一种基于plc的三自由度机械手的制作方法
一种基于plc的三自由度机械手的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及智能机械领域，具体为一种基于PLC的三自由度机械手。
【背景技术】
[0002]机械手是一种能模拟人的手臂动作，按照设定程序、轨迹和要求，代替人手进行抓取、搬运工件或操持工具的机电一体化自动装置。三自由度机械手又称3D机械人，能够实现三个自由度方向(水平、垂直和旋转)的抓取或放置物品，具有操作范围大，灵活性好，应用广泛的特点。
[0003]可编程控制器(PLC)是一种专门为工业应用而设计的进行数字运算操作的电子控制装置。由于其具有可靠性高，功能强，编程简单，人机交互界面友好等特性而广泛用于工业控制系统。
[0004]步进电机是将电脉冲信号转变为角位移或线位移的开环执行元件。在非超载情况下，电机的转速、停止位置只取决于脉冲信号的频率和脉冲数目。这一线性关系的存在，加上步进电机只有周期性误差而无累计误差的特点，使其在速度、定位等控制领域应用得非常广泛。
[0005]常见的三自由度机械手一般都是机械控制，结构复杂、故障点多、检修困难、很难精确达到某一位置等缺点。
【实用新型内容】
[0006]本实用新型的目的在于提供一种基于PLC的三自由度机械手，它能有效的解决【背景技术】中存在的问题。
[0007]为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案:一种基于PLC的三自由度机械手，包括底盘、旋转直流电机、支架、升降步进电机、伸缩步进电机、夹紧装置、机械手本体、限位开关、光接近开关、连接装置、工作台和PLC控制系统；所述底盘固定在工作台上；所述支架通过连接装置组成十字型架构，并安装在底盘上；所述旋转直流电机固定在底盘上；所述升降步进电机固定在十字型构架的上端；所述伸缩步进电机固定在十字型构架左端；所述机械手本体连接在夹紧装置的下端；所述夹紧装置固定在十字型构架右端；四个限位开关分别安装在四个支架上；所述光接近开关固定在工作台上；所述PLC控制系统采取电路控制整个系统的运行。
[0008]作为本实用新型的优选方案，所述PLC控制系统选用三菱FX2N系列晶体管输出型PLC0
[0009]作为本实用新型的优选方案，所述步进电机驱动器选用SH-20403型模块。
[0010]与现有技术相比，本实用新型的有益效果是:结构简单合理、故障点少、检修简单便捷、定位精确。
【附图说明】
[0011]图1为本实用新型的整体结构示意图。
[0012]图2为本实用新型的PLC控制系统示意图。
[0013]附图所示:1.底盘；2.旋转直流电机；3.支架；4.升降步进电机；5.伸缩步进电机；6.夹紧装置；7.机械手本体；8.限位开关；9.光接近开关；10.连接装置；11.工作台；12.PLC控制系统。
【具体实施方式】
[0014]下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。
[0015]请参阅图1-2，本实用新型提供一种技术方案:一种基于PLC的三自由度机械手，包括底盘1、旋转直流电机2、支架3、升降步进电机4、伸缩步进电机5、夹紧装置6、机械手本体7、限位开关8、光接近开关9、连接装置10、工作台11和PLC控制系统12 ;所述底盘I固定在工作台11上；所述支架3通过连接装置10组成十字型架构，并安装在底盘I上；所述旋转直流电机2固定在底盘I上；所述升降步进电机4固定在十字型构架的上端；所述伸缩步进电机5固定在十字型构架左端；所述机械手本体7连接在夹紧装置6的下端；所述夹紧装置6固定在十字型构架右端；四个限位开关8分别安装在十字型构架的四个支架3上；所述光接近开关9固定在工作台11上，并与底盘I保持一定距离；所述PLC控制系统12采取电路控制整个系统的运行。
[0016]作为本实用新型的优选方案，所述PLC控制系统12选用三菱FX2N系列晶体管输出型PLC。
[0017]作为本实用新型的优选方案，所述步进电机驱动器选用SH-20403型模块。
[0018]本实用新型的在设计时:机械手本体7的左右运动(水平方向)由伸缩步进电机5控制，上下运动(垂直方向)由升降步进电机4控制，逆时针和顺时针旋转运动则由底盘直流电机2的正反转控制；夹紧装置6采用关节结构，其夹紧与松开用气压驱动，并由电磁阀控制；机械手本体7可以根据PLC控制系统12的设定程序的动作将工件精确搬运至某位置；SQ1，SQ2，SQ5，SQ6为水平和垂直方向上的限位开关SQ3，SQ4为原点位置和终点位置的光接近开关。
[0019]尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。
【主权项】
1.一种基于PLC的三自由度机械手，包括底盘、旋转直流电机、支架、升降步进电机、伸缩步进电机、夹紧装置、机械手本体、限位开关、光接近开关、连接装置、工作台和PLC控制系统；其特征在于:所述底盘固定在工作台上；所述支架通过连接装置组成十字型架构，并安装在底盘上；所述旋转直流电机固定在底盘上；所述升降步进电机固定在十字型构架的上端；所述伸缩步进电机固定在十字型构架左端；所述机械手本体连接在夹紧装置的下端；所述夹紧装置固定在十字型构架右端；四个限位开关分别安装在四个支架上；所述光接近开关固定在工作台上；所述PLC控制系统采取电路控制整个系统的运行。2.根据权利要求1所述的一种基于PLC的三自由度机械手，其特征在于:所述PLC控制系统选用晶体管输出型PLC。3.根据权利要求1所述的一种基于PLC的三自由度机械手，其特征在于:所述步进电机驱动器选用SH-20403型模块。
【专利摘要】本实用新型公开了一种基于PLC的三自由度机械手，包括底盘、旋转直流电机、支架、升降步进电机、伸缩步进电机、夹紧装置、机械手本体、限位开关、光接近开关、连接装置、工作台和PLC控制系统；所述底盘固定在工作台上；所述支架通过连接装置组成十字型架构，并安装在底盘上；所述旋转直流电机固定在底盘上；所述升降步进电机固定在十字型构架的上端；所述伸缩步进电机固定在十字型构架左端；所述机械手本体连接在夹紧装置的下端；所述夹紧装置固定在十字型构架右端；四个限位开关分别安装在四个支架上；所述光接近开关固定在工作台上；所述PLC控制系统采取电路控制整个系统的运行；该机械手结构简单合理、故障点少、检修简单便捷、定位精确。
【IPC分类】B25J9/16, B25J9/02
【公开号】CN204700883
【申请号】CN201520461442
【发明人】高锰, 苑葵, 张明
【申请人】高锰, 苑葵, 张明
【公开日】2015年10月14日
【申请日】2015年6月29日
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及智能机械领域，具体为一种基于PLC的三自由度机械手。
【背景技术】
[0002]机械手是一种能模拟人的手臂动作，按照设定程序、轨迹和要求，代替人手进行抓取、搬运工件或操持工具的机电一体化自动装置。三自由度机械手又称3D机械人，能够实现三个自由度方向(水平、垂直和旋转)的抓取或放置物品，具有操作范围大，灵活性好，应用广泛的特点。
[0003]可编程控制器(PLC)是一种专门为工业应用而设计的进行数字运算操作的电子控制装置。由于其具有可靠性高，功能强，编程简单，人机交互界面友好等特性而广泛用于工业控制系统。
[0004]步进电机是将电脉冲信号转变为角位移或线位移的开环执行元件。在非超载情况下，电机的转速、停止位置只取决于脉冲信号的频率和脉冲数目。这一线性关系的存在，加上步进电机只有周期性误差而无累计误差的特点，使其在速度、定位等控制领域应用得非常广泛。
[0005]常见的三自由度机械手一般都是机械控制，结构复杂、故障点多、检修困难、很难精确达到某一位置等缺点。
【实用新型内容】
[0006]本实用新型的目的在于提供一种基于PLC的三自由度机械手，它能有效的解决【背景技术】中存在的问题。
[0007]为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案:一种基于PLC的三自由度机械手，包括底盘、旋转直流电机、支架、升降步进电机、伸缩步进电机、夹紧装置、机械手本体、限位开关、光接近开关、连接装置、工作台和PLC控制系统；所述底盘固定在工作台上；所述支架通过连接装置组成十字型架构，并安装在底盘上；所述旋转直流电机固定在底盘上；所述升降步进电机固定在十字型构架的上端；所述伸缩步进电机固定在十字型构架左端；所述机械手本体连接在夹紧装置的下端；所述夹紧装置固定在十字型构架右端；四个限位开关分别安装在四个支架上；所述光接近开关固定在工作台上；所述PLC控制系统采取电路控制整个系统的运行。
[0008]作为本实用新型的优选方案，所述PLC控制系统选用三菱FX2N系列晶体管输出型PLC0
[0009]作为本实用新型的优选方案，所述步进电机驱动器选用SH-20403型模块。
[0010]与现有技术相比，本实用新型的有益效果是:结构简单合理、故障点少、检修简单便捷、定位精确。
【附图说明】
[0011]图1为本实用新型的整体结构示意图。
[0012]图2为本实用新型的PLC控制系统示意图。
[0013]附图所示:1.底盘；2.旋转直流电机；3.支架；4.升降步进电机；5.伸缩步进电机；6.夹紧装置；7.机械手本体；8.限位开关；9.光接近开关；10.连接装置；11.工作台；12.PLC控制系统。
【具体实施方式】
[0014]下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。
[0015]请参阅图1-2，本实用新型提供一种技术方案:一种基于PLC的三自由度机械手，包括底盘1、旋转直流电机2、支架3、升降步进电机4、伸缩步进电机5、夹紧装置6、机械手本体7、限位开关8、光接近开关9、连接装置10、工作台11和PLC控制系统12 ;所述底盘I固定在工作台11上；所述支架3通过连接装置10组成十字型架构，并安装在底盘I上；所述旋转直流电机2固定在底盘I上；所述升降步进电机4固定在十字型构架的上端；所述伸缩步进电机5固定在十字型构架左端；所述机械手本体7连接在夹紧装置6的下端；所述夹紧装置6固定在十字型构架右端；四个限位开关8分别安装在十字型构架的四个支架3上；所述光接近开关9固定在工作台11上，并与底盘I保持一定距离；所述PLC控制系统12采取电路控制整个系统的运行。
[0016]作为本实用新型的优选方案，所述PLC控制系统12选用三菱FX2N系列晶体管输出型PLC。
[0017]作为本实用新型的优选方案，所述步进电机驱动器选用SH-20403型模块。
[0018]本实用新型的在设计时:机械手本体7的左右运动(水平方向)由伸缩步进电机5控制，上下运动(垂直方向)由升降步进电机4控制，逆时针和顺时针旋转运动则由底盘直流电机2的正反转控制；夹紧装置6采用关节结构，其夹紧与松开用气压驱动，并由电磁阀控制；机械手本体7可以根据PLC控制系统12的设定程序的动作将工件精确搬运至某位置；SQ1，SQ2，SQ5，SQ6为水平和垂直方向上的限位开关SQ3，SQ4为原点位置和终点位置的光接近开关。
[0019]尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。
【主权项】
1.一种基于PLC的三自由度机械手，包括底盘、旋转直流电机、支架、升降步进电机、伸缩步进电机、夹紧装置、机械手本体、限位开关、光接近开关、连接装置、工作台和PLC控制系统；其特征在于:所述底盘固定在工作台上；所述支架通过连接装置组成十字型架构，并安装在底盘上；所述旋转直流电机固定在底盘上；所述升降步进电机固定在十字型构架的上端；所述伸缩步进电机固定在十字型构架左端；所述机械手本体连接在夹紧装置的下端；所述夹紧装置固定在十字型构架右端；四个限位开关分别安装在四个支架上；所述光接近开关固定在工作台上；所述PLC控制系统采取电路控制整个系统的运行。2.根据权利要求1所述的一种基于PLC的三自由度机械手，其特征在于:所述PLC控制系统选用晶体管输出型PLC。3.根据权利要求1所述的一种基于PLC的三自由度机械手，其特征在于:所述步进电机驱动器选用SH-20403型模块。
【专利摘要】本实用新型公开了一种基于PLC的三自由度机械手，包括底盘、旋转直流电机、支架、升降步进电机、伸缩步进电机、夹紧装置、机械手本体、限位开关、光接近开关、连接装置、工作台和PLC控制系统；所述底盘固定在工作台上；所述支架通过连接装置组成十字型架构，并安装在底盘上；所述旋转直流电机固定在底盘上；所述升降步进电机固定在十字型构架的上端；所述伸缩步进电机固定在十字型构架左端；所述机械手本体连接在夹紧装置的下端；所述夹紧装置固定在十字型构架右端；四个限位开关分别安装在四个支架上；所述光接近开关固定在工作台上；所述PLC控制系统采取电路控制整个系统的运行；该机械手结构简单合理、故障点少、检修简单便捷、定位精确。
【IPC分类】B25J9/16, B25J9/02
【公开号】CN204700883
【申请号】CN201520461442
【发明人】高锰, 苑葵, 张明
【申请人】高锰, 苑葵, 张明
【公开日】2015年10月14日
【申请日】2015年6月29日
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