摘要：注塑機(jī)專用機(jī)械手是模仿人類手臂的結(jié)構(gòu)與動作，代替人類完成取件作業(yè)以實(shí)現(xiàn)注塑機(jī)的自動化生產(chǎn)。本文設(shè)計的注塑機(jī)專用機(jī)械手以西門子小型PLC作為控制器，配合注塑機(jī)的生產(chǎn)過程，實(shí)現(xiàn)塑料制品的取出并放置到指定位置。
本文研究設(shè)計注塑機(jī)取件機(jī)械手[1-2]，選用PLC作為主控制器，實(shí)現(xiàn)注塑機(jī)中塑料制品取出[3]。注塑機(jī)專用機(jī)械手實(shí)現(xiàn)手臂伸出—手臂下降—吸盤吸取—手臂上升—手臂縮回—手臂下降—吸盤松開—手臂上升等動作配合注塑機(jī)完成注塑生產(chǎn)。
1.系統(tǒng)硬件設(shè)計
注塑機(jī)機(jī)械手主要是配合注塑機(jī)完成注塑生產(chǎn)，對精度要求相對較低，選擇三相異步電機(jī)作為驅(qū)動電機(jī)，位置控制通過限位開關(guān)實(shí)現(xiàn)。因塑料制品重量輕但易損壞，選擇吸盤而不是硬件夾緊的方式抓取工件，不僅動作迅速、結(jié)構(gòu)簡單，還可以有效地避免了夾損工件。同時吸盤的抓取處設(shè)有光電傳感器，主要用來檢測是否成功吸取或者釋放工件。注塑機(jī)機(jī)械手的硬件設(shè)計如圖1所示。
圖1 注塑機(jī)專用機(jī)械手的硬件
2.系統(tǒng)的軟件設(shè)計
1）公用程序
公用程序主要完成初始化，并負(fù)責(zé)手動、自動等工作方式切換的協(xié)調(diào)工作。公用程序如圖2所示，主要實(shí)現(xiàn)以下功能：①在自動工作方式下，必須從原點(diǎn)位置開始執(zhí)行，若不在初始位置，則自動程序不執(zhí)行；②當(dāng)處于手動或者回原點(diǎn)工作方式時，復(fù)位非初始步即除初始步以外的各步對應(yīng)的位存儲器，確保系統(tǒng)不會在自動切換到手動后又返回自動工作方式時存在兩個活動而不出現(xiàn)異常狀況。
2）手動程序
如圖3所示：①電動機(jī)的正反轉(zhuǎn)互鎖，如機(jī)械手上升與下降互鎖、伸出與縮回；②位置保護(hù)，如用限位開關(guān)限制機(jī)械手的升降伸縮范圍；③安全保護(hù)，如通過限位開關(guān)確保機(jī)械手只在高位才能伸縮；只在最左或最右位置才能上升下降以及松開工件。
3）自動程序
自動程序設(shè)計主要考慮與注塑機(jī)協(xié)調(diào)工作，機(jī)械手收到注塑機(jī)開模完成塑料制品的加工信號時，開始按照自動程序設(shè)計的動作開始執(zhí)行取件工作，同時切斷閉模信號，確保機(jī)械手取物的時候注塑機(jī)不工作，以確保其安性全。同時為了避免出現(xiàn)抓取失敗的情況，通過光電傳感器來檢測物體是否抓取成功。機(jī)械手的動作順序功能圖如圖4所示。
圖2公用程序
圖3手動程序
圖4自動程序順序功能圖
3.結(jié)束語
本設(shè)計使用的是注塑機(jī)專用機(jī)械手，采用基于PLC作為主控制器，具有體積小、響應(yīng)速度快、可靠性高、易于維護(hù)、并隨時可依生產(chǎn)工藝的不同要求而隨機(jī)修改等諸多優(yōu)點(diǎn)，可有效的，完成塑料制品的取出，實(shí)現(xiàn)自動化生產(chǎn)。
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