阅读说明：本技术 一种利用码垛机夹砖的控制方法 (Control method for clamping bricks by using stacker crane ) 是由 蔡荣奇 傅鑫源 傅炳煌 于 2019-10-22 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种利用码垛机夹砖的控制方法,所述码垛机包括主PLC控制器、伺服驱动器、伺服电缸和夹爪,所述控制方法包括以下步骤:S1、所述主PLC控制器向所述伺服驱动器发送开始指令,所述伺服驱动器控制所述伺服电缸移动至初始位置；S2、所述主PLC控制器向所述伺服驱动器发送前进参数,所述伺服驱动器控制所述伺服电缸移动到参数设定位置；S3、所述伺服驱动器切换至力矩控制模式并控制所述伺服电缸对外输出的转矩值到达设定的转矩值以夹紧工件。采用伺服驱动控制,控制精度较高,通过直接控制伺服电缸对外输出的转矩值来实现对夹爪压力的控制,能够适应不同大小的砖的码垛,提高工作效率。(The invention discloses a control method for clamping bricks by using a stacker crane, wherein the stacker crane comprises a main PLC (programmable logic controller), a servo driver, a servo electric cylinder and a clamping jaw, and the control method comprises the following steps that S1, the main PLC sends a starting instruction to the servo driver, and the servo driver controls the servo electric cylinder to move to an initial position; s2, the main PLC sends forward parameters to the servo driver, and the servo driver controls the servo electric cylinder to move to a parameter setting position; and S3, switching the servo driver to a torque control mode and controlling the torque value output by the servo electric cylinder to the outside to reach a set torque value so as to clamp the workpiece. Adopt servo drive control, control accuracy is higher, realizes the control to clamping jaw pressure through the torque value of the external output of direct control servo electric cylinder, can adapt to the pile up neatly of the brick of equidimension not, improves work efficiency.)

一种利用码垛机夹砖的控制方法

技术领域

本发明涉及码垛机控制领域，特别涉及一种利用码垛机夹砖的控制方法。

背景技术

在砖块制作时需要用码垛机将砖块堆放整齐，现有的码垛机夹爪采用液压油缸加接近开关来进行控制，液压油缸夹紧和放松的位置由接近开关的安装位置来决定，而码垛夹爪的夹砖压力由液压站的压力决定，是固定不变的。每当码垛不同模具做出来的砖时，就需要人为去机台上调整接近开关的位置以适应不同模具的砖垛的大小。由于夹爪夹砖的压力不可调节，对于某些砖来说有可能因为夹砖压力过大而夹坏砖块，也有可能因为夹砖压力过小而夹不住砖块。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种利用码垛机夹砖的控制方法，能够调节夹爪夹砖的压力，码垛不同大小的砖块。

根据本发明实施例的一种利用码垛机夹砖的控制方法，所述码垛机包括主PLC控制器、伺服驱动器、伺服电缸和夹爪，所述主PLC控制器和所述伺服驱动器通过通讯协议连接，所述伺服驱动器驱动伺服电缸动作，所述夹爪设置在所述伺服电缸的输出轴上，所述控制方法包括以下步骤:S1、所述主PLC控制器向所述伺服驱动器发送开始指令，所述伺服驱动器控制所述伺服电缸移动至初始位置；S2、所述主PLC控制器向所述伺服驱动器发送前进参数，所述伺服驱动器控制所述伺服电缸移动到参数设定位置；S3、所述伺服驱动器切换至力矩控制模式并控制所述伺服电缸对外输出的转矩值到达设定的转矩值以夹紧工件。

根据本发明实施例的一种利用码垛机夹砖的控制方法，至少具有如下有益效果：采用伺服驱动控制，控制精度较高，通过直接控制伺服电缸对外输出的转矩值来实现对夹爪压力的控制，能够适应不同大小的砖的码垛，提高工作效率。

根据本发明的一些实施例，所述步骤S3中控制所述伺服电缸对外输出的转矩值到达设定的转矩值的方法为：所述伺服驱动器检测所述伺服驱动器给所述伺服电缸的输出电流，将所述输出电流负反馈给电流的设定进行PID调节，使所述输出电流等于设定电流，从而使伺服电缸对外输出的转矩值到达设定的转矩值。通过负反馈调节输出电流控制伺服电缸对外输出的转矩值，实现精准控制转矩值的效果。

根据本发明的一些实施例，所述步骤S3中所述伺服驱动器检测所述伺服电缸的输出电流的方法为：在所述伺服电缸上设置霍尔装置，通过所述霍尔装置检测所述输出电流。

根据本发明的一些实施例，所述步骤S1包括：所述主PLC控制器向所述伺服驱动器发送开始指令，所述伺服驱动器判断所述伺服电缸是否位于初始位置，若所述伺服电缸没有位于初始位置，则所述伺服驱动器控制所述伺服电缸返回初始位置。

根据本发明的一些实施例，所述步骤S2包括所述主PLC控制器向所述伺服驱动器发送前进参数，所述伺服驱动器判断所述伺服电缸是否到达参数设定位置，若所述伺服电缸没有到达参数设定位置，则所述伺服驱动器控制所述伺服电缸前进至参数设定位置。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为本发明实施例控制方法的流程图；

图2为本发明实施例控制方法中步骤S3的流程图；

图3为本发明实施例控制方法中步骤S1的流程图；

图4为本发明实施例控制方法中步骤S2的流程图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

本发明的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本发明中的具体含义。

参见图1至图4，一种利用码垛机夹砖的控制方法，所述码垛机包括主PLC控制器、伺服驱动器、伺服电缸和夹爪，所述主PLC控制器和所述伺服驱动器通过通讯协议连接，所述伺服驱动器驱动伺服电缸动作，所述夹爪设置在所述伺服电缸的输出轴上，所述控制方法包括以下步骤:S1、所述主PLC控制器向所述伺服驱动器发送开始指令，所述伺服驱动器控制所述伺服电缸移动至初始位置；S2、所述主PLC控制器向所述伺服驱动器发送前进参数，所述伺服驱动器控制所述伺服电缸移动到参数设定位置；S3、所述伺服驱动器切换至力矩控制模式并控制所述伺服电缸对外输出的转矩值到达设定的转矩值以夹紧工件。

根据本发明的一些实施例，所述步骤S3中控制所述伺服电缸对外输出的转矩值到达设定的转矩值的方法为：所述伺服驱动器检测所述伺服驱动器给所述伺服电缸的输出电流，将所述输出电流负反馈给电流的设定进行PID调节，使所述输出电流等于设定电流，从而使伺服电缸对外输出的转矩值到达设定的转矩值。

根据本发明的一些实施例，所述步骤S3中所述伺服驱动器检测所述伺服电缸的输出电流的方法为：在所述伺服电缸上设置霍尔装置，通过所述霍尔装置检测所述输出电流。

根据本发明的一些实施例，所述步骤S1包括：所述主PLC控制器向所述伺服驱动器发送开始指令，所述伺服驱动器判断所述伺服电缸是否位于初始位置，若所述伺服电缸没有位于初始位置，则所述伺服驱动器控制所述伺服电缸返回初始位置。

进一步，所述步骤S2包括所述主PLC控制器向所述伺服驱动器发送前进参数，所述伺服驱动器判断所述伺服电缸是否到达参数设定位置，若所述伺服电缸没有到达参数设定位置，则所述伺服驱动器控制所述伺服电缸前进至参数设定位置。

进一步，所述步骤S3中控制所述伺服电缸对外输出的转矩值到达设定的转矩值的方法为：所述伺服驱动器检测所述伺服驱动器给所述伺服电缸的输出电流，将所述输出电流负反馈给电流的设定进行PID调节，使所述输出电流等于设定电流，从而使伺服电缸对外输出的转矩值到达设定的转矩值。伺服驱动器检测所述伺服电缸的输出电流的方法为：在所述伺服电缸上设置霍尔装置，通过所述霍尔装置检测所述输出电流。

进一步，所述主PLC控制器向所述伺服驱动器发送开始指令，所述伺服驱动器判断所述伺服电缸是否位于初始位置，若所述伺服电缸没有位于初始位置，则所述伺服驱动器控制所述伺服电缸返回初始位置。

进一步，所述步骤S2包括所述主PLC控制器向所述伺服驱动器发送前进参数，所述伺服驱动器判断所述伺服电缸是否到达参数设定位置，若所述伺服电缸没有到达参数设定位置，则所述伺服驱动器控制所述伺服电缸前进至参数设定位置。

本发明的主PLC控制器为西门子CPU 1511F-1PN，伺服驱动器型号为为SEW MDX61B+DFE32B V1.2，伺服电缸为型号为SEW CMSB71L/BP/KY/RH1M/SB1。伺服电缸是将伺服电机与丝杠一体化设计的模块化产品，其速度为0.1～2m/s。因为采用闭环伺服控制，所以控制精度较高。伺服电缸可以在恶劣环境下无故障长期工作，防护等级可以达到IP66。并且实现高强度，高精度定位，运动平稳，低噪音。伺服电缸通过其内置的绝对值编码器和SEW的伺服驱动器进行位置数据的交换，使得伺服驱动器能通过其内部的IPOS位置闭环算法程序，将系统的偏差值的比例、积分和微分进行运算得出控制量，并以此对被控对象进行调节。从而达到消除静偏差，提高精度的目地。这个阶段采用的是伺服驱动器的速度环和位置环来控制的，速度环通过检测的电机编码器的信号来进行负反馈PID调节，它的环内PID输出直接就是电流环的设定，所以速度环控制时就包含了速度环和电流环，换句话说任何模式都必须使用电流环，电流环是控制的根本，在速度和位置控制的同时系统实际也在进行电流的控制以达到对速度和位置的相应控制。位置环在驱动器和电机编码器间构建也可以在外部控制器和电机编码器或最终负载间构建，要根据实际情况来定。由于位置控制环内部输出就是速度环的设定，位置控制模式下系统进行了所有3个环的运算，此时的系统运算量最大，动态响应速度也最慢。当伺服电缸自动运行到设定的位置时，系统将自动由IPOS位置定位模式切换到力矩控制模式，伺服电缸将根据主PLC控制器发送的力矩控制字值，来设定伺服电缸对外输出的转矩的大小。如果电缸的负载低于设定的转矩值，则伺服电缸继续以一个设定的速度前进，直到伺服电缸的负载达到的设定的转矩值时，电缸停止前进，此时表示码垛机夹爪己夹紧到位，达到夹爪夹紧的目地。这个阶段采用的是伺服驱动器的电流环，电流环是在伺服驱动器内部进行，通过霍尔装置检测驱动器给电机的各相的输出电流，负反馈给电流的设定进行PID调节，从而达到输出电流尽量接近等于设定电流，电流环就是控制电机转矩的，所以在转矩模式下驱动器的运算最小，动态响应最快。本发明采用伺服驱动控制，控制精度较高，通过直接控制伺服电缸对外输出的转矩值来实现对夹爪压力的控制，能够适应不同大小的砖的码垛，提高工作效率。