一种自动夹取的机械手及其控制方法

摘要

本发明公开了一种自动夹取的机械手及其控制方法，所述机械手包括控制器、两个机械爪、夹取保护装置、固定外壳和气缸；所述气缸安装在固定外壳内，所述两个机械爪通过动力转换装置与气缸相连，所述夹取保护装置安装在固定外壳上，所述红外传感器安装在机械爪上，所述测距传感器安装在固定外壳上，通过控制器对红外线传感器和测距传感器信号检测，对机械手进行自动化控制。

说明书

技术领域

本发明属于电气技术领域，涉及到一种自动夹取的机械手及其控制方法。

背景技术

机械手是机械自动化系统中常用的装置，用来搬运移动物体，或者给所需加工的工架进行加持固定，具有使用方便，结构简单，适用性好等优点，机械爪按爪的数量可分为双爪、三爪和多爪，按驱动方式可分为电机驱动，气缸驱动，一般机械爪零件较多，结构较为复杂，且容易在工作时无法对物体的体积进行判断是否能够夹取，为此，我们提出一种自动夹取的机械手。

发明内容

为解决上述问题，本发明一种自动夹取的机械手及其控制方法，所述机械手能够能够检测与物体之间的具体，通过红外线传感器检测待夹取的物体是否完全进入机械手内，控制精准，自动化要求高。

本发明具体为一种自动夹取的机械手，所述机械手包括控制器、两个机械爪、夹取保护装置、固定外壳和气缸；所述气缸安装在固定外壳内，所述两个机械爪通过动力转换装置与气缸相连，所述夹取保护装置安装在固定外壳上，所述红外传感器安装在机械爪上，所述测距传感器安装在固定外壳上。

进一步的所述控制器接入交流电源220V，所述控制器的正面为触摸屏控制界面，所述控制器的背面包括电源输出端、脉冲输出端、数字量输出端、数字量输入端和模拟量输入端；所述电源输出端能够输出220V的交流电源，所述模拟量输入端能够接收4至20mA的电流信号。

进一步的所述机械爪安装在动力转换装置上，所述动力转换装置能够将气缸伸缩方向的作用力转化为旋转方向的作用力。

进一步的所述测距传感器安装在机械爪之间的固定外壳上，所述测距传感器能够检测到与所夹取物体之间的距离，所述测距传感器包括信号接收端，并通过连接线与控制器的模拟量输入端电性相接。

进一步的所述红外传感器安装在机械爪的爪尖上，所述红外传感器通过连接线与控制器的数值量输入端电性相接。

进一步的所述气缸的底部安装了换向阀，换向阀接入压缩气体，所述换向阀包括电磁线圈，所述电磁线圈通过连接线与控制器的数字量输出端电性相接。

进一步的所述夹取保护装置包括伺服电机和旋转杆，所述伺服电机包括电源输入端和脉冲输入端，所述电源输入端通过连接线与控制器的交流电源220V电性相接，所述脉冲输入端通过连接线与控制器中脉冲输出端电性相接，所述旋转杆一端安装在伺服电机的转轴上，旋转杆另一端安装了挡轮，与机械爪的侧面接触。

本发明包括一种一种自动夹取的机械手的控制方法，步骤如下：

步骤1；将机械手固定在机械臂上，机械臂由工作人员进行手动控制

步骤2：在控制器的触摸屏上设置夹取保护装置的初始位置参数和固定参数，将机械爪复位至初始位置；

步骤3：在控制器的触摸屏上设置机械手夹取物体的距离；

步骤4：当物体进入机械爪的夹取范围后，测距传感器检测到与物体之间的距离达到所设参数时，导通红外线传感器；

步骤5：当红外线传感器未检测到物体时，表示该物体可以由此机械手抓取，导通换向阀，在气缸中通入压缩气体，机械爪对物体表面进行抓取；

步骤6：根据机械爪对物体抓取的情况，根据控制器的触摸屏上设置夹取保护装置的固定参数，对机械爪进行固定，防止机械爪在抓取的过程中出现脱落现象；

步骤7：当红外线传感器检测到物体时，表示该物体不能由此机械手抓取，并在控制器触摸屏上显示无法抓取。

附图说明

图1为发明一种自动夹取的机械手整体结构示意图；

图2为发明一种自动夹取的机械手内部示意图。

图中：1、控制器；2、机械爪；3、测距传感器；4、红外传感器；5、夹取保护装置；6、换向阀；7、固定外壳；8、气缸。

具体实施方式

下面结合附图对发明一种自动夹取的机械手及其控制方法具体实施方式做详细阐述。

如图1-2所示，本发明具体为一种自动夹取的机械手，所述机械手包括控制器1、两个机械爪2、夹取保护装置5、固定外壳7和气缸8；所述气缸8安装在固定外壳7内，所述两个机械爪2通过动力转换装置与气缸8相连，所述夹取保护装置5安装在固定外壳7上，所述红外传感器4安装在机械爪2上，所述测距传感器3安装在固定外壳7上。

其中所述控制器1接入交流电源220V，所述控制器1的正面为触摸屏控制界面，所述控制器1的背面包括电源输出端、脉冲输出端、数字量输出端、数字量输入端和模拟量输入端；所述电源输出端能够输出220V的交流电源，所述模拟量输入端能够接收4至20mA的电流信号。

其中所述机械爪2安装在动力转换装置上，所述动力转换装置能够将气缸8伸缩方向的作用力转化为旋转方向的作用力。

其中所述测距传感器3安装在机械爪2之间的固定外壳7上，所述测距传感器3能够检测到与所夹取物体之间的距离，所述测距传感器3包括信号接收端，并通过连接线与控制器1的模拟量输入端电性相接。

其中所述红外传感器4安装在机械爪2的爪尖上，所述红外传感器4通过连接线与控制器1的数值量输入端电性相接。

其中所述气缸8的底部安装了换向阀6，所述，换向阀6接入压缩气体，所述换向阀6包括电磁线圈，所述电磁线圈通过连接线与控制器1的数字量输出端电性相接。

其中所述夹取保护装置5包括伺服电机和旋转杆，所述伺服电机包括电源输入端和脉冲输入端，所述电源输入端通过连接线与控制器1的交流电源220V电性相接，所述脉冲输入端通过连接线与控制器1中脉冲输出端电性相接，所述旋转杆一端安装在伺服电机的转轴上，旋转杆另一端安装了挡轮，与机械爪2的侧面接触。

本发明包括一种一种自动夹取的机械手的控制方法，步骤如下：

步骤1；将机械手固定在机械臂上，机械臂由工作人员进行手动控制

步骤2：在控制器1的触摸屏上设置夹取保护装置5的初始位置参数和固定参数，将机械爪2复位至初始位置；

步骤3：在控制器1的触摸屏上设置机械手夹取物体的距离；

步骤4：当物体进入机械爪2的夹取范围后，测距传感器3检测到与物体之间的距离达到所设参数时，导通红外线传感器4；

步骤5：当红外线传感器4未检测到物体时，表示该物体可以由此机械手2抓取，导通换向阀6，在气缸8中通入压缩气体，机械爪2对物体表面进行抓取；

步骤6：根据机械爪2对物体抓取的情况，根据控制器1的触摸屏上设置夹取保护装置5的固定参数，对机械爪2进行固定，防止机械爪2在抓取的过程中出现脱落现象；

步骤7：当红外线传感器4检测到物体时，表示该物体不能由此机械手抓取，并在控制器触摸屏上显示无法抓取。

最后应该说明的是，结合上述实施例仅说明本发明的技术方案而非对其限制。所属领域的普通技术人员应当理解到，本领域技术人员可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，但这些修改或变更均在申请待批的权利要求保护范围之中。