7.1输送单元的结构与工作过程

输送单元工艺功能是：驱动其抓取机械手装置精确定位到指定单元的物料台，在物料台上抓取工件，把抓取到的工件输送到指定地点然后放下的功能。

YL—335B出厂配置时，输送单元在网络系统中担任着主站的角色，它接收来自触摸屏的系统主令信号，读取网络上各从站的状态信息，加以综合后，向各从站发送控制要求，协调整个系统的工作。

输送单元由抓取机械手装置、直线运动传动组件、拖链装置、PLC模块和接线端口以及按钮/指示灯模块等部件组成。图7-1是安装在工作台面上的输送单元装置侧部分。

图7-1输送单元装置侧部分

1、抓取机械手装置

抓取机械手装置是一个能实现三自由度运动（即升降、伸缩、气动手指夹紧/松开和沿垂直轴旋转的四维运动）的工作单元，该装置整体安装在直线运动传动组件的滑动溜板上，在传动组件带动下整体作直线往复运动，定位到其他各工作单元的物料台，然后完成抓取和放下工件的功能。图7-2是该装置实物图。

图7-2抓取机械手装置

具体构成如下：

⑴气动手爪：用于在各个工作站物料台上抓取/放下工件。由一个二位五通双向电控阀控制。

⑵伸缩气缸：用于驱动手臂伸出缩回。由一个二位五通单向电控阀控制。

⑶回转气缸：用于驱动手臂正反向90度旋转，由一个二位五通双向电控阀控制。

⑷提升气缸：用于驱动整个机械手提与下降。由一个二位五通单向电控阀控制。

2、直线运动传动组件

直线运动传动组件用以拖动抓取机械手装置作往复直线运动，完成精确定位的功能。图7-3是该组件的俯视图。

图7-3  直线运动传动组件图

图7-4给出了直线运动传动组件和抓取机械手装置组装起来的示意图。

图7-4 伺服电机传动和机械手装置

传动组件由直线导轨底板、伺服电机及伺服驱动器、同步轮、同步带、直线导轨、滑动溜板、拖链和原点接近开关、左、右极限开关组成。

伺服电机由伺服电机驱动器驱动，通过同步轮和同步带带动滑动溜板沿直线导轨作往复直线运动。从而带动固定在滑动溜板上的抓取机械手装置作往复直线运动。同步轮齿距为5mm，共12个齿即旋转一周搬运机械手位移60mm。

抓取机械手装置上所有气管和导线沿拖链铺设，进入线槽后分别连接到电磁阀组和接线端口上。

原点接近开关和左、右极限开关安装在直线导轨底板上，如图7-5所示。

 

                        图7-5 原点开关和右极限开关

 

原点接近开关是一个无触点的电感式接近传感器，用来提供直线运动的起始点信号。关于电感式接近传感器的工作原理及选用、安装注意事项请参阅项目一（供料单元控制系统实训）。

左、右极限开关均是有触点的微动开关，用来提供越程故障时的保护信号：当滑动溜板在运动中越过左或右极限位置时，极限开关会动作，从而向系统发出越程故障信号。

4、气动控制回路

输送单元的抓取机械手装置上的所有气缸连接的气管沿拖链敷设，插接到电磁阀组上，其气动控制回路如图7-6所示。

图7-6  输送单元气动控制回路原理图

在气动控制回路中，驱动摆动气缸和气动手指气缸的电磁阀采用的是二位五通双电控电磁阀，电磁阀外形如图7-7所示。

双电控电磁阀与单电控电磁阀的区别在于，对于单电控电磁阀，在无电控信号时，阀芯在弹簧力的作用下会被复位，而对于双电控电磁阀，在两端都无电控信号时，阀芯的位置是取决于前一个电控信号。

                               图7-7   双电控气阀示意图

注意：双电控电磁阀的两个电控信号不能同时为“1”，即在控制过程中不允许两个线圈同时得电，否则，可能会造成电磁线圈烧毁，当然，在这种情况下阀芯的位置是不确定的。