【正文】 動機械手大臂做左右擺動運動。氣體經(jīng)單向閥5，然后流經(jīng)節(jié)流閥和單向閥構(gòu)成的調(diào)速閥，接著流向減壓閥和單向閥構(gòu)成的復合閥，然后直接流向大臂升降氣壓缸的下腔，從而推動機械手做上升運動。 （三）各缸運動過程分析吸持工件 在整機啟動的情況下，氣體流經(jīng)單向閥，然后PLC控制程序指令控制電磁鐵3DT通電吸合，此時此二位四通電磁閥處于右位，氣體直接流進右腔，從而拉動滑槽杠桿式結(jié)構(gòu)吸持工件。整個周期要完成所有動作必須由3個氣壓缸協(xié)調(diào)動作才能做到手臂延伸300mm放下工件手臂收縮300mm大臂反轉(zhuǎn)180176。五 機械手氣壓傳動系統(tǒng)設計 （一）機械手的工作原理分析真空吸盤式氣動機械手是自動化流水生產(chǎn)線中廣泛應用的工件搬運機械設備，它是流水線作業(yè)中不可或缺的運輸單元。 機械手自動方式狀態(tài)圖4 機械手獨立控制面板設計圖 機械手控制面板 面板中的啟動和急停按鈕與PLC的運行程序無關(guān)，這兩個按鈕是用來接通或斷開PLC外部負載的電源。3 機械手自動方式狀態(tài)圖 ，其中S2是自動方式的初始狀態(tài)。（二）機械手電氣控制程序步序號指令數(shù)據(jù)步序號指令數(shù)據(jù)步序號指令數(shù)據(jù)1LDX40017ANDT4532ANIX40118ANIT45431OUTY4393ANIT45019OUTY43532OUTT5504OUTY43020OUTT454K25OUTT45033ANDT550K221ANDT45434ANIT5516ANDT45022ANIT45535OUTY5307ANIT45123OUTY43636OUTT5518OUTY43224OUTT4559OUTT451K237ANDX50025ANDT45538ANIT55210ANDT45126ANIT45639OUTY53111ANIT45227OUTY43740OUTY53213OUTY43328OUTT45641OUTT55214OUTT452K327ANDT45615OUTY43428ANIT45716OUTT45329OUTY438K230OUTT457 （三）機械手電氣控制系統(tǒng)圖1自動控制系統(tǒng)圖 機械手自動控制系統(tǒng)圖 上圖為機械手自控控制系統(tǒng)圖，他的指令采用FX1S的專用PLC控制器控制，他的工作順序是按照上圖中大臂下降開始直至最后一次大臂回轉(zhuǎn)為完成一個完整的工作周期，每個工作段所用的時間在上圖均已標明，從系統(tǒng)啟動到結(jié)束程序，除非系統(tǒng)受到X500停車指令，否則系統(tǒng)均通過各個時間控制器來完成精確的控制。大臂回轉(zhuǎn)速度為135176。另外機械手還可進行回零等，其有手動控制方式和全自動控制。比如將某些鑄鋼件改用鋁合金制造，或者將一些實心的零件做成空心的，以此來減輕總質(zhì)量。機械手的定位系統(tǒng)采取定位塊定位，在設定位置裝置定位塊。根據(jù)機械手的硬件結(jié)構(gòu)，PLC輸入信號有：工作狀態(tài)選擇開關(guān)輸入、啟動停止按鈕輸入、磁性接近開關(guān)信號輸入、手動開關(guān)輸入及程序選擇開關(guān)輸入共22個輸入點；機械手的輸出信號有：驅(qū)動4個氣缸的電磁閥線圈4個，控制真空吸盤的電磁閥線圈2個，原點指示燈1個，共七個輸出點。自動控制中也分單步、單周期、周期循環(huán)等工作狀態(tài)。 四 機械手控制系統(tǒng)設計 （一）機械手電氣控制系統(tǒng)的概述應用PLC作為電氣控制，可以簡化控制線路，降低故障率，實現(xiàn)機械手多種動作線路。供給閥設置在壓力管路中，選擇一般的換向閥AB3AB41系列多流體二位二通直動截止電磁換向閥，型號：AB31016，公稱通徑5mm，AB接管螺紋ZG1/8，,有效截面面積大于真空發(fā)生器噴嘴兒面積的4倍，供氣口得連接管內(nèi)徑大于噴嘴直徑的4倍，減少供給回路的壓力損失。 真空發(fā)生器耗氣量與工作壓力的關(guān)系在真空吸盤的選取時，、該真空發(fā)生器耗氣量和真空度分別取5L/min。由圖可知，真空度存在最大值Pzmax，當超過最大值后，即使增加供氣壓力，真空度不但沒有增加反而下降。噴起直徑越大，抽吸流量和耗氣量就越大，真空度越低；噴嘴直徑越小，抽吸流量和耗氣量越小，真空度越高。同意噴嘴直徑，其耗氣量隨供氣壓力的增加而增加。 真空發(fā)生器的結(jié)構(gòu)原理圖真空發(fā)生器的結(jié)構(gòu)簡單，無可動機械部件，故使用壽命長。它是由先收縮后擴張的拉瓦爾噴管負壓腔和接收管3等組成，有供氣口、排氣口和真空口，當供氣口的供氣壓力高于一定值后，噴管射出的超聲速射流。 綜合上述，所選吸盤參數(shù)為：吸盤直徑D=40mm， 吸盤吸持面積A=，吸盤個數(shù)n=1，真空壓力P=?？s小后的面積即稱為有效吸附面積，此時的吸盤直徑即稱為有效吸盤直徑。安全系數(shù)中包括變形部分。因為真空壓力會使吸盤變形，所以吸附面積要比吸盤直徑小。 真空吸盤的安裝位置 （二）真空吸盤的選取為了確保真空吸盤能完成給定的任務,需考慮一定的安全系數(shù),根據(jù)理論和實踐經(jīng)驗,，因此,許用提升重量= 理論提升重量/N=垂直提升力/N 吸盤直徑、面積、垂直提升力參數(shù)表吸盤垂直提升力（N）吸盤直徑D(mm) 1013162025324050吸持面積（cm178。 在此次設計中，工件平放；故從水平方向?qū)φ婵瘴P的受力分析進行動態(tài)分析。真空發(fā)生器的結(jié)構(gòu)及參數(shù)設計 ,可以根據(jù)需的真空度設計出所需的真空發(fā)生器。真空發(fā)生器的原理是 壓空氣通過收縮的噴騰后 ,從噴嘴噴射出的高速氣流卷吸周圍的靜止流體和它一起向前流動 ,從而在接受室形成負壓 ,誘導二次真空。前者需要配置獨力的真空系統(tǒng) ,而后者可以利用一般生產(chǎn)過程中已有的空氣壓縮系統(tǒng)。柔而有彈性的吸盤可以很方便地實現(xiàn)諸如工件的吸持、脫開、傳遞等搬運功能 ,并確保不損壞其作用之對象。因此方案確定機械手采用氣壓傳動方式，PLC控制，真空吸盤式手部結(jié)構(gòu)，圓柱坐標形式。（4）常見的工業(yè)機械手根據(jù)手臂的動作形態(tài),按坐標形式大致可以分為以下4種: 直角坐標型機械手、圓柱坐標型機械手、球坐標(極坐標)型機械手、多關(guān)節(jié)型機機械手。手部機構(gòu)形式多樣，但綜合其總體構(gòu)型，可分為：氣吸式、電磁式和鉗爪式3種。（2） 本機械手是專用自動機械手，選擇智能控制方式中的PLC程序控制方式，這樣可以使機械手的結(jié)構(gòu)更加緊湊和完美。 （四）真空吸盤式氣動機械手方案設計（1） 對于真空吸盤式氣動的機械手，其工件的運動只需較少的自由度就能完成。；定位方式為定位塊；控制方式為點位式、PLC控制；