PLC control system software design using SIEMENS S7-200 series of soft STEP7-Micro/WIN32 programming. The 3 main motion forms of the manipulator are controlled in sequence by multi hydraulic system. The ladder diagram is programmed in order to achieve the control requirements.

Conclusion

According to the CNC machine tool production line production requirements, design

The core components of manipulator and PLC control system. The machinery

The structure of the hand device is simple and compact, and the mechanical properties are calculated and pided

It is proved that the whole mechanical performance is good and can meet the requirements of 30 kg workpiece

The hydraulic system has higher reliability and stability, and is suitable for feeding and unloading

It requires that the manipulator has simple structure and heavier material.

译文：

引言

随着工业化生产进程的推进，制造行业的生产自动化程度越来越高。在高温、粉尘、放射性强、大噪音的生产环境中，机械手得到了广泛地应用[1]。机械手已成为柔性制造系统（flexiblemanufacturingsystem，FMS）和柔性制造单元（flexible manufacturingcell，FMC）的一个重要组成部分。它可以完成大多数重复性的工件搬运工作，可以使数控机床设备成为一个柔性加工系统或柔性制造单元，加快加工生产的节奏，同时，节省了庞大的工件输送装置，因此，机械手装置特别适用于机械大规模、自动化流程的生产[2]。然而，目前在国内大多数工厂的生产线中，数控机床装卸工件仍由人工完成，其劳动强度大、生产效率低，且工人的作业安全性也不高。另外，考虑机械手的灵活性，国内的机械手装置大多采用气动控制的轻型机械手，但在加工较大的工件时，该机械手无法完成较大、较低的重工件的重复搬运作业。同时，气动控制的机械手对气源的密封性要求较高，且不利于现场生产。为解决以上问题，根据工厂数控加工生产线的实际需要，即生产线的具体工艺要求，本文设计了以液压驱动来控制的机械手装置，计算与分析执行手爪的力学性能，完成液压系统的设计与液压驱动力的计算，设计PLC控制系统。测试结果表明，整个机械手的功能满足设计要求。论文网

总体设计方案

机械手上下料控制[3-5]的数控机床自动化生产流程如图1 所示。机械手搬运的加工工件的质量为30kg，长度为500 mm。生产流程如下：首先机械手接收操作指令，然后机械手臂作直线运动，夹取待加工工件，机械手的腰座部位作回转运动，将待加工工件送至数控机床进行加工；待加工工件被加工完后，重复这一过程，将已加工工件送至工件物流自动生产线，达到自动进、给料的目的。

根据目前工业机器人的4 种结构形式（直角坐标结构、圆柱坐标结构、球坐标结构、关节型结构），以及自动化生产线的要求，机械手机构选用圆柱坐标结构，因此，其具有3个自由度：1个转动和2个移动自由度。圆柱坐标结构的机械手具有运动范围大、定位准确，且机械结构简单的特点。同时，考虑机械手的工作载荷、计算机控制和工作现场环境对机械手布局、定位精度的要求，机械手腰部的回转运动用电机驱动实现。机械手的水平手臂和垂直手臂均采用单活塞杆液压缸来实现直线往复运动。电气控制系统则采用西门子PLC控制系统[6]进行机械手运动的流程控制。