一种多通道自动化装置及其控制方法
1.技术领域
2.本发明涉及自动化设备领域，更具体地说，涉及一种多通道自动化装置及其控制方法。


背景技术：

3.自动化技术广泛用于工业、农业、军事、科学研究、交通运输、商业、医疗、服务和家庭等方面。采用自动化技术不仅可以把人从繁重的体力劳动、部分脑力劳动以及恶劣、危险的工作环境中解放出来，而且能扩展人的器官功能，极大地提高劳动生产率，增强人类认识世界和改造世界的能力。
4.目前在对一些工件进行加工时，一般都是通过人工手拿进行摆放的，但是通过人工手拿进行摆放不仅效率低下，影响工件的生产效率，而且还会大大的提高人工成本，从而降低工件出售的利润。


技术实现要素：

5.要解决的技术问题针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种多通道自动化装置及其控制方法，吸取和调节工件位移一体化完成，替代了人工，大大的节省了人工成本，增加了利润空间，而且拥有多个工位，相比人工效率更高，适合广泛推广和应用。
6.技术方案为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案。
7.一种多通道自动化装置，包括底座，所述底座的上端两侧开设有活动槽，所述底座的上端两侧滑动连接有滑动导轨，所述底座的正面两侧均固定安装有第一电机，所述第一电机的输出轴端部固定连接有第一丝杠，所述第一丝杠贯穿底座的正面伸入活动槽的内部，所述第一丝杠的外侧均螺纹连接有支撑板，所述支撑板的下端与滑动导轨滑动连接，所述支撑板的上端固定连接有龙门架，所述龙门架的正面内部上下两侧均固定安装有导向轨，所述导向轨的外侧分别滑动连接有第一运动模组、第二运动模组和第三运动模组，所述龙门架的上端右侧固定安装有第二电机，所述第二电机的输出轴端部固定安装有第二丝杠，所述第二丝杠贯穿第一运动模组和第二运动模组与第三运动模组螺纹连接，所述龙门架的下端右侧固定安装有第三电机，所述第三电机的输出轴端部固定安装有第三丝杠，所述第三丝杠的端部贯穿第一运动模组和第三运动模组与第二运动模组螺纹连接，所述龙门架的左侧中部固定安装有第四电机，所述第四电机的输出轴端部固定连接有第四丝杠，所述第四丝杠的端部贯穿第二运动模组和第三运动模组与第一运动模组螺纹连接，所述第一运动模组、第二运动模组和第三运动模组的正面均设有z模组。
8.进一步的，所述第一运动模组、第二运动模组和第三运动模组从左向右分布。
9.进一步的，所述第一运动模组、第二运动模组和第三运动模组的内部对应第一丝杠、第二丝杠和第三丝杠均开设有圆孔，所述圆孔分别与第一丝杠、第二丝杠和第三丝杠螺纹连接。
10.进一步的，所述z模组包括第五电机、第六电机、螺母座、第五丝杠和通孔，所述第一运动模组、第二运动模组和第三运动模组的正面上端均固定安装有第五电机，所述第一运动模组、第二运动模组和第三运动模组正面下端均固定安装有第六电机，所述第五电机和第六电机的输出轴端部均安装有螺母座，所述第五丝杠贯穿第五电机和第六电机的螺母座，所述第五丝杠的内部开设有通孔。
11.进一步的，所述第五丝杠的上半部侧壁设为螺纹壁，所述第五丝杠的下半部侧壁设为平滑壁，所述第五丝杠的下半部侧壁切设有限位缺口，所述第五丝杠的上半部与第五电机输出轴端部的螺母座螺纹连接，所述第五丝杠的下半部侧壁与第六电机输出轴螺母座内滑动插接。
12.一种多通道自动化装置的控制方法，包括以下控制步骤：s1、首先通过控制系统控制第一电机带动第一丝杠工作，第一丝杠与支撑板螺纹连接，带动龙门架前后移动到取工件的位置，第一电机停止工作；s2、控制系统控制第二电机、第三电机和第四电机工作，第二电机可以带动第二丝杠转动，第三电机可以带动第三丝杠转动，第四电机可以带动第四丝杠转动，分别带动第一运动模组、第二运动模组和第三运动模组移动，将第一运动模组、第二运动模组和第三运动模组移动到工件位置，方便调整左右位置去吸取工件，调整好位置后控制系统控制第二电机、第三电机和第四电机停止工作；s3、控制系统再控制第五电机和第六电机带动z模组上下移动和旋转，将工件旋转到需要摆放的角度和放置工件，第五丝杠内部设置有通孔，可以介入吸气设备进行吸取工件，替代了人；s4、通过g代码编程，s1、s2、s3可以实现不同的联动控制，提高效率。
13.有益效果相比于现有技术，本发明的优点在于：本方案通过第一电机带动第一丝杠工作，可以使龙门架前后移动，方便调整前后位置去吸取工件，第二电机、第三电机和第四电机分别带动第二丝杠、第三丝杠和第四丝杠转动，可以分别使第一运动模组、第二运动模组和第三运动模组在龙门架内左右位移，方便调整左右位置去吸取工件，当第五电机带动螺母座转动时，第五丝杠内部设置有通孔，可以介入吸气设备进行吸取工件，第五丝杠由于下半部插接在第六电机的输出轴端部的螺母座内，对第五丝杠旋转角度进行了限位，所以第五丝杠不会转动，从而使第五丝杠与第五电机输出轴端部螺母座产生螺纹连接原理，带动第五丝杠上下移动，去吸取工件，第六电机和第五电机同时转动时，第六电机和第五电机输出轴端部的螺母座会带动第五丝杠同时一起转动，不会产生螺纹连接，只会让第五丝杠旋转，从而达到带动工件旋转和升降的功能，吸取和调节工件位移一体化完成，替代了人工，大大的节省了人工成本，增加了利润空间，而且拥有多个工位，相比人工效率更高，适合广泛推广和应用。
附图说明
14.图1为本发明的结构示意图；图2为本发明的分解图；图3为本发明的a部发大图。
15.图中标号说明：1、底座；2、活动槽；3、第一电机；4、第一丝杠；5、支撑板；6、龙门架；7、导向轨；8、第一运动模组；9、第二运动模组；10、第三运动模组；11、第二电机；12、第二丝杠；13、第三电机；14、第三丝杠；15、第四电机；16、第四丝杠；17、z模组；171、第五电机；172、第六电机；173、螺母座；174、第五丝杠；175、通孔；18、圆孔；19、限位缺口；20滑动导轨。
具体实施方式
16.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
17.在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“顶/底端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
18.在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“套设/接”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
19.实施例：请参阅图1至图3，一种多通道自动化装置，包括底座1，所述底座1的上端两侧开设有活动槽2，所述底座1的上端两侧滑动连接有滑动导轨20，所述底座1的正面两侧均固定安装有第一电机3，所述第一电机3的输出轴端部固定连接有第一丝杠4，所述第一丝杠4贯穿底座1的正面伸入活动槽2的内部，所述第一丝杠4的外侧均螺纹连接有支撑板5，所述支撑板5的下端与滑动导轨20滑动连接，支撑板5的内部设有螺母座，支撑板5通过与螺母座螺纹连接带动龙门架6做y向运动，所述支撑板5的上端固定连接有龙门架6，所述龙门架6的正面内部上下两侧均固定安装有导向轨7，所述导向轨7的外侧分别滑动连接有第一运动模组8、第二运动模组9和第三运动模组10，所述龙门架6的上端右侧固定安装有第二电机11，所述第二电机11的输出轴端部固定安装有第二丝杠12，所述第二丝杠12贯穿第一运动模组8和第二运动模组9与第三运动模组10螺纹连接，所述龙门架6的下端右侧固定安装有第三电机13，所述第三电机13的输出轴端部固定安装有第三丝杠14，所述第三丝杠14的端部贯穿第一运动模组8和第三运动模组10与第二运动模组9螺纹连接，所述龙门架6的左侧中部固定安装有第四电机15，所述第四电机15的输出轴端部固定连接有第四丝杠16，所述第四丝杠
16的端部贯穿第二运动模组9和第三运动模组10与第一运动模组8螺纹连接，所述第一运动模组8、第二运动模组9和第三运动模组10的正面均设有z模组17。
20.请参阅图2，所述第一运动模组8、第二运动模组9和第三运动模组10从左向右分布，可以均匀的移动工件，有利于工件的加工。
21.请参阅图1，所述第一运动模组8、第二运动模组9和第三运动模组10的内部对应第一丝杠4、第二丝杠12和第三丝杠14均开设有圆孔18，所述圆孔18分别与第一丝杠4、第二丝杠12和第三丝杠14螺纹连接，有利于各个丝杠精准的操控各个运动模组移动。
22.请参阅图2和图3，所述z模组17包括第五电机171、第六电机172、螺母座173、第五丝杠174和通孔175，所述第一运动模组8、第二运动模组9和第三运动模组10的正面上端均固定安装有第五电机171，所述第一运动模组8、第二运动模组9和第三运动模组10正面下端均固定安装有第六电机172，所述第五电机171和第六电机172的输出轴端部均安装有螺母座173，所述第五丝杠174贯穿第五电机171和第六电机172的螺母座173，所述第五丝杠174的内部开设有通孔175，通过第五电机171和第六电机172对第五丝杠174的组合控制，既可以实现第五丝杠174的上下运动，又可以实现第五丝杠174的转动，而且结构紧凑，在微小件的取放上具有创新优势，在应用上体现为可以实现工件的取放与旋转。
23.请参阅图1，所述第五丝杠174的上半部侧壁设为螺纹壁，所述第五丝杠174的下半部侧壁设为平滑壁，所述第五丝杠174的下半部侧壁切设有限位缺口19，所述第五丝杠174的上半部与第五电机171输出轴端部的螺母座173螺纹连接，所述第五丝杠174的下半部侧壁与第六电机172输出轴螺母座173内滑动插接，当第五电机171带动螺母座173转动时，第五丝杠174由于下半部插接在第六电机172的输出轴端部的螺母座173内，对第五丝杠174旋转角度进行了限位，所以第五丝杠174不会转动，从而使第五丝杠174与第五电机171输出轴端部螺母座173产生螺纹连接原理，带动第五丝杠174上下移动，第六电机172和第五电机171同时转动时，第六电机172和第五电机171输出轴端部的螺母座173会带动第五丝杠174同时一起转动，不会产生螺纹连接，只会让第五丝杠174旋转，从而达到带动工件旋转和升降的功能。
24.一种多通道自动化装置的控制方法，包括以下控制步骤：s1、首先通过控制系统控制第一电机3带动第一丝杠4工作，第一丝杠4与支撑板5螺纹连接，带动龙门架6前后移动到取工件的位置，第一电机3停止工作；s2、控制系统控制第二电机11、第三电机13和第四电机15工作，第二电机11可以带动第二丝杠12转动，第三电机13可以带动第三丝杠14转动，第四电机15可以带动第四丝杠16转动，分别带动第一运动模组8、第二运动模组9和第三运动模组10移动，将第一运动模组8、第二运动模组9和第三运动模组10移动到工件位置，方便调整左右位置去吸取工件，调整好位置后控制系统控制第二电机11、第三电机13和第四电机15停止工作；s3、控制系统再控制第五电机171和第六电机172带动z模组17上下移动和旋转，将工件旋转到需要摆放的角度和放置工件，第五丝杠174内部设置有通孔175，可以介入吸气设备进行吸取工件，替代了人工；控制软件采用软件多通道技术，不同通道分别控制装置上对应的运动模组通道，根据应用需要灵活配置不同的控制通道，实现控制灵活组合；s4、通过g代码编程，s1、s2、s3可以实现不同的联动控制，提高效率。
25.其中控制系统通过ethercat总线与各轴驱动器连接，ethercat总线实现控制信息
的下发与驱动器状态信息的上传，驱动器实现控制信息的转换与功率放大，控制各个电机按照控制系统指令运行，带动传动机械实现运动；采用ethercat总线，通过一根网线将控制器和所有电机驱动串联起来，这样接线简单，可以灵活实现控制驱动和电机的增加或减少，提高安装效率；控制系统中设置有多个软件运动控制通道，分别对应多电机进行工作，控制系统每个运动控制通道可通过运行独立的指令程序来控制相应电机工作，不同电机间的运动关联可通过控制系统运动控制通道间的信息交换来协同，也可以根据需要选择运行其中某一个电机，当其中一个运行或停止时，不影响其他通道程序的运行，这样可以灵活组态运行，满足不同的应用需求。
26.请参阅图1至图2，使用时，首先通过第一电机3带动第一丝杠4工作，第一丝杠4与支撑板5螺纹连接，可以带动龙门架6前后移动，方便调整前后位置去吸取工件，需要调节左右位置时，第二电机11、第三电机13和第四电机15分别带动第二丝杠12、第三丝杠14和第四丝杠16转动，第二丝杠12与第三运动模组10螺纹连接，控制第三运动模组10移动，第三丝杠14与第二运动模组9螺纹连接，控制第二运动模组9移动，第四丝杠16与第一运动模组8螺纹连接，控制第一运动模组8移动，可以分别使第一运动模组8、第二运动模组9和第三运动模组10在龙门架6内左右位移，方便调整左右位置去吸取工件，当第五电机171带动螺母座173转动时，第五丝杠174内部设置有通孔175，可以介入吸气设备进行吸取工件，第五丝杠174由于下半部插接在第六电机172的输出轴端部的螺母座173内，对第五丝杠174旋转角度进行了限位，所以第五丝杠174不会转动，从而使第五丝杠174与第五电机171输出轴端部螺母座173产生螺纹连接原理，带动第五丝杠174上下移动，去吸取工件，第六电机172和第五电机171同时转动时，第六电机172和第五电机171输出轴端部的螺母座173会带动第五丝杠174同时一起转动，不会产生螺纹连接，只会让第五丝杠174旋转，从而达到带动工件旋转和升降的功能，吸取和调节工件位移一体化完成，替代了人工。
27.以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式；但本发明的保护范围并不局限于此。任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其改进构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围内。