PLC的气动机械手下料控制系统设计+梯形图(2)

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(3)机械手控制系统

控制系统首先控制机械手的驱动系统，然后让驱动系统去驱动执行系统的各个部件，按照控制系统的规定要求和时序的进行工作。

1. 机械手的执行系统

机械手用以实现各种运动的实体就是机械手的执行机构。随着机械手的不断发展，延伸了多种不同的机械手类型。同时不同类型的机械手对机械手的工作性能也有很大的影响。

1.1 机型机构坐标形式的选择

随着机器人技术的不断发展，机械手技术也得到了很长足的发展。这也促使了机械手的分类也越来越细致化。机械手按照其手臂的划分可以分成主要的四种基本类型。

（1）直角坐标式机械手

直角坐标式机械手作为一种基本的机械手类型。它主要用在机械手的工作的位置是成行排列和机械手与传送带的配合使用这两方面。

直角坐标式机械手的手臂能在空间三个方向上作直线运动，一般这三个方向和空间直角坐标系的三个方向相同。这样就让机械手可以进行作一个或多个直线运动。同时机械手在作直线运动时再加上旋转运动，这样就可以让机械手进行多自由度运动。

直角坐标式机械手与生产线上的传送带进行加工装配，这样可以使机械能够很轻易地进行配合生产。并且其还能够变换定位的位置，并且其定位的精度很高。但是凡事都是有利就有弊的。直角坐标式机械手也不例外，它就具有很显著的缺点其作业的范围太小。

（2）圆柱坐标机械手

圆柱坐标式机械手具有五个基本动作分别是：手臂水平回转、手臂伸缩、手臂上下、手臂回转动作、手爪夹紧动作。并且其在工业生产制造中常用于物品的搬运和工件的测量。圆柱坐标式机械手是一种广泛运用的机械手类型，其被运用到很多工业制造领域。

（3）球坐标式机械手

球坐标式机械手可以进行一个旋转或者多个旋转动作。加上手臂可以上下摆动就使得机械手具有了类似人手臂的灵活度[2]。再加上球坐标式机械手的活动范围也与人手的活动范围相似，并且其最显著的优点是最合理的，自动的选择动作路线。所以球坐标式机械手在的工业生产领域的应用非常高。

(4)关节式机械手

关节式机械手和人手的肘关节一样，具有很好的灵活性。这样就能让关节式机械手实现多个自由度的运动。由于关节式机械手与人的肘关节一样，这样就使它的活动范围仅限于狭窄的空间。

由于从机械手的运动方面，文中机械手的手臂要具有左右移动、升降移动和机械手的整体旋转的复杂动作。还要机械手具有直观性好，结构简单，机体体积小和活动范围大等优点。并且从机械手的经济情况考虑。通过对这四种机械手型式比较，本文决定采用圆柱坐标式机械手。

1.2 执行机构各部分的选择

1.2.1手部的选择

在现代工业制造中由于工件种类的不同,源^自#优尔^文/论`文]网[www.youerw.com，造成了机械手的手部机构的多种多样。按手部原理可以分成基本的两类：夹持式和气吸式；

（1）夹持式

夹持式手部在设计时应该注意手指要具有一定的开闭范围，同时手指夹紧的力度也要适当，还要兼顾手指内的精度。手部机构设计上要保持紧凑、重量轻、效率高。同时还要让手部具有通用性和可替换性。

（2）气吸式

气吸式手部由三部分组成：吸盘，吸盘架，进排气系统。其是利用真空发生器在吸盘内产生真空或者负压，再利用所产生的压差把工件吸附起来[1]。因为其实利用压差将工件吸附起来的，所以它就要求工件与吸盘接触的部位要光滑平整和清洁。同时气吸式手部的被吸附工件的材质要致密没有透气的空隙。而这就限制了气吸式手部的用途不是特别的广泛。而本次设计的机械手所要搬运的工件的表面光滑。所以最终采用气吸式作为手部。