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1、(10)申请公布号 CN 102962968 A (43)申请公布日 2013.03.13 CN 102962968 A *CN102962968A* (21)申请号 201210475637.7 (22)申请日 2012.11.21 B29C 45/40(2006.01) B29C 45/76(2006.01) (71)申请人 广州市香港科大霍英东研究院 地址 511458 广东省广州市南沙区南沙资讯 科技园软件北楼 (72)发明人 张碧陶 高福荣 姚科 (74)专利代理机构 广州嘉权专利商标事务所有 限公司 44205 代理人 谭英强 (54) 发明名称 两台以上注塑机配置一台机械手生产的。
2、架构 及控制方法 (57) 摘要 本发明涉及两台以上注塑机配置一台机械手 生产的架构及控制方法， 注塑机控制器将对应的 注塑机开模信号反馈至主控制器， 主控制器通过 机械手控制器控制机械手分别从该注塑机中取件 和卸件， 取件完成后， 机械手控制器反馈信号至主 控制器由主控制器控制该注塑机合模， 卸件完成 后机械手从下一开模的注塑机中取件和卸件。本 发明通过主控制器分别对机械手控制器和两台以 上注塑机控制器发出指令， 并分别获取机械手控 制器和注塑机控制器的反馈信号， 从而达到仅用 一台机械手完成两台以上持续生产中的注塑机的 取件和卸件工作， 大大提高了工作效率， 与一台注 塑机配置一台机械手相。
3、比， 极大的节约了成本。 本 发明可适用于注塑机加工生产塑料。 (51)Int.Cl. 权利要求书 1 页 说明书 4 页 附图 3 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书 1 页 说明书 4 页 附图 3 页 1/1 页 2 1. 一种两台以上注塑机配置一台机械手生产的架构， 其特征在于， 包括 ： 加工及取件装置， 包括由两台以上注塑机组 (3) 成的注塑机组 (3)、 用于从任一注塑机 中取件和卸件的一台机械手 (1) ； 控制系统， 包括机械手控制器、 主控制器和与注塑机数量对应的注塑机控制器， 所述机 械手控制器和任一注塑机控制器均连接在主控制器上。
4、， 所述每台注塑机控制器分别对应连 接一台注塑机， 所述机械手控制器与机械手 (1) 连接。 2. 根据权利要求 1 所述的两台以上注塑机配置一台机械手生产的架构， 其特征在于 ： 所述每台注塑机以卸件点为圆心成圆形布置。 3. 根据权利要求 1 或 2 所述的两台以上注塑机配置一台机械手生产的架构， 其特征在 于 ： 所述注塑机组(3)上方设有自由度导轨(2)， 所述机械手(1)安装在自由度导轨(2)上。 4. 根据权利要求 3 所述的两台以上注塑机配置一台机械手生产的架构， 其特征在于 ： 所述自由度导轨 (2) 包括三自由度导轨， 所述机械手 (1) 在三自由度导轨上做三维运动。 5.如。
5、权利要求1至4中任一项所述的两台以上注塑机配置一台机械手生产的架构的控 制方法， 其特征在于 ： 注塑机控制器将对应的注塑机开模信号反馈至主控制器， 主控制器通 过机械手控制器控制机械手 (1) 分别从该注塑机中取件和卸件， 取件完成后， 机械手控制 器反馈信号至主控制器由主控制器控制该注塑机合模， 卸件完成后机械手 (1) 从下一开模 的注塑机中取件和卸件。 6. 根据权利要求 5 所述的控制方法， 其特征在于 ： 各注塑机启动时， 由主控制器通过各 注塑机控制器控制对应注塑机依次定时启动。 7. 根据权利要求 6 所述的控制方法， 其特征在于， 注塑机依次定时启动的时间和注塑 机数量的设置。
6、包括以下步骤 ： a. 注塑机的注塑周期和机械手 (1) 与注塑机的取件距离确定机械手 (1) 的取件速度 ； b. 机械手 (1) 的取件速度和到下一注塑机的取件距离以及注塑周期确定下一注塑机 的启动时间 ； c. 注塑机的加工周期和启动时间确定设置注塑机的数量。 8. 根据权利要求 5 或 6 或 7 所述的控制方法， 其特征在于 ： 各注塑机开模时间错开。 9. 根据权利要求 5 或 6 或 7 所述的控制方法， 其特征在于 ： 每台注塑机的取件距离相 等， 依次启动的两台注塑机之间开模的时间间隔相同， 机械手 (1) 对每台注塑机取件和卸 件的时间相同。 10. 根据权利要求 5 或 。
7、6 或 7 所述的控制方法， 其特征在于 ： 机械手 (1) 对依次开启的 前一注塑机完成卸件后马上对下一注塑机开始取件。 权 利 要 求 书 CN 102962968 A 2 1/4 页 3 两台以上注塑机配置一台机械手生产的架构及控制方法 技术领域 0001 本发明涉及注塑机， 特别是一种两台以上注塑机配置一台机械手生产的架构及控 制方法。 背景技术 0002 注塑机的加工过程如下 ： 高分子 （塑料） 颗粒在料筒中经过加热和塑化达到流动状 态， 在螺杆的推动下注满模腔， 当塑料熔体在模具内冷却固化到一定程度后， 模具打开， 取 出产品， 即完成一个注塑周期。取件的过程可由工人完成， 亦可。
8、由机械手完成。由于机械手 取件具有效率高、 成本低、 产品质量稳定等优点， 因此被广泛的应用。 0003 目前， 塑料加工工厂的注塑机大多配置了取件机械手， 但配置的形式都是一台注 塑机配置一台机械手。从注塑机工作的过程可以看出， 机械手的工作时间只是在注塑机冷 却结束打开模具后的一小段时间， 大约占整个批次生产周期不到 1/10 的时间， 其他时间都 处于空闲等待状态。因此， 这种一台机械手配置一台注塑机的系统架构及控制模式不但浪 费资源， 而且效率较低。 发明内容 0004 为了克服上述技术问题， 本发明的目的在于提供一种两台以上注塑机配置一台机 械手生产的架构及控制方法， 该架构及控制方。
9、法工作效率高并且能节约成本。 0005 本发明所采用的技术方案是 ： 一种两台以上注塑机配置一台机械手生产的架构， 包括 ： 加工及取件装置， 包括由两台以上注塑机组成的注塑机组、 用于从任一注塑机中取件 和卸件的一台机械手 ； 控制系统， 包括机械手控制器、 主控制器和与注塑机数量对应的注塑机控制器， 所述机 械手控制器和任一注塑机控制器均连接在主控制器上， 所述每台注塑机控制器分别对应连 接一台注塑机， 所述机械手控制器与机械手连接。 0006 作为本发明的进一步改进， 所述每台注塑机以卸件点为圆心成圆形布置。 0007 作为本发明的进一步改进， 所述注塑机组上方设有自由度导轨， 所述机械。
10、手安装 在自由度导轨上。 0008 作为本发明的进一步改进， 所述自由度导轨包括三自由度导轨， 所述机械手在三 自由度导轨上做三维运动。 0009 两台以上注塑机配置一台机械手生产的控制方法， 注塑机控制器将对应的注塑机 开模信号反馈至主控制器， 主控制器通过机械手控制器控制机械手分别从该注塑机中取件 和卸件， 取件完成后， 机械手控制器反馈信号至主控制器由主控制器控制该注塑机合模， 卸 件完成后机械手从下一开模的注塑机中取件和卸件。 0010 作为本发明的进一步改进， 各注塑机启动时， 由主控制器通过各注塑机控制器控 制对应注塑机依次定时启动。 说 明 书 CN 102962968 A 3 。
11、2/4 页 4 0011 作为本发明的进一步改进， 注塑机依次定时启动的时间和注塑机数量的设置包括 以下步骤 ： a. 注塑机的加工周期和机械手与注塑机的取件距离确定机械手的取件速度 ； b. 机械手的取件速度和到下一注塑机的取件距离以及注塑周期确定下一注塑机的 启动时间 ； c. 注塑机的注塑周期和启动时间确定设置注塑机的数量。 0012 作为本发明的进一步改进， 各注塑机开模时间错开。 0013 作为本发明的进一步改进， 每台注塑机的取件距离相等， 依次启动的两台注塑机 之间开模的时间间隔相同， 机械手对每台注塑机取件和卸件的时间相同。 0014 作为本发明的进一步改进， 机械手对依次开启。
12、的前一注塑机完成卸件后马上对下 一注塑机开始取件。 0015 本发明的有益效果是 ： 本发明通过主控制器分别对机械手控制器和两台以上注塑 机控制器发出指令， 并分别获取机械手控制器和注塑机控制器的反馈信号， 从而达到仅用 一台机械手完成两台以上持续生产中的注塑机的取件和卸件工作， 大大提高了工作效率， 与一台注塑机配置一台机械手相比， 极大的节约了成本。 附图说明 0016 下面结合附图和实施方式对本发明进一步说明。 0017 图 1 是本发明第一实施例的结构示意图 ； 图 2 是本发明第二实施例的结构示意图 ； 图 3 是本发明的通信框图 ； 图 4 是本发明的控制流程图。 具体实施方式 0。
13、018 如图1、 图2和图3所示， 一种两台以上注塑机配置一台机械手生产的架构， 包括加 工及取件装置和控制系统。加工及取件装置由两台以上注塑机组 3 成的注塑机组 3 和一台 机械手 1 组成。机械手 1 可以从任一注塑机中取件和卸件。 0019 控制系统， 包括机械手控制器、 主控制器和与注塑机数量对应的注塑机控制器。 机 械手控制器和任一注塑机控制器基于现场数据总线均连接在主控制器上， 实现实时通信， 由主控制器控制启动和停止， 每台注塑机控制器分别对应连接一台注塑机， 控制注塑机的 启动和产品的加工过程， 并将注塑机的当前状态反馈至主控制器， 机械手控制器与机械手 1 连接， 控制机械。
14、手1完成轨迹运动和取件以及卸件等动作， 并将机械手1的工作状态反馈至 主控制器。 0020 图 1 为第一实施例， 共有 5 台注塑机， 每台注塑机以卸件点为圆心成圆形布置， 并 且相邻注塑机间的距离相等。图 2 是第二实施例， 共有 4 台注塑机， 以卸件点为中心成矩形 布置。 0021 注塑机组 3 上方设有自由度导轨 2， 机械手 1 安装在自由度导轨 2 上， 可以在自由 度导轨 2 上运动， 从而进行从注塑机中取件和卸件的操作。 0022 自由度导轨 2 为具有 x、 y、 z 方向的三自由度导轨， 机械手 1 在三自由度导轨上做 说 明 书 CN 102962968 A 4 3/4。
15、 页 5 三维运动。 0023 由于在两台以上的注塑机生产过程中， 只需要用一台机械手 1 进行取件和卸件的 操作， 避免了一台注塑机配置一台机械手 1 的高成本搭配， 减低了设备成本和生产成本。 0024 如图 1- 图 4 所示， 一种两台以上注塑机配置一台机械手 1 生产的控制方法， 注塑 机控制器将对应的注塑机开模信号反馈至主控制器， 主控制器通过机械手控制器控制机械 手 1 分别从该注塑机中取件和卸件， 取件完成后， 机械手控制器反馈信号至主控制器由主 控制器控制该注塑机合模， 卸件完成后机械手 1 从下一开模的注塑机中取件和卸件， 如此 一直循环。 0025 作为进一步优选的实施方。
16、式， 各注塑机启动时， 在主控制器上设置好启动时间， 由 主控制器通过各注塑机控制器控制对应注塑机依次定时启动。 0026 作为本发明的进一步改进， 注塑机依次启动的时间和注塑机数量的设置包括以下 步骤 ： a. 注塑机的注塑周期和机械手 1 与注塑机的取件距离确定机械手 1 的取件速度 ； b. 机械手 1 的取件速度和到下一注塑机的取件距离以及注塑周期确定下一注塑机的 启动时间 ； c. 注塑机的加工周期和启动时间确定设置注塑机的数量。 0027 作为进一步优选的实施方式， 各注塑机开模时间错开， 保证任意两台注塑机不会 同时开模的前提下， 机械手 1 连续地完成最多的取件次数， 节省取件。
17、过程中的等待时间， 提 高生产效率。 0028 作为进一步优选的实施方式， 注塑机的摆设必须保证机械手 1 每次都能以最短的 距离取件， 每台注塑机的取件距离相等， 依次启动的两台注塑机之间开模的时间间隔相同， 机械手 1 对每台注塑机取件和卸件的时间相同。这样程序的控制相对简单。 0029 作为进一步优选的实施方式， 机械手 1 对依次开启的前一注塑机完成卸件后马上 对下一注塑机开始取件， 减少了机械手 1 的待机时间， 提高生产效率。 0030 对该控制方法举例如下。 0031 以第一实施例为例， 见图 1 和图 4， 用同一型号的注塑机生产相同的产品， 注塑机 的注塑周期为 50s， 开。
18、模至合模的时间为最后 5 s， 任一注塑机的取件距离为 3 m， 因此， 在 开模后的 5 秒内机械手 1 需要从卸件点开始运行经过 3 m 的取件距离完成取件， 因此机械 手 1 的取件速度为 0.6 m /s ； 取件后机械手 1 返回至卸件点的时间也为 5s， 即取件和卸件 总耗时 10s。由于每台注塑机的注塑周期是相同的， 为了保证在第一注塑机卸件完成的第 55s 时第二注塑机刚好开模使得机械手 1 一直工作， 第二注塑机的启动时间定在第 10s ； 依 次类推， 下一注塑机的启动时间比前一注塑机的启动时间迟 10s ； 为了确保各注塑机开模 时间错开， 保证任意两台注塑机不会同时开模。
19、， 共设置 5 台注塑机， 以卸件点为圆心成圆形 均布。具体参加下表。 说 明 书 CN 102962968 A 5 4/4 页 6 0032 将各注塑机的启动时间设置进主控制器里， 机械手 1 的初始位置在卸件点 ； 主控 制器给注塑机控制器1发出启动的指令开启第一注塑机， 经过10s后依次开启第二注塑机， 直至开启第五注塑机 ； 当第一注塑机准备开模时， 注塑机控制器 1 发送指令到主控制器， 主 控制器发出指令至机械手控制器中驱动机械手 1 从第一注塑机中取件 ； 机械手 1 完成取件 后通过机械手控制器反馈信息到主控制器， 由主控制器控制第一注塑机开始下一个批次的 加工过程， 同时， 。
20、机械手 1 运行到圆心卸件处。当机械手 1 到达圆心并卸下第一注塑机的工 件后， 第二注塑机准备开模， 机械手 1 马上启动对第二注塑机取件 ； 以此类推， 一直完成第 五注塑机的取件， 并不断循环， 实现机械手 1 连续对 5 台注塑机取件。 0033 以上的实施例是用一台机械手对生产同种产品且相同型号的注塑机进行取件及 卸件的举例， 在实际生产中， 不同型号的注塑机或不同类型的产品生产过程其注塑周期可 能不同， 开模的时间及时间间隔也不同， 因此机械手的取件、 卸件速度也会据此有所变化， 但是只要是用本发明的架构及本发明的控制方法进行塑料加工生产的都应在本发明的保 护范围以内。 说 明 书 CN 102962968 A 6 1/3 页 7 图 1 说 明 书 附 图 CN 102962968 A 7 2/3 页 8 图 2 图 3 说 明 书 附 图 CN 102962968 A 8 3/3 页 9 图 4 说 明 书 附 图 CN 102962968 A 9 。