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

背景技術(shù)：

機械手廣泛用于機械制造、冶金、電子和輕工等部門，其執(zhí)行機構(gòu)一般由液壓、氣動或電機來完成，由于氣壓技術(shù)以壓縮空氣為介質(zhì)，結(jié)構(gòu)簡單、重量輕、動作迅速、平穩(wěn)、可靠、節(jié)能，工作壽命長，特別是對環(huán)境沒有污染、易于控制和維護，因此機械手的驅(qū)動系統(tǒng)常采用氣動技術(shù)。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明提出了一種基于PLC的氣動機械手控制系統(tǒng)，介質(zhì)來自于空氣,環(huán)境污染小,工程容易實現(xiàn)，使該機械手在工業(yè)自動化生產(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：

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

所述氣動機械手的主要輸人點有8個，機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€工作站的工件搬到另一個工作站，工作順序為：(上電)→復(fù)位→(啟動) →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)。

所述機械手動作是：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；按下啟動按鈕后，伸縮氣缸伸出，直至前極限點；下一個動作是機械手下降至下極限點；然后抓工件，此處由于沒有傳感器，可安排一定的保持時間，如l s；接下來的動作是機械手上升至上極限；然后縮回至后極限；接著機械手右旋至右極限；機械手再伸出至前極限；然后機械手下降至下極限；下一步是將工件放下，完成工件的搬運工作；接下來機械手應(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。至此，氣動機械手通過13個動作完成一個工作周期，可返回進行下一個循環(huán)。這里，我們注意到機械手都要在縮回后再旋轉(zhuǎn)，這時為了避免懸臂梁過長而造成干涉或者機械的笨重。

本發(fā)明的有益效果是：介質(zhì)來自于空氣,環(huán)境污染小,工程容易實現(xiàn)，使該機械手在工業(yè)自動化生產(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法完成的操作,從而大大地提高工業(yè)生產(chǎn)效率。

附圖說明

下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明進一步說明。

圖1是本發(fā)明的氣動系統(tǒng)原理圖。

圖2是本發(fā)明的氣動機械手PLC I/O分配表。

圖3是本發(fā)明的PLC控制程序功能圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步說明。

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

如圖2，氣動機械手的主要輸人點有8個，機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€工作站的工件搬到另一個工作站，工作順序為：(上電)→復(fù)位→(啟動) →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，機械手動作是：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；按下啟動按鈕后，伸縮氣缸伸出，直至前極限點；下一個動作是機械手下降至下極限點；然后抓工件，此處由于沒有傳感器，可安排一定的保持時間，如l s；接下來的動作是機械手上升至上極限；然后縮回至后極限；接著機械手右旋至右極限；機械手再伸出至前極限；然后機械手下降至下極限；下一步是將工件放下，完成工件的搬運工作；接下來機械手應(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。至此，氣動機械手通過13個動作完成一個工作周期，可返回進行下一個循環(huán)。這里，我們注意到機械手都要在縮回后再旋轉(zhuǎn)，這時為了避免懸臂梁過長而造成干涉或者機械的笨重。