所述的上下运动机构的上端与气路电路元件相连，下端由上至下依次连接有左右旋转机构以及通用夹紧机构；　所述的通用夹紧机构包括左料杆座、右料杆座、固定于左料杆座上的左连接支架、固定于右料杆座上的右连接支架，所述的左、右连接支架内侧均设置有一活动夹，还 包括一设置于右料杆座中部的针型气缸；　所述的机械手控制系统包括控制电源和一可编程逻辑控制器，该可编程逻辑控制器接受来自人机界面、联机开始按钮ＳＢ３、联机停止按钮ＳＢ４、用于检测机械手的微动开关ＳＱ１、第一、二、三、四磁性开关ＳＱ２、Ｓ Ｑ３、ＳＱ４、ＳＱ５、第一、二、三传感器ＳＱ６、ＳＱ７、ＳＱ８、第二、三、四、五、六、七继电器ＫＡ２、ＫＡ３、ＫＡ４、ＫＡ５、ＫＡ６、ＫＡ７继电器的输入信号，并且还接受检测到的注塑机冷却计时开始信号，该可编程逻辑控制器输出信号给人机界面、针型气缸电磁阀ＹＶ１、活动夹气缸电磁阀ＹＶ２、上下行气缸电磁阀ＹＶ３、转角气缸电磁阀ＹＶ４、旋入旋出气缸电磁阀ＹＶ５、引拔气缸电磁阀ＹＶ６、第八、九、十继电器ＫＡ８、ＫＡ９、ＫＡ１０，还输出注塑机顶针动作控制信号、注塑机合模动作控制信号、机械手与注塑机同步控制信号以及机械手引拔反向控制信号，其中：　所述的第一光电传感器ＳＱ６检测模具的回料状态；　所述的第二光电传感器ＳＱ７和第三光电传感器ＳＱ８检测模具的堵料状态；　所述的第二继电器ＫＡ２接收检测到的合模到位信号 ；　所述的第三继电器ＫＡ３接受检测到的分模到位信号；　所述的第四继电器ＫＡ４接受检测到的顶前到位信号；　所述的第五继电器ＫＡ５接受检测到的顶后到位信号；　所述的第六和第七继电器ＫＡ６和ＫＡ７接受检测到的前后安全门信号 ；　所述的第八继电器输出信号给机械手报警装置；　所述的第九继电器输出注塑机合模保护信号；　所述的第十继电器输出注塑机油泵电机控...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：邰兆海，李军生，郑胜索，
申请(专利权)人：上海康德莱企业发展集团有限公司，
类型：发明
国别省市：31[中国|上海]