本發(fā)明涉及一種基于PLC的氣動(dòng)機(jī)械手控制系統(tǒng)，適用于機(jī)械制造領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

機(jī)械手廣泛用于機(jī)械制造、冶金、電子和輕工等部門(mén)，其執(zhí)行機(jī)構(gòu)一般由液壓、氣動(dòng)或電機(jī)來(lái)完成，由于氣壓技術(shù)以壓縮空氣為介質(zhì)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、重量輕、動(dòng)作迅速、平穩(wěn)、可靠、節(jié)能，工作壽命長(zhǎng)，特別是對(duì)環(huán)境沒(méi)有污染、易于控制和維護(hù)，因此機(jī)械手的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)常采用氣動(dòng)技術(shù)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明提出了一種基于PLC的氣動(dòng)機(jī)械手控制系統(tǒng)，介質(zhì)來(lái)自于空氣,環(huán)境污染小,工程容易實(shí)現(xiàn)，使該機(jī)械手在工業(yè)自動(dòng)化生產(chǎn)中得到了很好的利用,它可減少人的重復(fù)操作,并且它還可以完成人無(wú)法完成的操作，從而大大地提高工業(yè)生產(chǎn)效率。

本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：

所述機(jī)械手的終端是一個(gè)氣動(dòng)夾爪，可以實(shí)現(xiàn)抓和放的動(dòng)作，由一個(gè)雙作用氣缸和一個(gè)雙電控電磁閥來(lái)完成控制；氣動(dòng)夾爪安裝在一個(gè)垂直方向的雙作用氣缸上，能實(shí)現(xiàn)上升和下降動(dòng)作，方向的控制由一個(gè)單電控的電磁閥來(lái)完成；垂直方向的氣缸又安裝在一個(gè)水平方向的伸縮氣缸上，能實(shí)現(xiàn)伸出和縮回動(dòng)作，水平雙作用氣缸由一個(gè)雙電控的電磁閥完成；水平氣缸再安裝在一個(gè)雙作用旋轉(zhuǎn)氣缸上，能實(shí)現(xiàn)左旋和右旋動(dòng)作，我們希望它能停在活動(dòng)范圍的任意位置，因此選擇了一個(gè)雙電控的三位五通閥來(lái)控制。因此機(jī)械手的動(dòng)作由4個(gè)電磁閥共7個(gè)控制點(diǎn)來(lái)實(shí)現(xiàn)其旋轉(zhuǎn)、伸縮、上下和抓放的動(dòng)作。另外，氣動(dòng)機(jī)械手的感知部分采用了這樣一些信號(hào)開(kāi)關(guān)：左右極限點(diǎn)各用1個(gè)電感式傳感器，伸縮的前后極限點(diǎn)各采用了1個(gè)標(biāo)準(zhǔn)型的磁電開(kāi)關(guān)，上下極限點(diǎn)也各采用磁電開(kāi)關(guān)。這樣這個(gè)機(jī)械手系統(tǒng)上就有了6個(gè)信號(hào)采集輸入點(diǎn)。最后機(jī)械手再配上2個(gè)按鈕，分別用于啟動(dòng)和停止。

所述氣動(dòng)機(jī)械手的主要輸人點(diǎn)有8個(gè)，機(jī)械手功能是將一邊的工件搬到另一邊，如將一條生產(chǎn)線的工件搬到另一條生產(chǎn)線，或?qū)⒁粋€(gè)工作站的工件搬到另一個(gè)工作站，工作順序?yàn)椋?上電)→復(fù)位→(啟動(dòng)) →伸出→下降→抓工件→上升→縮回→右旋→伸出→下降→放工件→上升→縮回→左旋→循環(huán)。

所述機(jī)械手動(dòng)作是：設(shè)復(fù)位狀態(tài)為左邊、伸縮氣缸縮回、氣爪放松。因此上電后復(fù)位就是需要左旋至左極限、縮回至后極限、放松氣爪；按下啟動(dòng)按鈕后，伸縮氣缸伸出，直至前極限點(diǎn)；下一個(gè)動(dòng)作是機(jī)械手下降至下極限點(diǎn)；然后抓工件，此處由于沒(méi)有傳感器，可安排一定的保持時(shí)間，如l s；接下來(lái)的動(dòng)作是機(jī)械手上升至上極限；然后縮回至后極限；接著機(jī)械手右旋至右極限；機(jī)械手再伸出至前極限；然后機(jī)械手下降至下極限；下一步是將工件放下，完成工件的搬運(yùn)工作；接下來(lái)機(jī)械手應(yīng)返回原始位置，即先上升至上極限，然后縮回至后極限，再左旋至左極限，即原點(diǎn)。至此，氣動(dòng)機(jī)械手通過(guò)13個(gè)動(dòng)作完成一個(gè)工作周期，可返回進(jìn)行下一個(gè)循環(huán)。這里，我們注意到機(jī)械手都要在縮回后再旋轉(zhuǎn)，這時(shí)為了避免懸臂梁過(guò)長(zhǎng)而造成干涉或者機(jī)械的笨重。

本發(fā)明的有益效果是：介質(zhì)來(lái)自于空氣,環(huán)境污染小,工程容易實(shí)現(xiàn)，使該機(jī)械手在工業(yè)自動(dòng)化生產(chǎn)中得到了很好的利用,它可減少人的重復(fù)操作,并且它還可以完成人無(wú)法完成的操作,從而大大地提高工業(yè)生產(chǎn)效率。

附圖說(shuō)明

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說(shuō)明。

圖1是本發(fā)明的氣動(dòng)系統(tǒng)原理圖。

圖2是本發(fā)明的氣動(dòng)機(jī)械手PLC I/O分配表。

圖3是本發(fā)明的PLC控制程序功能圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。

如圖1，機(jī)械手的終端是一個(gè)氣動(dòng)夾爪，可以實(shí)現(xiàn)抓和放的動(dòng)作，由一個(gè)雙作用氣缸和一個(gè)雙電控電磁閥來(lái)完成控制；氣動(dòng)夾爪安裝在一個(gè)垂直方向的雙作用氣缸上，能實(shí)現(xiàn)上升和下降動(dòng)作，方向的控制由一個(gè)單電控的電磁閥來(lái)完成；垂直方向的氣缸又安裝在一個(gè)水平方向的伸縮氣缸上，能實(shí)現(xiàn)伸出和縮回動(dòng)作，水平雙作用氣缸由一個(gè)雙電控的電磁閥完成；水平氣缸再安裝在一個(gè)雙作用旋轉(zhuǎn)氣缸上，能實(shí)現(xiàn)左旋和右旋動(dòng)作，我們希望它能停在活動(dòng)范圍的任意位置，因此選擇了一個(gè)雙電控的三位五通閥來(lái)控制。因此機(jī)械手的動(dòng)作由4個(gè)電磁閥共7個(gè)控制點(diǎn)來(lái)實(shí)現(xiàn)其旋轉(zhuǎn)、伸縮、上下和抓放的動(dòng)作。另外，氣動(dòng)機(jī)械手的感知部分采用了這樣一些信號(hào)開(kāi)關(guān)：左右極限點(diǎn)各用1個(gè)電感式傳感器，伸縮的前后極限點(diǎn)各采用了1個(gè)標(biāo)準(zhǔn)型的磁電開(kāi)關(guān)，上下極限點(diǎn)也各采用磁電開(kāi)關(guān)。這樣這個(gè)機(jī)械手系統(tǒng)上就有了6個(gè)信號(hào)采集輸入點(diǎn)。最后機(jī)械手再配上2個(gè)按鈕，分別用于啟動(dòng)和停止。

如圖2，氣動(dòng)機(jī)械手的主要輸人點(diǎn)有8個(gè)，機(jī)械手功能是將一邊的工件搬到另一邊，如將一條生產(chǎn)線的工件搬到另一條生產(chǎn)線，或?qū)⒁粋€(gè)工作站的工件搬到另一個(gè)工作站，工作順序?yàn)椋?上電)→復(fù)位→(啟動(dòng)) →伸出→下降→抓工件→上升→縮回→右旋→伸出→下降→放工件→上升→縮回→左旋→循環(huán)。

如圖3，機(jī)械手動(dòng)作是：設(shè)復(fù)位狀態(tài)為左邊、伸縮氣缸縮回、氣爪放松。因此上電后復(fù)位就是需要左旋至左極限、縮回至后極限、放松氣爪；按下啟動(dòng)按鈕后，伸縮氣缸伸出，直至前極限點(diǎn)；下一個(gè)動(dòng)作是機(jī)械手下降至下極限點(diǎn)；然后抓工件，此處由于沒(méi)有傳感器，可安排一定的保持時(shí)間，如l s；接下來(lái)的動(dòng)作是機(jī)械手上升至上極限；然后縮回至后極限；接著機(jī)械手右旋至右極限；機(jī)械手再伸出至前極限；然后機(jī)械手下降至下極限；下一步是將工件放下，完成工件的搬運(yùn)工作；接下來(lái)機(jī)械手應(yīng)返回原始位置，即先上升至上極限，然后縮回至后極限，再左旋至左極限，即原點(diǎn)。至此，氣動(dòng)機(jī)械手通過(guò)13個(gè)動(dòng)作完成一個(gè)工作周期，可返回進(jìn)行下一個(gè)循環(huán)。這里，我們注意到機(jī)械手都要在縮回后再旋轉(zhuǎn)，這時(shí)為了避免懸臂梁過(guò)長(zhǎng)而造成干涉或者機(jī)械的笨重。