CN203685777U - 一种用于流水线机械手的控制系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于流水线机械手的控制系统，包括能够在水平方向运动的第二油缸以及能够在竖直方向运动的第一油缸，两个油缸均与用于控制两油缸运动的控制系统相连；两油缸还通过液压执行系统与油箱相连，形成液压油回路。本实用新型PLC控制系统具有良好的稳定性，保证整机的工艺环节协调运转，完全实现自动化，可以使移送零件定位准确，减轻操作工人劳动强度，克服安全隐患；另外，本实用新型结构简单，安装容易，维护方便，牢固可靠，制造成本低，应用广泛，特别适用流水线机械手的控制。

Description

一种用于流水线机械手的控制系统

技术领域

本实用新型涉及一种用于流水线机械手的控制系统。

背景技术

机械手是为生产自动化专门配备的机械，它能在减轻劳动强度、改善劳动条件、保障安全生产、提高生产效率、稳定产品质量和降低生产成本等方面起到重要作用。在机械加工行业，很多工位为物体的拾取操作。这种操作一般动作简单，重复性大。该机械手主要用于流水线起点处需要将零件从地面提升到流水线上便于加工。该机械手工作原理按照“油缸下行拾取零件—油缸上行提升零件—油缸右行送零件—油缸左行回位”按此方法循环连续进行工作。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种用PLC控制的用于流水线机械手的控制系统，该控制系统主要用于流水线机械手等需要频繁重复提升零件到流水线上的装置，具有运行稳定的优点。

为了实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案是：包括能够在竖直方向运动的第一油缸以及能够在水平方向运动的第二油缸，两个油缸均与用于控制两油缸运动的控制系统相连；两油缸还通过液压执行系统与油箱相连，形成液压油回路。

所述的控制系统包括控制器，所述的控制器的输入端上连接有油缸下行限位开关、油缸上行限位开关、油缸右行限位开关、油缸左行限位开关、启动按钮以及停止按钮；控制器的输出端上设置有分别与油缸下行限位开关、油缸上行限位开关、油缸右行限位开关和油缸左行限位开关相对应的油缸下行输出口、油缸上行输出口、油缸右行输出口和油缸左行输出口；油缸下行输出口、油缸上行输出口、油缸右行输出口和油缸左行输出口上分别接有下行接触器、上行接触器、右行接触器和左行接触器；每个接触器的常开触点分别与控制油缸的下行电磁铁、上行电磁铁、右行电磁铁和左行电磁铁相连。

所述的油缸下行限位开关和油缸上行限位开关分别设置在驱动油缸的下行限位点和上行限位点上；油缸右行限位开关和油缸左行限位开关分别设置在驱动油缸的右行限位点和左行限位点上。

所述的下行限位开关包括连接到控制器上的油缸下行限位开关常闭触点和油缸下行限位开关常开触点；油缸上行限位开关包括连接到控制器上的油缸上行限位开关常闭触点和油缸上行限位开关常开触点；油缸右行限位开关包括连接到控制器上的油缸右行限位开关常闭触点和油缸右行限位开关常开触点；油缸左行限位开关包括连接到控制器上的油缸左行限位开关常闭触点和油缸上行限位开关常开触点。

所述的液压执行系统包括油箱、液压泵以及并联的第一油缸和第二油缸；液压泵的出油口处连接有单向阀，单向阀的出口分为两路，一路通过第一三位四通阀连接到第一油缸的入口上，另一路通过第二三位四通阀连接到第二油缸的入口上；第一油缸的出口和第二油缸的出口分别通过第一三位四通阀和第二三位四通阀与油箱相连通。

所述的单向阀与第二三位四通阀之间的管路分为两路，一路连接到第二三位四通阀上，另一路上设置有溢流阀，溢流阀的出口通过管道与油箱相连通。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

本实用新型通过在PLC控制系统上连接油缸下行限位开关、油缸上行限位开关、油缸右行限位开关以及油缸左行限位开关，并通过接触器与控制液压缸的电磁铁与液压缸相连，从而实现零件的精确定位；本实用新型PLC控制系统具有良好的稳定性，保证整机的工艺环节协调运转，完全实现自动化，可以使移送零件定位准确，减轻操作工人劳动强度，克服安全隐患；另外，本实用新型结构简单，安装容易，维护方便，牢固可靠，制造成本低，应用广泛，特别适用流水线机械手的控制。

附图说明

图1为本实用新型PLC控制系统的电路连接图；

图2为本实用新型油缸驱动电路图；

图3为本实用新型PLC控制程序梯形图；

图4为本实用新型液压执行系统原理图。

其中，1为启动按钮；2为油缸下行输出口；3为油缸下行限位开关常闭触点；4为油缸下行限位开关常开触点；5为油缸上行输出口；6为油缸上行限位开关常闭触点；7为油缸上行限位开关常开触点；8为油缸右行输出口；9为油缸右行限位开关常闭触点；10为油缸右行限位开关常开触点；11为油缸左行输出口；12为油缸左行限位开关常闭触点；13为油缸左行限位开关常开触点；14为停止按钮；15为PLC控制器；16为油箱；17为液压泵；18为单向阀；19为溢流阀；20为第一三位四通阀；21为第一油缸；22为第二油缸；23为第二三位四通阀；KM1为下行接触器；KM2为上行接触器；KM3为右行接触器；KM4为左行接触器；DT1为下行电磁铁；DT2为上行电磁铁；DT3为右行电磁铁；DT4为左行电磁铁。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步详细地说明。

以下给出本实用新型的具体实施例，需要说明的是本实用新型并不局限于以下具体实施例，凡在本申请技术方案基础上做的等同变换均落入本实用新型的保护范围。

本实用新型包括能够在竖直方向运动的第一油缸21以及能够在水平方向运动的第二油缸22，两个油缸均与用于控制两油缸运动的PLC控制系统相连；两油缸还通过液压执行系统与油箱16相连，形成液压油回路。

如图1所示，PLC控制系统包括PLC控制器15，所述的PLC控制器15的输入端上连接有油缸下行限位开关、油缸上行限位开关、油缸右行限位开关、油缸左行限位开关、启动按钮1以及停止按钮14；如图3所示，油缸下行限位开关和油缸上行限位开关分别设置在驱动油缸的下行限位点和上行限位点上；油缸右行限位开关和油缸左行限位开关分别设置在驱动油缸的右行限位点和左行限位点上。下行限位开关包括连接到PLC控制器15上的油缸下行限位开关常闭触点3和油缸下行限位开关常开触点4；油缸上行限位开关包括连接到PLC控制器15上的油缸上行限位开关常闭触点6和油缸上行限位开关常开触点7；油缸右行限位开关包括连接到PLC控制器15上的油缸右行限位开关常闭触点9和油缸右行限位开关常开触点10；油缸左行限位开关包括连接到PLC控制器15上的油缸左行限位开关常闭触点12和油缸上行限位开关常开触点13。PLC控制器15的输出端上设置有分别与油缸下行限位开关、油缸上行限位开关、油缸右行限位开关和油缸左行限位开关相对应的油缸下行输出口2、油缸上行输出口5、油缸右行输出口8和油缸左行输出口11；油缸下行输出口2、油缸上行输出口5、油缸右行输出口8和油缸左行输出口11上分别接有下行接触器KM1、上行接触器KM2、右行接触器KM3和左行接触器KM4；如图2所示，每个接触器的常开触点分别与控制油缸的下行电磁铁DT1、上行电磁铁DT2、右行电磁铁DT3和左行电磁铁DT4相连。

如图4所示，液压执行系统包括油箱16、液压泵17以及并联的第一油缸21和第二油缸22；液压泵17的出油口处连接有单向阀18，单向阀18的出口分为两路，一路通过第一三位四通阀20连接到第一油缸21的入口上，另一路通过第二三位四通阀23连接到第二油缸22的入口上；单向阀18与第二三位四通阀23之间的管路分为两路，一路连接到第二三位四通阀23上，另一路上设置有溢流阀19，溢流阀19的出口通过管道与油箱2相连通。第一油缸21的出口和第二油缸21的出口分别通过第一三位四通阀20和第二三位四通阀23与油箱2相连通。

本实用新型的原理：

机械手的PLC控制系统，包括油缸下行限位开关、油缸上行限位开关、油缸右行限位开关、油缸左行限位开关、PLC控制器；油缸下行限位开关和油缸上行限位开关分别设置在驱动油缸的下行限位点和上行限位点；油缸右行限位开关和油缸左行限位开关分别设置在驱动油缸的右行限位点和左行限位点；各限位开关的常开触点和常闭触点分别与PLC控制器上对应的输入口连接，PLC控制器上的油缸下行输出口、油缸上行输出口、油缸右行输出口、油缸左行输出口上分别接有接触器，各接触器的常开触点分别与控制油缸的电磁铁连接，在PLC控制器上还设有启动按钮和停止按钮的输入口；液压回路接入俩个油缸分别通过对应的三位四通阀控制零件的上下左右移动，从而实现零件的精确定位。

PLC输入端接入若干个限位开关，各限位开关的位置可根据提升零件需要的高度而变，抓取、释放零件的时间可由人为预先设定计时器周期而定，从而实现柔性化作业；各限位开关的常开触点和常闭触点分别与PLC控制器上对应的输入口连接；PLC控制器上的油缸各输出口上分别接有接触器，各接触器的常开触点分别与控制油缸动作的电磁铁连接；电磁铁控制油缸前进的方向从而实现零件的精确运送；液压控制部分采用俩个三位四通阀分别控制零件的上下与左右移动；溢流阀用于保护整个液压系统。

本实用新型的工作过程：

油缸下行：按下启动按钮1，PLC控制器程序开始执行，脉冲定时器TM0计时（便于以后的停机而设定的定时器），油缸下行输出口2控制接触器KM1线圈持续通电，电磁铁DT1通电，电液换向阀DT1动作，油缸下行。油缸活塞杆下行到设定位置时，油缸下行限位开关常闭触点3断开，下行结束。

油缸上行：下行结束时，油缸下行限位开关常开触点4闭合但是由于它只能维持很短的时间故配上自锁触点闭合，脉冲定时器TM1计时（该定时器便于机械手上装零件），油缸上行输出口5控制接触器KM2线圈持续通电，电磁铁DT2通电，电液换向阀动作，油缸上行。油缸活塞杆上行到设定位置时，油缸上行限位开关常闭触点6断开，上行结束。

油缸右行：油缸上行结束时，油缸上行限位开关常开触点7闭合，但由于它只能维持很短的时间故配上自锁触点闭合，脉冲定时器TM2计时（便于缓冲一下），油缸右行输出口8控制接触器KM3线圈持续通电，电磁铁DT3通电，电液换向阀动作，油缸右行。油缸活塞杆右行到设定位置时，油缸右行限位开关常闭触点9断开，油缸右行结束。

油缸左行：油缸右行结束时，油缸右行限位开关常开触点10闭合，但是由于它只能维持很短的时间故配上自锁触点闭合，脉冲定时器TM3计时（便于机械手卸载零件），油缸左行输出口11控制接触器KM4线圈持续通电，电磁铁DT4通电，电液换向阀动作，油缸左行。油缸活塞杆至设定位置时，油缸左行限位开关常闭触点12断开。

油缸左行结束时，油缸左行限位开关常开触点13闭合，但是由于它只能维持很短的时间故配上自锁触点闭合，脉冲定时器TM0计时，进行下一个工作循环，使液压系统连续工作。如果需要停止时这个时候可以按下停止按钮14切断电路使系统停止。

这便是该机械手控制部分的使用方法：起动按下按钮1即可，制动按下按钮14即可；机械手提升高度，移动距离调节油缸限位开关接触器的位置即可；机械手上载，下放零件通过调节各计时器的计时周期即可。

以上内容仅为说明本实用新型的技术思想，不能以此限定本实用新型的保护范围，凡是按照本实用新型提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本实用新型权利要求书的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种用于流水线机械手的控制系统，其特征在于：包括能够在竖直方向运动的第一油缸（21）以及能够在水平方向运动的第二油缸（22），两个油缸均与用于控制两油缸运动的PLC控制系统相连；两油缸还通过液压执行系统与油箱（16）相连，形成液压油回路。

2.根据权利要求1所述的用于流水线机械手的控制系统，其特征在于：所述的PLC控制系统包括PLC控制器（15），所述的PLC控制器（15）的输入端上连接有油缸下行限位开关、油缸上行限位开关、油缸右行限位开关、油缸左行限位开关、启动按钮（1）以及停止按钮（14）；PLC控制器（15）的输出端上设置有分别与油缸下行限位开关、油缸上行限位开关、油缸右行限位开关和油缸左行限位开关相对应的油缸下行输出口（2）、油缸上行输出口（5）、油缸右行输出口（8）和油缸左行输出口（11）；油缸下行输出口（2）、油缸上行输出口（5）、油缸右行输出口（8）和油缸左行输出口（11）上分别接有下行接触器（KM1）、上行接触器（KM2）、右行接触器（KM3）和左行接触器（KM4）；每个接触器的常开触点分别与控制油缸的下行电磁铁（DT1）、上行电磁铁（DT2）、右行电磁铁（DT3）和左行电磁铁（DT4）相连。

3.根据权利要求2所述的用于流水线机械手的控制系统，其特征在于：所述的油缸下行限位开关和油缸上行限位开关分别设置在驱动油缸的下行限位点和上行限位点上；油缸右行限位开关和油缸左行限位开关分别设置在驱动油缸的右行限位点和左行限位点上。

4.根据权利要求2或3所述的用于流水线机械手的控制系统，其特征在于：所述的下行限位开关包括连接到PLC控制器（15）上的油缸下行限位开关常闭触点（3）和油缸下行限位开关常开触点（4）；油缸上行限位开关包括连接到PLC控制器（15）上的油缸上行限位开关常闭触点（6）和油缸上行限位开关常开触点（7）；油缸右行限位开关包括连接到PLC控制器（15）上的油缸右行限位开关常闭触点（9）和油缸右行限位开关常开触点（10）；油缸左行限位开关包括连接到PLC控制器（15）上的油缸左行限位开关常闭触点（12）和油缸上行限位开关常开触点（13）。

5.根据权利要求1所述的用于流水线机械手的控制系统，其特征在于：所述的液压执行系统包括油箱（16）、液压泵（17）以及并联的第一油缸（21）和第二油缸（22）；液压泵（17）的出油口处连接有单向阀（18），单向阀（18）的出口分为两路，一路通过第一三位四通阀（20）连接到第一油缸（21）的入口上，另一路通过第二三位四通阀（23）连接到第二油缸（22）的入口上；第一油缸（21）的出口和第二油缸（21）的出口分别通过第一三位四通阀（20）和第二三位四通阀（23）与油箱（2）相连通。

6.根据权利要求5所述的用于流水线机械手的控制系统，其特征在于：所述的单向阀（18）与第二三位四通阀（23）之间的管路分为两路，一路连接到第二三位四通阀（23）上，另一路上设置有溢流阀（19），溢流阀（19）的出口通过管道与油箱（2）相连通。

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