PLC控制的气动机械手的设计

1、PLC控制的气动机械手的设计在汽车、拖拉机等机械制造业中，锻件总重量的80%为模锻件。模锻工作的节奏性强，操作人员拾取模锻件时必须精力集中。但由于长时间工作而导致工作者注意力下降而使该工作有一定的危险性， 因此需要开发一种低成本，更安全的方式完成模锻件的拾取。1、气动机械手的结构及气动回路气动机械手的机构及气动回路如图 1所示。主要包含：工作台、料台、推料气缸、夹紧气缸、伸缩气缸、摆动气缸、升降气缸以及相应的传感器工作合榊送帯图1总体结构示意送料机构（图1中未显示）设置为斜坡，模锻坯料依靠自重滑入模锻锤工作台。锻压成形后，无工件 检测开关有信号，推料气缸将由模锻锤中顶出的模锻件推出至料台。手臂

2、的主要运动形式如下：夹紧气缸实现手爪的打开和闭合；伸缩气缸实现手臂的伸出与缩回；摆动气缸实现手臂绕垂直方向转动； 升降气缸实现手臂的上升与下降。由机械手的运动形式可知其工作过程如图2所示。机械手的气动回路如图3所示。设计中使用5个三位四通电磁阀来控制上述各个气缸的动作，为了 实现PLC对气动回路的控制，用 PLC的输入、输岀信号控制1DT10DT的状态而实现动作的 先后顺序。由于机械手用于位置相对固定的模锻件的拾取，因此其动作精度相对较低，因而未设置限 位开关。但是如果想使动作的先后顺序改变时，无需在硬件上改动，而只需改变程序即可；机械手气缸动作快慢只需改变单向节流阀的通气量大小即可。rtr

3、nri岸需件岀丁 lJjP手亦何F忡左U|_ 1 -fWTft机械手工作过椁气龍 2. RWf过谑器 工誡压阀 丄压力丧5.AWUL氐忡附Uli XI®动气fc!虬升降代缸 4夹嚣气缸】0"4.单向节渡阀15-W. Y怕四通电比阀与消声器图3机撼手动回路2、PLC控制系统设计根据机械手的控制要求，共需要输入端子13个，分别为：5个气缸的检测信号需10个端子；无工件检测信号需1个端子；自动工作时需起动开关和停止开关，需 2个端子。机械手的输岀信号需要 10 个端子，分别为：推料气缸的推岀、收回，夹紧气缸的打开、闭合，伸缩气缸的伸岀、缩回，摆动气缸的左转、右转，升降气缸的上升、

4、下降。根据输入、输岀点个数及程序容量选取 FX2n - 64MT作 为主机。PLC的输入、输岀地址如表1所示；控制系统的接线图如图4所示。设备操作简单，只需对员工进行短时间培训即可上岗作业。先前在模锻岗位上留不住人，现在将气动 机械手应用于拾取模锻件后，有效地避免了操作失误带来的安全事故问题，改善了劳动条件，降低了员工的流动率，运行3个月以来尚未有员工提岀更换劳动岗位的情况。机械手适用范围广、利用率 高。用户可根据自己需求对程序重新设定，以调整机械手各动作的位移、角度，从而改变系统各组成空间位置布局，适应工作场地需要。FX2n-MMTc( IMrnvj_彳rxoY0HO-V¥1Lhz

5、h匚厂 kr xjX4¥S込iLJH曙二I X«YI01一"JLU MiLqkX8X*»« *Y13O厂XIOY16-CHxhXI2rl ft-feY20"-4D-'Y2IL-220 V电課Y30LkY31寢?10 SQ1I1DT2DTSPT 6PTWDT4DT7DTIHDT表1机械手PLC的功能对照表输入信号输出信号功能名称地址功能名称地址起动按钮SB1X0推料推出1DTY0复位按钮SB3X1推料收回2DTY1推料推出SQ1X2手臂伸出4DTY5推料收回SQ2X3手臂缩回3DTY6手臂伸出SQ3X4向右转动5DTY10手臂缩回SQ4X5向左转动6DTY11向右转动SQ5X6手臂上升8DTY15向左转动SQ6X7手臂下降7DTY1