PLC控制的混合型氣動機械手技術(shù)及發(fā)展措施

譚斯瑩

（海口市高級技工學(xué)校，海南 海口 570102）

1 PLC技術(shù)與混合型氣動機械手

（1）PLC技術(shù)。PLC是Programmable Logic Controller的簡稱，即可編程邏輯控制器，就是采用一類可編程的存儲器用于內(nèi)部存儲程序，執(zhí)行邏輯運算、順序控制、定時、計數(shù)與算術(shù)操作等面向用戶的指令，并通過數(shù)字或模擬式輸入或輸出來控制各種類型的機械或生產(chǎn)過程的技術(shù)。

（2）混合型氣動機械手。混合型氣動機械手即采用混合驅(qū)動技術(shù)制成的可以模仿人手和臂膀的某些動作來完成搬運物件、固定程序抓取、操作工具的自動操作技術(shù)。目前隨著我國現(xiàn)代氣動技術(shù)、計算機控制技術(shù)以及氣動伺服控制技術(shù)的日益成熟，氣動機械手行業(yè)也迅速發(fā)展起來。尤其是PLC控制的混合型氣動機械手的研發(fā)與應(yīng)用，成為當(dāng)代社會電氣一體化的典型標(biāo)志。

（3）PLC控制的混合型氣動機械手推廣。PLC控制的混合型氣動機械手技術(shù)在我國已經(jīng)得到了廣泛的推廣與應(yīng)用，有力的提高了勞動生產(chǎn)率提高，同時也加快了工業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)代化的步伐。但是不能否認(rèn)，與西方發(fā)達(dá)國家相比，我國的計算機控制技術(shù)和氣動技術(shù)還比較落后，因此在PLC控制的混合型氣動機械手的實現(xiàn)過程中還有待進(jìn)一步完善。

2 PLC控制的混合型氣動機械手結(jié)構(gòu)與控制

（1）PLC控制系統(tǒng)設(shè)計。PLC控制系統(tǒng)采用了逐步通電、同步斷電的控制設(shè)計方法，對受控對象的動作控制嚴(yán)謹(jǐn)，一旦任務(wù)信號輸出，機械手就會進(jìn)行任務(wù)，并且如果一項任務(wù)未完成，那么下一項任務(wù)也不可能執(zhí)行，這有利于保障機械手動作順序流暢。

（2）氣動機械手系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。PLC控制的混合型氣動機械手技中氣動機械手是由機械系統(tǒng)、氣動及控制系統(tǒng)、位置檢測系統(tǒng)三部分構(gòu)成。而且機械手由三個自由度的極坐標(biāo)型機械手組成，其占地面積較小，結(jié)構(gòu)設(shè)計精巧，便于同其他機械工具協(xié)調(diào)工作。目前我國的機械手的手臂運動主要是兩個轉(zhuǎn)動和一個直線組成，通過氣動方式驅(qū)動機械手臂可以實現(xiàn)伸縮、仰俯以及廻轉(zhuǎn)自由度運動，從而完成機械操作流程。

（3）氣動機械手運動程序。①氣動機械手在進(jìn)行自動搬運工作之前必須將手臂回歸到原點的位置，目前我國PLC控制的混合型氣動機械手的控制系統(tǒng)中有自動運行模式、半自動運行模式或手動運行模式、原點回歸模式。機械手工作的順序為：俯下、正轉(zhuǎn)、開爪、伸出、合爪、縮回原位、反轉(zhuǎn)回原位、仰起回歸原點、終止。②PLC選型分配問題。目前我國為了進(jìn)一步保證機械手可以穩(wěn)定的工作，在控制系統(tǒng)中選用了16點輸出與24點輸入的PLC為控制單元，將I/O端口與控制操作盒以及啟動機械手相連接，保證了控制系統(tǒng)與機械手之間的緊密聯(lián)系。

3 PLC控制的混合型氣動機械手發(fā)展措施

（1）引進(jìn)消化機械手的核心技術(shù)。PLC控制的混合型氣動機械手生產(chǎn)技術(shù)需要尖端的計算機控制技術(shù)和氣動技術(shù)，但我國無此核心技術(shù)支持，嚴(yán)重的影響了PLC控制的混合型氣動機械手技術(shù)的推廣與應(yīng)用。為此，我國應(yīng)積極借鑒國外先進(jìn)的PLC控制的混合型氣動機械手理論技術(shù)，通過項目引進(jìn)、技術(shù)合作、技術(shù)交流、項目研究等措施，汲取先進(jìn)技術(shù)與設(shè)計理意，在學(xué)習(xí)和實踐中創(chuàng)新發(fā)展，從而形成我國特有的PLC控制的混合型氣動機械手技術(shù)。

（2）加快專業(yè)技術(shù)人才培養(yǎng)。目前，我國PLC控制的混合型氣動機械手技術(shù)研發(fā)領(lǐng)域人才匱乏，主要體現(xiàn)在三個方面：首先國內(nèi)PLC控制的混合型氣動機械手技術(shù)研發(fā)人才不足，很多科研項目都需要從國外引進(jìn)人才；其次專業(yè)PLC控制的混合型氣動機械手的操作人員技能不強，對于生產(chǎn)過程中出現(xiàn)的問題不能及時發(fā)現(xiàn)解決，使得機械手的正常運行得不到有力的保障。因此，必須加快專業(yè)技術(shù)人才培養(yǎng)。一要培養(yǎng)自己高端的技術(shù)人才，通過出國研修、專家培訓(xùn)、技術(shù)培訓(xùn)等提高專業(yè)人才的綜合素質(zhì)。二要培養(yǎng)專業(yè)的機械手操作人員，從而保障機械手的正常運行和提高作業(yè)效率。三要在工科高等校院普遍設(shè)立電氣專業(yè)，為我國PLC控制技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展儲備人力資源。

（3）加大技術(shù)研發(fā)投資力度。資料顯示，目前我國PLC控制的混合型氣動機械手技術(shù)的研發(fā)資金投入較低，嚴(yán)重影響了PLC控制的混合型氣動機械手技術(shù)的完善與創(chuàng)新，不利于我國電氣一體化進(jìn)程的推動。為此建議，政府應(yīng)加大技術(shù)研發(fā)投資力度和技術(shù)創(chuàng)新獎勵力度，如設(shè)立PLC控制的混合型氣動機械手技術(shù)研究基金等，為機械手技術(shù)研發(fā)提供資金保障，從而促進(jìn)該領(lǐng)域技術(shù)成熟與發(fā)展。