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三菱PLC控制机械手系统设计 　　摘 要：由于气动机械手具有结构简单、成本低，控制方便等优点，并可以根据各种自动化设备的工作需要，按照设定的程序工作，因此它在自动生产设备和生产线上被广泛应用。由于企业需要对变送器进行高低温补偿，针对公司现有的提供补偿所用的高低温箱，设计了一套小型的用来放置变送器的立体框架，它采用了三菱PLC控制的气动机械手将准备进行高低温补偿的变送器，放置到框架上下两层的各工位上。在详细研究了气动机械手的结构、动作循环及工作原理之后，根据该气动机械手的工作流程，设计了气压传动系统和三菱PLC控制系统。包括气动原理的制定、气动元件的选择以及三菱PLC选型和顺序功能图的编写。气动机械手采用多位置气缸，以实现机械手在框架每层各工位之间的操作；并使机械手操作气缸沿立柱上下运动，以实现机械手在上下两层之间的操作 关键词：机械手；PLC；控制系统 一、机械手的单个工作流程 机械手移动到传送带B工件处夹紧工件――将工件移动到指定位置传送带A―放下工件―机械手回到初始位置五个过程完成，机械手通过三菱PLC来控制，可实现这五个过程全自动依次运行：A）械手移动到工件B处：机械手分别通过步进电机及直流电机来控制，使得机械手移到工件（传送带B）处，移动的最大位置通过相应的限位开关来控制；B）工件移动到指定位置：机械手分别通过步进电机及直流电机来控制，使得机械手移到工件（传送带A）处，移动的最大位置通过相应的限位开关来控制；）C夹放工件：通过夹紧/放下直流电机的正转来控制，夹紧工件通过定时器来控制，即凭经验设定一个时间（本系统设为55），在这个时间内机械手能完全夹紧工件；D）放下工件：通过夹紧/放下直流电机的反转来控制，通过松限开关来控制；E）机械手回到初始位置：机械手分别通过步进电机及直流电机来控制，使得机械手移到初始位置处，移动的最大位置通过相应的限位开关来控制 二、机械手的操作方式 机械手的操作方式可分为手动操作方式和自动操作方式。自动操作方式又分为单步、单周期和连续操作方式。（1）手动：用按钮操作对机械手的每一步运动单独进行控制，如：当选择上/下运动时，按下起动按钮，机械手上升，按下停止按钮，机械手下降；当选择左/右运动时，按下起动按钮，机械手左移，按下停止按钮，机械手右移；当选择夹紧/放松按钮时，按下起动按钮，机械手夹紧，按下停止按钮，机械手放松，该方式用于机械手系统的“回原位”操作本系统中，可用手动方式用于机械手的初始状态定位，用操作面板上的按钮来点动执行相应的各动作；（2洋步：每按一次起动按钮，机械手完成一步动作后，自动停止；（3洋周期操作：机械手从原点开始，按一下起动按钮，机械手自动完成一个周期的动作后，返回原位（如果在动作过程中，按下停止按钮，机械手停在该工序上，再按下起动按钮，则又从该工序继续工作，最后停在原位），本系统采用单周期方式进行机械手的工艺过翟机械手移动到传送带B工件处―夹紧工件―将工件移动到指定位置传送带A―放下工件―机械手回到初始位置）；（4涟续操作：机械手从原点开始，按一下起动按钮SB3，机械手的动作将自动地、连续不断地周期性循环，在工作中，若按一下停止按钮SB4，则机械手将继续完成一个周期的动作后，回到原点自动停止 三、?C械手气动系统设计 气动机械手硬件系统由四个气缸、三个真空吸盘、限位磁性接近开关、5个两位五通电磁气阀和1个两位两通电磁气阀组成的阀岛、控制面板、接线端子、三菱PLC、按钮开关及指示灯等相关电气元件组成。当按钮开关或磁性接近开关发出信号传递到三菱PLC输入端子，经过三菱PLC程序处理，三菱PLC发出动作控制信号驱动相应主控阀电磁线圈的通断，控制压缩空气的运动方向，使气缸产生对应的动作。要实现前述控制任务要求，其控制部分包括气动回路与三菱PLC控制部分。气动机械手的气压控制回路如图3所示。气源产生压缩空气，经三联件处理后，经两位五通阀和单向节流阀分别进入滑台气缸、回转气缸、悬臂气缸、升降气缸。两位五通阀电磁线圈的通断决定了气缸的动作，比如控制滑台气缸的二位五通阀通电时，滑台气缸本体（缸体）左移；断电时滑台气缸本体（缸体）右移。本机械手选择两位阀，而没有选择具有中位机能的三位阀，主要是为了减少控制信号，减少三菱PLC的输出点数。单向节流阀的作用是调节气缸的运动速度，产生一定的背压缓冲。对真空吸盘吸光盘的过程，当真空发生器通过高压气体时，产生一定的真空度，实现吸光盘，此时，两位五通阀处于通电状态，两位两通阀处于断电状态。对放光盘的过程，要求高压气体先经两位两通阀，通过真空吸盘将吸附的光盘吹落，延迟一段时间后断开真空吸盘的气路，以节约用气量，故要求在两位五通阀通电、两位两通阀断电状态下，两位两通阀先通电，延迟一段时间后，两位五通阀再断电，然后两位两通阀