前言

　　在汽车、拖拉机等机械制造业中，锻件总重量的80％为模锻件。模锻工作的节奏性强，操作人员拾取模锻件时必须精力集中。但由于长时间工作而导致工作者注意力下降而使该工作有一定的苊险性，因此需要开发一种低成本，更安全的方式完成模锻件的拾取。

1 气动机械手的结构及气动回路

　　气动机械手的机构及气动回路主要包含：工作台、料台、推料气缸、夹紧气缸、伸缩气缸、摆动气缸、升降气缸以及相应的传感器。

　　送料机构设置为斜坡，模锻坯料依靠自重滑人模锻锤工作台。锻压成形后，无T件检测开关有信号，推料气缸将由模锻锤中顶出的模锻件推出至料台。手臂的主要运动形式如下：夹紧气缸实现手爪的打开和闭合；伸缩气缸实现手臂的伸出与缩回；摆动气缸实现手臂绕垂直方向转动；升降气缸实现手臂的上升与下降。

　　机械手的气动回路设计中使用5个三位四通电磁阀来控制上述各个气缸的动作，为了实现PLC对气动回路的控制，用凡c的输入、输出信号控制1DT～10DT的状态而实现动作的先后顺序。由于机械手用于位置相对固定的模锻件的拾取，因此其动作精度相对较低，因而未设置限位开关。但是如果想使动作的先后顺序改变时，无需在硬件上改动，而只需改变程序即可；机械手气缸动作快慢只需改变单向节流阀的通气量大小即可。

2 PLC控制系统设计

　　根据机械手的控制要求，共需要输入端子13个，分别为：5个气缸的检测信号需10个端子；无工件检测信号需1个端子；自动工作时需起动开关和停止开关，需2个端子。机械手的输出信号需要lo个端子，分别为：推料气缸的推出、收回，夹紧气缸的打开、闭合，伸缩气缸的伸出、缩回，摆动气缸的左转、右转，升降气缸的上升、下降。根据输入、输出点个数及程序容量选取F)(2n一64MT作为主机。PLC的输入、输出地址如表1所示；控制系统的接线图如图1所示。

图1控制系统接线图

　　设备操作简单，只需对员T进行短时间培训即可上岗作业。先前在模锻岗位上留不住人，现在将气动机械手应用于拾取模锻件后，有效地避免了操作失误带来的安全事故问题，改善了劳动条件，降低了员工的流动率，运行3个月以来尚未有员工提出更换劳动岗位的情况。机械手适用范围广、利用率高。用户可根据自己需求对程序重新设定，以调整机械手各动作的位移、角度，从而改变系统各组成空间位置布局，适应工作场地需要。

3 结束语

　　设计了基于PLC的气动机械手，主要应用于模锻件拾取。给出了机械手的总体结构及气路设计原理，进行了PLC的L／O地址分配。气动机械手提高了模锻件拾取的安全程度，降低了员工流动率。可根据现场需要对系统进行重新配置，适应实际工位需求。