[發明專利]基于PLC控制的機械混合型機電一體化設備及控制方法

在審

• 申請號: 201810821029.4
• 申請日: 2018-07-25
• 公開（公告）號: CN108972523A
• 公開（公告）日: 2018-12-11
• 發明（設計）人: 高梓祺
• 申請（專利權）人: 高梓祺
• 主分類號: B25J9/04
• 分類號: B25J9/04;B25J9/14;B25J13/08;B25J19/00
• 代理公司: 哈爾濱東方專利事務所 23118
• 代理人: 陳曉光

本發明涉及一種基于PLC控制的機械混合型機電一體化設備及控制方法。目前現有技術沒有采用了混合驅動技術，本申請采用的混合型氣動機械手增加了光電傳感器等電氣部件，覆蓋了PLC控制技術、氣動技術、位置檢測技術等，是機電氣一體化的典型設備，有著廣泛的應用前景。本發明組成包括：底座（1），底座中間位置具有孔，孔內安裝有回轉臺（11）的連接軸，連接軸外徑上安裝有軸承（2），底座上平面通過螺釘與軸承蓋（3）連接，軸承蓋下端面與軸承內圈上平面貼合，回轉臺上方分別固定有立柱（10）、俯仰氣缸（4），立柱上方通過連接軸與伸縮氣缸（6）連接，伸縮氣缸的活塞桿與手爪裝置（9）連接。本發明用于基于PLC控制的機械混合型機電一體化設備。

技術領域：

本發明涉及機械自動化控制領域，具體涉及一種基于PLC控制的機械混合型機電一體化設備及控制方法。

背景技術：

隨著機械電子控制技術的廣泛應用，具有獨立控制器、程序叮變、動作靈活、定位精度高、適用于中小批量自動化生產的通用機械手得到迅速發展，目前現有技術沒有采用了混合驅動技術，本申請采用的混合型氣動機械手增加了光電傳感器等電氣部件，覆蓋了PLC控制技術、氣動技術、位置檢測技術等，是機電氣一體化的典型設備，有著廣泛的應用前景。

發明內容：

本發明的目的是提供一種基于PLC控制的機械混合型機電一體化設備及控制方法。

上述的目的通過以下的技術方案實現：

一種基于PLC控制的機械混合型機電一體化設備，其組成包括：底座，所述的底座中間位置具有孔，所述的孔內安裝有回轉臺的連接軸，所述的連接軸外徑上安裝有軸承，所述的底座上平面通過螺釘與軸承蓋連接，所述的軸承蓋下端面與所述的軸承內圈上平面貼合，所述的回轉臺上方分別固定有立柱、俯仰氣缸，所述的立柱上方通過連接軸與伸縮氣缸連接，所述的伸縮氣缸的活塞桿與手爪裝置連接。

所述的基于PLC控制的機械混合型機電一體化設備，所述的伸縮氣缸上方安裝有水平檢測裝置，所述的水平檢測裝置的連接桿穿過固定板與所述的手爪裝置固定，所述的伸縮氣缸一側通過連接軸與所述的俯仰氣缸連接，所述的俯仰氣缸側面安裝有垂直檢測裝置，所述的底座下平面分別安裝有4個墊塊。

一種基于PLC控制的機械混合型機電一體化設備及控制方法，該方法包括如下步驟：

首先混合型機電一體化設備具有3個自由度的極坐標型機械手爪裝置，所述的手爪裝置的手臂運動由一個直線運動和兩個轉動組成，完成俯仰、伸縮、旋轉3個自由度的運動；

所述的手爪裝置俯仰和伸縮動作采用氣動方式驅動，繞水平軸的仰俯動作由俯仰氣缸通過連桿機構來實現，將氣缸的直線運動轉化為手臂的仰俯運動，俯仰及伸縮氣缸選用標準氣缸，由于抓取工件和堆放工件都有位置定位的要求，在氣缸上安裝有紅外光電式傳感器，氣缸桿上固定有透射式光柵，氣缸桿的移動帶動光柵移動，產生光電信號脈沖，光電信號通過底座中內置的信號轉換電路進行處理后反饋到PLC輸人端,PLC控制程序對該反饋信號進行處理、判斷乎臂的運動是否到位，然后發出控制信號給電磁換向閥來控制氣缸的運動和停止，實現機械手爪裝置任意定位的需要。

有益效果：

1.本發明主要是提供一種基于PLC控制的機械混合型機電一體化設備及其控制方法，其結構形式是具有3個自由度的極坐標型機械設備，極坐標型機械設備占地面積小，結構緊湊，便于與其他機器人協調，具有重量較輕等優點。

2.本申請的機械設備由機械系統、位置檢測系統、氣動及控制系統3部分組成，其中氣動系統由氣源、氣動系統控制閥、俯仰及伸縮氣缸等組成，整個氣動系統完成俯下、仰起、仲出、縮回4個動作，由空壓機獲得氣源，經過二位五通電磁閥實現運動的轉換，電磁閥YV1,YV2,YV3 ,YV4由PLC進行控制，俯仰及伸縮氣缸的原位信號由光柵尺卜的原位標記X2,X3提供，限位信號由由光柵尺卜的限位標記X13 ,X14提供，位置信號由光柵尺產生的脈沖信號提供，經氣動帶動聯件，得到清潔、干燥的空氣。