CN105522579A - 一种自动取封盖机械手控制系统 - Google Patents

Abstract

一种自动取封盖机械手控制系统属于控制系统技术领域，尤其涉及机械手控制系统。本发明提供一种可靠性强、数据处理速度快的一种自动取封盖机械手控制系统。本发明包括操作手控按钮、输入模块、CPU1、CPU2、输出模块、状态指示灯、通讯模块、上位机监控软件、拧紧机驱动器、接近开关传感器、电磁阀、私服驱动器、定位模块，其特征在于，CPU1、输入模块输出模块、通讯模块构成PLC1；CPU2、输入模块、输出模块和定位模块构成PLC2，操作手控按钮连接输入模块的输入端口，输出模块的输出端口连接状态指示灯；通孔模块与拧紧驱动器相连；拧紧驱动器还与PLC2的输出模块相连，输出模块与电磁阀相连，定位模块与私服驱动器相连。

Description

一种自动取封盖机械手控制系统

技术领域

本发明属于控制系统技术领域，尤其涉及机械手控制系统。

背景技术

对于一些有毒或有腐蚀性的原料桶进行开盖和封盖操作时有很大的风险，尤其是进行大量重复操作时难免出现失误，造成人员伤亡。因此机械手进行操作变成了必要的程序。机械手能模仿人手和臂的某些动作功能，用以按固定程序抓取、搬运物件或操作工具的自动操作装置。机械手是最早出现的工业机器人，也是最早出现的现代机器人，它可代替人的繁重劳动以实现生产的机械化和自动化，能在有害环境下操作以保护人身安全，因而广泛应用于机械制造、冶金、电子、轻工和原子能等部门。在现今的生活上,科技日新月益的进展之下,机械人手臂与有人类的手臂最大区别就在于灵活度与耐力度。也就是机械手的最大优势可以重复的做同一动作在机械正常情况下永远也不会觉得累！机械手臂的应用也将会越来越广泛,机械手是近几十年发展起来的一种高科技自动生产设备，作业的准确性和环境中完成作业的能力。工业机械手机器人的一个重要分支。现有的机械手控制系统还有一些需要改进之处，如系统的可靠性差、数据处理速度慢，导致机械手的控制不够灵活。

发明内容

本发明就是针对上述问题，提供一种可靠性强、数据处理速度快的一种自动取封盖机械手控制系统。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案，本发明包括操作手控按钮、输入模块、CPU1、CPU2、输出模块、状态指示灯、通讯模块、上位机监控软件、拧紧机驱动器、接近开关传感器、电磁阀、私服驱动器、定位模块，其特征在于，CPU1、输入模块输出模块、通讯模块构成PLC1；CPU2、输入模块、输出模块和定位模块构成PLC2，操作手控按钮连接输入模块的输入端口，输出模块的输出端口连接状态指示灯；通讯模块与上位机监控软件之间进行数据相互传送，通孔模块与拧紧驱动器相连；拧紧驱动器还与PLC2的输出模块相连，PLC的输入模块与接近开关传感器相连，输出模块与电磁阀相连，定位模块与私服驱动器相连。

作为一种优选方案，所述的输出模块为RS232模块。

作为另一种优选方案，所述的通讯模块为RS485模块。

本发明有益效果。

本发明以ＰＬＣ和定位控制模块为核心附以上位机监控软件搭建了自动取封盖机械手控制硬件平台，研究了轨迹规划、参数传递、软件编程等关键技术，实现了机械手的运动控制。该系统可靠性高、组态过程简单，信息处理速度快，能够满足实时控制的要求，且不仅可以实时监测，还可使得机械手的操作变得直观容易。

附图说明

图1是本发明电路原理框图。

具体实施方式

如图所示，本发明包括操作手控按钮、输入模块、CPU1、CPU2、输出模块、状态指示灯、通讯模块、上位机监控软件、拧紧机驱动器、接近开关传感器、电磁阀、私服驱动器、定位模块，其特征在于，CPU1、输入模块输出模块、通讯模块构成PLC1；CPU2、输入模块、输出模块和定位模块构成PLC2，操作手控按钮连接输入模块的输入端口，输出模块的输出端口连接状态指示灯；通讯模块与上位机监控软件之间进行数据相互传送，通孔模块与拧紧驱动器相连；拧紧驱动器还与PLC2的输出模块相连，PLC的输入模块与接近开关传感器相连，输出模块与电磁阀相连，定位模块与私服驱动器相连。

作为一种优选方案，所述的输出模块为RS232模块。

作为另一种优选方案，所述的通讯模块为RS485模块。

系统采用双PLC控制，PLC1装在操作柜内，PLC2装在电气柜内。PLC1采用三菱Ｑ系列模块式PLC，配置５槽基板、电源模块、Q02H高性能CPU模块、32点数字输入模块、16点数字输出模块、通讯模块（RS232、458各１通道）和CC＿Link模块各１块，各模块插在基板插槽内，模块间通过基板内部总线连接。数字输入模块连接操作台面各按钮、旋钮开关，数字输出模块连接操作台指示灯、喇叭等。通讯模块上的RS232通道与上位机通讯，RS485通道与10台拧紧机通过Modbos协议通讯可大大减少设备之间连线。其中，PLC1通讯模块为主站，10台拧紧机各为1个从站。PLC2采用三菱Ｑ系列模块式PLC，配置8槽基板、电源模块、Q02H高性能CPU模块、32点数字输入模块、CC＿Link模块、4轴定位模块、2轴定位模块各1块、16点数字输出模块２块，负责自动取封盖运动控制、过程控制和逻辑控制。数字输入模块连接各伺服放大器、变频器状态输出点和限位开关等，数字输出模块连接各伺服放大器、变频器控制输入接点。４轴定位模块控制X－Y旋转电机驱动器，为了与选购的驱动器相匹配，采用差动脉冲输出定位模块。２轴定位模块以SSCNET高速通讯方式控制提升、平移伺服电机驱动器，便于对运动参数进行监控，同时可减少系统连线。两个PLC间通过CC＿Link通讯进行数据交换，其中，PLC1中的CC＿Link模块为主站，PLC2中的CC＿link模块为本地站。

PLC/CPU采用循环扫描机制工作，在每个扫描周期都要完成自检、I／O更新、数据通讯等操作。为了保证系统对机械手的实时监控，需要合理设计软件结构、减小扫描周期。本程序采用结构化设计准则，将具有独立功能的程序段编制成一个模块，采用分层嵌套形式。这样在一个扫描周期根据功能需要调用相应功能模块，就可以大大减小扫描周期，提高程序执行速度，便于理解和调试。

Claims (3)

1.一种自动取封盖机械手控制系统，包括操作手控按钮、输入模块、CPU1、CPU2、输出模块、状态指示灯、通讯模块、上位机监控软件、拧紧机驱动器、接近开关传感器、电磁阀、私服驱动器、定位模块，其特征在于，CPU1、输入模块输出模块、通讯模块构成PLC1；CPU2、输入模块、输出模块和定位模块构成PLC2，操作手控按钮连接输入模块的输入端口，输出模块的输出端口连接状态指示灯；通讯模块与上位机监控软件之间进行数据相互传送，通孔模块与拧紧驱动器相连；拧紧驱动器还与PLC2的输出模块相连，PLC的输入模块与接近开关传感器相连，输出模块与电磁阀相连，定位模块与私服驱动器相连。

2.根据权利要求1所述的一种自动取封盖机械手控制系统，其特征在于：所述的输出模块为RS232模块。

3.根据权利要求1所述的一种自动取封盖机械手控制系统，其特征在于：所述的通讯模块为RS485模块。