一種往復移動式氣動機械手的精確位置控制系統技術方案

本發明專利技術公開了一種往復移動式氣動機械手的精確位置控制系統，共有9個輸入及6個輸出信號，采用西門子S7-200CPU226滿足要求。直流電動機是移動式機械手做往復移動的動力元件，該電機由KM1和KM2控制正轉與反轉。該機械手控制系統具有控制簡單、運行可靠、位置控制方便、精度準確等特點，已被廣泛應用于許多領域。

An accurate position control system of reciprocating pneumatic manipulator

The invention discloses an accurate position control system of a reciprocating pneumatic manipulator, which has 9 inputs and 6 output signals, and uses SIEMENS S7-200CPU226 to meet the requirements. The DC motor is a moving component of the reciprocating manipulator. The motor is controlled by KM1 and KM2 to rotate and reverse. The manipulator control system has many advantages, such as simple control, reliable operation, convenient position control and accurate accuracy. It has been widely used in many fields.

【技術實現步驟摘要】
一種往復移動式氣動機械手的精確位置控制系統
本專利技術涉及一種往復移動式氣動機械手的精確位置控制系統，適用于機械領域。
技術介紹
固定式氣動機械手廣泛應用于自動裝配生產線，在提高生產效率、保障裝配精度及降低操作者的勞動強度等方面都發揮了重要作用。隨著裝配生產線自動化程度的不斷提高，固定式的機械手已不能勝任多工位、長距離、寬面域的自動裝配生產線的工作，取而代之是往復移動式氣動機械手。移動式機械手主要由移動平臺和機械手共同組成，與固定式機械手相比較，具有工作范圍大、精確的位置控制功能等特點，因此，移動式機械手在工業領域的應用會更加廣泛，對移動式機械手的精確位置控制的研究，將有著很重要的實際意義。
技術實現思路
本專利技術提出了一種往復移動式氣動機械手的精確位置控制系統，該機械手控制系統具有控制簡單、運行可靠、位置控制方便、精度準確等特點，已被廣泛應用于許多領域。本專利技術所采用的技術方案是：所述控制系統中，機械手臂的升降、回轉及氣動夾頭的動作是由氣動回路的控制實現的。氣動夾頭是由直線運動氣缸和夾持裝置組成，氣缸伸出，夾頭加緊，氣缸回縮，夾頭釋放；升降氣缸負責機械手臂的升降，該氣缸與氣動夾頭氣缸，分別由兩個兩位五通單電控直流24V的電磁閥控制；旋轉氣缸負責機械手臂的180°的回轉，有0和180°兩個位置，該氣缸由一個雙電控兩位五通電磁閥控制：在各氣缸的進出回路分別設有單向節流閥，用來控制氣缸動作的速度及穩定性。該氣路組成簡單、實用，完全滿足移動機械手的動作要求。所述控制系統共有9個輸入及6個輸出信號，采用西門子S7-200CPU226滿足要求。直流電動機是移動式機械手做往復移動的動力元件，該電機由KM1和KM2控制正轉與反轉。所述機械手的移動是通過同步齒形帶帶動移動平臺作往復移動的，齒形帶移動的距離通過增量型編碼器轉換成相應的脈沖信號，此脈沖信號被PLC的高速計數器進行計數，其計數值與齒形帶移動的距離存在著對應關系，當齒形帶移動達到某一設定值時，通過高速計數器的計數值就可以控制PLC輸出，PLC的輸出控制電動機停止工作，從而實現了機械手的位置控制。按照不同的控制要求，機械手可以設計出很多種控制程序，在此不全部給出，在這只給出齒形帶移動距離控制程序。為了控制齒形帶的移動距離，必須知道編碼器的脈沖當量，即一個脈沖對應齒形帶移動的距離，也就是控制齒形帶的移動精度。本專利技術的有益效果是：該機械手控制系統具有控制簡單、運行可靠、位置控制方便、精度準確等特點。附圖說明下面結合附圖和實施例對本專利技術進一步說明。圖1是本專利技術的氣路原理圖。圖2是本專利技術的PLC控制系統的硬件電路圖。圖3是本專利技術的齒形帶移動距離控制原理圖。圖中：1.直流電動機；2.主動齒形帶輪；3.同步齒形帶；4.移動平臺；5.被動齒形帶輪；6.旋轉編碼器。具體實施方式下面結合附圖和實施例對本專利技術作進一步說明。如圖1，控制系統中，機械手臂的升降、回轉及氣動夾頭的動作是由氣動回路的控制實現的。氣動夾頭是由直線運動氣缸和夾持裝置組成，氣缸伸出，夾頭加緊，氣缸回縮，夾頭釋放；升降氣缸負責機械手臂的升降，該氣缸與氣動夾頭氣缸，分別由兩個兩位五通單電控直流24V的電磁閥控制；旋轉氣缸負責機械手臂的180°的回轉，有0和180°兩個位置，該氣缸由一個雙電控兩位五通電磁閥控制：在各氣缸的進出回路分別設有單向節流閥，用來控制氣缸動作的速度及穩定性。該氣路組成簡單、實用，完全滿足移動機械手的動作要求。如圖2，控制系統共有9個輸入及6個輸出信號，采用西門子S7-200CPU226滿足要求。直流電動機是移動式機械手做往復移動的動力元件，該電機由KM1和KM2控制正轉與反轉。直線導軌支撐移動平臺，機械手的移動距離由直線導軌的長度決定。承載氣動機械手，使之延直線導軌移動。控制氣動機械手作180°的往復旋轉運動，并在0和180°兩個位置設有限位開關。升降氣缸控制機械手臂和氣動夾頭上升和下降。氣動夾頭夾緊和放松工件，接近開關限制機械手的行程距離，使其移動不要超距。旋轉編碼器，位置檢測元件，采用增量型旋轉編碼器，與PLC配合實現精確的位置控制。直流電機是機械手移動的動力元件。如圖3，機械手的移動是通過同步齒形帶帶動移動平臺作往復移動的，齒形帶移動的距離通過增量型編碼器轉換成相應的脈沖信號，此脈沖信號被PLC的高速計數器進行計數，其計數值與齒形帶移動的距離存在著對應關系，當齒形帶移動達到某一設定值時，通過高速計數器的計數值就可以控制PLC輸出，PLC的輸出控制電動機停止工作，從而實現了機械手的位置控制。按照不同的控制要求，機械手可以設計出很多種控制程序，在此不全部給出，在這只給出齒形帶移動距離控制程序。為了控制齒形帶的移動距離，必須知道編碼器的脈沖當量，即一個脈沖對應齒形帶移動的距離，也就是控制齒形帶的移動精度。本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種往復移動式氣動機械手的精確位置控制系統，其特征是：所述控制系統中，機械手臂的升降、回轉及氣動夾頭的動作是由氣動回路的控制實現的；氣動夾頭是由直線運動氣缸和夾持裝置組成，氣缸伸出，夾頭加緊，氣缸回縮，夾頭釋放；升降氣缸負責機械手臂的升降，該氣缸與氣動夾頭氣缸，分別由兩個兩位五通單電控直流24V的電磁閥控制。

【技術特征摘要】
1.一種往復移動式氣動機械手的精確位置控制系統，其特征是：所述控制系統中，機械手臂的升降、回轉及氣動夾頭的動作是由氣動回路的控制實現的；氣動夾頭是由直線運動氣缸和夾持裝置組成，氣缸伸出，夾頭加緊，氣缸回縮，夾頭釋放；升降氣缸負責機械手臂的升降，該氣缸與氣動夾頭氣缸，分別由兩個兩位五通單電控直流24V的電磁閥控制。2.根據權利要求1所述的一種往復移動式氣動機械手的精確位置控制系統，其特征是：所述控制系統共有9個輸入及6個輸出信號，采用西門子S7-200CPU226滿足要求，直流電動機是移動式機械手做往復移動的動力元件，該電機由KM1和KM2控制正轉與反轉。3.根據權利要求1所述的一種往復移動式氣動機械手的精確位置控制系統，...

【專利技術屬性】
技術研發人員：田佳聰，
申請(專利權)人：田佳聰，
類型：發明
國別省市：遼寧,21