一種氣動攪拌機器人的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及氣動攪拌裝置，屬于工業電器技術領域。
【背景技術】
[0002]隨著人們生活水平的不斷提高，工業農業生產日益的機械化、科技化。作為一種常用的機械設備，攪拌機在人們日常的生活中隨處可見。大到建筑工地的混凝土攪拌機，小到實驗室用的化學試劑攪拌機。日常生活用品中，蔬果攪拌榨汁機，電動打蛋器等，都利用了攪拌機的技術和原理。攪拌機的使用環境不同，要求不同的動力源和不同的執行元件。
[0003]傳統意義上的攪拌，是將不同的幾種物質均勻的混合在一起，對攪拌機本身的要求并不是很高，只需勻速的實現攪拌動作即可。某些行業中特殊試劑的攪拌，對攪拌時間、攪拌速度、攪拌力度有著嚴格的要求。甚至有的試劑需要在一次攪拌的過程中實現先快后慢或者先慢后快的變速攪拌。那么市面上普通的攪拌機就達不到這樣的要求了，自然無法完成此類的目的。
[0004]雖然現今市場上的攪拌機種類繁多，但是它們往往功能單一，不夠智能化，無法滿足用戶需求。
【發明內容】
[0005]為了應對市場曰益增長的需求，為了解決上述技術問題，本實用新型將氣動攪拌機、PLC控制器和人機交互觸摸界面這三者結為一體。相比較傳統攪拌機來說，通過對PLC進行編程，實現多功能攪拌，旨在給使用者創造一種簡便、直觀、安全、可靠的操作體驗。
[0006]本實用新型包括可調減速電機、PLC控制器、觸摸屏、開關電源、氣動執行裝置、氣動控制元件、機箱和攪拌裝置，其特征是:在電器箱中的電源提供24V的電壓，給各個部件供電。PLC控制器控制中間繼電器、指示燈、按鈕等元器件，實現操作界面的構建。之后，PLC還控制各個氣動控制閥，主要是電磁換向閥等，通過換向閥的動作，實現氣缸的工作。PLC還控制可調電機，實現攪拌機的速度的變化。最后機箱上的觸摸屏作為人機交互界面，操作人員可以實時監控，攪拌機的工作轉速等參數，對生產實驗過程嚴格把關。
[0007 ]所述的氣動控制元件是用氣動三聯件、單向節流閥、電磁換向閥組成的氣動原理回路。氣源當中的高壓空氣經過氣動三聯件減壓、過濾、潤滑，到達電磁換向閥中，控制執行元件的動作，再經過單向節流閥進行流量的調節，構成一個回路。
[0008]所述的PLC控制器是三菱FX1N-24MR-00UFX1系列PLC把優良的特點都融合進一個很小的控制器中。FX1N適用于最小的封裝，提供24個1/0，能通過串行通信傳輸數據，能用在緊湊型PLC不能應用的地方。
[0009]所述的觸摸屏是昆侖通態MCGS-7寸觸摸屏TPC7062K。是一套以先進的Cortex-A8CPU為核心(主頻400MHz)的高性能嵌入式一體化觸摸屏。該產品設計采用了 7英寸高亮度TFT液晶顯示屏(分辨率800 X 480 )，四線電阻式觸摸屏(分辨率4096 X 4096)。同時還預裝了MCGS嵌入式組態軟件(運行版)，具備強大的圖像顯示和數據處理功能。
[0010]所述的開關電源，是S-100W-24V。其功率為100W，輸入110V或220V，輸出24V直流電。安裝位置在電氣箱的內部中層。起到給PLC，觸摸屏，指示燈，電磁閥供電的作用。
[0011]所述的氣動執行元件是整個攪拌機的動作執行的關鍵。有兩個氣缸構成的機械結構，分別是:SC32 X 75和SC32 X 70。其中一個氣缸使攪拌桶做圓周旋轉，另一個氣缸使攪拌桶做上下動作，主要是加料和倒料的動作。
[0012]所述的機箱框架結構，是由20 X 20mm方形型材搭建的，尺寸為350 X 290 X 350mm。面板由2.7mm亞克力板切割制造而成。內部固定繼電器、PLC、開關電源、空氣開關等電氣元件。面板上固定按鈕、指示燈、觸摸屏、氣動控制閥等元器件。
[0013]所述的攪拌裝置，由一個攪拌桶、一個攪拌棒和攪拌電機組成。攪拌棒通過電機控制，實現正反攪拌和快速和慢速攪拌的切換。減速電機是永磁直流齒輪減速電機ZGA37RG。使用的24V直流電機，由機箱電源供電。
[0014]本實用新型的積極效果:
[0015]由于使用氣動控制元件以及氣動執行元件，能在潮濕和有灰塵的環境下可靠工作，稍有漏泄不會污染環境，無火災爆炸危險，工作壓力低，使用安全。空氣容易獲取，用過的空氣可就地排放，無需回收管道，使整個系統更加清潔環保，同時也能夠確保一定的執行力度，不至于疲軟無力。
[0016]由于使用了可調減速電機。用戶可以通過自身的需要，在使用過程中對攪拌機實現調速，完成一些特殊的物質的攪拌。同時，此電機還有正反轉的功能，使得攪拌機，實現正反轉攪拌。
[0017]由于次攪拌機器人實用的是三菱FX1N-24MR-001型號PLC。既節約了成本又減少了體積。此款PLC有24個輸入輸出點，對于本實用新型有足夠的拓展空間。通過PLC編程，可以實現攪拌時間與攪拌速度的控制。
[0018]由于使用了觸摸屏，人機交互更加方便快捷，操作人員可以通過觸摸屏對攪拌機的操作進行實時監控。也可通過觸摸屏對攪拌機參數進行修改，達到加工目的。人機交互界面不同于普通攪拌機的顯示屏，只能顯示數據，主要體現在控制方面，操作更加直觀。
[0019]由于使用了物理按鈕開關，以及工作指示燈，使得系統更加安全可靠。操作過程中，根據指示燈來判斷工作步驟是否正確。不使用觸摸屏時，通過物理按鈕直接控制。
[0020]由于使用型材和亞克力板作為框架材料，故本攪拌機器人質量輕，方便搬運。維修、拆裝、拓展功能也十分簡便。
【附圖說明】
[0021]圖1為實施例結構示意圖，圖中包括:氣缸(1)(17)、曲柄搖桿機構(2)、中間繼電器
(3)、三位五通電磁換向閥(4)(9)(11)、觸摸屏(5)、指示燈(6)、按鈕開關(7)、開關電源(8)、單向節流閥(10)、空氣開關(12)、PLC( 13)、氣動三聯件(14)、攪拌機(15)、減速電機(16)。
【具體實施方式】
[0022]下面結合實施例附圖對本實用新型進一步說明。
[0023]實施例氣動攪拌機器人如圖1所示:氣栗中產生的高壓空氣，從氣動三聯件(14)右側進氣孔進入系統，高壓氣體經過減壓、潤滑、過濾后，進入到電磁換向閥(4)的進氣口中。電磁換向閥(4)由PLC(13)控制，通過對PLC(13)的編程，控制中間繼電器(3)再控制換向閥
(4)換向。氣體通過電磁換向閥(4)之后，可以去往換向閥(9)(11)，通過單向節流閥(10)進行調速后，分別使兩個氣缸(1)(17)動作。兩個氣缸之間由曲柄搖桿機構(2)連接。氣缸(1)出氣口中的氣再進入到單向節流閥(10)后，回到電磁換向閥(9)(11)，最終通過消聲器排向大氣。PLC(13)控制減速電機(16)完成攪拌動作。整個過程可以通過觸摸屏(5)實時監控。
[0024]所述的開關電源(8)提供整個氣動攪拌機器人的電力，24V直流電供PLC(13)、指示燈(6)使用，同時還給電磁換向閥供電。220V交流電通過空氣開關(12)接入到開關電源(8)中。
[0025]所述的指示燈(6)可顯示工作狀態，氣動或停止，顏色不同，容易區分。觸摸屏(5)可以控制攪拌機(15)的動作，同時還可以監控操作。按鈕開關(7)可以直接控制攪拌機的啟動停止和復位，更加安全可靠。
[0026]本設備一般在實驗室使用。工作時，接通電源，空氣開關(12)起到保護作用。再由開關電源(8)轉換成24V直流電。PLC(13)得電后，控制中間繼電器(3)使電磁換向閥(4)換向。高壓空氣進入到系統中，通過換向進入電磁換向閥(9)或(11)中。分別經由單向節流閥
(10)調速后，控制氣缸(1)動作。在曲柄搖桿機構(2)的作用下，氣缸(1)可以完成圓周運動和上下運動，使得攪拌機(15)實現多方向運動。PLC(13)控制減速電機調速，正反轉攪拌等，完成物質的攪拌。
[0027]氣缸(1)中排氣經由單向節流閥(10)，再回到電磁換向閥(9)或(11)中。經過消聲器排向大氣。
[0028]本設備既能攪拌固體又能攪拌液體，對不同粘度的物質也有很好的適應能力。可大范圍用于實驗室等對攪拌要求較高，但又不能產生污染的場合，作為實驗設備。由于其本身容易拆卸，也可用于學校實訓室，作為學校專業課實驗教具。
【主權項】
1.一種氣動攪拌機器人，包括第一氣缸、第二氣缸、減速電機、PLC控制器、觸摸屏、開關電源、機箱和攪拌裝置，其特征是:氣動攪拌機器人上設有氣動控制元件和氣動執行元件，在所述的電器箱中設有24V的電壓的電源，PLC控制器上設有中間繼電器、指示燈、按鈕的控制系統，PLC控制器連接電磁換向閥，PLC控制器上安裝有可調電機，在所述的機箱上設有觸摸屏。2.根據權利要求1所述的一種氣動攪拌機器人，其特征在于:所述的氣動控制元件是由氣動三聯件、單向節流閥、上部三位五通電磁換向閥、中部三位五通電磁換向閥、下部三位五通電磁換向閥組成。3.根據權利要求1所述的一種氣動攪拌機器人，其特征在于:所述的開關電源，其型號為S-100W-24V。4.根據權利要求1所述的一種氣動攪拌機器人，其特征在于:所述的氣動執行元件由第一氣缸和第二氣缸構成的機械結構，在所述的第一氣缸上設有曲柄搖桿機構，型號分別是:5〇32\75和5032父70。5.根據權利要求1所述的一種氣動攪拌機器人，其特征在于:所述的機箱框架結構，是由20 X 20mm方形型材搭建的，尺寸為350X290 X 350mm，其上設有觸摸屏、指示燈、按鈕開關。6.根據權利要求1所述的一種氣動攪拌機器人，其特征在于:所述的攪拌裝置，由一個攪拌桶、一個攪拌棒和攪拌電機組成。
【專利摘要】一種氣動攪拌裝置，屬于工業電器技術領域。包括可調減速電機、PLC控制器、觸摸屏、開關電源、氣動執行裝置、氣動控制元件、機箱和攪拌裝置。在電器箱中的電源給各個部件供電。PLC控制中間繼電器、指示燈、按鈕等元器件，實現操作界面的構建。PLC控制各個氣動控制閥，主要是電磁換向閥等，通過換向閥的動作，實現氣缸的工作。PLC控制可調電機，實現攪拌機的速度的控制。觸摸屏作為人機交互界面，操作人員可以實時監控，攪拌機的工作轉速等參數。適用于實驗室等對攪拌要求較高，但又不能產生污染的場合。本攪拌機器人質量輕，方便搬運。維修、拆裝、拓展功能也十分簡便。
【IPC分類】G05B19/05, B01F9/02
【公開號】CN205127838
【申請號】CN201520746817
【發明人】毛江濤, 沈凱超, 陸元杰, 李康
【申請人】平湖市職業中等專業學校
【公開日】2016年4月6日
【申請日】2015年9月21日