一種二極管單向?qū)щ娦詸z測機(jī)械手系統(tǒng)及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于自動化控制技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種二極管單向?qū)щ娦詸z測機(jī)械手系 統(tǒng)及方法。
【背景技術(shù)】
[0002] RHRG30120型二極管外形為長方形，兩極管腳從前面伸出?，F(xiàn)有技術(shù)中企業(yè)在生產(chǎn) 線上生產(chǎn)完成后，由人工進(jìn)行單向?qū)щ娦缘臋z測，且在檢測時，需要將萬用表的正負(fù)極進(jìn)行 交換，效率低下。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 發(fā)明目的:本發(fā)明的目的是為了解決現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種通過PLC和機(jī)械 手組成機(jī)械手系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了二極管單向?qū)щ娦缘淖詣訖z測，且運(yùn)行自動化程度高，性能可 靠，可在類似的企業(yè)推廣使用的二極管單向?qū)щ娦詸z測機(jī)械手系統(tǒng)及方法。
[0004] 技術(shù)方案:本發(fā)明所述的一種二極管單向?qū)щ娦詸z測機(jī)械手系統(tǒng)，包括包括送料 機(jī)構(gòu)，推料氣缸，手臂氣缸，手爪機(jī)構(gòu)和控制機(jī)構(gòu)，所述送料機(jī)構(gòu)由振動盤和導(dǎo)軌構(gòu)成，所述 手臂氣缸和手爪機(jī)構(gòu)通過手臂機(jī)構(gòu)活動連接，所述手爪機(jī)構(gòu)下方還設(shè)有不合格品收集盒； 所述手爪機(jī)構(gòu)包括上爪機(jī)構(gòu)和下爪機(jī)構(gòu)，所述上爪機(jī)構(gòu)和下爪機(jī)構(gòu)由手爪氣缸控制，且同 時通過手臂機(jī)構(gòu)連接有手臂氣缸，所述上爪機(jī)構(gòu)的外側(cè)邊穿插設(shè)有兩個接線柱，所述兩個 接線柱底部分別設(shè)有金屬塊，所述下爪機(jī)構(gòu)內(nèi)還穿插設(shè)有吹氣孔;所述控制機(jī)構(gòu)包括PLC控 制器和開關(guān)電源，所述PLC控制器的輸入端分別連接有停止信號、啟動信號、判定信號、缺料 檢測信號、送料伸出信號、手爪夾緊信號、手爪松開信號、手臂伸出信號、手臂縮回信號以及 不合格品檢測信號，所述PLC控制器的輸出端分別連接有電壓極性切換信號、推料氣缸伸出 信號、手爪夾緊信號、手爪松開信號、手臂氣缸伸出信號、手臂氣缸縮回信號以及吹氣信號， 所述電壓極性切換信號通過中間繼電器KA控制，所述手爪機(jī)構(gòu)的其中一個接線柱分別通過 中間繼電器KA的常開觸點(diǎn)、常閉觸點(diǎn)分別與開關(guān)電源的高壓端、低壓端電連接，所述手爪機(jī) 構(gòu)的另一個接線柱也分別通過中間繼電器KA的另一組常開觸點(diǎn)、常閉觸點(diǎn)分別與開關(guān)電源 的高壓端、低壓端電連接。
[0005] 進(jìn)一步的，所述推料氣缸設(shè)在導(dǎo)軌的拐彎處。
[0006] 進(jìn)一步的，所述推料氣缸為單桿氣缸且由單電控電磁閥控制，其行程為二極管寬 度的2.5-3倍;將導(dǎo)軌上最前面的一個二極管推到檢測位置，同時將檢測好的二極管推入合 格品區(qū)域。
[0007] 進(jìn)一步的，所述上爪機(jī)構(gòu)和下爪機(jī)構(gòu)均采用尼龍板結(jié)構(gòu)。
[0008] 進(jìn)一步的，所述爪機(jī)構(gòu)和下爪機(jī)構(gòu)的厚度為30_80mm。
[0009] 進(jìn)一步的，所述兩個接線柱之間的距離與二極管兩極性之間的距離相等。
[0010] 進(jìn)一步的，所述金屬塊分別與二極管兩極性接觸導(dǎo)通。
[0011 ]進(jìn)一步的，所述兩個接線柱通過中間繼電器與PLC控制器電連接。
[0012] 進(jìn)一步的，所述吹氣孔和手臂氣缸分別與PLC控制器電連接。
[0013] 本發(fā)明還公開了上述一種二極管單向?qū)щ娦詸z測機(jī)械手系統(tǒng)的工作方法，包括如 下步驟： (1) 啟動后，檢測到軌道上最前面的二極管后，推料氣缸伸出，將二極管推到檢測位置， 同時將檢測位置已檢測的合格二極管推入合格區(qū)域； (2) 手臂氣缸伸出，此時二極管的兩只管腳處在兩塊金屬板的正下方； (3) 手爪夾緊，此時二極管兩極之間施加有直流電壓； (4) 檢測電路開始工作，并進(jìn)行二極管的單向?qū)щ娦缘呐卸ǎ?(5) 單向?qū)щ娦院细駮r，松開手指，由推料氣缸將二極管推入合格區(qū)域;單向?qū)щ娦圆?合格時即二極管短路或開路，手爪保持夾緊，手臂氣缸縮回，將不合格二極管移到不合格品 區(qū)域； (6) 松開手指； (7) 通過吹氣孔吹氣，將二極管吹落下來，實(shí)現(xiàn)不合格品的剔除。
[0014] 有益效果:本發(fā)明通過PLC和機(jī)械手組成機(jī)械手系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了二極管單向?qū)щ娦缘?自動檢測，該方案已在某公司得到應(yīng)用，運(yùn)行自動化程度高，性能可靠，可在類似的企業(yè)推 廣使用。
【附圖說明】
[0015] 圖1為發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)主視圖； 圖2為圖1的側(cè)視圖； 圖3為本發(fā)明的手爪機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖4為圖3的側(cè)視圖； 圖5為本發(fā)明的控制電路結(jié)構(gòu)原理圖； 圖6為本發(fā)明的順序控制狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖。
【具體實(shí)施方式】
[0016] 如圖1到圖4所示的一種二極管單向?qū)щ娦詸z測機(jī)械手系統(tǒng)，包括送料機(jī)構(gòu)10,推 料氣缸11，手臂氣缸7和手爪機(jī)構(gòu)8,所述送料機(jī)構(gòu)10由振動盤和導(dǎo)軌構(gòu)成，所述手臂氣缸7 和手爪機(jī)構(gòu)8通過手臂機(jī)構(gòu)6活動連接，所述手爪機(jī)構(gòu)8下方還設(shè)有不合格品收集盒9;所述 手爪機(jī)構(gòu)8包括上爪機(jī)構(gòu)1和下爪機(jī)構(gòu)2,所述上爪機(jī)構(gòu)1和下爪機(jī)構(gòu)2由手爪氣缸控制，且同 時通過手臂機(jī)構(gòu)6連接有手臂氣缸7,所述上爪機(jī)構(gòu)1的外側(cè)邊穿插設(shè)有兩個接線柱3,所述 兩個接線柱3底部分別設(shè)有金屬塊4,所述下爪機(jī)構(gòu)2內(nèi)還穿插設(shè)有吹氣孔5。
[0017] 作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步優(yōu)化： 進(jìn)一步的，所述推料氣缸11設(shè)在導(dǎo)軌的拐彎處。
[0018] 進(jìn)一步的，所述推料氣缸11為單桿氣缸且由單電控電磁閥控制，其行程為二極管 寬度的2.5-3倍;將導(dǎo)軌上最前面的一個二極管推到檢測位置，同時將檢測好的二極管推入 合格品區(qū)域。
[0019] 進(jìn)一步的，所述上爪機(jī)構(gòu)1和下爪機(jī)構(gòu)2均采用尼龍板結(jié)構(gòu)。
[0020] 進(jìn)一步的，所述爪機(jī)構(gòu)1和下爪機(jī)構(gòu)2的厚度為30_80mm。
[0021] 進(jìn)一步的，所述兩個接線柱3之間的距離與二極管兩極性之間的距離相等。
[0022] 進(jìn)一步的，所述金屬塊4分別與二極管兩極性接觸導(dǎo)通。
[0023] 進(jìn)一步的，所述兩個接線柱3通過中間繼電器與PLC控制器電連接。
[0024] 進(jìn)一步的，所述吹氣孔5和手臂氣缸7分別與PLC控制器電連接。
[0025] 所述導(dǎo)軌為方槽形，其寬度與二極管寬度一致。所述所述推料氣缸為單桿氣缸，其 行程為二極管寬度的2.5-3倍左右。所述手爪為平動型開合手爪，利于可靠地抓取二極管。 所述手臂氣缸為雙桿型，增強(qiáng)手爪運(yùn)動的穩(wěn)定性。
[0026] 送料機(jī)構(gòu)由振動盤和導(dǎo)軌組成，通過振動盤的作用，使從生產(chǎn)線上出來的二極管 進(jìn)行一個緊挨一個的依次排放。由于生產(chǎn)線的產(chǎn)生節(jié)拍和機(jī)械手檢測的節(jié)拍不一定完全一 致，如果生產(chǎn)線的節(jié)拍快，則將多余的二極管落入振動盤內(nèi)，同時，振動盤還起到自動向前 送料的作用。
[0027] 推料氣缸將導(dǎo)軌上最前面的一個二極管推到檢測位置，同時將檢測好的二極管推 入合格品區(qū)域，推料氣缸由單電控電磁閥控制，推料完成后立即縮回。
[0028] 根據(jù)二極管管腳尺寸，手爪氣缸選用SMC雙動常開型平行開合氣缸MHZ2-16D，兩手 指平行開合，由雙電控電磁閥控制，當(dāng)兩端電磁閥都不通電時，可以使手爪保持夾緊或松開 狀態(tài)。
[0029] 兩只手指上分別按裝兩片尼龍板，使手指夾緊二極管的兩個管腳時，起絕緣作用， 使兩只管腳不能在夾緊時直接。兩塊金屬板分別與兩只管腳相接觸，起導(dǎo)電作用。兩個接線 柱分別對應(yīng)兩只管腳。
[0030] 該檢測機(jī)械手的功能是在抓取二極管后，通過檢測電路自動切換施加在二極管兩 極之間的直流電壓極性，由PLC自動判別二極管的單向?qū)ㄐ允欠窈细瘢蜗驅(qū)ㄐ院?格二極管的推入合格區(qū)域，將短路或開路的二極管剔除出來。
[0031] 當(dāng)對二極管施加正向直流電壓時，兩極導(dǎo)通;施加反向直流電壓時，兩極截止。二 極管的這種特性稱為單向?qū)щ娦?，是二極管合格的必要條件。當(dāng)對二極管施加正向和反向 的直流電壓時，兩極均導(dǎo)通或者均截止，則此二極管的兩極之間為短路或開路，為不合格 品。
[0032]該機(jī)械手以PLC為控制元件，在手爪抓取二極管后，便對二極管施加直流電壓，并 將二極管的導(dǎo)通狀態(tài)輸入給PLC;此后自動切換電壓的極性，由PLC比較施加不同極性電壓 后二極管的導(dǎo)通與截止情況，從而判定二極管單向?qū)щ娦允欠窈细瘛?br>[0033] 本發(fā)明的機(jī)械手系統(tǒng)的控制機(jī)構(gòu)采用PLC控制： (l)PLC輸入輸出信號 根據(jù)機(jī)械手的結(jié)構(gòu)及控制要求，控制系統(tǒng)的PLC輸入信號有10個、輸出信號有7個，故選 用FX2N-24MR三菱PLC。其地址分配如表1所示。
[0034] 表1 PLC輸入輸出信號表
其中，SQ1和SQ7為NPN直流三線常開式接近開關(guān)，型號為RGRGSOWiLSQS-SQe為安裝在 氣缸上的常開型磁性開關(guān)。
[0035] (2)控制電路 根據(jù)機(jī)械手的工作原理，其控制電路如圖5所示。
[0036] 檢測電路如圖5的右邊部分所示。中間繼電器KA的其中一個常開觸點(diǎn)的一端與開 關(guān)電源的低壓連接，另一端與手爪機(jī)構(gòu)的接線