□李建校 尹飞超 贾 旭 李红利

气动机械手是现代工业生产中的重要设备，作为工业过程的执行机构，它具有反应快、无污染、经济成本低和不易损坏等特点，其独特的气压传动的方式使机械手在应用中发挥着重要作用[1]。气动机械手以压缩空气作为介质，能更加便捷地实现自动化控制[2～3]。本设计的气动机械手控制系统以PLC作为核心控制器，可以实现机械手的上下、左右和抓放动作，完成对物品的搬运，利用触摸屏实现对机械手的监控。该机械手可以应用于现代工业中，实现对零件、材料、货物的搬运和输送。

一、控制系统硬件设计

气动系统由气源系统、气动控制元件、气动执行元件、净化元件和各种气动辅助元件组成。控制回路一般包括位置控制回路、压力控制回路、换向控制回路等。本设计的气动机械手系统主要包括气缸、磁性开关和气动夹爪，可以实现对物品的横向和纵向定位以及抓放功能。气动机械手的机械结构主要包括气缸、直线导轨、磁性限位开关和支架等部件，气动机械手结构如图1所示。控制系统以S7-200 SMART PLC为核心控制器，磁性开关作为检测元件，用于检测气缸活塞的位置。PLC通过对二位五通双电控电磁阀的控制，最终使机械手完成上升、下降、左移、右移、夹紧、松开等动作。

图1 气动机械手结构图

二、控制系统软件设计

气动机械手控制系统有两种运行模式，自动运行模式和手动运行模式。自动运行的过程为Q1右移，Q2右移，Q3下移，Q4夹取物料，Q3上移，Q1左移，Q2左移，Q3下移，Q4松开物料，Q3上移。……