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气动机械手的发展前景
发布日期：　来源: 盐城三祥机械设备有限公司　查看次数: 267　作者：wzz943221
核心提示：
随着工业机械化和自动化的发展以及气动技术自身的一些优点，气动机械手已经广泛应用在生产自动化的各个行业。
近20年来，气动技术的应用领域迅速拓宽，尤其是在各种自动化生产线上得到广泛应用。电气可编程控制技术与气动技术相结合，使整个系统自动化程度更高，控制方式更灵活，性能更加可靠；气动机械手、柔性自动生产线的迅速发展，对气动技术提出了更多更高的要求；微电子技术的引入，促进了电气比例伺服技术的发展，现代控制理论的发展，使气动技术从开关控制进入闭环比例伺服控制，控制精度不断提高；由于气动脉宽调制技术具有结构简单、抗污染能力强和成本低廉等特点，国内外都在大力开发研究。
从各国的行业统计资料来看，近30多年来，气动行业发展很快。20世纪70年代，液压与气动元件的产值比约为9:1，而30多年后的今天，在工业技术发达的欧美、日本等国家，该比例已达到6:4，甚至接近5:5。我国的气动行业起步较晚，但发展较快。从20世纪80年代中期开始，气动元件产值的年递增率达20%以上，高于中国机械工业产值平均年递增率。随着微电子技术、PLC技术、计算机技术、传感技术和现代控制技术的发展与应用，气动技术已成为实现现代传动与控制的关键技术之一。 上传我的文档
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气动机械手设计
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基于PLC的气动机械手控制系统设计
[导读] 摘要：该文论述了一种基于PLC控制的气动机械手的结构功能、控制原理，并介绍了用三菱PLC与各元器件的连接，PLC控制过程和程序设计。
　　　　　　引言
　　机械手广泛用于机械制造、冶金、电子和轻工等部门，其执行机构一般由液压、气动或电机来完成，由于气压技术以压缩空气为介质，结构简单、重量轻、动作迅速、平稳、可靠、节能，工作寿命长，特别是对环境没有污染、易于控制和维护，因此机械手的驱动系统常采用气动技术。机械手系统最核心的部分是执行系统和，这里我们介绍基于三菱FX系列的来实现对的控制。
　　1 系统结构和功能介绍
　　如图l所示，机械手的终端是一个气动夹爪，可以实现抓和放的动作，由一个双作用气缸和一个双电控电磁阀来完成控制;气动夹爪安装在一个垂直方向的双作用气缸上，能实现上升和下降动作，方向的控制由一个单电控的电磁阀来完成;垂直方向的气缸又安装在一个水平方向的伸缩气缸上，能实现伸出和缩回动作，水平双作用气缸由一个双电控的电磁阀完成;水平气缸再安装在一个双作用旋转气缸上，能实现左旋和右旋动作，我们希望它能停在活动范围的任意位置，因此选择了一个双电控的三位五通阀来控制。因此机械手的动作由4个电磁阀共7个控制点来实现其旋转、伸缩、上下和抓放的动作，其气动系统原理图见图2。
　　另外，的感知部分采用了这样一些信号开关：左右极限点各用1个电感式，伸缩的前后极限点各采用了1个标准型的磁电开关，上下极限点也各采用磁电开关。这样这个机械手系统上就有了6个信号采集输入点。最后机械手再配上2个按钮，分别用于启动和停止。这样本的主要输人点有8个(见表1)。
　　本机械手功能是将一边的工件搬到另一边，如将一条生产线的工件搬到另一条生产线，或将一个工作站的工件搬到另一个工作站，工作顺序为：(上电).+复位_+(启动)-+伸出_+下降.+抓工件一+上升一缩回_+右旋_+伸出_下降-+放工件_+上升_缩回一左旋一+循环。
　　2 控制设计
L/O表和 VO接线图
　　机械手系统与的L/O表如表1，与的VO连接图如图3所示。
　　2.2软件设计
机械手动作是：设复位状态为左边、伸缩气缸缩回、气爪放松。因此上电后复位就是需要左旋至左极限、缩回至后极限、放松气爪;按下启动按钮后，伸缩气缸伸出，直至前极限点;下一个动作是机械手下降至下极限点;然后抓工件，此处由于没有传感器，可安排一定的保持时间，如接下来的动作是机械手上升至上极限;然后缩回至后极限;接着机械手右旋至右极限;机械手再伸出至前极限;然后机械手下降至下极限;下一步是将工件放下，完成工件的搬运工作;接下来机械手应返回原始位置，即先上升至上极限，然后缩回至后极限，再左旋至左极限，即原点。至此，通过13个动作完成一个工作周期，可返回进行下一个循环。这里，我们注意到机械手都要在缩回后再旋转，这时为了避免悬臂梁过长而造成干涉或者机械的笨重。控制程序的功能图见图4，将此功能图转换为梯形图，就可以成为控制程序，从而实现对本的动作控制。
　　梯形图的设计：梯形图的编制方法很多，可以用起保停的方法，即按条件起动然后保持(自锁)，下一个状态成立时切断上一个状态;也可以使用[SET]和[1iST]来完成;比较典型的是以[STL]为特征的步进梯形图;如果要精简一些，我们也可以用移位指令来完成，如本例可以用[SFTL MS0 M0 K14 K1]，其中SFTL是左移位指令，M50是补位的，M0是起始状态，K14表示共14各继电器，即M0～M13，K1表示一位一位左移。部分程序如图5。
　　3结束语
　　由&可编程序一传感器.气动元件&组成的典型的仍然是技术的重要方面。电磁阀的线圈功率越来越小，而的输出功率在增大，由直接控制线圈变得越来越可能。、气动控制越来越离不开，而阀岛技术的发展，又使在、气动控制中变得更加得心应手。气动技术经历了一个漫长的发展过程，随着气动等先进技术走出实验室，气动技术及将迎来崭新的明天。
　　参考文献：
　　[1]孙振强.可编程控制器原理及应用教程[M].北京：清华大学出版社，2005.
　　[2]彭坚.设计[J].电工技术，2004，(6).
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气动机械手
配15路手持示教编程控制器
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华普AT-3气动机械手可完成：手爪抓取物料，手臂上下、前后移动并旋转90度等动作，配15路手持示教编程控制器，用于工业生产中自动抓取冲压、锻压的自动上下物料。行程定位准确，运行可靠。随着工业机械化和自动化的发展以及气动技术自身的一些优点，气动机械手已经广泛应用在生产自动化的各个企业。
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