基于plc上药机械手设计与研究

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1、学兔兔www.xuetutu.com基于PLC上药机械手的设计与研究ThedesignandstudyofmedicaImanipulatebasedonPLC黄晓冉，董小雷HUANGXiao．ran．DONGXiao．1ei(河北联合大学机械工程学院，唐山063009)摘要：根据现在我国自动化药房补药面临的问题，设计了一种自动上药机械手，主要介绍上药机械手的机构组成、工作原理和作业过程。根据机械手的工作流程设计了其基于PLC的控制系统，并对控制系统的硬件和软件系统的组成与功能做详细阐述。关键词：机械手；控制系统；PL

2、C中图分类号：TP24文献标识码：A文章编号：1009—0134(2015)05(下)一0107—02Doi：10．3969／J．Issn．1009-0134．2015．05(下)．310引言竖直导轨沿着水平导轨左右运动。为了提高单次上药的数量，采用双发药道进行上随着我国经济的增长，医药技术水平也有了很大程药。发药道通过旋转扣与发药道支架链接，能够以旋转度的提“，形形色色的药品种类和成千上万的药品数扣为中心发生前后的旋转。发药道底部安装有挂钩，通量进入了人们的生活中。为了满足人们日益增长的医疗过弹簧与从动半齿轮挂钩链接

3、，装药时，在弹簧拉力的需求，缓解医患紧张关系，提高医疗服务水平，自动化作用下，发药道向后旋转，处于后仰状态，盒装药品沿药房在大型医院被较为广泛的应用。如何实现自动化药着滑道斜面下滑，最终由发药道挡板挡住，实现药品在房的快速、准确、及时的补药，成为影响自动化药房设发药道中的定位。备性能的重要因素。主动齿轮、从动半齿轮通过轴承与整体移动架链接传统的补药方式是：人工按照上位机提示，手动成为一个整体。主动齿轮在伺服的驱动下带动从动半齿对缺药的储药柜完成药品的补充。大型的自动化药房设轮左右转动。从动半齿轮的上部平面焊接有发药道支

4、撑备，对数以千计的药品进行集中化、信息化管理，采用架，端面焊接有挂钩。人工上药的方式，会很大程度的增加医务工作人员的劳动强度，同时上药的准确性也得不到保障。市场上现有的自动上药机械手存在单次上药数量少、机械结构复杂、不方便维护的问题，为了解决上述的问题，设计了一种自动上药机械手，此上药机械手采用了新的机械结构和控制系统，为其更有效地解决自动化药房设备的补药问题提供了方案。1上药机械手的机构组成及其工作原理自动上药机械手主要由水平直线导轨、竖直直线导轨、整体移动支架、电磁推杆、发药道、回转扣、支架、弹簧、挂钩、轴承、主动

5、齿轮、从动半齿轮等部分1．水平导轨：2．主动齿轮；3．电磁推杆：4．发药道挡板；组成。上药机械手的整体结构如图1所示，局部放大图5发药道；6．竖直导轨；7．从动半齿轮；8整体移动架如图2所示。图1上药机械手的整体结构上药机械手在水平和竖直方向均采用圆柱直线导为了使得机械手的结构简单，控制起来方便可靠，轨，圆柱直线导轨具有磨损小、承载能力强、定位精在移动挡板的中间安装一个电磁推杆，用来实现发药道度高【等特点，能够保证上药机械手在伺服电机的驱动的发药。当机械手到达指定的位置时，伺服电机驱动主下，快速准确的到达预定的位置，为

6、自动上药的行程精动齿轮转动，从而带动从动半齿轮、发药道支撑架、发度提供保障。整体移动架沿着竖直导轨做上下运动，双药道这一整体向内侧面倾斜，盒装药品会在重力作用下收稿日嗣：2014-12-22作者简介：黄晓冉(1989一)，男，河北张家口人，硕士研究生，研究方向为机电一体化。第37卷第5期2015—05(下)[107]学兔兔www.xuetutu.com结合图32：药机械手的工作过程如下：通过触摸屏6查询储药柜所缺药品的信息，人工将盒装药品平放在发药道中，启动上药按钮，PLC发出指令，伺服电机M1和M2驱动上药机械手分别

7、在水平和竖直方向快速移动，精确到达所需上药的位置点，伺服电机M3驱动主动齿轮带动从动半齿轮向内侧面转动，当一侧发药道倾斜到达指定角度时，电磁推杆得电，推动发药道前仰，药品滑落至储药柜，待发药完毕后，电磁推杆失电，伺服电机M3驱动另一侧发药道向内侧面转动，以相同的动作完成上药，机械手复位。1电磁推杆；2从动半齿轮挂钩；3弹簧：4竖直导轨i5发药槽挂钩：6．发药道：7圄转扣：8发药遭支架；9．从动半齿轮；10轴承：11整体移动架：l2．主动齿轮为满足机械手的动作要求，选用欧姆龙CP1H型PLC，采用主单元和扩展单元相互配合

8、的方式完成对上图2上药机械手局部放大图药机械手的控制。PLC主单元向伺服电机驱动器发送脉滑向发药道的内侧面。电磁推杆得电，推动发药道向前冲，从而驱动伺服电机，带动上药机械手完成上药作旋转，当处于发药道处于前倾状态时，药品在重力作用业。伺服电机驱动器设置为位置控制模式，PLC发送不下贴着发药道内侧面和底面，滑向自动化储药柜。当一同频