[發明專利]一種基于PLC的四自由度機械手控制系統

在審

• 申請號: 201611037702.2
• 申請日: 2016-11-23
• 公開（公告）號: CN108081276A
• 公開（公告）日: 2018-05-29
• 發明（設計）人: 曹玲
• 申請（專利權）人: 曹玲
• 主分類號: B25J9/20
• 分類號: B25J9/20;B25J9/16
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

一種基于S7?200 PLC的四自由度機械手控制系統，用PLC實現了外來信號觸發的對電磁閥的順序控制，完成了機械手手臂水平伸出放回、手臂豎直升降、手臂旋轉、手爪旋轉及手爪開合等功能。該系統具有成本低廉、工作可靠等優點，可用于類似結構和功能的機械手控制中。

技術領域

本發明涉及一種基于S7-200 PLC的四自由度機械手控制系統，適用于機械領域。

背景技術

四自由度機械手在生產中得到了廣泛的應用。PLC是一種方便開發與聯網且抗干擾能力強的可編程邏輯控制器件，在自動化生產線中也得到了廣泛的應用。

發明內容

本發明提出了一種基于S7-200 PLC的四自由度機械手控制系統，用PLC實現了外來信號觸發的對電磁閥的順序控制，完成了機械手手臂水平伸出放回、手臂豎直升降、手臂旋轉、手爪旋轉及手爪開合等功能。

本發明所采用的技術方案是：

所述機械手控制系統選用PLC是S7-200系列CPU224XP CN型機，該PLC有14個輸入點、10個輸出點，可以滿足所設計控制系統對PLC I/O點數的要求。

所述機械手控制系統的梯形圖程序根據PLC的IO地址分配進行設計，使用上升沿微分指令(P)實現單按鈕啟停，以此來節省按鍵和輸入點數的用量，使用位存儲器(M)保存中間轉換狀態，通過控制按鍵控制機械手完成每個動作。

本發明的有益效果是：該系統具有成本低廉、工作可靠等優點，可用于類似結構和功能的機械手控制中。

附圖說明

圖1是本發明的機械手的氣路原理圖。

圖2是本發明的控制系統的接線圖。

圖3是本發明的機械手動作流程圖。

圖4是本發明的機械手主程序片段。

圖中：1.閥門；2.減壓閥；3~12.節流閥；13、14.消聲器；15~24.電磁閥；25.匯流板。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例對本發明作進一步說明。

如圖1，該機械手的組成為：1只QGK型齒輪齒條式擺動氣缸實現整個機械手的±90°旋轉，1只SU型氣缸實現垂直運動，1只MAL型氣缸實現手爪的伸縮運動，1只MSQB型氣缸實現手爪的±180°旋轉以及1只氣動手爪。該機械手可廣泛應用在小空間內的零件搬運。機械手通過傳感器給予外部信號，應用PLC實現順序控制。

本研究控制的機械手主要用于小空間內的零件搬運，由于2個旋轉氣缸可通過機械設置其兩個止點，故只設置了垂直與水平兩對限位傳感器，對機械手氣缸動作快慢的控制主要由節流閥控制氣缸的通氣量來實現。

如圖2，根據系統的控制要求，共需要PLC的輸入點數為14點，分別為:五個氣缸的動作開關(10點)、兩對限位開關的信號輸入點(4點)；所需輸出點數為10點，即：五對氣缸的電磁閥控制(10點)。

選用PLC是S7-200系列CPU224XP CN型機，該PLC有14個輸入點、10個輸出點，可以滿足所設計控制系統對PLC I/O點數的要求。

如圖3、圖4，梯形圖程序根據PLC的I/O地址分配進行設計，使用上升沿微分指令(P)實現單按鈕啟停，以此來節省按鍵和輸入點數的用量，使用位存儲器(M)保存中間轉換狀態，通過控制按鍵控制機械手完成每個動作。