基于plc上药机械手研究

《基于plc上药机械手研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、学兔兔www.xuetutu.com基于PLC的上药机械手的研究TheresearchonmedicalmanipulatorbasedonPLC黄晓冉，董小雷HUANGXiao-ran．DONGXiao-lei(河北联合大学机械工程学院，唐山063009)摘要：为解决自动化药房上药存在的问题，设计了一种新型自动上药机械手，主要介绍上药机械手的机构组成及工作原理，对旋转式多槽发药机构进行重点说明。并对其以PLC为核心的机电控制系统的硬件和软件部分做详细叙述。实验证明上药机械手能够根据指令有效的完成上药动作，并且运行稳定。关键词：上药机械手；多槽发药机构；PLC；机电控制系统中图分

2、类号：TP24文献标识码：A文章编号：1009-0134(2015)08(上)-0146-03Doi：10．396~l／J．1ssn．1009-0134．2015．o8(上)．430引言随着社会的进步和人民生活水平的不断提高，人们对医疗服务水平的要求也是越来越高⋯。医药技术的不断创新，催生了形形色色的药品种类，如何对药品进行科学化管理，为人们提供更加高效的医药服务，成为当前大中型医院药房面临的一个棘手的问题。自动化药房的诞生，实现了药品信息化、集中化管理。上药系统是自动化药房系统中一个重要的组成部分。一个运行稳定、快速、定位精确的上药系统，能够大大降低医务工作人员的劳动强度和提高

3、药房设备的自动化水平。市场上现有的上药机械手存在单次上药数量少、定位不精准的问题，为了解决这一问题，设计了一种自动上药机械手，采用两端四发药槽机构和齿轮啮合旋转1．上端驱动回转装置：2移动槊：3．前端双发药槽：4．三角挡板：5．竖直导轨：6电机架；7．水平下直线导轨；8．下端驱动回转装置；机构配合，保证自动化储药设备快速、高效的的补药。9．光电开关：l0．电磁铁：1l_后端双发药槽：12．水平上直线导轨1机械结构原理图1上药机械手整体结构示意图上药机械手由水平双直线导轨、竖直双直线轨道、回转驱动装置、从动齿轮、齿轮轴和移动架等组成。上药机械手的结构如图l所示。移动架在伺服电机的驱

4、动下沿着竖直方向的导轨做上下直线运动，竖直导轨整体沿着水平方向的导轨做左1．三角挡板；2．电磁铁；3．光电开关右直线运动，从而实现机械手的定位。为保证其运行的图2双发药槽主视图示意图稳定性，在竖直和水平方向均采用双直线导轨。竖直双直线导轨的底部和顶部均安装有回转驱动装示，药品平放在发药槽中时，会依靠重力作用紧贴着发置，如图1所示，在电机的驱动下能够使得竖直双直线药槽侧壁。同时每个发药槽前端开矩形孔，三角挡板与导轨完成180度的旋转，设计的两端四个发药槽都可以电磁铁相连，穿过矩形孔挡住发药槽中的药品，对药品向储药柜上药，这样很好的解决了机械手单次上药量少起到定位的作用。当电磁铁得电

5、，三角挡板向下收缩，的问题。药品则沿着发药槽滑落。在每个发药槽出口处的两侧和发药槽的上表面与水平面成一定的倾角，如图2所中间挡板处分别开通孔，并安装光电开关，一个光点开收稿日期：2015-03-20作者简介：黄晓冉(1989_-，男，河北张家口人，硕士研究生，研究方向为机电一体化。[146]第37卷第8期2015—08(上)学兔兔www.xuetutu.com关实现对一端两个发药槽中药品发送情况进行检测。机采用液晶触摸屏工控机，主要对上药机械手起检测作两端的双发药槽尾部分别安装从动齿轮，如图3所用，并通过上位机对机械手的一些动作参数进行设置。示，并与转动轴固定在一起，成为一个整体

6、，转动轴通下位机控制系统的硬件部分主要包括四个伺服电机、四过轴承与移动架连接。主动齿轮轴带动从动齿轮轴转个电磁铁和两个光电开关，根据设计需求，选用性价比动，同时两个齿轮轴分别与固定在发药槽上的从动齿轮较高的欧姆龙CP1H型PLC，能够发送四路脉冲，并配啮合，在齿轮轴的驱动下，两端的发药槽以转动轴为中合CP1w—4OEDRI＼o扩展模块和四个SGDV一5R5AO1A心旋转，可根据自动化储药柜中储药道的倾斜角度来设伺服驱动器，实现对下位机硬件的控制。置发药槽的旋转角度。齿轮啮合旋转机构，提高了发药结合图4，上药机械手的工作过程如下：上位机液手旋转角度的准确性，保证机械手上药定位的精度

7、。晶触摸屏提示需要上药的种类和数量，工作人员将药品别平放在发药槽中，并设置机械手工作时的一些参数，2控制系统及原理随后启动机械手工作按钮，PLC发出指令，机械手在伺2．1上药机械手控制系统硬件设计服电机M1和M2的驱动下精确到达指定的位置，在此过上药机械手的控制系统采用由上位机和下位机组程中伺服电机M3也得到指令，驱动主动齿轮轴带动前成的二级控制系统犯l，硬件控制结构如图3所示。上位后端四个发药槽旋转至设定好的角度，此时由发药槽l首先进行上药，电磁铁得电三角挡板向下收缩，药品沿着