一种基于plc控制喷涂机械手的制作方法
【技术领域】
[0001] 本实用新型属于喷涂机械手领域，具体涉及一种基于PLC控制喷涂机械手。
【背景技术】
[0002] 在我国发展喷涂机器人，前景非常广阔，据有关部门不完全统计，全国从事漆装作 业的人数超过三十万人。随以独生子女为主体的劳动力就业队伍的出现，漆装作业工人将 后继乏人，这为喷涂机器人的使用提供了良好的契机，随着人们生活水平的提高，这种需求 将更加明显。采用喷涂机器人的主要优点是提高产品质量和稳定性，减少废品的数量，同时 减少漆料和能量的消耗，实现漆装生产作业的自动化，提高劳动生产效率。因此从长远看， 喷涂机器人必然会有一个大的发展。但是，我国目前的经济水平还不高，人均国民收入和 工资水平还很低，在短时期内不可能大量地应用喷涂机器人。机器人是在工业生产普遍采 用和实现自动化的基础上产生和发展的。机器人在工业生产中的应用，要求产品设计、生产 工艺、生产设备及辅助设备条件、甚至生产组织和管理都要与之相适应，如果甚至生产组织 和管理都要与之相适应，如果甚至生产组织和管理都要与之相适应，如果这些条件不具备， 就会制约喷涂机器人的广泛使用。因此喷涂机器人的发展，必须从国内的实际情况出发，重 点发展符合国情、实用、可靠的喷涂机器人和自动漆装设备，满足不同层次用户的需要，创 造更多的应用机会。 【实用新型内容】
[0003] 本实用新型的目的之一是提供一种基于PLC控制喷涂机械手，本机械手配置多支 喷枪，可做多角度摆动，可同时喷涂更多工件，适合各类型工件批量生产。
[0004] 本实用新型提供一种基于PLC控制喷涂机械手，包括：PLC控制器、第一电机、第二 电机、第三电机、第四电机、第五电机、机械手及底座；PLC控制器与第一电机、第二电机、第 三电机、第四电机及第五电机连接；底座上设有第五电机；机械手设于底座上；机械手包括 手爪竖向支架、手爪横向支架、手爪旋转轴及手爪；手爪竖向支架与手爪横向支架交叉成十 字结构，手爪竖向支架顶部设有第一电机，手爪横向支架一端设有第二电机，另一端竖直连 接手爪旋转轴；手爪旋转轴顶部设有第三电机，底部设有第四电机；第四电机底部连接手 爪。
[0005] 进一步的，第一电机、第二电机、第三电机、第四电机、第五电机为42BYGH101型的 两相八拍混合式步进电动机；PLC控制器为三菱PLC ;PLC控制器与步进电动机之间设有步 进电动机驱动器。
[0006] 进一步的，步进电机驱动器包括步进电动机输入信号端及电机连接端；步进电动 机输入信号端包括步进脉冲端、方向电平端、脱机电平端和公共阳端；步进脉冲端、方向电 平端和脱机电平端各通过一个1.5kQ的电阻连接至所述PLC控制器中三个连续的控制端； 公共阳端连至一二极管阴极，二极管的阳极连至电源输入端；步进脉冲端、方向电平端和脱 机电平端各连至一个稳压二极管的阳极，稳压二极管的阴极连至所述二极管的阴极；第一 电机、第二电机、第三电机、第四电机及第五电机连至各步进电机驱动器的电机连接端。
[0007] 本实用新型的有益效果在于，本实用新型提供的一种基于PLC控制喷涂机械手， 可做多角度摆动，并可以配置多支喷枪；底座设置的大型旋转台，可同时喷涂更多工件；底 座可做180度旋转及自转机械、精确定位；适合各类型工件批量生产。
【附图说明】
[0008] 图1所示为本实用新型一种基于PLC控制喷涂机械手的主视图。
[0009] 图2所示为本实用新型一种基于PLC控制喷涂机械手的I/O控制接线图。
[0010] 图3所示为本实用新型一种基于PLC控制喷涂机械手喷涂平面轨迹图。
【具体实施方式】
[0011] 下文将结合具体附图详细描述本实用新型具体实施例。应当注意的是，下述实施 例中描述的技术特征或者技术特征的组合不应当被认为是孤立的，它们可以被相互组合从 而达到更好的技术效果。
[0012] 如图1所示，本实用新型提供一种基于PLC控制喷涂机械手，包括：PLC控制器11、 第一电机1、第二电机2、第三电机3、第四电机4、第五电机5、机械手及底座6 ;PLC控制器 11与第一电机1、第二电机2、第三电机3、第四电机4及第五电机5连接；
[0013] 底座6用于提供整个机械手支撑与稳定，底座6上设有第五电机5,底座6逆时针 旋转，可通过第五电机5正转来实现；机械手设于所述底座6上；
[0014] 机械手包括手爪竖向支架7、手爪横向支架8、手爪旋转轴9及手爪10 ;所述手爪 竖向支架7与手爪横向支架8交叉成十字结构；
[0015] 手爪竖向支架7顶部设有第一电机1，可通过第一电机1正反转来实现手爪竖向支 架7的上下运动；
[0016] 手爪横向支架8 -端设有所述第二电机2,另一端竖直连接手爪旋转轴9,可通过 第二电机2的正反转来实现手爪横向支架8的左右运动；
[0017] 手爪旋转轴9顶部设有第三电机3,可通过第三电机3单向正转实现手爪旋转轴9 顺时针旋转；
[0018] 手爪旋转轴9底部设有第四电机4，第四电机4底部连接手爪10，可通过第四电机 4的正反转来实现手爪10两手指的夹紧与放松。
[0019] 进一步的，第一电机1、第二电机2、第三电机3、第四电机4、第五电机5为 42BYGH101型的两相八拍混合式步进电动机；PLC控制器11为三菱PLC ;如图2所示，PLC控 制器11与步进电动机之间设有步进电动机驱动器12。
[0020] 如图2所示，步进电机驱动器12包括步进电动机输入信号端及电机连接端；步进 电动机输入信号端包括步进脉冲端、方向电平端、脱机电平端和公共阳端；步进脉冲端、方 向电平端和脱机电平端各通过一个I. 5k Ω的电阻R连接至PLC控制器11中三个连续的控 制端；公共阳端连至一二极管D阴极，连至VCC端；步进脉冲端、方向电平端和脱机电平端 各通过一个稳压二极管VS连至二极管D，稳压二极管VS阴极与二极管D阴极相连；第一电 机1、第二电机2、第三电机3、第四电机4及第五电机5连至各步进电机驱动器12的电机连 接端。
[0021] 实施例：
[0022] PLC相对其他控制器具有：可靠，抗干扰，适应性强，使用方便灵活，控制系统设 计、安装、调试方便等特点。三菱PLC的人机界面好，有密码保护和报警列表功能，性能良 好，编程方便；因此本实用新型机械手的五个电机选用一台三菱PLC来控制。
[0023] FX2N系列的PLC控制喷涂机械手的输入信号如表1所示：
[0024] 表1喷涂机械手的输入信号
[0025]
【主权项】
1. 一种基于PLC控制喷涂机械手，其特征在于，包括：PLC控制器、第一电机、第二电机、 第三电机、第四电机、第五电机、机械手及底座；所述PLC控制器与所述第一电机、第二电 机、第三电机、第四电机及第五电机连接；所述底座上设有所述第五电机；所述机械手设于 所述底座上；所述机械手包括手爪竖向支架、手爪横向支架、手爪旋转轴及手爪；所述手爪 竖向支架与手爪横向支架交叉成十字结构，所述手爪竖向支架顶部设有所述第一电机，所 述手爪横向支架一端设有所述第二电机，另一端竖直连接所述手爪旋转轴；所述手爪旋转 轴顶部设有第三电机，底部设有第四电机；所述第四电机底部连接所述手爪。
2. 如权利要求1所述的一种基于PLC控制喷涂机械手，其特征在于：所述第一电机、第 二电机、第三电机、第四电机、第五电机为42BYGH101型的两相八拍混合式步进电动机；所 述PLC控制器为三菱PLC ;所述PLC控制器与所述步进电动机之间设有步进电动机驱动器。
3. 如权利要求2所述的一种基于PLC控制喷涂机械手，其特征在于：所述步进电机驱 动器包括步进电动机输入信号端及电机连接端；所述步进电动机输入信号端包括步进脉冲 端、方向电平端、脱机电平端和公共阳端；所述步进脉冲端、方向电平端和脱机电平端各通 过一个I. 5kQ的电阻连接至所述PLC控制器中三个连续的控制端；所述公共阳端连至一二 极管阴极，所述二极管的阳极连至电源输入端；所述步进脉冲端、方向电平端和脱机电平 端各连至一个稳压二极管的阳极，所述稳压二极管的阴极连至所述二极管的阴极；所述第 一电机、第二电机、第三电机、第四电机及第五电机连至各所述步进电机驱动器的电机连接 端。
【专利摘要】本实用新型提供一种基于PLC控制喷涂机械手，PLC控制器、步进电机驱动器与第一电机、第二电机、第三电机、第四电机及第五电机连接；底座上设有第五电机；机械手设于底座上；机械手包括手爪竖向支架、手爪横向支架、手爪旋转轴及手爪。本实用新型提供的一种基于PLC控制喷涂机械手，可做多角度摆动，并可以配置多支喷枪；底座设置的大型旋转台，可同时喷涂更多工件；底座可做180度旋转及自转机械、精确定位；适合各类型工件批量生产。根据加工任务的不同，可以通过修改控制程序，就可以实现不同的动作来完成加工任务。系统较稳定，控制的柔性好。
【IPC分类】B25J11-00, B25J19-00
【公开号】CN204585229
【申请号】CN201520256202
【发明人】王群, 刘国华
【申请人】湖南汽车工程职业学院
【公开日】2015年8月26日
【申请日】2015年4月24日