本發(fā)明涉及制藥行業(yè)中的藥品包裝領域，更具體地說涉及一種用于高速包裝線的機械手控制方法及系統(tǒng)。

背景技術：

1、隨著制藥行業(yè)的不斷發(fā)展，人們對藥品包裝機的精度和效率要求越來越高。以一般的鋁塑裝盒包裝生產線為例，鋁塑機生產出的藥板經出料平臺進入連線中轉帶，藥板以單層單列的狀態(tài)，由輸送帶轉運至裝盒機料庫，轉運過程運行穩(wěn)定性差，速度慢，無法滿足高速工作的需求。

技術實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明克服了現(xiàn)有技術中的不足，提供了一種用于高速包裝線的機械手控制方法及系統(tǒng)。

2、本發(fā)明的目的通過下述技術方案予以實現(xiàn)。

3、一種用于高速包裝線的機械手控制方法，具體步驟包括：

4、s1、初始化機械手，將x、y、z三個方向的伺服電機進行零點初始化；

5、s2、建立基礎數據坐標，依次建立中轉輸送帶模數和x軸、y軸、z軸的有效行程；

6、s3、對同步編碼器進行濾波處理；

7、s4、建立坐標曲線；

8、s5、合并坐標曲線，以s4中建立的坐標曲線絕對待機位置為基準以空間坐標系方式合并x軸、y軸、z軸的運行曲線；

9、s6、還原中轉帶模數數據，根據1mm距離對應編碼器的脈沖數，獲取的脈沖數量還原出中轉帶的位置；

10、s7、根據s6還原的中轉帶模數數據實時解析s5中合并的坐標曲線來移動機械手各軸位置，使機械手各軸位置與中轉帶模數位置保持同步，當中轉帶模數到達取板區(qū)間值開始執(zhí)行藥板抓取時，根據中轉帶模數位置放置指定的藥板，循環(huán)往復運行。

11、?s1的具體步驟包括：通過固定速度逆時針旋轉伺服電機，逐漸接近零點傳感器，當感應到零點傳感器后，以低速繼續(xù)旋轉直至零點信號丟失后停止運行，將伺服電機位置寫零，絕對定位至指定待機位置后，初始化完成。

12、?s2具體步驟包括：

13、s21、建立中轉輸送帶模數；

14、根據機械手最大單次取板數量x中轉輸送帶工位寬度獲取中轉帶模數數據，計算中轉帶模數數值，

15、m=axb

16、其中，m為中轉帶模數、a為取板數量、b為中轉帶鏈板寬度；

17、s22、建立x軸有效行程；

18、根據x軸正向限位位置減去x軸反向限位數據，獲取出有效行程長度；

19、s23、y軸有效行程建立；根據y軸正向限位位置減去y軸反向限位數據，獲取出有效行程角度；

20、s24、z軸有效行程建立；根據z軸正向限位位置減去z軸反向限位數據，獲取出有效行程角度。

21、s3采用延時過濾方式采集數據作為濾波處理手段。

22、s4中采用五點法建立x軸、y軸、z軸坐標系數據，坐標曲線公式為，

23、q(t)=q0+a1(t-t0)+a2(t-t0)2+a3(t-t0)3+a4(t-t0)4+a5(t-t0)5

24、其中，q(t)為實際位置時間取得值；q0為起始位置；q1為結束位置；v0為起始速度；v1為結束速度；a0為起始加速度；a1為結束加速度。

25、s6中利用中轉帶編碼器的電脈沖信號根據絕對值編碼器每圈中轉帶運行長度，通過編碼器每轉電脈沖信號數量計算出每個脈沖電信號中轉帶移動距離。

26、s6中每個脈沖中轉帶移動距離和當前中轉帶移動距離的計算公式為：

27、m1=m÷pls

28、m2=m1*pls1

29、其中，pls為每轉編碼器脈沖；pls1為當前編碼器脈沖數；m為編碼器旋轉一周中轉帶的移動距離；m1為編碼器每個脈沖中轉帶移動的距離；m2為當前中轉帶移動距離。

30、一種用于高速包裝線的機械手控制系統(tǒng)，包括：

31、伺服控制模塊，以安裝在裝盒機上的外部編碼器為主軸實現(xiàn)凸輪同步控制，實現(xiàn)機械手取放板過程完全同步于裝盒機，隨著裝盒機速度變化而同步變化；

32、外部編碼器模塊，用于使機械手與裝盒機同步運行，在工藝對象中組態(tài)成外部編碼器，作為機械手各伺服工位的主軸，帶動各工位與裝盒機同步運行；

33、電磁閥模塊，用于與機械手夾具上的吸盤相連接，控制吸盤工作；

34、平移伺服正負限位模塊，采用電感式傳感器，保護平移機構不被撞擊。

35、本發(fā)明的有益效果為：

36、本方案解決了鋁塑裝盒生產線中鋁塑機與裝盒機連線部分，藥板由鋁塑機出料平臺轉運至裝盒機產品鏈過程中的精度與效率問題。本發(fā)明應用于高速包裝線的機械手，使機械手在轉運速度和精度上有了很大的提升，可與現(xiàn)有的高速鋁塑機、高速裝盒機相匹配，從而使整條高速包裝線達到預期的生產效率。

技術特征：

1.一種用于高速包裝線的機械手控制方法，其特征在于，具體步驟包括：

2.根據權利要求1所述的一種用于高速包裝線的機械手控制方法，其特征在于，s1的具體步驟包括：通過固定速度逆時針旋轉伺服電機，逐漸接近零點傳感器，當感應到零點傳感器后，以低速繼續(xù)旋轉直至零點信號丟失后停止運行，將伺服電機位置寫零，絕對定位至指定待機位置后，初始化完成。

3.根據權利要求1所述的一種用于高速包裝線的機械手控制方法，其特征在于，s2具體步驟包括：

4.根據權利要求1所述的一種用于高速包裝線的機械手控制方法，其特征在于：s3采用延時過濾方式采集數據作為濾波處理手段。

5.根據權利要求1所述的一種用于高速包裝線的機械手控制方法，其特征在于：s4中采用五點法建立x軸、y軸、z軸坐標系數據，坐標曲線公式為，

6.根據權利要求1所述的一種用于高速包裝線的機械手控制方法，其特征在于：s6中利用中轉帶編碼器的電脈沖信號根據絕對值編碼器每圈中轉帶運行長度，通過編碼器每轉電脈沖信號數量計算出每個脈沖電信號中轉帶移動距離。

7.根據權利要求6所述的一種用于高速包裝線的機械手控制方法，其特征在于，s6中每個脈沖中轉帶移動距離和當前中轉帶移動距離的計算公式為：

8.一種用于高速包裝線的機械手控制系統(tǒng)，特征在于，用于實施權利要求1-7任一權利要求所述的一種用于高速包裝線的機械手控制方法，系統(tǒng)包括：

技術總結
一種用于高速包裝線的機械手控制方法及系統(tǒng)，具體步驟包括：S1、初始化機械手；S2、建立基礎數據坐標；S3、對同步編碼器進行濾波處理；S4、建立坐標曲線；S5、合并坐標曲線，以S4中建立的坐標曲線絕對待機位置為基準以空間坐標系方式合并X軸、Y軸、Z軸的運行曲線；S6、還原中轉帶模數數據；S7、根據S6還原的中轉帶模數數據實時解析S5中合并的坐標曲線來移動機械手各軸位置。本發(fā)明的有益效果是解決了鋁塑裝盒生產線中鋁塑機與裝盒機連線部分，藥板由鋁塑機出料平臺轉運至裝盒機產品鏈過程中的精度與效率問題。應用于高速包裝線的機械手，使機械手在轉運速度和精度上有了很大的提升，可與現(xiàn)有的高速鋁塑機、高速裝盒機相匹配。

技術研發(fā)人員：李季勐,孟慶民,胡偉龍,王德軍,盧參參,王建,林杰,王賁,張志軒
受保護的技術使用者：北京翰林航宇科技發(fā)展股份公司
技術研發(fā)日：
技術公布日：2025/5/15