本发明涉及预制桩的生产，特别是涉及一种管模合模方法。
背景技术：
1、在预制桩行业管桩的生产领域中，需要使用管模来生产管桩。管模分为底模(即下模)和盖模(即上模)。在管桩生产过程中，先将管桩的笼筋放入底模，注入混凝土砼料；再盖上盖模，并快速拧紧锁紧底模和盖模的合模螺钉(或合模螺栓)，完成合模；再依次经过张拉、离心、蒸养、脱模等工序后得到管桩。底模和盖模的合模，防止管模离心工序时混凝土砼料从底模和盖模之间的缝隙漏出，从而确保管桩的质量合格。
2、管模在合模时，管模的底模被定为保持在平车上，盖模盖上后，平车沿车间内的轨道向车间内的拧紧工位移动；在拧紧工位处，平车的两侧都有手持风炮的工人，工人通过人眼观察管模上合模螺钉的位置，并手持风炮将风炮末端的套筒套入在合模螺钉的螺帽上，再打开风炮直至拧紧合模螺钉；平车边移动人工边拧紧合模螺钉，直至管模上的合模螺钉全部拧紧完成。该合模方式存在下述缺点：1、现场人工劳动强度大、噪音危害大、且安全风险高；2、因合模螺钉的拧紧为人工判断，故合模螺钉的拧紧时间和拧紧力矩都不固定；3、人工拧紧，存在漏打合模螺钉的问题；4、合模整个过程中合模螺钉的拧紧全靠人工判定，缺少数据通讯，自动化和信息化程度都较低。
3、针对上述问题，申请号为202410558715.2的中国发明专利申请公开了一种管桩模具螺栓自动锁紧系统及管模自动合模方法，其配置有用于获取模具螺栓三维图像信息的视觉相机、用于获取模具螺栓位置信息的跟随编码器、用于拧紧模具螺栓的紧固组件、以及中央处理器，中央处理器接收视觉相机和跟随编码器的获取信息后，向紧固组件发送作业指令，实现管模合模过程中模具螺栓的自动拧紧。并且，其说明书记载有：管模的移动参数根据跟随编码器的数值获得，并发送给控制组件，控制组件由此获取管模的螺栓位置，并通过紧固组件的初始位置，调整紧固组件的姿态。很显然，现有技术仅根据跟随编码器的数值来确定管模的螺栓位置，其为控制组件计算得出的理论值。然而，由于管模在平车上的定位误差、以及平车带动管模前进的移动误差等因素，致使螺栓位置的实际值与理论值之间有一定的偏差，现有技术根据计算出的理论值来调整紧固组件的姿态，极易导致紧固组件不能有效对准螺栓，最终导致螺栓未完全拧紧的不良现象。
技术实现思路
1、鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种管模合模方法，可靠地保证拧紧机构对准合模螺栓、两者同轴。
2、为实现上述目的，本发明提供一种管模合模方法，用于自动拧紧穿设管模两侧企口中的数个合模螺栓，所述管模合模方法依次包括以下步骤：
3、s1、配置管模合模系统，所述管模合模系统包括主控单元、视觉分控单元、执行单元和安装位置固定的编码器；所述视觉分控单元包括视觉相机、与所述视觉相机通讯连接的视觉控制器、以及与所述视觉控制器通讯连接的视觉工控机；所述执行单元包括固定安装的多轴机械臂、以及安装在所述多轴机械臂输出终端的拧紧机构，所述拧紧机构的输出终端为可转动的螺栓套筒；所述编码器用于和承载管模的平车相接触；所述主控单元、视觉分控单元、多轴机械臂和编码器之间建立有通讯连接；
4、s2、在所述平车带动管模移动的前进路线上设置有检测点位置和准备点位置；
5、s3、所述管模合模系统接收到启动信号，所述平车带动管模前移；
6、当所述管模前移至检测点位置时，所述主控单元触发视觉分控单元，所述视觉相机采集管模的三维图像、并发送给视觉工控机，所述视觉工控机根据管模的三维图像获取管模上每个合模螺栓的位置数据、以及管模的偏角数据；
7、s4、所述平车带动管模继续前移；
8、当根据所述编码器的数据判断管模前移至准备点位置时，所述多轴机械臂的输出终端运动至准备工位，所述多轴机械臂向视觉工控机请求管模上第一个合模螺栓的位置数据、以及管模的偏角数据；同时，所述多轴机械臂请求管模上第一个合模螺栓的跟随运动触发信号、以及前移方向上的跟随位置补偿值b1，所述第一个合模螺栓的跟随运动触发信号包括前移方向上的理论开始跟随位置an1；
9、s5、所述平车带动管模继续前移；
10、所述多轴机械臂根据第一个合模螺栓的位置数据、管模的偏角数据和第一个合模螺栓的跟随运动触发信号控制其输出终端运动至拧紧工位、并调整其输出终端和拧紧机构的位姿；同时，所述多轴机械臂获取其输出终端运动至拧紧工位时编码器的瞬时数据c，则所述第一个合模螺栓的跟随位置补偿值b1为：b1＝an1-f(c)，所述多轴机械臂根据跟随位置补偿值b1修正其输出终端在前移方向上的位置，使所述拧紧机构的螺栓套筒与第一个合模螺栓同轴线；
11、s6、所述拧紧机构的螺栓套筒套入第一个合模螺栓、并拧紧第一个合模螺栓，同时，所述多轴机械臂的输出终端跟随管模同步前移，所述多轴机械臂向视觉工控机请求管模上下一第i个合模螺栓的位置数据和管模的偏角数据，i＝2,3,4…；
12、s7、当前的合模螺栓拧紧后，所述多轴机械臂驱使拧紧机构的螺栓套筒脱离当前的合模螺栓，同时，所述多轴机械臂请求下一第i个合模螺栓的跟随运动触发信号和前移方向上的跟随位置补偿值bi，所述下一第i个合模螺栓的跟随运动触发信号包括前移方向上的理论开始跟随位置ani，bi＝ani-f(c)；
13、s8、所述多轴机械臂根据下一第i个合模螺栓的位置数据、管模的偏角数据、以及下一第i个合模螺栓的跟随运动触发信号和前移方向上的跟随位置补偿值bi控制其输出终端运动至拧紧工位、并调整其输出终端和拧紧机构的位姿，使所述拧紧机构的螺栓套筒与下一第i个合模螺栓同轴线；
14、s9、重复上述步骤s6至s8，直至管模上最后一个合模螺栓拧紧完成，所述多轴机械臂复位。
15、上述技术方案的优选方案为：所述管模合模方法还包括在所述步骤s9之后执行的步骤s10、所述平车带动管模后移，所述视觉相机采集管模上各合模螺栓的三维图像、并发送给视觉工控机，所述视觉工控机根据各合模螺栓的三维图像获取各合模螺栓距管模企口平面的高度，所述视觉工控机根据各合模螺栓距管模企口平面的高度判断各合模螺栓是否拧紧和漏拧。
16、上述技术方案的优选方案为：所述主控单元包括plc控制器，所述视觉工控机与多轴机械臂直连，所述plc控制器分别与视觉控制器、视觉工控机、编码器和多轴机械臂直连；
17、所述步骤s4和步骤s7中，所述多轴机械臂向plc控制器请求各合模螺栓的跟随运动触发信号、以及前移方向上的跟随位置补偿值bi，所述plc控制器根据多轴机械臂的请求计算出各合模螺栓前移方向上的理论开始跟随位置ani和跟随位置补偿值bi。
18、上述技术方案的优选方案为：所述主控单元包括plc控制器，所述视觉工控机与多轴机械臂直连，所述plc控制器与视觉工控机直连，所述多轴机械臂分别与视觉控制器和编码器直连；
19、所述步骤s4和步骤s7中，所述多轴机械臂向视觉控制器请求各合模螺栓的跟随运动触发信号，所述多轴机械臂内部计算出各合模螺栓前移方向上的理论开始跟随位置ani和跟随位置补偿值bi。
20、上述技术方案的优选方案为：所述主控单元包括plc控制器，所述视觉工控机与多轴机械臂直连，所述plc控制器与视觉工控机直连，所述视觉工控机还分别与视觉控制器和编码器直连；
21、所述步骤s4和步骤s7中，所述多轴机械臂向视觉工控机请求各合模螺栓的跟随运动触发信号、以及前移方向上的跟随位置补偿值bi，所述视觉工控机根据多轴机械臂的请求计算出各合模螺栓前移方向上的理论开始跟随位置ani和跟随位置补偿值bi。
22、上述技术方案的优选方案为：当所述管模前移至准备点位置、以及所述多轴机械臂的输出终端运动至准备工位时，所述视觉相机扫描到管模起始位置，此时，所述多轴机械臂的输出终端的中心轴线与管模起始位置之间在管模前移方向上的间距为l，所述管模上第i个合模螺栓与管模起始位置之间在管模前移方向上的间距为xi，所述编码器的数据为n，则所述管模上各合模螺栓的前移方向上的理论开始跟随位置ani为：ani＝l+xi+f(n)。
23、上述技术方案的优选方案为：所述管模合模系统还包括点激光传感器，所述点激光传感器设置在检测点位置处、并与主控单元通讯连接。
24、上述技术方案的优选方案为：所述执行单元有两组，所述视觉相机有两个，两组所述执行单元和两个所述视觉相机都沿管模的径向相对布置。
25、如上所述，本发明涉及的管模合模方法，具有以下有益效果：
26、本技术能自动拧紧穿设管模两侧企口中的数个合模螺栓，实现管模的自动合模。特别是，在合模过程中，多轴机械臂会根据各合模螺栓的跟随位置补偿值来实时修正其输出终端在管模前移方向上的位置，消除在管模前移方向上多轴机械臂的理论开始跟随位置与当前合模螺栓的瞬时位置之间的偏差，使多轴机械臂的输出终端严格对准当前合模螺栓，也即严格保证拧紧机构的螺栓套筒严格对准当前合模螺栓，确保螺栓套筒准确地套入并拧紧当前合模螺栓。最终，本技术可靠地实现管模合模的自动化和无人化操作，降低工人劳动强度，改善用工环境，提高自动化程度；并且，还实现生产数据的获取，有利于辅助生产安排，提高车间信息化程度。
1.一种管模合模方法，用于自动拧紧穿设管模两侧企口中的数个合模螺栓，其特征在于：所述管模合模方法依次包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的管模合模方法，其特征在于：还包括在所述步骤s9之后执行的步骤s10、所述平车带动管模后移，所述视觉相机采集管模上各合模螺栓的三维图像、并发送给视觉工控机，所述视觉工控机根据各合模螺栓的三维图像获取各合模螺栓距管模企口平面的高度，所述视觉工控机根据各合模螺栓距管模企口平面的高度判断各合模螺栓是否拧紧和漏拧。
3.根据权利要求1所述的管模合模方法，其特征在于：所述主控单元包括plc控制器，所述视觉工控机与多轴机械臂直连，所述plc控制器分别与视觉控制器、视觉工控机、编码器和多轴机械臂直连；
4.根据权利要求1所述的管模合模方法，其特征在于：所述主控单元包括plc控制器，所述视觉工控机与多轴机械臂直连，所述plc控制器与视觉工控机直连，所述多轴机械臂分别与视觉控制器和编码器直连；
5.根据权利要求1所述的管模合模方法，其特征在于：所述主控单元包括plc控制器，所述视觉工控机与多轴机械臂直连，所述plc控制器与视觉工控机直连，所述视觉工控机还分别与视觉控制器和编码器直连；
6.根据权利要求1或3-5任一项所述的管模合模方法，其特征在于：当所述管模前移至准备点位置、以及所述多轴机械臂的输出终端运动至准备工位时，所述视觉相机扫描到管模起始位置，此时，所述多轴机械臂的输出终端的中心轴线与管模起始位置之间在管模前移方向上的间距为l，所述管模上第i个合模螺栓与管模起始位置之间在管模前移方向上的间距为xi，所述编码器的数据为n，则所述管模上各合模螺栓的前移方向上的理论开始跟随位置ani为：ani＝l+xi+f(n)。
7.根据权利要求1所述的管模合模方法，其特征在于：所述管模合模系统还包括点激光传感器，所述点激光传感器设置在检测点位置处、并与主控单元通讯连接。
8.根据权利要求1所述的管模合模方法，其特征在于：所述执行单元有两组，所述视觉相机有两个，两组所述执行单元和两个所述视觉相机都沿管模的径向相对布置。
