前言

　　在汽車、拖拉機(jī)等機(jī)械制造業(yè)中，鍛件總重量的80％為模鍛件。模鍛工作的節(jié)奏性強(qiáng)，操作人員拾取模鍛件時(shí)必須精力集中。但由于長(zhǎng)時(shí)間工作而導(dǎo)致工作者注意力下降而使該工作有一定的苊險(xiǎn)性，因此需要開(kāi)發(fā)一種低成本，更安全的方式完成模鍛件的拾取。

1 氣動(dòng)機(jī)械手的結(jié)構(gòu)及氣動(dòng)回路

　　氣動(dòng)機(jī)械手的機(jī)構(gòu)及氣動(dòng)回路主要包含：工作臺(tái)、料臺(tái)、推料氣缸、夾緊氣缸、伸縮氣缸、擺動(dòng)氣缸、升降氣缸以及相應(yīng)的傳感器。

　　送料機(jī)構(gòu)設(shè)置為斜坡，模鍛坯料依靠自重滑人模鍛錘工作臺(tái)。鍛壓成形后，無(wú)T件檢測(cè)開(kāi)關(guān)有信號(hào)，推料氣缸將由模鍛錘中頂出的模鍛件推出至料臺(tái)。手臂的主要運(yùn)動(dòng)形式如下：夾緊氣缸實(shí)現(xiàn)手爪的打開(kāi)和閉合；伸縮氣缸實(shí)現(xiàn)手臂的伸出與縮回；擺動(dòng)氣缸實(shí)現(xiàn)手臂繞垂直方向轉(zhuǎn)動(dòng)；升降氣缸實(shí)現(xiàn)手臂的上升與下降。

　　機(jī)械手的氣動(dòng)回路設(shè)計(jì)中使用5個(gè)三位四通電磁閥來(lái)控制上述各個(gè)氣缸的動(dòng)作，為了實(shí)現(xiàn)PLC對(duì)氣動(dòng)回路的控制，用凡c的輸入、輸出信號(hào)控制1DT～10DT的狀態(tài)而實(shí)現(xiàn)動(dòng)作的先后順序。由于機(jī)械手用于位置相對(duì)固定的模鍛件的拾取，因此其動(dòng)作精度相對(duì)較低，因而未設(shè)置限位開(kāi)關(guān)。但是如果想使動(dòng)作的先后順序改變時(shí)，無(wú)需在硬件上改動(dòng)，而只需改變程序即可；機(jī)械手氣缸動(dòng)作快慢只需改變單向節(jié)流閥的通氣量大小即可。

2 PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

　　根據(jù)機(jī)械手的控制要求，共需要輸入端子13個(gè)，分別為：5個(gè)氣缸的檢測(cè)信號(hào)需10個(gè)端子；無(wú)工件檢測(cè)信號(hào)需1個(gè)端子；自動(dòng)工作時(shí)需起動(dòng)開(kāi)關(guān)和停止開(kāi)關(guān)，需2個(gè)端子。機(jī)械手的輸出信號(hào)需要lo個(gè)端子，分別為：推料氣缸的推出、收回，夾緊氣缸的打開(kāi)、閉合，伸縮氣缸的伸出、縮回，擺動(dòng)氣缸的左轉(zhuǎn)、右轉(zhuǎn)，升降氣缸的上升、下降。根據(jù)輸入、輸出點(diǎn)個(gè)數(shù)及程序容量選取F)(2n一64MT作為主機(jī)。PLC的輸入、輸出地址如表1所示；控制系統(tǒng)的接線圖如圖1所示。

圖1控制系統(tǒng)接線圖

　　設(shè)備操作簡(jiǎn)單，只需對(duì)員T進(jìn)行短時(shí)間培訓(xùn)即可上崗作業(yè)。先前在模鍛崗位上留不住人，現(xiàn)在將氣動(dòng)機(jī)械手應(yīng)用于拾取模鍛件后，有效地避免了操作失誤帶來(lái)的安全事故問(wèn)題，改善了勞動(dòng)條件，降低了員工的流動(dòng)率，運(yùn)行3個(gè)月以來(lái)尚未有員工提出更換勞動(dòng)崗位的情況。機(jī)械手適用范圍廣、利用率高。用戶可根據(jù)自己需求對(duì)程序重新設(shè)定，以調(diào)整機(jī)械手各動(dòng)作的位移、角度，從而改變系統(tǒng)各組成空間位置布局，適應(yīng)工作場(chǎng)地需要。

3 結(jié)束語(yǔ)

　　設(shè)計(jì)了基于PLC的氣動(dòng)機(jī)械手，主要應(yīng)用于模鍛件拾取。給出了機(jī)械手的總體結(jié)構(gòu)及氣路設(shè)計(jì)原理，進(jìn)行了PLC的L／O地址分配。氣動(dòng)機(jī)械手提高了模鍛件拾取的安全程度，降低了員工流動(dòng)率。可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)需要對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行重新配置，適應(yīng)實(shí)際工位需求。