基于PLC控制的教学型旋盖气动机械手设计.pdf

2010年第 3期 液压与气动 51 基于 PLC控制的教学型旋盖气动机械手设计 刘丽华 DesignofTeachingCircumvolvingLidManipulatorBasedonPLC UU Li—hua (广州铁路职业技术学院 机 电系，广东 广州 510430) 摘 要：该文设计 了一种用 PLC控制的教学型旋盖气动机械手，能实现搬运和旋盖两种功能。文 中途 述 了气动机械手的总体结构 ，给 出了气动驱动系统设计和PLC控制系统设计。 关键词 ：PLC控制；气动传动：机械手 中图分类号：TH138 文献标识码 ：B 文章编号：1000-4858(2010)03-0051-03 1 前言 9 气动技术是实现现代传送和控制的关键技术之 一 ， 随着 PLC技术、传感器技术、微 电子技术和现代控 制技术的发展，用PLC实现的气动控制使控制系统简 单明了，促使气动技术的应用领域越来越广泛。气动 机械手则是气动技术在现代工业中的典型应用，也成 1．手指缸 2．手腕旋转缸 (270。) 3．垂直缸 4．水平缸 为机电一体化专业课程的经典案例。为便于机 电一体 5．立柱 6．底座 7．手臂摆动缸(90。) 8．磁性开关 化综合教学，本文以食品、药品装配 自动化生产线旋盖 9．光 电接近开关 10．挡位缓冲装置 工序为设计原型，开发了集搬运机械手和旋盖机械手 图 1 气动机械手结构图 为一体的气动机械手，可 以实现抓取物品、旋紧瓶盖、 由于本设计用于教学，工作压力不大，在 0．7— 上下、左右移动、摆动等动作。它是一种五 自由度的教 1MPa之间，所以气缸均选用轻型系列缸。其中，手指 学型气动机械手，覆盖了PLC技术、气动技术、传感器 缸完成物品的夹紧动作，选用 V型手指缸 MHZ2— 技术等，是机电一体化典型设备，可应用于PLC课程、 100，配 1个磁性开关。机械手的手腕完成旋转扭紧动 传感器课程、液压与气动课程的学习，也可以作为机电 作，选用旋转缸 CDRB1BW20，配 2个磁性开关，因为 一 体化综合实训。 普通瓶盖一般要旋转 540。才能完全盖紧，所以旋转缸 2 气动机械手总体设计和工作过程 的旋转角度为270。，夹紧转 1次，再松开后夹紧又转 1 2．1 气动机械手总体设计 次，可完成瓶盖的拧紧。垂直缸选用 CDJ2KB16—45 本设计的机械手是一种直角坐标式机械手，其执 一 A，在气缸两端配有2个磁性开关检测气缸的上下 行装置是气缸，电气控制用 FX：-48MR／MT系列 PLC 位置。水平缸选用 CXSM15—100气缸，气缸两端配有2 控制 。本设计总体布置在一个下面带滑轮的可移动台 个磁性开关。摆动缸选用旋转缸 CDRB1BW30．1805， 架上，机械装置与电气控制系统分离。为便于学生训 摆动缸的摆动角度为90。，在立柱上焊接一个 L型直 练 ，台架上方有机械装置 、气动电磁阀组、按钮开关 、电 角角钢，角钢两边分别安装有光电接近开关，检测水平 气接头。支架下方放置电源、继 电器、PLC、空气压缩 缸是 摆动到位，为防止摆动缸直接碰到光电开关，在 机等。把PLC的输入输出端子用电气接头引到支架