三自由度吸盤(pán)型機(jī)械手的氣路與控制程序設(shè)計(jì)

蔣曉剛，吳國(guó)敏，朱仝輝，祝紹天，凌璐

（九江職業(yè)技術(shù)學(xué)院，江西九江 332007）

三自由度吸盤(pán)型機(jī)械手的氣路與控制程序設(shè)計(jì)

蔣曉剛，吳國(guó)敏，朱仝輝，祝紹天，凌璐

（九江職業(yè)技術(shù)學(xué)院，江西九江 332007）

本文從原理、氣路和程序設(shè)計(jì)等幾方面介紹了一種新型吸盤(pán)型機(jī)械手。這種新型吸盤(pán)型機(jī)械手具有動(dòng)作可靠、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、工作效率高的優(yōu)點(diǎn)。

氣路；PLC控制；程序

0 引言

我們經(jīng)過(guò)認(rèn)真分析，根據(jù)生產(chǎn)的實(shí)際需要，設(shè)計(jì)制造出這一套氣動(dòng)搬運(yùn)吸盤(pán)型機(jī)械手（如圖1所示），它由搬運(yùn)機(jī)械手、氣動(dòng)滑臺(tái)等組成。該系統(tǒng)按照預(yù)先編好的程序?qū)崿F(xiàn)動(dòng)作，在三個(gè)自由度內(nèi)對(duì)在其回轉(zhuǎn)半徑以?xún)?nèi)的一定重量的物體，實(shí)現(xiàn)抓舉和運(yùn)送功能。我們研制出的這個(gè)吸盤(pán)型機(jī)械手是機(jī)－電－氣一體化的系統(tǒng)，其構(gòu)思獨(dú)特，結(jié)構(gòu)精巧。與同類(lèi)型的吸盤(pán)型機(jī)械手相比，具有動(dòng)作可靠、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、工作效率高的優(yōu)點(diǎn)。下面闡述一下該機(jī)械手氣路和PLC程序設(shè)計(jì)過(guò)程。

圖1 吸盤(pán)型機(jī)械手的示意圖

1 吸盤(pán)型機(jī)械手的氣路設(shè)計(jì)

1.1 根據(jù)控制要求，畫(huà)出流程圖，如圖2所示。

1.2 吸盤(pán)型機(jī)械手動(dòng)作步驟

圖2 吸盤(pán)型機(jī)械手動(dòng)作的流程圖

機(jī)械手（一號(hào)缸）伸長(zhǎng)，3秒鐘后；吸盤(pán)（二號(hào)缸）下降，3秒鐘后；吸盤(pán)吸工件，3秒鐘后；吸盤(pán)（二號(hào)缸）上升，3秒鐘后；擺動(dòng)氣缸正轉(zhuǎn)動(dòng)90度，3秒鐘后；氣動(dòng)滑臺(tái)由A到B工位，3秒鐘后；吸盤(pán)下降，3秒鐘后；吸盤(pán)放工件，3秒鐘后；吸盤(pán)上升，3秒鐘后；機(jī)械手回縮，3秒鐘后；氣動(dòng)滑臺(tái)由B到A工位，3秒鐘后；擺動(dòng)氣缸反轉(zhuǎn)90度復(fù)位。

1.3 據(jù)流程圖和機(jī)械手動(dòng)作的要求，設(shè)計(jì)出機(jī)械手的氣路圖如圖3所示。

2 吸盤(pán)型機(jī)械手的程序設(shè)計(jì)

2.1 可編程控制器的I＼O分配（如圖4所示）：

X1：?jiǎn)?dòng)按鈕X2：暫停按鈕X3：總停按鈕

Y1：控制1號(hào)氣缸的電磁閥1Y2：控制2號(hào)氣缸的電磁閥2

Y3：控制吸盤(pán)的電磁閥3Y4：控制氣動(dòng)擺缸的電磁閥4

Y5：控制氣動(dòng)滑臺(tái)的電磁閥5

圖3 吸盤(pán)型機(jī)械手的氣路圖

圖4 PLC外部接線(xiàn)圖

2.2 根據(jù)動(dòng)作要求，可編程控制器控制程序的梯形圖設(shè)計(jì)如下：

2.3 可編程控制器系統(tǒng)控制程序編寫(xiě)如下：

3 結(jié)論

該系統(tǒng)組裝完成后，經(jīng)過(guò)實(shí)際的測(cè)試，機(jī)械手可以準(zhǔn)確的抓取放置物體，系統(tǒng)反應(yīng)速度快，動(dòng)作協(xié)調(diào)匹配，達(dá)到了控制要求。總之，這個(gè)系統(tǒng)達(dá)到了設(shè)計(jì)的要求，實(shí)現(xiàn)了設(shè)計(jì)目的，具備實(shí)用的能力。

〔1〕周軍.電氣控制及PLC［M］.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2004.

〔2〕陳宇.可編程控制器基礎(chǔ)及編程技巧［M］.廣州：華南理工大學(xué)出版社，2004.

〔3〕張進(jìn)秋.可編程控制器原理及應(yīng)用實(shí)例［M］.北京：機(jī)械工業(yè)出版，2004.

〔4〕曹輝.可編程序控制器系統(tǒng)原理及應(yīng)用［M］.北京：電子工業(yè)出版社，2003年

〔5〕李建蓉.液壓與氣壓傳動(dòng)［M］.北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2008.

〔6〕沈向東.氣壓傳動(dòng)［M］.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2009.

On the Design of Gas Circuit and Control Program for Three－axis Suck－manipulator

Jiang XiaoGang，Wu Guomin，Zhu Tonghui，Zhu Shaotian，Ling Lu
（Jiujiang Vocational and Technical College，Jiujiang，Jiangxi，332007）

This paper introduces a new type of suck－manipulator from several aspects of gas circuit，program design and others.

gas path；PLC control；program.

TH48

B

1009－9522（2014）01－0016－03

2013－10－20

蔣曉剛（1975－），男，九江職業(yè)技術(shù)學(xué)院機(jī)電設(shè)備系實(shí)驗(yàn)師，研究方向：機(jī)電一體。