注塑机机械手的互锁系统和注塑机机械手的制作方法

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1.本实用新型涉及自动化工业技术领域，尤其涉及一种注塑机机械手的互锁系统和注塑机机械手。

背景技术：

2.随着工业自动化的发展，注塑机机械手正在广泛的取代人工进行注塑机上下料。注塑机系统与注塑机机械手系统大都是属于两个独立的系统，两个系统之间通过物理接线的方式进行数据信号交互。
3.现如今，机械手系统通常采用软件程序来控制逻辑输出，如此，在软件程序执行错误、受到外部干扰、或者是存在接线错误的情况下，则大概率会会出现可关模信号的误触发，从而导致注塑机合模压到机械手造成重大的经济损失。同时，当前市面上也有使用硬件信号逻辑互锁的方式，虽然这种方式能安全控制逻辑信号的输出，但是互锁的信号较多且固定，导致针对不一样的机型则无法扩大模区安全的范围，因此造成了注塑生产效率上的严重损失。
4.上述内容仅用于辅助理解本实用新型的技术方案，并不代表承认上述内容是现有技术。

技术实现要素：

5.本实用新型的主要目的在于提供一种注塑机机械手的互锁系统以及注塑机机械手，旨在解决现有技术中仅采用软件程序进行互锁容易引起生产设备事故，而仅基于硬件信号进行互锁的方式又会造成注塑生产效率低下的技术问题。
6.为实现上述目的，本实用新型提供一种注塑机机械手的互锁系统，所述注塑机机械手的互锁系统包括：
7.硬件互锁电路，所述硬件互锁电路包括：急停信号开关、多个注塑机交互信号开关和模区安全开关，多个注塑机交互信号开关以并联形式与所述急停信号开关串联连接，所述模区安全开关与所述急停信号开关串联连接；
8.主控板，所述主控板上设置多个所述注塑机交互信号开关和所述模区安全开关以控制多个注塑机交互信号和模区安全信号的输出。
9.可选地，所述模区安全开关设置于所述急停信号开关与多个所述注塑机交互信号开关中注塑机开关模信号的控制开关之间。
10.可选地，所述模区安全开关的一端与所述急停信号开关相连接，所述模区安全开关的另一端与所述注塑机开关模信号的控制开关串联连接。
11.可选地，所述注塑机开关模信号的控制开关的数量大于一；
12.多个所述注塑机开关模信号的控制开关以并联形式与所述模区安全开关的一端相连接。
13.可选地，所述主控板在注塑机机械手处于预设型外位置时，控制所述模区安全开
关闭合以输出模区安全信号；
14.或者，
15.所述主控板在注塑机机械手处于预设非型外位置且同时探测到安全输入信号时，控制所述模区安全开关闭合以输出模区安全信号。
16.可选地，所述安全输入信号包括：所述注塑机机械手的上下轴上升到预设安全位置时触发的第一安全输入信号，和，所述上下轴处于待机安全位置时触发的第二安全输入信号。
17.此外，为实现上述目的，本实用新型还提供一种注塑机机械手，所述注塑机机械手包括：如上任一项所述的注塑机机械手的互锁系统。
18.可选地，所述注塑机械手还包括：急停按钮，所述急停按钮与所述互锁系统中的所述急停信号开关相连接以控制所述急停信号开关进行开闭。
19.可选地，所述注塑机械手还包括：上位机，所述上位机与所述互锁系统中的所述主控板相连接以将软件互锁逻辑存入所述主控板。
20.可选地，所述注塑机机械手与注塑机建立有线的通讯连接；
21.所述注塑机机械手，在所述互锁系统中的所述主控板控制所述互锁系统中的一个或者多个所述注塑机交互信号开关输出注塑机交互信号时，通过所述通讯连接向所述注塑机传递一个或者多个注塑机交互信号。
22.相比当前市面上基于纯硬件或纯软件的互锁方式，本实用新型通过在注塑机机械手的互锁系统的硬件互锁电路进行硬件层面的逻辑处理，从而在保证注塑机机械手与注塑机之间安全的情况下进行交互信号的输出，同时，通过主控板对硬件互锁电路中的多个注塑机交互信号开关增加了软件逻辑以判断交互信号的输出，如此有效地提升了注塑机机械手的取物效率。
附图说明
23.图1为本实用新型注塑机机械手的互锁系统中硬件互锁电路的结构示意图；
24.图2为本实用新型注塑机机械手的互锁系统中主控板的软件互锁逻辑示意图。
25.本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
26.应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
27.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
28.需要说明，本实用新型实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后
……
)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
29.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理
解，例如，“固定”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
30.另外，在本实用新型中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。
31.本实用新型提出一种注塑机机械手的互锁系统。
32.在本实用新型注塑机机械手的互锁系统的一实施例中，注塑机机械手的互锁系统包括：
33.硬件互锁电路，所述硬件互锁电路包括：急停信号开关、多个注塑机交互信号开关和模区安全开关，多个注塑机交互信号开关以并联形式与所述急停信号开关串联连接，所述模区安全开关与所述急停信号开关串联连接；
34.主控板，所述主控板上设置多个所述注塑机交互信号开关和所述模区安全开关以控制多个注塑机交互信号和模区安全信号的输出。
35.如图1所示，在本实施例中，注塑机机械手的互锁系统的硬件互锁电路中，急停信号开关同时和设置在主控板上的多个注塑机交互信号开关相连接，即，多个注塑机交互信号开关以并联形式与急停信号开关串联连接，且，同样设置在主控板上的模区安全开关也与所述急停信号开关串联连接。
36.进一步地，在一种可行的实施例中，所述主控板的数量大于或者等于一；
37.在所述主控板的数量大于一时，多个所述注塑机交互信号开关和所述模区安全开关分别设置在对应的所述主控板上；
38.或者，
39.在所述主控板的数量等于一时，多个所述注塑机交互信号开关和所述模区安全开关同时设置在所述主控板上。
40.在本实施例中，基于实际应用的不同设计需要，注塑机机械手的互锁系统可以设置一个或者多个主控板来针对硬件互锁电路中多个注塑机交互信号开关进行控制。即，可在注塑机机械手的互锁系统中仅设置一个主控板，并在该一个主控板同时设置多个注塑机交互信号开关和模区安全开关，以通过该主控板中存储的多条软件互锁逻辑分别控制多个注塑机交互信号开关进行开闭以输出对应的注塑机交互信号，和，通过该主控板中存储的软件互锁逻辑控制模区安全开关进行开闭以输出对应的模区安全信号；或者，还可以在注塑机机械手的互锁系统中同时设置多个微型的主控板，在每一个主控板上单独设置多个注塑机交互信号开关中的一个或者两个，从而通过该主控板中存储的一条或者两条软件互锁逻辑，控制该一个或者两个注塑机交互信号开关进行开闭以输出对应的注塑机交互信号，以及，在某一个主控板上单独模区安全开关，从而通过该主控板中存储的软件互锁逻辑，控制该模区安全开关进行开闭以输出对应的模区安全信号。
41.基于此，本实用新型提供的注塑机机械手的互锁系统中，多个注塑机交互信号则与注塑机机械手整体的急停信号形成硬件互锁。从而，在注塑机机械手通过触发急停信号以控制硬件互锁电路中的急停信号开关断开时，无论主控板通过软件程序控制的一个或者多个注塑机交互信号是否输出，该注塑机机械手整体都会将与注塑机之间断开交互信号的传输。如此，本实用新型能够防止软件状态检测延时或软件运行自身的问题导致的注塑机交互信号误触发现象，从而有效地保证了注塑机机械手与注塑机之间的安全。
42.进一步地，在一种可行的实施例中，本实用新型提供的注塑机机械手的互锁系统中，所述模区安全开关设置于所述急停信号开关与多个所述注塑机交互信号开关中注塑机合模信号的控制开关之间。
43.如图1所示，在本实施例中，上述的多个注塑机交互信号开关中包括：注塑机开关模信号的控制开关。注塑机机械手的互锁系统还在急停信号开关与该注塑机开关模信号的控制开关之间，设置有控制输出模区安全信号的模区安全开关。
44.进一步地，所述模区安全开关的一端与所述急停信号开关相连接，所述模区安全开关未与所述急停信号开关连接的另一端与所述注塑机开关模信号的控制开关相连接。
45.如图1所示，在本实施例中，模区安全开关具体可以为一种单刀单掷开关，如此，在本实用新型注塑机机械手的互锁系统的硬件互锁电路中，模区安全开关的一端即可与急停信号开关相连接，而该模区安全开关的另一端即可与注塑机合模信号的控制开关相连接。
46.进一步地，所述注塑机开关模信号的控制开关的数量大于一；
47.多个所述注塑机开关模信号的控制开关以并联形式与所述模区安全开关的一端串联连接。
48.如图1所示，在本实施例中，注塑机开关模信号包括可关模和可开模的注塑机交互信号，即，该注塑机开关模信号的控制开关分别为对应可关模交互信号的第一控制开关，和对应可开模交互信号的第二控制开关。如此，对应可关模交互信号的第一控制开关和对应可开模交互信号的第二控制开关，具体可以同样以并联的形式与模区安全开关中没有与急停信号开关相连接的一端进行串联连接。
49.此外，需要说明的是，在本实施例中，如图1所示，上述的多个注塑机交互信号开关除了上述的注塑机开关模信号的控制开关之外，至少还包括：可出芯、可入芯、可顶进和可顶退等各个注塑机交互信号各自对应的控制开关。
50.如图1所示，在本实施例中，在本实用新型注塑机机械手的互锁系统的硬件互锁电路中，多个注塑机交互信号中可出芯、可入芯、可顶进和可顶退等各个注塑机交互信号，各自对应的控制开关与上述的模区安全开关一起以并联的形式与该硬件互锁电路中的急停信号开关相连接。如此，与多个注塑机交互信号开关所处的主控板同时也还可以设置该模区安全开关，从而通过自身所存储的一条软件互锁逻辑针对该模区安全开关的开闭进行控制。
51.此外，需要说明的是，在上述的一个或者多个实施例中，若注塑机机械手的互锁系统中没有通过主控板针对模区安全开关的开闭进行控制，则注塑机机械手的互锁系统可以单独为该模区安全开关配置一个面向用户的控制通道，以供用户自主控制该模区安全开关的开闭。
52.在本实施例中，本实用新型注塑机机械手的互锁系统，通过将与模区安全相关的
可关模交互信号和可开模交互信号各自的控制开关，先并联与一个模区安全开关连接之后，再将该模区安全安全开关与其它各注塑机交互信号对应的控制开关一起并联后与急停信号开关相连接，如此，针对该可关模交互信号和可开模交互信号与模区安全信号则也形成了强相关的硬件互锁逻辑，即，在可开模和可关模控制输出时，需要保证模区安全也输出，否则可关模和可开模信号是无法输出的。
53.此外，模区安全信号的输出是由主控板基于自身存储的软件互锁逻辑根据当前注塑机机械手的位置和状态判断逻辑输出，可关模交互信号和可开模交互信号具体可以是用户在交互界面上示教的，因此，基于模区安全与上述两个注塑机合模信号之间的硬件互锁可以有效地防止用户因示教不当非安全位置输出可开模和可关模信号，进一步确保了注塑机机械手与注塑机之间的安全。
54.进一步地，所述主控板在注塑机机械手处于预设型外位置时，控制所述模区安全开关闭合以输出模区安全信号；
55.或者，
56.所述主控板在注塑机机械手处于预设非型外位置且同时探测到安全输入信号时，控制所述模区安全开关闭合以输出模区安全信号。
57.需要说明的是，在本实施例中，预设型外位置和预设非型外位置为：承载注塑机机械手的横行车在横行轴上所处的位置，其中，型外位置具体为横行轴上的第一位置区段，横行车在该第一位置区段运动时，横行车所承载的注塑机机械手不会与注塑机之间产生任何的物理接触；而非型外位置包括横行轴上的第二位置区段和第三位置区段(也可称作型内位置)，横行车在该第二位置区段运动时，横行车所承载的注塑机机械手的上下轴处于注塑机的模区开合位置，而横行车在该第三位置区段运动时，横行车所承载的注塑机机械手的上下轴处于注塑机的模区内部。
58.在本实施例提出的注塑机机械手的互锁系统中，主控板通过软件互锁逻辑控制模区安全开关进行开闭以输出模区安全信号时，主控板所存储的软件互锁逻辑与横行车在横行轴非型外位置时触发的型内信号、横行车在横行轴型外位置时触发的型外信号，和，对应的安全输入信号均有关。
59.进一步地，所述安全输入信号包括：所述注塑机机械手的上下轴上升到预设安全位置时触发的第一安全输入信号，和，所述上下轴处于待机安全位置时触发的第二安全输入信号。
60.如图2所示，主控板通过软件互锁逻辑控制模区安全开关进行开闭以输出模区安全信号时，若主控板通过连接的编码器或者传感器，探测到横行车处于横行轴的型外位置时触发的型外信号，确认此时注塑机机械手不会与注塑机之间产生任何的物理接触，从而确定注塑机模区安全，进而可以控制模区安全开关闭合以输出模区安全信号。
61.或者，若主控板通过连接的编码器或者传感器，探测到横行车处于横行轴非型外位置的第二位置区段时触发的非型外信号，则主控板需要进一步确认在同时是否有其它编码器或者传感器，探测到注塑机机械手的上下轴在上升到安全位置时触发的第一安全输入信号(图示上下轴上升到位硬件信号)，且仅在同时探测到该第一安全输入信号时，才确认此时注塑机机械手不会错误触碰到注塑机模区的开合部件，进而可以控制模区安全开关闭合以输出模区安全信号。
62.还或者，若主控板通过连接的编码器或者传感器，探测到横行车处于横行轴非型外位置的第二位置区段时触发的非型外信号，且进一步在同时有其它编码器或者传感器，探测到注塑机机械手的上下轴在处于待机安全位置时触发的第二安全输入信号时，也确认此时注塑机机械手的上下轴尽管位置注塑机模区之内，但该上下轴处于待机安全位置而不会与注塑机产生物理接触，从而也可以控制模区安全开关闭合以输出模区安全信号。
63.需要说明的是，在本实施例中，图2所示虚线框划出的功能区
①
为主控板通过软件程序新增的互锁逻辑，即，在注塑机机械手的上下轴处于待机安全位置时，主控板此时可以控制模区安全开关以输出模区安全信号，尤其对高速机机械手，在安全允许的情况下，可尽可能的将待机点位置设置在靠近取产品的位置处，从而注塑机输出开模交互信号后，机械手即可立即执行取物动作，这样可使得机械手取物的行程缩短以减少取物时间，达到更高的取物效率。
64.此外，本实用新型还提出一种注塑机机械手。本实用新型注塑机机械手至少包括上述任一实施例提出的注塑机机械手的互锁系统。
65.进一步地，在一种可行的实施例中，所述注塑机械手还包括：急停按钮，所述急停按钮与所述互锁系统中的所述急停信号开关相连接以控制所述急停信号开关进行开闭。
66.在本实施例中，注塑机机械手可以通过设置一个急停按钮供用户点按触发输入急停信号，之后，机械手即基于该急停输入信号控制上述互锁系统中硬件互锁电路的急停信号开关断开。
67.需要说明的是，在本实施例中，注塑机机械手在没有通过急停按钮接收到用户的点按操作以触发急停信号时，上述互锁系统中硬件互锁电路的急停信号开关均保持闭合状态。
68.进一步地，在一种可行的实施例中，所述注塑机械手还包括：上位机，所述上位机与所述互锁系统中的所述主控板相连接以将软件互锁逻辑存入所述主控板。
69.在本实施例中，注塑机机械手通过设置一个或者多个与上述控制系统中主控板相连接的上位机，从而供用户通过该上位机向该一个或者多个主控板中烧录对应控制多个注塑机交互信号开关和模区安全开关进行开闭的软件互锁逻辑。
70.需要说明的是，在本实施例中，注塑机机械手设置的上位机具体可以为固定形式或者也可以为可拆卸形式的。
71.进一步地，所述注塑机机械手与注塑机建立有线的通讯连接；
72.所述注塑机机械手，在所述互锁系统中的所述主控板控制所述互锁系统中的一个或者多个所述注塑机交互信号开关输出注塑机交互信号时，通过所述通讯连接向所述注塑机传递一个或者多个注塑机交互信号。
73.在本实施例中，注塑机机械手通过物理连线方式或者通过无线网络通讯方式与注塑机建立有线的通讯连接；进而，注塑机机械手在通过上述的互锁系统，由主控板控制一个或者多个注塑机交互信号开关输出对应的注塑机交互信号(主要包括：可开模、可关模、可出芯、可顶进、可顶退、或者可入芯等信号)时，即可通过与注塑机之间建立的通讯连接向该注塑机传递该一个或者多个注塑机交互信号。
74.相比当前市面上基于纯硬件或纯软件的互锁方式，本实用新型通过在注塑机机械手的互锁系统的硬件互锁电路进行硬件层面的逻辑处理，从而在保证注塑机机械手与注塑
机之间安全的情况下进行交互信号的输出，同时，通过主控板对硬件互锁电路中的多个注塑机交互信号开关增加了软件逻辑以判断交互信号的输出，如此有效地提升了注塑机机械手的取物效率。
75.本领域内的技术人员应明白，在本实施例权利要求中，不应将位于括号之间的任何参考符号构造成对权利要求的限制。单词“包含”不排除存在未列在权利要求中的部件或步骤。位于部件之前的单词“一”或“一个”不排除存在多个这样的部件。本实用新型可以借助于包括有若干不同部件的硬件以及借助于适当编程的计算机来实现。在列举了若干装置的单元权利要求中，这些装置中的若干个可以是通过同一个硬件项来具体体现。单词第一、第二、以及第三等的使用不表示任何顺序。可将这些单词解释为名称。
76.尽管已描述了本实用新型的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本实用新型范围的所有变更和修改。
77.显然，本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。

技术特征：

1.一种注塑机机械手的互锁系统，其特征在于，所述注塑机机械手的互锁系统包括：硬件互锁电路，所述硬件互锁电路包括：急停信号开关、多个注塑机交互信号开关和模区安全开关，多个注塑机交互信号开关以并联形式与所述急停信号开关串联连接，所述模区安全开关与所述急停信号开关串联连接；主控板，所述主控板上设置多个所述注塑机交互信号开关和所述模区安全开关以控制多个注塑机交互信号和模区安全信号的输出。2.如权利要求1所述的注塑机机械手的互锁系统，其特征在于，所述模区安全开关设置于所述急停信号开关与多个所述注塑机交互信号开关中注塑机开关模信号的控制开关之间。3.如权利要求2所述的注塑机机械手的互锁系统，其特征在于，所述模区安全开关的一端与所述急停信号开关相连接，所述模区安全开关的另一端与所述注塑机开关模信号的控制开关相连接。4.如权利要求2所述的注塑机机械手的互锁系统，其特征在于，所述注塑机开关模信号的控制开关的数量大于一；多个所述注塑机开关模信号的控制开关以并联形式与所述模区安全开关的一端串联连接。5.如权利要求1至4任一项所述的注塑机机械手的互锁系统，其特征在于，所述主控板在注塑机机械手处于预设型外位置时，控制所述模区安全开关闭合以输出模区安全信号；或者，所述主控板在注塑机机械手处于预设非型外位置且同时探测到安全输入信号时，控制所述模区安全开关闭合以输出模区安全信号。6.如权利要求5所述的注塑机机械手的互锁系统，其特征在于，所述安全输入信号包括：所述注塑机机械手的上下轴上升到预设安全位置时触发的第一安全输入信号，和，所述上下轴处于待机安全位置时触发的第二安全输入信号。7.一种注塑机机械手，其特征在于，所述注塑机机械手包括：如权利要求1至6任一项所述的注塑机机械手的互锁系统。8.如权利要求7所述的注塑机机械手，其特征在于，所述注塑机械手还包括：急停按钮，所述急停按钮与所述互锁系统中的所述急停信号开关相连接以控制所述急停信号开关进行开闭。9.如权利要求7所述的注塑机机械手，其特征在于，所述注塑机械手还包括：上位机，所述上位机与所述互锁系统中的所述主控板相连接以将软件互锁逻辑存入所述主控板。10.如权利要求7至9任一项所述的注塑机机械手，其特征在于，所述注塑机机械手与注塑机建立有线的通讯连接；所述注塑机机械手，在所述互锁系统中的所述主控板控制所述互锁系统中的一个或者多个所述注塑机交互信号开关输出注塑机交互信号时，通过所述通讯连接向所述注塑机传递一个或者多个注塑机交互信号。

技术总结

本实用新型公开了一种注塑机机械手的互锁系统和注塑机机械手，所述注塑机机械手的互锁系统包括：硬件互锁电路，所述硬件互锁电路包括：急停信号开关、多个注塑机交互信号开关和模区安全开关，多个注塑机交互信号开关以并联形式与所述急停信号开关串联连接，所述模区安全开关与所述急停信号开关串联连接；主控板，所述主控板上设置多个所述注塑机交互信号开关和所述模区安全开关以控制多个注塑机交互信号和模区安全信号的输出。本实用新型能够形成纯软件互锁方式和纯硬件互锁方式之间的优劣势互补，以保证注塑机机械手与注塑机之间的生产安全性和提高注塑生产效率。的生产安全性和提高注塑生产效率。的生产安全性和提高注塑生产效率。