[发明专利]一种基于气动机械手的螺杆柔性自动化装配及其PLC控制系统

说明书

一种基于气动机械手的螺杆柔性自动化装配及其PLC控制系统，根据不同类型变送器装配的要求，采用三工位高精度机械定位气缸及二位气缸作为直线驱动元件，组合构造了具有柔性结构的全气动机械手。该机械手采用PLC控制器实现全自动控制，为柔性装配技术提供了重要的参考。

技术领域

本发明涉及一种基于气动机械手的螺杆柔性自动化装配及其PLC控制系统，适用于机械领域。

背景技术

精密仪器仪表集约传感器、智能化、集成化等于一体，是发展国民经济、航空航天、民用工业等不可或缺的重要组成。发展精密仪器仪表，是发展现代化装备及其测控系统的核心。当今，作为主流技术，精密仪器仪表正朝着低成本、更高速、更灵敏、更可靠等方向发展，精密仪器仪表的高效自动组装取代人力装配是顺应其发展的重要举措，其意义在于不仅降低劳动成本和人为操作失误，而且可大幅提高其装配的精密化和自动化。然而，精密仪器市场产品多样化，对其自动化装配提出更高的要求。基于气动及数控技术的柔性装配为精密仪器仪表制造提供了新的技术。基于气动技术发展气动机械手作为实现柔性装配的重要手段之一，可避免硬性装配对组装工件的损伤。目前，基于多工位气缸，数字步进电缸等等设备的发展，为气动机械手和柔性组装发展提供了重要保障。气动机械手具有低成本、结构简单、易于控制等优点，而得到广泛的应用。

发明内容

本发明提出了一种基于气动机械手的螺杆柔性自动化装配及其PLC控制系统，根据不同类型变送器装配的要求，采用三工位高精度机械定位气缸及二位气缸作为直线驱动元件，组合构造了具有柔性结构的全气动机械手。

本发明所采用的技术方案是：

所述柔性装配系统全部采用直线式气动驱动模块，构成直角坐标系气动机械手，其中以三工位气缸作为为沿送料方向的直线驱动元件，水平方向及垂直方向采用二工位直线驱动模块，其工作方式主要是直线运动。

所述机械手采用直角坐标式，由4个气缸驱动模块组成，其中3个坐标系直线模块和气抓模块，X轴有3个工位，故采用三工位驱动气缸，它是由四工位气缸改进而成。

所述气动电气控制系统由3个三位五通和3个二位三通电磁阀组成，A气缸属于三工位气缸，有三个控制气口，故要采用3个二位三通电磁阀，PLC直接通过相应的I/O口驱动相对应的电磁阀。

本发明的有益效果是：该机械手采用PLC控制器实现全自动控制，为柔性装配技术提供了重要的参考。

附图说明

图1是本发明的螺杆自动装配整体布局。

图2是本发明的三工位气缸机构图。

图3是本发明的气动机械手气动系统回路。

图4是本发明的装配3工位螺杆位PLC控制顺序功能图。

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，本文旨在实现轴与孔的自动化装配，因装配后期要采用扭矩扳手拧紧螺栓，故采用基于安装件基件进行装配。对这四个螺杆进行自动化装配进行分析，主要有两个装配方案。方案一，全部采用直线式气动驱动模块，构成直角坐标系气动机械手。其中以三工位气缸作为为沿送料方向的直线驱动元件。水平方向及垂直方向采用二工位直线驱动模块。其工作方式主要是直线运动；方案二，采用旋转式与直线式驱动模块结合。其机械手中心采用多工位摆模块，在水平方向及垂直方向，采用直线驱动模块。通过旋转运动，直线运动，进行定位、装配。基于设计旋转结构复杂，而且旋转结构不稳定性及精度不高的问题，控制较为复杂。而方案一利用气动的迅速特点，采用全直线运动模块，结构简单稳定、精度高控制简单等特点。因此，本文采用气动全直线式驱动方案。