隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步,，自動化生成設(shè)備的應(yīng)用越來越廣泛,，由于氣動機(jī)械手具有結(jié)構(gòu)簡單，使用方便,，制造成本低等優(yōu)勢,，在生產(chǎn)線上被廣泛應(yīng)用。氣動機(jī)械手通過控制系統(tǒng)和執(zhí)行系統(tǒng)來共同完成生產(chǎn)指標(biāo),，隨著PLC技術(shù)的成熟,，基于PLC技術(shù)的氣動機(jī)械手控制系統(tǒng)的設(shè)計實現(xiàn)了新的突破。

1,、PLC技術(shù)概述

PLC的全稱是可編輯邏輯控制器（Programmable LogicController）,，通過可編程的存儲器元件進(jìn)行邏輯運(yùn)算、程序控制,、設(shè)備定時，zui后將數(shù)字模擬轉(zhuǎn)化為機(jī)械設(shè)備的生產(chǎn)指令,。PLC電子系統(tǒng)裝置的核心是微處理器,，可用于各種工業(yè)生產(chǎn)，它的出現(xiàn)克服了許多原有技術(shù)的障礙,，具有操作簡便,、可靠性高等優(yōu)點(diǎn)，由于整合了微處理器的優(yōu)勢,，也更加符合電氣設(shè)備操作人員的操作習(xí)慣,。我國引進(jìn)PLC技術(shù)是在上個世紀(jì)七十年代，時至今日已經(jīng)可以用于生產(chǎn)一些中小型的產(chǎn)品,，在電子,、紡織、產(chǎn)品,、印刷等多個領(lǐng)域都有廣泛的應(yīng)用,。

2,、機(jī)械手的基本結(jié)構(gòu)和控制要求

2.1機(jī)械手的基本結(jié)構(gòu)

機(jī)械手由控制系統(tǒng)和執(zhí)行系統(tǒng)組成，二者相互配合共同完成生產(chǎn)要求,，其控制系統(tǒng)由PLC技術(shù)主導(dǎo),，執(zhí)行系統(tǒng)則是機(jī)械手完成各種復(fù)雜操作的實體裝置。機(jī)械手的工作性能受執(zhí)行機(jī)構(gòu)分布的影響,，其形式也比較多,，如直角坐標(biāo)式、球坐標(biāo)式,、關(guān)節(jié)式和圓柱坐標(biāo)式,。

直角坐標(biāo)式機(jī)械手可以沿著X、Y,、Z 三個不同的方向做往返運(yùn)動,，這種形式的機(jī)械運(yùn)動適用于工作位置位于一條線上的設(shè)備，優(yōu)點(diǎn)是節(jié)拍間隔短,、定位準(zhǔn)確,、度高、效率高,，可與傳送帶或者其他加工設(shè)備配合使用,，缺點(diǎn)就是受到運(yùn)動方向的限制作業(yè)范圍比較小。球坐標(biāo)式機(jī)械手可以實現(xiàn)在坐標(biāo)平面下的直線運(yùn)動或者兩個方向之間的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動,，其優(yōu)點(diǎn)是活動范圍大,，可進(jìn)行伸縮回轉(zhuǎn)、左右擺動,、旋轉(zhuǎn)等動作,，工作效率也高。關(guān)節(jié)式機(jī)械手的命名就是因為它可以像人的手臂一樣實現(xiàn)多個自由度的轉(zhuǎn)動,，優(yōu)點(diǎn)是動作靈活,。圓柱式機(jī)械手是實際生產(chǎn)中應(yīng)用zui多的一種機(jī)械手，優(yōu)點(diǎn)是體積小,、動作范圍大,。

2.2機(jī)械手的控制要求

機(jī)械手的控制根據(jù)適用場合的不同可以分為自動控制和手動控制兩種控制方式。自動控制是基于PLC技術(shù)下的編寫程序?qū)崿F(xiàn)設(shè)備控制的,，而手動控制操作主要是用于設(shè)備的安裝調(diào)試以及故障維修過程,。機(jī)械手的自動運(yùn)行過程要求擺動氣缸處于中心右側(cè)，此時氣缸活塞控制桿和垂直氣缸活塞控制桿同時后退,，真空吸盤沒有抓取工件,，在運(yùn)行過程中通過轉(zhuǎn)動氣缸的擺動和伸出等引起其他組件的一系列運(yùn)動，實現(xiàn)整個自動控制操作。機(jī)械手的手動運(yùn)行主要有機(jī)械手的升降,、伸縮和擺動操作,，它與實際操作無關(guān)，只是在裝置進(jìn)行初次安裝或者出現(xiàn)故障時采用的一種工作方式,。

3,、PLC氣動機(jī)械手控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計

3.1順序功能設(shè)計

為了保證生產(chǎn)過程能夠按照預(yù)定的先后順序正常進(jìn)行，就需要嚴(yán)格的設(shè)計順序功能圖,，順序功能圖能夠保證機(jī)械手按照規(guī)定的步驟完成控制任務(wù),，可以有效的提高工程師的設(shè)計效率，由于設(shè)計思路簡單,，也便于初學(xué)者理解,。順序功能圖實現(xiàn)了通用編程元件和編程元件的結(jié)合使用，這種專門用于控制程序編制的功能圖已被PLC設(shè)計廣泛采用,。通過氣動機(jī)械手的操作流程可以看出,，需要機(jī)械手按照控制要求，從原點(diǎn)位置出發(fā),，依次進(jìn)行擺動缸擺動,、伸出、吸件,、退回,、右擺、伸出,、松件,、退回原位的循環(huán)操作。

3.2氣動機(jī)械手的總體順序功能

自動控制系統(tǒng)的檢測開關(guān)和手動開關(guān)只能有一個處于開放狀態(tài),，所以需要安裝轉(zhuǎn)換開關(guān)以保證控制方式的單一性,。對于手動操作方式和自動操作方式需要按照選擇開關(guān)來決定，如果是先選用自動操作的方式,，但此時機(jī)械手并沒有處于原始狀態(tài),，就需要先使用手動操作方式使機(jī)械手回到初始位置之后再執(zhí)行其他操作，通過選擇開關(guān)就可以輕松的實現(xiàn)單周期或者自動化的操作,。

4,、PLC氣動氣動機(jī)械手控制系統(tǒng)的測試與發(fā)展前景

對PLC氣動機(jī)械手控制系統(tǒng)的設(shè)計部分進(jìn)行測試,，可以保證出廠的設(shè)備質(zhì)量,，為設(shè)備功能的完整實現(xiàn)以及設(shè)備運(yùn)行的速度提供強(qiáng)有力的。通過系統(tǒng)測試也可以為廣大的客戶提供一個直觀了解設(shè)備工作原理的平臺,，友好的操作界面也讓用戶需求與設(shè)備操作之間的信息傳遞更加簡便,，操作起來更加方便。

氣動機(jī)械手是在氣動條件下實現(xiàn)的,，所以動力來源取之不盡,，不僅節(jié)約能源,，還可以實現(xiàn)生產(chǎn)效率的提高，在醫(yī)藥,、食品等多個加工制造行業(yè)被推廣使用,。機(jī)械手的多向旋轉(zhuǎn)與氣爪夾緊功能相互配合，共同實現(xiàn)生產(chǎn)線的全自動化生產(chǎn),?；谖⑻幚砥鞯腜LC技術(shù)使氣動機(jī)械手的控制系統(tǒng)邏輯編程更加簡單明了，提高了生產(chǎn)效率,。PLC技術(shù)與氣動機(jī)械手的優(yōu)勢合并,，不僅節(jié)約能源，而且操作性能更加穩(wěn)定可靠,，這也必然使PLC氣動機(jī)械手控制系統(tǒng)在未來幾十年內(nèi)被更多的

生產(chǎn)行業(yè)所推廣使用,。

5、結(jié)語

隨著計算機(jī)信息技術(shù)的迅速發(fā)展,，以PLC技術(shù)為核心的氣動機(jī)械手控制系統(tǒng)在生產(chǎn)加工過程中得到廣泛的應(yīng)用,。由于PLC技術(shù)的*優(yōu)勢，使其非常適合實現(xiàn)氣動機(jī)械手的控制要求,，不僅操作更加準(zhǔn)確,，安全性能也更高，故障頻率也較之前有大幅度的降低,?；赑LC技術(shù)的氣動機(jī)械手控制系統(tǒng)大大提高了工業(yè)生產(chǎn)的工作效率，為企業(yè)創(chuàng)造了更多的經(jīng)濟(jì)效益,，是一種未來發(fā)展前景廣闊的自動控制系統(tǒng),，必將得到大范圍的推廣使用。