搬運機械手具有靈活、靈活的特點，用於零件或成品在固定位置的移動，代替手工作業，加快生產節奏，極大地提高了生產效率和產品質量。因此，它被廣泛應用於自動生產線切割作業中，特別是在有毒、易燃、易爆的環境中。隨著技術的不斷發展，簡單、可靠和易於操作已經成為機器人發展的標準。交流伺服電機具有結構簡單、成本低、控製容易、維護方便等優點，具有易於控製運動參數等優點。本文從穩定性、可靠性、易操作性和各種控製部件連接的靈活性和方便性的角度出發，設計了U型機械手，由PLC和觸摸屏控製，以交流伺服電機和氣缸為動力源。

U型板材搬運機械手是整個冰箱生產線自動化設備的一部分。主要任務是將U型殼從彎曲的生產線運送到另一條生產線，將U形殼的姿態從垂直向水平轉換，整個工作周期小於15s。圖1中示出了移動機械機構的設計，這是一個模型DI。由PROE三維設計軟件構建的整個機械臂的結構，主要由水平運動部件、垂直運動部件、橫梁、大臂和小臂組成。水平方向由交流伺服電機通過行星齒輪驅動，然後通過齒條帶動整個機械手在橫梁上做水平直線運動；垂直方向由交流伺服電機通過滾珠絲杠減速帶驅動。T在直線上垂直運動，末端由轉軸圓筒圍繞軸線旋轉，爪由四個氣缸驅動。真空91香蕉视频APP污采用真空吸附原理，增加U盤的夾緊力。此外，垂直平衡缸可以通過輸出力平衡整個機械手，重力也可以增加垂直剛度。

機械手的轉動、夾緊和吸附由相應的電信號控製，而電磁閥的控製信號由PLC發出，由於U型板的寬度不同，采用刻度和端鎖選擇氣缸。汽缸可以根據傳感器的位置在表麵刻度的刻度上確定啟停位置，兩個開閉缸由23個位置五端口電磁閥控製，兩個內支撐缸由22 F控製。當2DT和4DT、7DT和8DT通電，5DT和6DT失電時，開缸驅動大臂，小臂從外向移動，內支撐缸驅動擋板完成U型板從內側的運動。在完成運動完成後，氣缸在壓力狀態下鎖定，兩個氣缸在運動結束後被鎖定在端鎖上，當1DT和3DT、7DT和8DT通電時，5DT和6DT帶電，手開始移動，1DT和3DT，7DT。在運動結束後，8DT被破壞，此時手被鬆開，當兩個臂保持同一U形板時，兩個轉向缸由兩位五通閥控製。當9DT帶電時，兩個轉筒驅動兩個小臂旋轉，小臂在斷電後旋轉，當11DT和13DT通電時，4個真空91香蕉视频APP污開始隨手爪的保持動作而抽空，並增加夾緊力以保證。U板運動的安全性。當1LDT和13DT被切斷，10DT和12DT通電時，真空91香蕉视频APP污被抽真空，U型板放置在生產線上，平衡缸由精密減壓閥控製，使氣缸下腔保持在設定壓力下。為了抵消機械手的重力，保證垂直交流伺服電機上下運動時的輸出轉矩相等。係統氣動回路如圖2所示。由於機械手的氣動傳遞，係統的電壓調節、速度調節。在設計中考慮了減震、緩衝和安全，特別是在旋轉極限增加擋板的同時，增加了液壓阻尼器來吸收臂轉動的能量，減少整個係統的振動。

在該設計中采用了CPLHX40DT-D係列PLC 21。該PLC是歐姆龍的基本類型，具有24個輸入端和16個輸出端，由於輸出點數大，繼電器輸出擴展模塊有16個輸出端口，伺服電機由脈衝輸出端口輸出的PWM信號控製。CW／CW和脈衝+方向有兩種控製方式。在這個設計中，使用了CW/CCQ控製模式，I/O分布如圖3所示。

由於機械手操作的結束，兩個伺服電機和每個氣缸的位置是任意的，因此伺服電機和氣缸需要在機器啟動之前初始化，具體操作如下：X軸電機返回零，Z軸電機返回零；機械手的機械零點位於工作空間的右上角，兩個坐標軸用零位信號歸零為零，第一個歸零為正高速返回到零，第二返回T為零。0是一個反向低速返回到零，第三是一個正的低速返回到零。此時的零位是機械零位，即硬零點。為了便於機器在指令後返回到零，它將使用INI命令將工作空間中的右下點指定為軟零，可伸縮氣缸和內支撐缸處於爪的鬆動狀態，並且旋轉氣缸縮回。手臂的大臂在同一條直線上。

係統設置後，交流伺服電機可以通過讀碼板顯示兩電機相對於軟零點的位置。在操作過程中，由於實際工作條件和避障要求，機械手需要沿著折線行走，如圖4所示，機械手處於零點後的M點，通過PLC指令設定軟零點0點。在自動程序開始運行後，操作者沿著最短路徑運行到起點B.，當前線完成時，機械手接受指令進入循環，通過教不同類型的U平台來獲得運行軌跡中的每個節點的坐標。通過比較兩個伺服電機中的脈衝值和教學坐標值來轉換節點，並在圖5中示出機械手的自動循環圖。

為了實現良好的人機交互性能，采用了觸摸屏和歐姆龍PLC，該觸摸屏具有方便的操作和通訊宏指令、良好的配方功能以及在線脫機仿真功能。

由於U型板的種類不同，前生產線的夾點C、生產線的H和各避障點的坐標將發生變化，寬度方向調整手動調節傳感器在氣缸上的位置，手動調節O。觸摸屏調整界麵如圖7和圖8所示，首先通過調整接口1，建立自動模式下運行軌跡各段的減速、減速值和關鍵點坐標。在調整界麵2中，點擊。運行到C點按鈕，操作器運行到C點，點擊參數設置啟動按鈕，根據實際工作狀態，根據上下按鈕，通過SE精確調整夾緊點C的位置。RVO電機，左側可顯示電機坐標值，也可改變電機運行速度，調整後，單擊保存參數設置按鈕，後線位置點H調整，用前點設置。

PLC程序和觸摸屏編輯接口通過PC機嵌入到可編程控製器中，通過教學接口發現與U型板模型對應的節點數據並存儲在J-PLC存儲器中，整個周期時間小於15S T。IME限製，有必要設置每個部分的速度和加速度。速度脈衝為60000（0.754），加速度為120（0.377），周期為14s，整個係統振動較小，符合設計要求。

本項目采用PLC和觸摸屏控製各種U型板的處理過程，充分考慮了操作者的安全性和方便性，使PLC運行穩定可靠，而且由於PLC和T的強大的控製和操作功能。OUCH屏幕，功能擴展非常方便，為後續生產線改造提供了便利。

{ 1 }王瑋，王宇鳳。基於PLC的氣動機械手研究{J}.遼寧工程技術大學學報，2005.4（24）：135.136。


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