一种往复移动式气动机械手的精确位置控制系统技术方案

本发明专利技术公开了一种往复移动式气动机械手的精确位置控制系统，共有9个输入及6个输出信号，采用西门子S7-200CPU226满足要求。直流电动机是移动式机械手做往复移动的动力元件，该电机由KM1和KM2控制正转与反转。该机械手控制系统具有控制简单、运行可靠、位置控制方便、精度准确等特点，已被广泛应用于许多领域。

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.

【技术实现步骤摘要】
一种往复移动式气动机械手的精确位置控制系统
本专利技术涉及一种往复移动式气动机械手的精确位置控制系统，适用于机械领域。
技术介绍
固定式气动机械手广泛应用于自动装配生产线，在提高生产效率、保障装配精度及降低操作者的劳动强度等方面都发挥了重要作用。随着装配生产线自动化程度的不断提高，固定式的机械手已不能胜任多工位、长距离、宽面域的自动装配生产线的工作，取而代之是往复移动式气动机械手。移动式机械手主要由移动平台和机械手共同组成，与固定式机械手相比较，具有工作范围大、精确的位置控制功能等特点，因此，移动式机械手在工业领域的应用会更加广泛，对移动式机械手的精确位置控制的研究，将有着很重要的实际意义。
技术实现思路
本专利技术提出了一种往复移动式气动机械手的精确位置控制系统，该机械手控制系统具有控制简单、运行可靠、位置控制方便、精度准确等特点，已被广泛应用于许多领域。本专利技术所采用的技术方案是：所述控制系统中，机械手臂的升降、回转及气动夹头的动作是由气动回路的控制实现的。气动夹头是由直线运动气缸和夹持装置组成，气缸伸出，夹头加紧，气缸回缩，夹头释放；升降气缸负责机械手臂的升降，该气缸与气动夹头气缸，分别由两个两位五通单电控直流24V的电磁阀控制；旋转气缸负责机械手臂的180°的回转，有0和180°两个位置，该气缸由一个双电控两位五通电磁阀控制：在各气缸的进出回路分别设有单向节流阀，用来控制气缸动作的速度及稳定性。该气路组成简单、实用，完全满足移动机械手的动作要求。所述控制系统共有9个输入及6个输出信号，采用西门子S7-200CPU226满足要求。直流电动机是移动式机械手做往复移动的动力元件，该电机由KM1和KM2控制正转与反转。所述机械手的移动是通过同步齿形带带动移动平台作往复移动的，齿形带移动的距离通过增量型编码器转换成相应的脉冲信号，此脉冲信号被PLC的高速计数器进行计数，其计数值与齿形带移动的距离存在着对应关系，当齿形带移动达到某一设定值时，通过高速计数器的计数值就可以控制PLC输出，PLC的输出控制电动机停止工作，从而实现了机械手的位置控制。按照不同的控制要求，机械手可以设计出很多种控制程序，在此不全部给出，在这只给出齿形带移动距离控制程序。为了控制齿形带的移动距离，必须知道编码器的脉冲当量，即一个脉冲对应齿形带移动的距离，也就是控制齿形带的移动精度。本专利技术的有益效果是：该机械手控制系统具有控制简单、运行可靠、位置控制方便、精度准确等特点。附图说明下面结合附图和实施例对本专利技术进一步说明。图1是本专利技术的气路原理图。图2是本专利技术的PLC控制系统的硬件电路图。图3是本专利技术的齿形带移动距离控制原理图。图中：1.直流电动机；2.主动齿形带轮；3.同步齿形带；4.移动平台；5.被动齿形带轮；6.旋转编码器。具体实施方式下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步说明。如图1，控制系统中，机械手臂的升降、回转及气动夹头的动作是由气动回路的控制实现的。气动夹头是由直线运动气缸和夹持装置组成，气缸伸出，夹头加紧，气缸回缩，夹头释放；升降气缸负责机械手臂的升降，该气缸与气动夹头气缸，分别由两个两位五通单电控直流24V的电磁阀控制；旋转气缸负责机械手臂的180°的回转，有0和180°两个位置，该气缸由一个双电控两位五通电磁阀控制：在各气缸的进出回路分别设有单向节流阀，用来控制气缸动作的速度及稳定性。该气路组成简单、实用，完全满足移动机械手的动作要求。如图2，控制系统共有9个输入及6个输出信号，采用西门子S7-200CPU226满足要求。直流电动机是移动式机械手做往复移动的动力元件，该电机由KM1和KM2控制正转与反转。直线导轨支撑移动平台，机械手的移动距离由直线导轨的长度决定。承载气动机械手，使之延直线导轨移动。控制气动机械手作180°的往复旋转运动，并在0和180°两个位置设有限位开关。升降气缸控制机械手臂和气动夹头上升和下降。气动夹头夹紧和放松工件，接近开关限制机械手的行程距离，使其移动不要超距。旋转编码器，位置检测元件，采用增量型旋转编码器，与PLC配合实现精确的位置控制。直流电机是机械手移动的动力元件。如图3，机械手的移动是通过同步齿形带带动移动平台作往复移动的，齿形带移动的距离通过增量型编码器转换成相应的脉冲信号，此脉冲信号被PLC的高速计数器进行计数，其计数值与齿形带移动的距离存在着对应关系，当齿形带移动达到某一设定值时，通过高速计数器的计数值就可以控制PLC输出，PLC的输出控制电动机停止工作，从而实现了机械手的位置控制。按照不同的控制要求，机械手可以设计出很多种控制程序，在此不全部给出，在这只给出齿形带移动距离控制程序。为了控制齿形带的移动距离，必须知道编码器的脉冲当量，即一个脉冲对应齿形带移动的距离，也就是控制齿形带的移动精度。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种往复移动式气动机械手的精确位置控制系统，其特征是：所述控制系统中，机械手臂的升降、回转及气动夹头的动作是由气动回路的控制实现的；气动夹头是由直线运动气缸和夹持装置组成，气缸伸出，夹头加紧，气缸回缩，夹头释放；升降气缸负责机械手臂的升降，该气缸与气动夹头气缸，分别由两个两位五通单电控直流24V的电磁阀控制。

【技术特征摘要】
1.一种往复移动式气动机械手的精确位置控制系统，其特征是：所述控制系统中，机械手臂的升降、回转及气动夹头的动作是由气动回路的控制实现的；气动夹头是由直线运动气缸和夹持装置组成，气缸伸出，夹头加紧，气缸回缩，夹头释放；升降气缸负责机械手臂的升降，该气缸与气动夹头气缸，分别由两个两位五通单电控直流24V的电磁阀控制。2.根据权利要求1所述的一种往复移动式气动机械手的精确位置控制系统，其特征是：所述控制系统共有9个输入及6个输出信号，采用西门子S7-200CPU226满足要求，直流电动机是移动式机械手做往复移动的动力元件，该电机由KM1和KM2控制正转与反转。3.根据权利要求1所述的一种往复移动式气动机械手的精确位置控制系统，...

【专利技术属性】
技术研发人员：田佳聪，
申请(专利权)人：田佳聪，
类型：发明
国别省市：辽宁,21