一种形状判别机械手的制作方法
【专利摘要】本实用新型揭示了一种形状判别机械手，由电气控制面板、铝型材台面、机械手单元、传送单元、料仓及辅助元件装接构成，其中电气控制面板独立设置于外并电气连接，机械手单元固定在铝型材台面上，机械手受驱在X轴向和Z轴向上移动且机械手底部设有气动夹爪；传送单元接设于铝型材台面上且包括传送带、导向器、定位器、形状判别传感器、工件到位检测传感器和直流减速电机，传送带自远处延伸至气动夹爪复位位置；料仓为承载方形工件和圆形工件的各一个金属容器，辅助元件包含气动三联件、电磁阀、继电器、I/O转接板、漏电保护开关和线槽等。本实用新型技术方案结构简单，能手动完成各部件的拆装和机械调试，增强学员对各种机械部件的认识和使用。
【专利说明】一种形状判别机械手
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种教学实训产品，尤其涉及一种基于形状判别、机械运送并完成分类装载综合功能的教学实训产品。
【背景技术】
[0002]随着教育体制的深化改革，课堂教学越来越重视实验教育。而当前机电系的教学大都停留在理论教学上，即使实验课程，也大都采用简单、功能单一的实验器材，教学质量难于突破理论框架的束缚，无法关联PLC编程控制、气动控制和调试、传感器应用等多种技能的综合训，不利于学生直观掌握相关知识和综合能力的提升。
【发明内容】
[0003]鉴于上述现有技术存在的缺陷，本实用新型的目的是提出一种形状判别机械手，提升教学灵活性。
[0004]本实用新型的上述目的，将通过以下技术方案得以实现:一种形状判别机械手，其特征在于由电气控制面板、铝型材台面、机械手单元、传送单元、料仓及辅助元件装接构成，其中电气控制面板包括可拆卸式安装于斜置式金属网孔板上的DC24V开关电源、FX2N32MT可编程控制器、接线端子排和按钮控制盒；所述机械手单元基于龙门支架固定在铝型材台面上，机械手X轴向受驱于伺服电机及丝杆、行程300mm以上，Z轴向受驱于气缸、行程50mm以上且机械手底部设有气动夹爪；所述传送单元接设于铝型材台面上且包括传送带、导向器、定位器、形状判别传感器、工件到位检测传感器和直流减速电机，传送带自远处延伸至复位位置；所述料仓为承载方形工件和圆形工件的各一个金属容器，所述辅助元件包含分别装接到机械手单元、传送单元及电气控制面板的气动三联件、电磁阀、继电器、I/O转接板、漏电保护开关和线槽。
[0005]进一步地，所述电气控制面板、机械手单元、传送单元、料仓及辅助元件分别可拆卸式装接或连接在铝型材台面上。
[0006]进一步地，机械手单元设有一个原点传感器、两个位置校验传感器和两个限位开关。
[0007]进一步地，所述气动夹爪具有面向圆形工件和方形工件分层夹取的夹具。
[0008]本实用新型形状判别机械手的研制与应用，其突出效果为:它结构简单，适于学员反复进行机械拆装实训，能手动完成各部件的拆卸、安装和机械调试，增强学员对各种机械部件的认识和使用；同时蕴含了丰富的教学内容，集机械拆装、传感器应用、PLC控制、气动控制等机电一体化教学中的基本教学知识于一体。
【专利附图】
【附图说明】
[0009]图1是本实用新型形状判别机械手的总装结构示意图。
[0010]图2是图1另一视角的结构示意图。【具体实施方式】
[0011]以下便结合实施例附图，对本实用新型的【具体实施方式】作进一步的详述，以使本实用新型技术方案更易于理解、掌握。
[0012]如图1和图2所示，该形状判别机械手，电气控制面板(未图示)、铝型材台面1、机械手单元、传送单元、料仓及辅助元件分别装接构成，其中电气控制面板包括可拆卸式安装于斜置式金属网孔板上的DC24V开关电源、FX2N 32MT可编程控制器、接线端子排和按钮控制盒，这提供了整个机械手系统电气驱动的机电控制学习操作界面。而机械手单元基于龙门支架21固定在铝型材台面I上，机械手X轴向受驱于伺服电机23及丝杆、行程300mm以上，Z轴向受驱于气缸33、行程50mm以上且机械手底部设有气动夹爪24，该部分装接后主要完成工件的程控夹取工作；传送单元接设于铝型材台面I上且包括传送带31、导向器32、定位器、形状判别传感器33、工件到位检测传感器34和直流减速电机(未图示)，传送带自远处延伸至复位位置，该部分主要模拟工业生产线的产线输送，将一个个工件在一定导向下输送到位。为使该实训设备即形状判别机械手完成工件辨识、分类装载的学习，相应的料仓为承载方形工件和圆形工件的各一个金属容器，以便形状判别后的工件在随气动夹爪运输、分类装载。最后，除上述几大单元组件外，该形状判别机械手还包括其它一些必要的辅助元件，包含分别装接到机械手单元、传送单元及电气控制面板的气动三联件、电磁阀、继电器、I/O转接板、漏电保护开关和线槽。只有当这些辅助单元装接到对应的位置，方可有效实现该实训设备的工件形状判别、分类装载的综合功能。而这些正是学员需要经过不断训练熟练掌握的操作技能。
[0013]作为补充，上述电气控制面板中斜置式金属网孔板的规格为600 X 700mm，按钮控制盒则含急停、上电、开始、复位、报警等。电气元件按照工业设计要求固定在网控板上，便于拆装调试。
[0014]就机械手单元来看，采用龙门式固定结构，铝型材支架固定。由日本富士交流伺服电机及其驱动器控制X轴做水平方向的位移控制，采用丝杆驱动，有效行程不低于300mm ；Z轴由气缸驱动，行程不低于50_，控制机械手在垂直方向作伸缩运动；该机械手底部设有一个气动夹爪，且气动夹爪具有夹具，能完成圆形工件和方形工件的分层夹取。在机械手的支架中还应包含原点传感器一个、位置校验传感器两个和限位开关两个，以有效规范机械手的行程。
[0015]上述本实用新型的形状判别机械手，每个构成单元的具体连接省略说明，因为这些都是本领域技术人员所熟知的技术，本创作的目的旨在提升学员动手能力，加深理论教学的知识掌握。通过该形状判别机械手，可进行的实训项目包括:气压回路的认识，气压回路的拆装、组合，龙门机械手的认识，机构的拆装、组合，感应式传感器，光电传感器的认知和应用，电气元件的认识，电气回路的设计、拆装、组合，PLC编程的设计，接点硬体的拆装，交流伺服系统的认知和调试。
[0016]通过以上设备配置、结构及功能的描述，本实用新型形状判别机械手的优特点便可见一斑:质量可靠、结构简洁，适合学员反复进行机械拆装实训，能自己动手完成各部件的拆卸、安装和机械调试，增强学员对各种机械部件的认识和使用。蕴涵教学内容丰富，装置中融合了机械拆装、传感器应用、PLC控制、气动控制等机电一体化教学中的基本教学知ο Κ/λ
【权利要求】
1.一种形状判别机械手，其特征在于由电气控制面板、铝型材台面、机械手单元、传送单元、料仓及辅助元件装接构成，其中电气控制面板包括可拆卸式安装于斜置式金属网孔板上的DC24V开关电源、FX2N 32MT可编程控制器、接线端子排和按钮控制盒；所述机械手单元基于龙门支架固定在铝型材台面上，机械手X轴向受驱于伺服电机及丝杆、行程300mm以上，Z轴向受驱于气缸、行程50mm以上且机械手底部设有气动夹爪，且气动夹爪具有面向圆形工件和方形工件分层夹取的夹具；所述传送单元接设于铝型材台面上且包括传送带、导向器、定位器、形状判别传感器、工件到位检测传感器和直流减速电机，传送带自远处延伸至气动夹爪复位位置；所述料仓为承载方形工件和圆形工件的各一个金属容器，所述辅助元件包含分别装接到机械手单元、传送单元及电气控制面板的气动三联件、电磁阀、继电器、I/O转接板、漏电保护开关和线槽。
2.根据权利要求1所述形状判别机械手，其特征在于:所述电气控制面板、机械手单元、传送单元、料仓及辅助元件分别可拆卸式装接或连接在铝型材台面上。
3.根据权利要求1所述形状判别机械手，其特征在于:机械手单元设有一个原点传感器、两个位置校验传感器和两个限位开关。
【文档编号】G09B25/02GK203825929SQ201320817108
【公开日】2014年9月10日 申请日期:2013年12月13日 优先权日:2013年12月13日
【发明者】杜慧琳 申请人:苏州工业职业技术学院