[實用新型]一種基于PLC的三自由度機械手

有效

• 申請號: 201520461442.6
• 申請日: 2015-06-29
• 公開（公告）號: CN204700883U
• 公開（公告）日: 2015-10-14
• 發明（設計）人: 高錳;苑葵;張明
• 申請（專利權）人: 高錳;苑葵;張明
• 主分類號: B25J9/02
• 分類號: B25J9/02;B25J9/16
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型涉及智能機械領域，具體為一種基于PLC的三自由度機械手。

背景技術

機械手是一種能模擬人的手臂動作，按照設定程序、軌跡和要求，代替人手進行抓取、搬運工件或操持工具的機電一體化自動裝置。三自由度機械手又稱3D機械人，能夠實現三個自由度方向(水平、垂直和旋轉)的抓取或放置物品，具有操作范圍大，靈活性好，應用廣泛的特點。

可編程控制器(PLC)是一種專門為工業應用而設計的進行數字運算操作的電子控制裝置。由于其具有可靠性高，功能強，編程簡單，人機交互界面友好等特性而廣泛用于工業控制系統。

步進電機是將電脈沖信號轉變為角位移或線位移的開環執行元件。在非超載情況下，電機的轉速、停止位置只取決于脈沖信號的頻率和脈沖數目。這一線性關系的存在，加上步進電機只有周期性誤差而無累計誤差的特點，使其在速度、定位等控制領域應用得非常廣泛。

常見的三自由度機械手一般都是機械控制，結構復雜、故障點多、檢修困難、很難精確達到某一位置等缺點。

實用新型內容

本實用新型的目的在于提供一種基于PLC的三自由度機械手，它能有效的解決背景技術中存在的問題。

為實現上述目的，本實用新型提供如下技術方案：一種基于PLC的三自由度機械手，包括底盤、旋轉直流電機、支架、升降步進電機、伸縮步進電機、夾緊裝置、機械手本體、限位開關、光接近開關、連接裝置、工作臺和PLC控制系統；所述底盤固定在工作臺上；所述支架通過連接裝置組成十字型架構，并安裝在底盤上；所述旋轉直流電機固定在底盤上；所述升降步進電機固定在十字型構架的上端；所述伸縮步進電機固定在十字型構架左端；所述機械手本體連接在夾緊裝置的下端；所述夾緊裝置固定在十字型構架右端；四個限位開關分別安裝在四個支架上；所述光接近開關固定在工作臺上；所述PLC控制系統采取電路控制整個系統的運行。

作為本實用新型的優選方案，所述PLC控制系統選用三菱FX2N系列晶體管輸出型PLC。

作為本實用新型的優選方案，所述步進電機驅動器選用SH-20403型模塊。

與現有技術相比，本實用新型的有益效果是：結構簡單合理、故障點少、檢修簡單便捷、定位精確。

附圖說明

圖1為本實用新型的整體結構示意圖。

圖2為本實用新型的PLC控制系統示意圖。

附圖所示：1.底盤；2.旋轉直流電機；3.支架；4.升降步進電機；5.伸縮步進電機；6.夾緊裝置；7.機械手本體；8.限位開關；9.光接近開關；10.連接裝置；11.工作臺；12.PLC控制系統。

具體實施方式

下面將結合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本實用新型中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其它實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。

請參閱圖1-2，本實用新型提供一種技術方案：一種基于PLC的三自由度機械手，包括底盤1、旋轉直流電機2、支架3、升降步進電機4、伸縮步進電機5、夾緊裝置6、機械手本體7、限位開關8、光接近開關9、連接裝置10、工作臺11和PLC控制系統12；所述底盤1固定在工作臺11上；所述支架3通過連接裝置10組成十字型架構，并安裝在底盤1上；所述旋轉直流電機2固定在底盤1上；所述升降步進電機4固定在十字型構架的上端；所述伸縮步進電機5固定在十字型構架左端；所述機械手本體7連接在夾緊裝置6的下端；所述夾緊裝置6固定在十字型構架右端；四個限位開關8分別安裝在十字型構架的四個支架3上；所述光接近開關9固定在工作臺11上，并與底盤1保持一定距離；所述PLC控制系統12采取電路控制整個系統的運行。

作為本實用新型的優選方案，所述PLC控制系統12選用三菱FX2N系列晶體管輸出型PLC。

作為本實用新型的優選方案，所述步進電機驅動器選用SH-20403型模塊。

本實用新型的在設計時：機械手本體7的左右運動(水平方向)由伸縮步進電機5控制，上下運動(垂直方向)由升降步進電機4控制，逆時針和順時針旋轉運動則由底盤直流電機2的正反轉控制；夾緊裝置6采用關節結構，其夾緊與松開用氣壓驅動，并由電磁閥控制；機械手本體7可以根據PLC控制系統12的設定程序的動作將工件精確搬運至某位置；SQ1，SQ2，SQ5，SQ6為水平和垂直方向上的限位開關SQ3，SQ4為原點位置和終點位置的光接近開關。

盡管已經示出和描述了本實用新型的實施例，對于本領域的普通技術人員而言，可以理解在不脫離本實用新型的原理和精神的情況下可以對這些實施例進行多種變化、修改、替換和變型，本實用新型的范圍由所附權利要求及其等同物限定。