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基于PLC控制的氣動(dòng)機(jī)械手系統(tǒng)
廣東省湛江市技師學(xué)院 李太勝 2014/7/26 18:21:07
【摘要】 本文系統(tǒng)介紹了工業(yè)機(jī)械手的功能、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)與應(yīng)用優(yōu)勢(shì)。并系統(tǒng)闡述了氣動(dòng)機(jī)械手的的氣路控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與電氣控制系統(tǒng)原理圖的設(shè)計(jì)。重點(diǎn)介紹了應(yīng)用于輕工業(yè)場(chǎng)合的氣動(dòng)機(jī)械手控制程序設(shè)計(jì)理念及流程，編制出了具體的控制程序，并在真實(shí)應(yīng)用環(huán)境驗(yàn)證通過(guò)，具有較強(qiáng)的實(shí)用性。
【關(guān)鍵詞】氣動(dòng)機(jī)械手 自由度 流程圖 梯形圖程序
在現(xiàn)代工業(yè)中，生產(chǎn)過(guò)程的機(jī)械化、自動(dòng)化已成為突出的主題。隨著工業(yè)現(xiàn)代
化的進(jìn)一步發(fā)展,自動(dòng)化已經(jīng)成為現(xiàn)代企業(yè)中的重要支柱,無(wú)人車(chē)間、無(wú)人生產(chǎn)流水線等等，已經(jīng)隨處可見(jiàn)。同時(shí)，現(xiàn)代生產(chǎn)中，存在著各種各樣的生產(chǎn)環(huán)境，如高溫、放射性、有毒氣體、有害氣體場(chǎng)合以及水下作業(yè)等，這些惡劣的生產(chǎn)環(huán)境不利于人工進(jìn)行操作。
工業(yè)機(jī)械手是近代自動(dòng)控制領(lǐng)域中出現(xiàn)的一項(xiàng)新的技術(shù)，是現(xiàn)代控制理論與工業(yè)生產(chǎn)自動(dòng)化實(shí)踐相結(jié)合的產(chǎn)物，并以成為現(xiàn)代機(jī)械制造生產(chǎn)系統(tǒng)中的一個(gè)重要組成部分。工業(yè)機(jī)械手是提高生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)化、改善勞動(dòng)條件、提高產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率的有效手段之一。尤其在高溫、高壓、粉塵、噪聲以及帶有放射性和污染的場(chǎng)合，應(yīng)用得更為廣泛。在我國(guó)，近幾年來(lái)也有較快的發(fā)展，并取得一定的效果，受到機(jī)械工業(yè)和鐵路工業(yè)部門(mén)的重視。
而氣壓傳動(dòng)機(jī)械手是以壓縮空氣的壓力來(lái)驅(qū)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)的機(jī)械手。其主要特點(diǎn)是:介質(zhì)來(lái)源極為方便，輸出力小，氣動(dòng)動(dòng)作迅速，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低。但是，由于空氣具有可壓縮的特性，工作速度的穩(wěn)定性較差，沖擊大，而且氣源壓力較低，抓重一般在30公斤以下，在同樣抓重條件下它比液壓機(jī)械手的結(jié)構(gòu)大，所以適用于高速、輕載、高溫和粉塵大的環(huán)境中進(jìn)行工作。
本文所介紹的氣動(dòng)機(jī)械手，其動(dòng)力源為壓縮空氣，既可循環(huán)使用，又無(wú)污染，因此在輕工業(yè)生產(chǎn)中得以推廣普及。
該機(jī)械手的具體結(jié)構(gòu)如圖○1所示，它具有四個(gè)自由度，分別可以做左右、上下、抓放、前后的往返運(yùn)動(dòng)，以實(shí)現(xiàn)將物料從料倉(cāng)搬運(yùn)至加工流水線上。
從圖○1不難看出，該機(jī)械手分別是由旋轉(zhuǎn)氣缸1來(lái)實(shí)現(xiàn)機(jī)械手的左右旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)；氣爪氣缸3實(shí)現(xiàn)對(duì)物料的抓放；提升氣缸5實(shí)現(xiàn)機(jī)械手的上下運(yùn)動(dòng)；而伸縮氣缸8則用于實(shí)現(xiàn)機(jī)械手的前后伸縮運(yùn)動(dòng)。各氣缸的運(yùn)動(dòng)均有各種限位開(kāi)關(guān)（磁性開(kāi)關(guān)和電感式傳感器）來(lái)檢測(cè)并限制其行程范圍。真?zhèn)�機(jī)械手安裝固定于安裝支架之上。
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【作者簡(jiǎn)歷】：李太勝 1975年出生，本科學(xué)歷，電氣講師、維修電工技師。主要研究自動(dòng)化控制技術(shù)及技工教育。
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