刘红先

（郑州煤矿机械制造技工学校，郑州450013）

0 引 言

气动机械手在机械加工、冲压、锻造、焊接、铸造、装配和热处理等生产过程中被广泛应用，是自动生产设备和生产线上的重要装置之一。气动机械手可以根据各种自动化设备的工作需要，按照预定的控制程序动作，完成自动取料、上料、卸料等功能，用来减轻工人的劳动强度。文中通过分析气动机械手需要实现的功能，完成了气动机械手的结构和运动控制的设计，该机械手具有结构简单、重量轻、动作迅速、平稳和节能等优点。其运动控制采用PLC 实现，可以提高系统工作的可靠性，并且当需要改变机械手的运动顺序时，只需修改程序，接线布置无需改变［1-3］。

1 气动机械手结构设计

1.1 功能分析

气动机械手主要完成工件的搬运，其工作过程如图1所示。在图1 中传送带A、B 由电机驱动，光电开关用于检测工件，当光电开关检测到工件时，传送带A 停止运动，同时给气动机械手发出一个信号，气动机械手便将工件从传送带A 上搬运到传送带B 上。

1.2 结构设计

根据气动机械手搬运过程，确定机械手的结构，如图2 所示。机械手由气爪夹持机构、手臂平移机构、手臂升降机构、手臂回转机构以及固定支架等部分组成。该机械手具有3 个自由度，在气泵驱动下通过气爪1 活塞的运动，可实现对工件的夹紧和松开；通过伸缩缸2 的运动，可实现手臂的伸出和缩回动作；通过升降缸3 的运动，可实现手臂的上升与下降；通过摆动缸4 齿条的往复运动，可实现长臂的回转运动。……