基于气动技术与PLC控制的机械手设计
基于气动技术与 PLC 控制的机械手设计
摘要： 随着制造业的不断发展, 越来越多的工厂使用自动化生产线进而代替人工, 而机械手
成为一种执行机构在自动化生产线不可缺少的一部分。因此, 对机械手结构及工作流程、系统
气压传动工作原理、控制系统设计进行分析。分析得出:采用 PLC 和电磁阀对机械手系统进行
控制, 能够快速、准确地实现机械手的预定动作, 实现对各个气缸的合理精确控制, 进而实现系
统的设计功能。
关键词： PLC; 机械手; 气缸;
Abstract： With the development of manufacturing industry, more and more factories use
automatic production line instead of manual, and manipulator becomes an indispensable part of
automatic production line. Therefore, the structure and working flow of manipulator, the working
principle of pneumatic transmission and the design of control system are analyzed. It is concluded that
using PLC and solenoid valve to control the manipulator system can quickly and accurately realize the
predetermined action of the manipulator, realize the reasonable and accurate control of each cylinder,
and then realize the design function of the system.
Keyword ： PLC; manipulator; cylinder;
0、引言
随着中国制造 2025 的提出, 中国的工业自动化程度向前迈出了一大步。越来越多的工厂开始解
放工人的双手, 进而以机械手来取代。机械手一般由执行系统、驱动系统、控制系统和人工智
能系统等组成, 主要可完成移动、旋转、抓取等动作[1-3]。
采用 PLC 控制机械手来实现各种预定的动作, 不仅可以减轻工人的劳动强度、提高生产效率, 而
且可以有效提高产品的一致性。本文通过机械手设计实例, 介绍气动技术与 PLC 控制相结合, 进
而实现机电一体化的过程。
1 、 机械手结构及工作流程
整个机械手取料系统主要由左右气缸、上下气缸和夹紧气缸组成。左右气缸和上下气缸均为双
作用气缸, 安装有 2个到位开关传感器;夹紧气缸为单作用气缸, 安装 1个到位开关传感器。到位
开关传感器的作用为判断气缸是否到达预定位置, 以使机械手取料系统更加安全可靠, 如图 1所
示。
机械手系统的具体工作流程为:机械手的初始位置为左右气缸处于缩回状态, 上下气缸也处于缩
回状态, 夹紧气缸处于松开位置;当按下启动按钮时, 上下气缸伸出, 夹紧气缸到达位置 A, 夹紧气
缸夹取工件, 上下气缸收缩, 然后左右气缸伸出, 上下气缸伸出, 夹紧气缸夹着工件到达位置 B,
夹紧气缸松开工件, 上下气缸缩回, 随后左右气缸缩回, 回到初始位置。至此, 机械手系统完成一
个取料周期。其工作流程如图 2所示。
2 、 系统气压传动工作原理
根据机械手的功能, 设计系统的气压传动原理如图 3所示, 其中控制左右气缸和上下气缸的电磁
阀采用两位五通电磁阀, 夹紧气缸采用两位三通电磁阀。气源采用普通空压机气源, 气源处理原
件选用调压过滤器, 以去除压力空气中的水分, 调节压力范围为 0.5~0.7 MPa。
3 、 控制系统设计
3.1 、 控制系统硬件设计
摘要：
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基于气动技术与PLC控制的机械手设计摘 要： 随着制造业的不断发展, 越来越多的工厂使用自动化生产线进而代替人工, 而机械手成为一种执行机构在自动化生产线不可缺少的一部分。因此, 对机械手结构及工作流程、系统气压传动工作原理、控制系统设计进行分析。分析得出:采用PLC和电磁阀对机械手系统进行控制, 能够快速、准确地实现机械手的预定动作, 实现对各个气缸的合理精确控制, 进而实现系统的设计功能。关键词： PLC; 机械手; 气缸; Abstract： With the development of manufacturing industry, more and more factori...
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作者：闻远设计
分类：非标机械电气自动化
价格：免费
属性：3 页
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时间：2023-03-16
