结构设计andMechanicalNo.7,2023DevelopmentManagement2023年第7期Total243总第243期机械管理开发D0I:10.16525/j.cnki.cn14-1134/th.2023.07.040机械手的结构设计及PLC控制孙晓红（尚风科技股份有限公司，山西太原030006)摘要：为进一步提升工业生产制造的水平，提高产品的质量水平，机械手的应用需求将会越来越大。根据实际应用需求完成了机械手工作流程的设计，并确定了气动机械手的基本结构；完成了机械手气动元器件的选型和PLC顺序控制功能流程的设计。经测试验证，所设计的气动机械手具有较高的控制精度。关键词：气动；机械手；圆柱坐标式；摆动油缸；气爪中图分类号：TP241文献标识码：A文章编号：1003-773X(2023)07-0103-020引引言随着工业设备应用越来越广泛，机械手作为现代化生产与科技应用相结合的新型技术，该设备的应用可极大地减轻操作人员的劳动强度，减少作业人员的危险性，提升产品的精度等。根据驱动方式的不同可将机械手分为气压传动、电气传动、液压传动以及机械传动这四种方式。本文以气动传动的机械手为例开展研究，重点对机械手的结构进行设计，并根据机械手的应用需求完成对应的PLC控制设计，最终实现气动机械手在上下、左右以及伸缩六个方向的高精度、高效率动作[1-3]1机械手概述根据应用场合的不同可将机械手的控制方式分为手动控制和自动控制两种方式。本文结合实际应用需求设计一款自动控制的机械手，其工作流程一般如图1所示：原位（右、退）摆动缸左摆水平气缸退回垂直气缸退回放松工件水平气缸伸出垂直气缸伸出垂直气缸伸出水平气缸伸出吸持工件垂直气缸退回水平气缸退回摆动缸右摆图1机械手工作流程如图1所示，机械手的工作流程一般经历12个路程，主要控制对象为水平气缸、垂直气缸和摆动气缸，对应的控制动作包括有上下方向的升降、前后方向的伸缩、左右方向的摆动以及夹紧和放松等[]。根据结构形式的不同可将机械手分为直角坐标式、圆柱坐标式、球坐标式以及关节式四种。结合本工程机械手的应用需求，选用圆柱坐标式机械手，其结构如图2所示，圆柱坐标式机械手的主要结构包括有垂直气缸、平移气缸、气爪以及回转缸，通过PLC控制器根据实际需求对电磁阀的开口方向、大小等进行垂直气缸平移气缸气爪回转缸图2圆柱坐标式机械手结构控制实现对上述气缸及气爪的运动方向、运动速度等参数的控制。其中，垂直气缸对应的在上下方向的工作行程为1500mm；回转气缸对应的工作行程角度为180°；气爪的主要作用是对物件的夹...
