三自由度吸盘型机械手的气路与控制程序设计

蒋晓刚，吴国敏，朱仝辉，祝绍天，凌璐

（九江职业技术学院，江西九江 332007）

三自由度吸盘型机械手的气路与控制程序设计

蒋晓刚，吴国敏，朱仝辉，祝绍天，凌璐

（九江职业技术学院，江西九江 332007）

本文从原理、气路和程序设计等几方面介绍了一种新型吸盘型机械手。这种新型吸盘型机械手具有动作可靠、结构简单、工作效率高的优点。

气路；PLC控制；程序

0 引言

我们经过认真分析，根据生产的实际需要，设计制造出这一套气动搬运吸盘型机械手（如图1所示），它由搬运机械手、气动滑台等组成。该系统按照预先编好的程序实现动作，在三个自由度内对在其回转半径以内的一定重量的物体，实现抓举和运送功能。我们研制出的这个吸盘型机械手是机－电－气一体化的系统，其构思独特，结构精巧。与同类型的吸盘型机械手相比，具有动作可靠、结构简单、工作效率高的优点。下面阐述一下该机械手气路和PLC程序设计过程。

图1 吸盘型机械手的示意图

1 吸盘型机械手的气路设计

1.1 根据控制要求，画出流程图，如图2所示。

1.2 吸盘型机械手动作步骤

图2 吸盘型机械手动作的流程图

机械手（一号缸）伸长，3秒钟后；吸盘（二号缸）下降，3秒钟后；吸盘吸工件，3秒钟后；吸盘（二号缸）上升，3秒钟后；摆动气缸正转动90度，3秒钟后；气动滑台由A到B工位，3秒钟后；吸盘下降，3秒钟后；吸盘放工件，3秒钟后；吸盘上升，3秒钟后；机械手回缩，3秒钟后；气动滑台由B到A工位，3秒钟后；摆动气缸反转90度复位。

1.3 据流程图和机械手动作的要求，设计出机械手的气路图如图3所示。

2 吸盘型机械手的程序设计

2.1 可编程控制器的I＼O分配（如图4所示）：

X1：启动按钮X2：暂停按钮X3：总停按钮

Y1：控制1号气缸的电磁阀1Y2：控制2号气缸的电磁阀2

Y3：控制吸盘的电磁阀3Y4：控制气动摆缸的电磁阀4

Y5：控制气动滑台的电磁阀5

图3 吸盘型机械手的气路图

图4 PLC外部接线图

2.2 根据动作要求，可编程控制器控制程序的梯形图设计如下：

2.3 可编程控制器系统控制程序编写如下：

3 结论

该系统组装完成后，经过实际的测试，机械手可以准确的抓取放置物体，系统反应速度快，动作协调匹配，达到了控制要求。总之，这个系统达到了设计的要求，实现了设计目的，具备实用的能力。

〔1〕周军.电气控制及PLC［M］.北京：机械工业出版社，2004.

〔2〕陈宇.可编程控制器基础及编程技巧［M］.广州：华南理工大学出版社，2004.

〔3〕张进秋.可编程控制器原理及应用实例［M］.北京：机械工业出版，2004.

〔4〕曹辉.可编程序控制器系统原理及应用［M］.北京：电子工业出版社，2003年

〔5〕李建蓉.液压与气压传动［M］.北京：化学工业出版社，2008.

〔6〕沈向东.气压传动［M］.北京：机械工业出版社，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

蒋晓刚（1975－），男，九江职业技术学院机电设备系实验师，研究方向：机电一体。