控制系统设计
本机械手采用PLC(可编程序控制器)进行控制，通过控制各电磁换向阀，从而控制油液方向，实现机械手的顺序动作。使用PLC进行控制，可轻易的更改用户程序以适应机械手工艺流程变更的要求（张雅琴，2006）。
5.1 确定输入、输出点数，画出接口端子分配图
经分析知，该机械手控制系统需12个输入端口，9个输出端口。选用三菱F1-40M型主机，该微机有24个输入端口，16个输出端口。接口分配图如下：
输入端口 输出端口
图5-1 接口端子分配图
5.2 画出梯形图
根据机械手动作顺序图（图4-5）及电磁铁动作顺序表（表4-2），画出控制系统的程序梯形图如下所示：
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图5-2 梯形图
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5.3 按梯形图编写指令语句
按上述梯形图编写的指令语句如下表：
表5-1 指令语句表 步序 00 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 指令 LD OR ANI OUT LD AND ANI ANI ANI ANI ANI ANI ANI ANI OUT LD RST LD AND SFT LD AND SFT LD AND SFT LD AND SFT LD AND SFT LD AND SFT LD AND 地址号 X502 Y530 X503 Y530 X406 X407 M101 M102 M103 M104 M105 M106 M107 M110 M100 T451 M100 M100 X400 M100 M101 X404 M100 M102 X403 M100 M103 X402 M100 M104 X401 M100 M105 X405 M100 M106 X407 步序 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 指令 SFT LD AND SFT LD OUT LD OUT LD OUT LD S LD OUT LD OUT LD OUT LD OUT LD OUT K R LD S LD AND AND OR ANI OUT R END 地址号 M100 M107 X406 M100 M101 Y432 M102 Y436 M103 Y434 M104 M201 M201 Y430 M105 Y435 M106 Y433 M107 Y437 M110 T451 3 M201 X500 M202 X406 X407 M202 Y431 X501 Y431 M202
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总结
该机械手的爪部采用单支点推力夹紧机构，重量轻，结构简单，夹持精度高，且夹紧缸利用弹簧复位，减少了回油路的设计，使液压系统得到了一定的简化。臂部的伸缩采用双导向杆手臂伸缩机构，手臂伸缩缸安装在两导杆之间，由导向杆承受弯曲作用，活塞杆只受拉压作用，受力简单，传动平稳，并且通向夹紧缸的油路经过其中一导向杆，这简化了油管的布置，使线路更为紧凑。在手臂升降缸的设计中，采用了花键和花键套，两者相互配合，不仅能够实现良好的导向作用，使传动平稳可靠，而且增大了整个缸的刚度。控制方面，采用移位指令SFT实现机械手过程的步进控制。这种设计方法解决了一般逻辑组合顺序控制方法必须考虑自锁、互锁、记忆等环节的问题，使得程序设计大为简化。该机械手的整个设计过程主要本着结构简单、外形轻巧、成本低廉的原则。
由于水平有限，整个机械手设计工作量很大，难以全面考虑设计中的各个环节，因此设计中定有不足之处，望各位老师予以批评指正。
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