機械手目前已經廣泛應用于各種行業。它可以模擬人手的部分動作,按設定程序、軌跡和要求實現自動搬運、抓舉或操作,從而大大簡化了繁瑣的操作過程。本文以能夠實現這類工作的搬運機械手為研究對象。
本次設計采用PLC來控制機械手的移動,使自動完成工件的搬運工作。首先有必要對PLC的工作原理進行了解;其次要進行PLC的選型及對編程軟件的了解;然后開始硬件部分的設計,包括步驟的確定和流程的確定;最后是程序設計,包括I/O接口和地址的分配和每個步驟的程序設計。
一、結構圖(見圖1)
二、機械手任務
機械手的任務是將A工位的工件搬運到B工位。為了機械手的動作準確,在機械手的極限位置安裝了限位開關SQ1、SQ2、SQ3、SQ4,對機械手分別進行下降,夾緊,上升,右移的限位并發出到位的輸入信號。A工位上裝有電光開關,用于檢測A工位上是否有工件。機械手的啟動由SB1控制,停止由SB2控制。機械手的上、下、左、右、抓緊、放松的驅動分別由五個電磁閥YV1、YV2、YV3、YV4、YV5和三個液壓泵來控制(見圖2)。
三、控制要求
第一,按下SB1啟動按鈕,機械手系統工作。首先機械手回到原點位置。
第二,當光電感應檢測到有工件時,機械手自動向下。
第三,下降到位時,機械手自動夾緊,夾緊1秒機械手上升。
第四,上升到位時,機械手自動右移,右移到位時機械手自動下降。
第五,下降到位時,機械手自動放松,放松1秒后機械手自動上升。
第六,上升到位時機械手自動左移,回到原點自動循環。
四、狀態流程圖(見圖3)
五、結束語
在本設計的開題論證、課題研究等整個過程中,我學到很多新知識,但是也發現了不少問題,但在老師的精心指導下,糾正了這些錯誤。機械手的設計雖然并不復雜,但是很有實用價值。通過采用機械手,不但提高了工作效率,增加了安全性,而且提高生產機械化程度。
隨著我國生產行業機械化程度的提高,大型流水線廠房的不斷落成,機械手的應用會越來越普遍。作為一名設計人員,需要深入地了解生產工序和流程,合理運用現代化的電子、機械設備的特點,設計出功能實用、性能優異、外觀美觀、操作維修方便、運行安全的機械手,為我國的飛速發展做出新的貢獻。
(作者單位:江西贛州技師學院)