一種二極管單向導電性檢測機械手系統及方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于自動化控制技術領域，具體涉及一種二極管單向導電性檢測機械手系 統及方法。
【背景技術】
[0002] RHRG30120型二極管外形為長方形，兩極管腳從前面伸出。現有技術中企業在生產 線上生產完成后，由人工進行單向導電性的檢測，且在檢測時，需要將萬用表的正負極進行 交換，效率低下。
【發明內容】
[0003] 發明目的:本發明的目的是為了解決現有技術中的不足，提供一種通過PLC和機械 手組成機械手系統，實現了二極管單向導電性的自動檢測，且運行自動化程度高，性能可 靠，可在類似的企業推廣使用的二極管單向導電性檢測機械手系統及方法。
[0004] 技術方案:本發明所述的一種二極管單向導電性檢測機械手系統，包括包括送料 機構，推料氣缸，手臂氣缸，手爪機構和控制機構，所述送料機構由振動盤和導軌構成，所述 手臂氣缸和手爪機構通過手臂機構活動連接，所述手爪機構下方還設有不合格品收集盒； 所述手爪機構包括上爪機構和下爪機構，所述上爪機構和下爪機構由手爪氣缸控制，且同 時通過手臂機構連接有手臂氣缸，所述上爪機構的外側邊穿插設有兩個接線柱，所述兩個 接線柱底部分別設有金屬塊，所述下爪機構內還穿插設有吹氣孔;所述控制機構包括PLC控 制器和開關電源，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，所述手爪機構的其中一個接線柱分別通過 中間繼電器KA的常開觸點、常閉觸點分別與開關電源的高壓端、低壓端電連接，所述手爪機 構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、常閉觸點分別與開關電源 的高壓端、低壓端電連接。
[0005] 進一步的，所述推料氣缸設在導軌的拐彎處。
[0006] 進一步的，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 格品區域。
[0007] 進一步的，所述上爪機構和下爪機構均采用尼龍板結構。
[0008] 進一步的，所述爪機構和下爪機構的厚度為30_80mm。
[0009] 進一步的，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] 進一步的，所述金屬塊分別與二極管兩極性接觸導通。
[0011 ]進一步的，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] 本發明還公開了上述一種二極管單向導電性檢測機械手系統的工作方法，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，并進行二極管的單向導電性的判定； (5) 單向導電性合格時，松開手指，由推料氣缸將二極管推入合格區域;單向導電性不 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 區域； (6) 松開手指； (7) 通過吹氣孔吹氣，將二極管吹落下來，實現不合格品的剔除。
[0014] 有益效果:本發明通過PLC和機械手組成機械手系統，實現了二極管單向導電性的 自動檢測，該方案已在某公司得到應用，運行自動化程度高，性能可靠，可在類似的企業推 廣使用。
【附圖說明】
[0015] 圖1為發明的整體結構主視圖； 圖2為圖1的側視圖； 圖3為本發明的手爪機構的結構示意圖； 圖4為圖3的側視圖； 圖5為本發明的控制電路結構原理圖； 圖6為本發明的順序控制狀態轉移圖。
【具體實施方式】
[0016] 如圖1到圖4所示的一種二極管單向導電性檢測機械手系統，包括送料機構10,推 料氣缸11，手臂氣缸7和手爪機構8,所述送料機構10由振動盤和導軌構成，所述手臂氣缸7 和手爪機構8通過手臂機構6活動連接，所述手爪機構8下方還設有不合格品收集盒9;所述 手爪機構8包括上爪機構1和下爪機構2,所述上爪機構1和下爪機構2由手爪氣缸控制，且同 時通過手臂機構6連接有手臂氣缸7,所述上爪機構1的外側邊穿插設有兩個接線柱3,所述 兩個接線柱3底部分別設有金屬塊4,所述下爪機構2內還穿插設有吹氣孔5。
[0017] 作為上述技術方案的進一步優化： 進一步的，所述推料氣缸11設在導軌的拐彎處。
[0018] 進一步的，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 合格品區域。
[0019] 進一步的，所述上爪機構1和下爪機構2均采用尼龍板結構。
[0020] 進一步的，所述爪機構1和下爪機構2的厚度為30_80mm。
[0021] 進一步的，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] 進一步的，所述金屬塊4分別與二極管兩極性接觸導通。
[0023] 進一步的，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，增強手爪運動的穩定性。
[0026] 送料機構由振動盤和導軌組成，通過振動盤的作用，使從生產線上出來的二極管 進行一個緊挨一個的依次排放。由于生產線的產生節拍和機械手檢測的節拍不一定完全一 致，如果生產線的節拍快，則將多余的二極管落入振動盤內，同時，振動盤還起到自動向前 送料的作用。
[0027] 推料氣缸將導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，當兩端電磁閥都不通電時，可以使手爪保持夾緊或松開 狀態。
[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，起導電作用。兩個接線 柱分別對應兩只管腳。
[0030] 該檢測機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導通性是否合格，并將單向導通性合 格二極管的推入合格區域，將短路或開路的二極管剔除出來。
[0031] 當對二極管施加正向直流電壓時，兩極導通;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導電性，是二極管合格的必要條件。當對二極管施加正向和反向 的直流電壓時，兩極均導通或者均截止，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 將二極管的導通狀態輸入給PLC;此后自動切換電壓的極性，由PLC比較施加不同極性電壓 后二極管的導通與截止情況，從而判定二極管單向導電性是否合格。
[0033] 本發明的機械手系統的控制機構采用PLC控制： (l)PLC輸入輸出信號 根據機械手的結構及控制要求，控制系統的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，型號為RGRGSOWiLSQS-SQe為安裝在 氣缸上的常開型磁性開關。
[0035] (2)控制電路 根據機械手的工作原理，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的一端與開 關電源的低壓連接，另一端與手爪機構的接線