[发明专利]一种PLC控制机械手

说明书

所属技术领域

本发明涉及一种PLC控制机械手，适用于机械领域。

背景技术

机械工业的规模和技术水平，是衡量一个国家经济实力和科学技术水平的重要标志。因此，各国都把发展机械工业作为发展经济的战略重点之一。机械手是能够模仿人手动作，并按设定程序、轨迹和要求代替人手搬运工件或工具的自动化装置，它能部分地代替人的手工劳动。在机械制造业中，机械手已被广泛应用，从而大大地改善了工人的劳动条件，提高劳动生产率，加快实现机械化和自动化的步伐。

工业机械手的特点，是可通过编程来完成各种预期的作业，在构造和性能上有人和机器各自的优点，有广阔的发展前景。PLC控制具有系统简单、可靠，控制灵活等特点。因此，PLC控制的机械手得到广泛的应用。

发明内容

本发明提出了一种PLC控制机械手，采用液压驱动，它通过油缸、阀、油泵和油箱等实现传动，控制系统采用PLC控制，PLC主要由CPU、信号、功能、接口、电源等模块和通信处理器、编程设备组成。

本发明所采用的技术方案是。

所述机械手由执行机构、驱动机构和控制系统三大部分组成。

所述执行机构包括手部和手臂。手臂的内孔装有转动抽，可把动作传给手腕，以转动、伸屈手腕，开闭手指。为使机械手能够正确的工作，手臂的3个自由度都需要精确的定位。它采用的执行机构，主要是直线油缸、摆动油缸、电液脉冲马达、伺服油马达、直流伺服马达和步进马达等。

所述机械手采用液压驱动，它通过油缸、阀、油泵和油箱等实现传动。控制系统采用PLC控制，PLC主要由CPU、信号、功能、接口、电源等模块和通信处理器、编程设备组成。避免触点竞争PLC采用循环扫描工作方式，集中采样和输出。CPU与I/O采用光电隔离、输出联锁、故障显示电路等措施；电源和I10电路采用多种形式的滤波、电源自动调整与保护；CPU采用良好的屏蔽措施。

所述机械手的软件部分采用STEP编程软件PClMPI适配器用于连接安装了STEP7的计算机的RS-232C接口和PLC的MPI接口，计算机一侧的通信速率为19.2kbit/s，或38.4 kbit/s，PLC一侧的通信速率为19.2 kbit/s~15Mbit/s。除了PC适配器，还需要一根标准的RS-232C通信电缆。

所述机械手电气控制系统，要求有连续和手动控制等操作方式，工作方式可以很方便地在操作面板上表示。当旋钮打向回原点时，系统自动地回到左上角位置待命。当旋钮打向自动时，系统自动完成各工步操作，且循环动作。当旋钮打向手动时，每一工步都要按下该工步按钮才能实现。以下是设计该机械手控制程序的步骤和方法。

所述机械手采用的机械部分为液压缸，行走与升降均用液压缸，通过电机消耗电能把油箱中的压力提高，高压油通过软管与升降、行走伸缩液压缸相通，通过控制液压阀的关与开从与控制机械手的工作。

本发明的有益效果是：该机械手的电气控制系统线路简单，可靠性高，功能强，整个系统运行稳定、精确，同时还可根据需要对其进行功能扩展，如与自动化机床联合控制，可组建自动化生产线。

附图说明

图1是本发明的机械手传送示意及操作面板图。

图2是本发明的原理接线图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

如图1，机械手由执行机构、驱动机构和控制系统三大部分组成。

执行机构包括手部和手臂。手臂的内孔装有转动抽，可把动作传给手腕，以转动、伸屈手腕，开闭手指。为使机械手能够正确的工作，手臂的3个自由度都需要精确的定位。它采用的执行机构，主要是直线油缸、摆动油缸、电液脉冲马达、伺服油马达、直流伺服马达和步进马达等。

机械手采用液压驱动，它通过油缸、阀、油泵和油箱等实现传动。控制系统采用PLC控制，PLC主要由CPU、信号、功能、接口、电源等模块和通信处理器、编程设备组成。避免触点竞争PLC采用循环扫描工作方式，集中采样和输出。CPU与I/O采用光电隔离、输出联锁、故障显示电路等措施；电源和I10电路采用多种形式的滤波、电源自动调整与保护；CPU采用良好的屏蔽措施。