机械手的PLC控制系统设计

    1．机械手结构、动作与控制要求    机械手在专用机床及自动生产线上应用十分广泛，主要用于搬动或装卸零件的重复动作，以实现生产自动化。本设计中的机械手采用关节式结构。各动作由液压驱动，并由电磁阀控制。动作顺序及各动作时间的间隔采用按时间原则控制的电气控制系统。    机械手的结构及与料架的配置如图10-6所示，机械手主要由手指1、手腕2、小手臂3和大手臂5等几部分组成。料架6为旋转式，由料盘和棘轮机构组成。每次转动一定角度（由工件数决定）以保证待加工零件4对准机械手。
    图10-6    机械手的外形及其与料架的配置    1-手部2-手腕3-小手臂4-工件5-大手臂6-料架    机械手各动作与相应电磁阀动作关系见表10 -3。    表10 -3    电磁阀状态表
    注：表中符号“+”表示电磁阀线圈接通。    以镗孔专用机床加工零件的上料、下料为例，机械手的动作顺序是：由原始位置将已加工好的工件卸下，放回料架，料架转过一定角度后，再将未加工零件拿起，送到加工位置，等待镗孔加工结束，再将加工完毕工件放回料架，如此重复循环。    具体动作顺序是：    原始位置（装好工件等待加工位置，其状态是大手臂竖立，小手臂伸出并处于水平位置，手腕横移向右，手指松开）→手指夹紧（抓住卡盘上的工件）→松卡盘→手腕左移（从卡盘上卸下已加工好的工件）→小手臂上摆→大手臂下摆→手指松开（工件放回料架）→小手臂收缩→料架转位→小手臂伸出→手指夹紧（抓住未加工零件）→大手臂上摆（取送零件）→小手臂下摆→手腕右移（将工件装到机床的主轴卡盘中）→卡盘收紧→手指松开，等待加工。    根据表10 -3及各动作中机械的状态，便可自行列出各动作中对YV1～YV11线圈的通电要求。    2．设计要求    (1)加工中上料、下料各动作采用自动循环。    (2)各动作之间应有一定的延时（由时间继电器调定）。    (3)机械手各部分应能单独动作，以便于调整及维修。    (4)油泵电机（采用Y100L2 -4，容量为3 kW）及各电磁阀运行状态应有指示。    3．设计任务    (1)作出PLC的I/O分配表、I/O接线图、设计流程图、梯形图、指令语句表、操作板面布置图。    (2)编制设计说明书、使用说明与设计小结。    (3)列出设计参考资料目录。