PLC控制机械手设计

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机械手是能够模仿人手动作，并按设定程序、轨迹和要求代替人手抓（吸）取、搬运工件或工具或进行操作的自动化装置，它能部分的代替人的手工劳动。较型式的机械手，还能模拟人的手臂动作，完成较复杂的作业。在机械制造业中，机械手已被广泛应用，从而大大地改善了工人的劳动条件，显著的提高劳动生产率，加快实现工业生产机械化和自动化的步伐。在我国，工业机械手近年来有较快的发展，投入了大量的人力物力加以研究和应用，并且很好的效果。本课题主要研究的问题是“近距离自动移动式机械手臂设计——气压驱动式”。设计包括两大方面，其中之一是自动行走部分，另一部分为手臂的运转。采用同一驱动能源——气泵。行走部分可以采用气压马达带动两轮转动。气压泵固定在某处，用一根软管将泵与马达相连，马达安装在行走装置中。运动手臂的直线运动用气缸来实现，旋转运动用气压马达来实现。行走的时候手臂不动，手臂运动的时候，行走部分停止运动。

关键词 机械手 气压驱动 自动移动 气泵
机械手电气控制系统，除了有多工步特点之外，还要求有连续控制和手动控制等操作方式。工作方式的选择可以很方便地在操作面板上表示出来。当旋钮打向回原点时，系统自动地回到左上角位置待命。当旋钮打向自动时，系统自动完成各工步操作，且循环动作。当旋钮打向手动时，每一工步都要按下该工步按钮才能实现。以下是设计该机械手控制程序的步骤和方法。
1、机械手传送工件系统示意图，如图1所示。

图1 机械手传送示意及操作面板图
2、输入和输出点分配表及原理接线图
表1 机械手传送系统输入和输出点分配表
名 称
代号
输入
名 称
代号
输入
名 称
代号
输出
启动
SB1
X0
夹紧
SB5
X10
电磁阀下降
YV1
Y0
下限行程
SQ1
X1
放松
SB6
X11
电磁阀夹紧
YV2
Y1
上限行程
SQ2
X2
单步上升
SB7
X12
电磁阀上升
YV3
Y2
右限行程
SQ3
X3
单步下降
SB8
X13
电磁阀右行
YV4
Y3
左限行程
SQ4
X4
单步左移
SB9
X14
电磁阀左行
YV5
Y4
停止
SB2
X5
单步右移
SB10
X15
原点指示
EL
Y5
手动操作
SB3
X6
回原点
SB11
X16
连续操作
SB4
X7
工件检测
SQ5
X17

3、操作系统
操作系统包括回原点程序，手动单步操作程序和自动连续操作程序，如图3所示。

其原理是：
把旋钮置于回原点，X16接通，系统自动回原点，Y5驱动指示灯亮。再把旋钮置于手动，则X6接通，其常闭触头打开，程序不跳转（CJ为一跳转指令，如果CJ驱动，则跳到指针P所指P0处），执行手动程序。之后，由于X7常闭触点，当执行CJ指令时，跳转到P1所指的结束位置。如果旋钮置于自动位置，（既X6常闭闭合、X7常闭打开）则程序执行时跳过手动程序，直接执行自动程序。
目 次
　　1引言（或绪论）………………………… 1
　　1.1 机械手及其组成 ……………………… 1
　　1.2机械手的分类………………………… 2
　　1.3应用机械手的意义………………………… 3
　　1.4机械手的发展概况………………………… 3
　　2机械手的设计…………………… 5
　　2.1机械手设计的总体方案……………………5
　　2.2机器人的规格参数…………………………6
　　2.3气动部件设计的简要分析………………… 7
　　3机械手的计算………………… 17
　　3.1设计手臂结构应注意的问题………………17
　　3.2小车的设计及计算………………… 23
　　4机械手臂的工作原理………………… 21
　　4.1气动原理图………………… 25
　　4.2电磁铁动作程序表………………… 27
　　4.3机械手的缓冲和定位………………… 28
　　结论 … 29
　　致谢 30
　　参考文献……………………………………31
　　附录A 装配图 ………………… 28
　　附录B 零件图 ………………… 28