一种用于机械臂的缓冲装置及其控制方法与流程

本发明属于电气技术领域，涉及到一种用于机械臂的缓冲装置及其控制方法。

背景技术：

机械臂是一种能够进行伸缩动作功能，用以按固定搬运物件或操作工具的自动操作装置。特点是可以通过编程来完成各种预期的作业。机械臂可代替人的繁重劳动以实现生产的机械化和自动化，能在有害环境下操作以保护人身安全，因而广泛应用于机械制造、冶金、电子、轻工和原子能等部门。然而心有技术中机械手的缓冲装置有很多的缺陷例如：

现有技术在使用时由于其本身结构的缺陷，使得其在使用时需要缓冲装置对机械稳定稳进行控制，从而加大了工作难度，而且使得其在使用时调试过于频繁很是麻烦，从而无法满足现有技术所需。

技术实现要素：

为解决上述问题，本发明一种用于机械臂的缓冲装置及其控制方法，所述缓冲装置能够通过气缸和缓冲面对机械臂运动停止过程中产生的惯性起到缓冲作用，并通过控制器对装置进行自动化控制，使的机械臂能够稳定下来。

本发明具体为一种用于机械臂的缓冲装置，所述缓冲装置包括机械臂和控制器，所述机械臂包括机械伸缩手臂和固定体，所述固定体上安装了气缸，气缸上端的右侧安装了进气阀和压力传感器，气缸下端的右侧安装了排气阀；所述机械伸缩手臂上安装了缓冲面。

进一步的所述控制器接入交流电源220v，所述控制器的背面包括交流电源输出端、数字量输出端、模拟量输出端和模拟量输入端；所述交流电源输出端能够输出交流电源24v，所述数字量输出端能够输出直流电源24v，所述模拟量输出端能够根据控制要求输出0至10v的直流电源，所述模拟量输入端能够检测4至20ma的电流信号。

进一步的所述进气阀上接入压缩空气，所述进气阀为电磁单向阀，包括线圈和阀芯；所述电磁单向阀的阀安装在气缸上，所述电磁单向阀的线圈的导通电压为直流电源24v，通过连接线与控制器上的数字量输出端电性相接。

进一步的所述排气阀上安装了消音器和电动比例阀，所述电动比例阀包括电源进线端和控制端，所述电动比例阀的电源进线端通过连接线接入控制器上的交流电源24v，所述电动比例阀的控制端通过连接线与控制器的模拟量输出端电性相接。

进一步的所述压力传感器安装在气缸的右上端，所述压力传感器能够根据压力，输出4至20ma的电流信号，所述压力传感器通过连接线与控制器的模拟量输入端电性相接。

进一步的所述气缸包括伸缩杆，调节装置和缸体，所述调节装置通过橡胶螺纹安装在缸体上；所述伸缩杆安装在调节装置上，所述伸缩杆为i形结构，伸缩杆的左侧安装了橡胶垫，伸缩杆的右侧安装了活塞，并在缸体内。

进一步的所述缓冲面为橡胶材料，能够减缓机械臂在与缓冲装置之间的碰撞。

本发明还包括一种用于机械臂的缓冲装置的控制方法，步骤如下：

步骤1：根据缓冲装置实际的控制要求，在控制器的触摸屏上设置恒定气缸内的压力值和上限压力值；

步骤2：根据缓冲装置实际的控制要求，在控制器的触摸屏上设置排气阀端电动比例阀的最小开启度；

步骤3：根据所设控制器的触摸屏所设压力值，自动控制进气端的电磁单向阀，使气缸内的压力值达到所设压力值的大小；

步骤4：当机械臂缩回，机械伸缩手臂上的缓冲面对气缸的伸缩杆施加压力，气缸内的压力值上升，电动比例阀缓慢的打开至最大开启度，使气缸内的压力值保持在安全范围内；

步骤5：当机械臂缩回，气缸内压力高于控制器触摸屏中所设上限压力值时，电动比例阀立即打开至最大开启度，使气缸内的压力值保持在安全范围内；

步骤6：当机械臂停止缩回的动作后，排气阀端的电动比例阀打开至最小开启度，同时进气阀端的电动单向阀打开，使气缸的压力值到达控制器触摸屏所设压力值的大小；

步骤7：气缸的在压缩气体的用于下，对机械伸缩手臂的缓冲面施加压力，使机械臂稳定。

附图说明

图1为发明一种用于机械臂的缓冲装置的整体结构示意图；

图2为发明一种用于机械臂的缓冲装置的信号控制示意图。

图中：1、机械臂；2、控制器；3、伸缩杆；4、缓冲面；5、机械伸缩手臂；6、气缸；7、进气阀；8、压力传感器；9、排气阀。

具体实施方式

下面结合附图对发明一种用于机械臂的缓冲装置及其控制方法具体实施方式做详细阐述。

如图1-2所示，本发明具体为一种用于机械臂的缓冲装置，所述缓冲装置包括机械臂1和控制器2，所述机械臂1包括机械伸缩手臂5和固定体，所述固定体上安装了气缸6，气缸6上端的右侧安装了进气阀7和压力传感器8，气缸6下端的右侧安装了排气阀9；所述机械伸缩手臂5上安装了缓冲面4。

其中所述控制器2接入交流电源220v，所述控制器2的背面包括交流电源输出端、数字量输出端、模拟量输出端和模拟量输入端；所述交流电源输出端能够输出交流电源24v，所述数字量输出端能够输出直流电源24v，所述模拟量输出端能够根据控制要求输出0至10v的直流电源，所述模拟量输入端能够检测4至20ma的电流信号。其中所述进气阀7上接入压缩空气，所述进气阀7为电磁单向阀，包括线圈和阀芯；所述电磁单向阀的阀安装在气缸6上，所述电磁单向阀的线圈的导通电压为直流电源24v，通过连接线与控制器2上的数字量输出端电性相接。其中所述排气阀9上安装了消音器和电动比例阀，所述电动比例阀包括电源进线端和控制端，所述电动比例阀的电源进线端通过连接线接入控制器2上的交流电源24v，所述电动比例阀的控制端通过连接线与控制器2的模拟量输出端电性相接。其中所述压力传感器8安装在气缸6的右上端，所述压力传感器8能够根据压力，输出4至20ma的电流信号，所述压力传感器8通过连接线与控制器2的模拟量输入端电性相接。其中所述气缸6包括伸缩杆3，调节装置和缸体，所述调节装置通过橡胶螺纹安装在缸体上；所述伸缩杆3安装在调节装置上，所述伸缩杆3为i形结构，伸缩杆3的左侧安装了橡胶垫，伸缩杆3的右侧安装了活塞，并在缸体内。其中所述缓冲面4为橡胶材料，能够减缓机械臂1在与缓冲装置之间的碰撞。

本发明还包括一种用于机械臂的缓冲装置的控制方法，步骤如下：

步骤1：根据缓冲装置实际的控制要求，在控制器2的触摸屏上设置恒定气缸6内的压力值和上限压力值；

步骤2：根据缓冲装置实际的控制要求，在控制器2的触摸屏上设置排气阀9端电动比例阀的最小开启度；

步骤3：根据所设控制器2的触摸屏所设压力值，自动控制进气端7的电磁单向阀，使气缸6内的压力值达到所设压力值的大小；

步骤4：当机械臂1缩回，机械伸缩手臂5上的缓冲面4对气缸6的伸缩杆3施加压力，气缸6内的压力值上升，电动比例阀缓慢的打开至最大开启度，使气缸6内的压力值保持在安全范围内；

步骤5：当机械臂1缩回，气缸6内压力高于控制器2触摸屏中所设上限压力值时，电动比例阀立即打开至最大开启度，使气缸6内的压力值保持在安全范围内；

步骤6：当机械臂1停止缩回的动作后，排气阀9端的电动比例阀打开至最小开启度，同时进气阀7端的电动单向阀打开，使气缸6的压力值到达控制器2触摸屏所设压力值的大小；

步骤7：气缸6的在压缩气体的用于下，对机械伸缩手臂5的缓冲面4施加压力，使机械臂1复位。

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。