本實(shí)用新型涉機(jī)械控制領(lǐng)域，特別是涉及基于步進(jìn)電機(jī)的氣動(dòng)搬運(yùn)機(jī)械手控制。

背景技術(shù)：

目前，在日常的生產(chǎn)中，物件的搬運(yùn)大多采用人工進(jìn)行運(yùn)輸，人工搬運(yùn)過(guò)程費(fèi)時(shí)、費(fèi)力，且人工搬運(yùn)過(guò)程隨著時(shí)間推移，效率越來(lái)越低，不適宜對(duì)大量物品或零件進(jìn)行搬運(yùn)作業(yè)。

隨著社會(huì)的不斷發(fā)展，在工業(yè)自動(dòng)化生產(chǎn)中，無(wú)論是單機(jī)還是組合機(jī)床，以及自動(dòng)生產(chǎn)流水線，都要用到機(jī)械手來(lái)完成工件的取放。對(duì)機(jī)械手的控制主要是位置識(shí)別、運(yùn)動(dòng)方向控制和物料是否存在的判別。其任務(wù)是將傳送帶A上的工件或物品搬運(yùn)到傳送帶B上。機(jī)械手的上升、下移、左移、右移抓緊和放松都必須精確完成。當(dāng)某個(gè)電磁閥通電時(shí)，就保持相對(duì)應(yīng)的動(dòng)作，即使線圈再斷電仍然保持，直到相反方向的線圈通電，相對(duì)應(yīng)的動(dòng)作才結(jié)束。設(shè)備上裝有上、下、左、右、抓緊、放松六個(gè)限位開(kāi)關(guān)，控制相應(yīng)工步的結(jié)束，這種設(shè)備僅僅應(yīng)用于生產(chǎn)流水線上面，對(duì)于倉(cāng)儲(chǔ)領(lǐng)域還無(wú)法實(shí)現(xiàn)，存在著不足，不能適應(yīng)社會(huì)發(fā)展的需要。

綜上所述，針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，特別需要基于步進(jìn)電機(jī)的氣動(dòng)搬運(yùn)機(jī)械手控制，以解決現(xiàn)有技術(shù)的不足。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，影響倉(cāng)儲(chǔ)作業(yè)中的效率，本實(shí)用新型提出基于步進(jìn)電機(jī)的氣動(dòng)搬運(yùn)機(jī)械手控制，設(shè)計(jì)新穎，能夠自動(dòng)進(jìn)行定位，有序的進(jìn)行搬運(yùn)，減輕工人的勞動(dòng)量，已解決現(xiàn)有技術(shù)的缺陷。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型的技術(shù)方案如下：

基于步進(jìn)電機(jī)的氣動(dòng)搬運(yùn)機(jī)械手控制，包括和水平面保持平行的支撐平臺(tái)，支撐平臺(tái)的表面依次設(shè)置有工件庫(kù)、搬運(yùn)裝置、物料輸送帶，工作庫(kù)的側(cè)邊安裝有通過(guò)推料氣缸進(jìn)行控制的推料軸，搬動(dòng)裝置包含有可以帶動(dòng)臂桿進(jìn)行旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)動(dòng)軸，轉(zhuǎn)動(dòng)軸的底部設(shè)置有步進(jìn)電機(jī)，臂桿的表面安裝伸縮氣缸，伸縮氣缸頂部的垂直連接部安裝有升降氣缸，升降氣缸的下方設(shè)置有通過(guò)氣動(dòng)爪盤(pán)進(jìn)行控制的機(jī)械手，調(diào)節(jié)過(guò)濾器均通過(guò)單向節(jié)流閥分別連接推料氣缸、伸縮氣缸、升降氣缸、氣動(dòng)爪盤(pán)。

進(jìn)一步，所述的推料軸頂部設(shè)置的防護(hù)塊與工作庫(kù)底部開(kāi)設(shè)的伸縮門(mén)孔的中心點(diǎn)處于同一水平面。

在本實(shí)用新型所述的機(jī)械手的物料抓取端下方設(shè)置有控制物料移動(dòng)的限位件，機(jī)械手的物料釋放端下方設(shè)置為物料輸料帶，物料輸送帶的下方設(shè)置有轉(zhuǎn)動(dòng)的滾輪組。

進(jìn)一步，所述的推料氣缸、伸縮氣缸、升降氣缸和調(diào)節(jié)過(guò)濾器之間分別安裝有單電控二位五通閥，氣動(dòng)爪盤(pán)和調(diào)節(jié)過(guò)濾器之間分別安裝有雙電控二位五通閥。

進(jìn)一步，所述的臂桿可以繞轉(zhuǎn)動(dòng)軸旋轉(zhuǎn)360度。

進(jìn)一步，所述的機(jī)械手的內(nèi)側(cè)面設(shè)置有防護(hù)緩沖墊片。

本實(shí)用新型的有益效果是：本產(chǎn)品結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，便于對(duì)工件庫(kù)內(nèi)的物品進(jìn)行搬運(yùn)，在構(gòu)造和性能上兼有人和機(jī)器各自的優(yōu)點(diǎn)，尤其體現(xiàn)了人的智能和適應(yīng)性，搬運(yùn)機(jī)械結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單牢固，作業(yè)穩(wěn)定，易于維修保養(yǎng)，自動(dòng)化性能優(yōu)，設(shè)計(jì)新穎，是一種很好的創(chuàng)新方案，很有市場(chǎng)推廣前景。

附圖說(shuō)明

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式來(lái)詳細(xì)說(shuō)明本實(shí)用新型：

圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本實(shí)用新型的氣動(dòng)原理圖。

圖中100-支撐臺(tái)面，110-推料軸，120-推料氣缸，130-工件庫(kù)，141-臂桿，140-伸縮氣缸，150-升降氣缸,160-機(jī)械手，161-氣動(dòng)爪盤(pán)，170-限位件，180-轉(zhuǎn)動(dòng)軸，190-步進(jìn)電機(jī)，200-物料輸送帶，210-調(diào)壓過(guò)濾器，220-單向節(jié)流閥，230-單電控二位五通閥，240-雙電控二位五通閥。

具體實(shí)施方式

為了使本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達(dá)成目的與功效易于明白了解，下面結(jié)合具體圖示，進(jìn)一步闡述本實(shí)用新型。

參見(jiàn)圖1、圖2，基于步進(jìn)電機(jī)的氣動(dòng)搬運(yùn)機(jī)械手控制，包括和水平面保持平行的支撐平臺(tái)100，支撐平臺(tái)100的表面依次設(shè)置有工件庫(kù)130、搬運(yùn)裝置、物料輸送帶200，工作庫(kù)130的側(cè)邊安裝有通過(guò)推料氣缸120進(jìn)行控制的推料軸110，搬動(dòng)裝置包含有可以帶動(dòng)臂桿141進(jìn)行旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)動(dòng)軸180，轉(zhuǎn)動(dòng)軸180的底部設(shè)置有步進(jìn)電機(jī)190，臂桿141的表面安裝伸縮氣缸140，伸縮氣缸140頂部的垂直連接部安裝有升降氣缸150，升降氣缸150的下方設(shè)置有通過(guò)氣動(dòng)爪盤(pán)161進(jìn)行控制的機(jī)械手160，調(diào)節(jié)過(guò)濾器210均通過(guò)單向節(jié)流閥220分別連接推料氣缸120、伸縮氣缸140、升降氣缸150、氣動(dòng)爪盤(pán)161。

另外，推料軸110頂部設(shè)置的防護(hù)塊與工作庫(kù)130底部開(kāi)設(shè)的伸縮門(mén)孔的中心點(diǎn)處于同一水平面。

機(jī)械手160的物料抓取端下方設(shè)置有控制物料移動(dòng)的限位件170，機(jī)械手160的物料釋放端下方設(shè)置為物料輸料帶200，物料輸送帶200的下方設(shè)置有轉(zhuǎn)動(dòng)的滾輪組，推料氣缸120、伸縮氣缸140、升降氣缸150和調(diào)節(jié)過(guò)濾器210之間分別安裝有單電控二位五通閥230，氣動(dòng)爪盤(pán)161和調(diào)節(jié)過(guò)濾器210之間分別安裝有雙電控二位五通閥240，臂桿141可以繞轉(zhuǎn)動(dòng)軸180旋轉(zhuǎn)360度，機(jī)械手160的內(nèi)側(cè)面設(shè)置有防護(hù)緩沖墊片。

本實(shí)用新型的使用過(guò)程為：該氣動(dòng)機(jī)械手工作過(guò)程為：當(dāng)工件推入存放料臺(tái)后，氣動(dòng)機(jī)械手手臂前伸→前臂下降→氣動(dòng)手指夾緊工件→前臂上升→手臂縮回→手臂右旋到位→手臂前伸前臂下降→手爪松開(kāi)將工件放人料口→前臂上升→手臂縮回-+機(jī)械手左旋返回原位，等待下一個(gè)工件到位，然后重復(fù)上面的動(dòng)作。

氣動(dòng)機(jī)械手的左/右旋轉(zhuǎn)靠步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)實(shí)現(xiàn)，本系統(tǒng)選用了三相混合式步進(jìn)電機(jī)及細(xì)分型步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器作為機(jī)械手旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)裝置和定位裝置。為了機(jī)械手定位需要，在機(jī)械手底座裝有電感傳感器作為機(jī)械手的基準(zhǔn)傳感器，并在機(jī)械手左/右旋轉(zhuǎn)的極限位置裝有限位開(kāi)關(guān)。

當(dāng)存放料臺(tái)光電傳感器檢測(cè)工件到位后，機(jī)械手手臂前伸，手臂伸出限位傳感器檢測(cè)到位后，延時(shí)0.5s手爪氣缸下降，手爪下降限位傳感器檢測(cè)到位后，延時(shí)0.5s氣動(dòng)手爪抓取工件，手爪夾緊限位傳感器檢測(cè)到夾緊信號(hào)后，延時(shí)0.5s手爪氣缸上升，手爪提升限位傳感器檢測(cè)到位后，手臂氣缸縮回，手臂縮回限位傳感器檢測(cè)到位后，手臂向右旋轉(zhuǎn)，手臂旋轉(zhuǎn)完成一定角度后，手臂前伸，手臂伸出限位傳感器檢測(cè)到位后，手爪氣缸下降，手爪下降限位傳感器檢測(cè)到位后，延時(shí)0.5S氣動(dòng)手爪放開(kāi)工件，手爪氣缸上升，手爪提升限位傳感器檢測(cè)到位后，手臂氣缸縮回，手臂縮回限位傳感器檢測(cè)到位后，手臂向左旋轉(zhuǎn)，等待下一個(gè)工件到位，重復(fù)上面的動(dòng)作。

啟動(dòng)、停止、復(fù)位、警示系統(tǒng)上電后，點(diǎn)動(dòng)“復(fù)位”按鈕后系統(tǒng)自動(dòng)復(fù)位，將存放料臺(tái)清空，點(diǎn)動(dòng)“啟動(dòng)”按鈕，警示綠燈亮，缺料警示黃燈閃爍，放人工件后設(shè)備開(kāi)始運(yùn)行。按“停止”按鈕，所有部件停止工作，警示紅燈亮，缺料警示黃燈閃爍。

系統(tǒng)突然斷電的處理系統(tǒng)如突然斷電，設(shè)備立即停止工作。電源恢復(fù)后，點(diǎn)動(dòng)“復(fù)位”按鈕，再點(diǎn)動(dòng)“啟動(dòng)”按鈕，機(jī)械手按照控制要求運(yùn)行。

本實(shí)用新型有效果為：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，便于對(duì)工件庫(kù)內(nèi)的物品進(jìn)行搬運(yùn)，在構(gòu)造和性能上兼有人和機(jī)器各自的優(yōu)點(diǎn)，尤其體現(xiàn)了人的智能和適應(yīng)性，搬運(yùn)機(jī)械結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單牢固，作業(yè)穩(wěn)定，易于維修保養(yǎng)，自動(dòng)化性能優(yōu)，設(shè)計(jì)新穎，是一種很好的創(chuàng)新方案，很有市場(chǎng)推廣前景。

本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本實(shí)用新型不受上述實(shí)施例的限制，上述實(shí)施例和說(shuō)明書(shū)中描述的只是說(shuō)明本實(shí)用新型的原理，在不脫離本實(shí)用新型精神和范圍的前提下本實(shí)用新型還會(huì)有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本實(shí)用新型范圍內(nèi)。本實(shí)用新型要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書(shū)及其等同物界定。