图3.3 真空发生器耗气量与工作压力的关系
图3.4所示为真空度特性曲线。由图可知，真空度存在最大值Pzmax，当超过最大值后，即使增加供气压力，真空度不但没有增加反而下降。实际使用时，建议真空度选为（63%-95%）Pzmax。
图3.4 真空发生器耗气量与工作压力的关系
在真空吸盘的选取时，已确定真空压力为0.04Mpa，由图3.3、3.4可得，该真空
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发生器耗气量和真空度分别取5L/min，-0.002Mpa。
（四）其他元器件的选用
一个完整的真空吸附系统还包括真空过滤器 、 供给阀 、 破坏阀等 ， 真空过滤器的选择ZFB-200-06 型， 流量是 30L/min， 大于真空发生器的最大流量 24L/min， 满足需求， 真空节流阀选择KLA系列单向节流KLA-L6，公称通径是6mm，有效截流面大于5mm2,泄露量小于50cm3/min,单向阀开启压力为0.05Mpa。
供给阀设置在压力管路中，选择一般的换向阀AB31、AB41系列多流体二位二通直动截止电磁换向阀，型号：AB310-1-6，公称通径5mm，AB接管螺纹ZG1/8，有效截面面积15.3mm2,有效截面面积大于真空发生器喷嘴儿面积的4倍，供气口得连接管内径大于喷嘴直径的4倍，减少供给回路的压力损失。
真空换向阀设置在真空回路中，必须选择能用在真空条件下的换向阀，真空换向阀要求不泄露，故选择用截止式和导膜片式结构比较理想，选择09270、09550系列多种流体二位二通先导膜片式电磁阀，型号：0927000，接管螺纹1/4in,通径8mm,换向频率大于0.5HZ。
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四 机械手控制系统设计
（一）机械手电气控制系统的概述
应用PLC作为电气控制，可以简化控制线路，降低故障率，实现机械手多种动作线路。一般机械手有手动和自动控制之分，手动控制主要用来硬件调试。自动控制中也分单步、单周期、周期循环等工作状态。其控制要求为：按下启动按钮，检测气动机械手是否处于原位，如果不是，按下复位按钮回到原位，如果是，则检测气动机械手处于何种工作状态下，单步意味着每按下一次启动按钮，机械手执行一步动作；单周期指执行一次动作循环，最后回到初始位置；周期循环是机械手重复不断的执行动作，直到按下复位或停止按钮为止。
根据机械手的硬件结构，PLC输入信号有：工作状态选择开关输入、启动停止按钮输入、磁性接近开关信号输入、手动开关输入及程序选择开关输入共22个输入点；机械手的输出信号有：驱动4个气缸的电磁阀线圈4个，控制真空吸盘的电磁阀线圈2个，原点指示灯1个，共七个输出点。选择输入点大于22点，输出大于7点的PLC。
机械手的定位系统采取定位块定位，在设定位置装置定位块。并为了达到缓冲的目的，在满足工作要求的前提下，设计尽量轻的零部件。比如将某些铸钢件改用铝合金制造，或者将一些实心的零件做成空心的，以此来减轻总质量。采取PLC程序控制，控制系统选择三菱公司的FX1S系列的PLC控制器。另外机械手还可进行回零等，其有手动控制方式和全自动控制。
自动生产线机械手的主要参数:吸持力2kg；自由度数为3；运动形式为圆柱坐标；手臂伸缩最大行程300mm；手臂升降最大行程为200mm；手臂回转最大行程180度，手臂升降速度为150mm/s；大臂回转角度范围0-90°，大臂回转速度为135°/s；定位方式为定位块；定位精度为；控制方式为点位式、PLC控制；驱动方式为气压系统。
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（二）机械手电气控制程序
表4.1机械手自动控制程序
步序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 13 14 15 16 指令 LD ANI ANI OUT OUT AND ANI OUT OUT AND ANI OUT OUT OUT OUT 数据 X400 X401 T450 Y430 T450 K2 T450 T451 Y432 T451 K0.5 T451 T452 Y433 T452 K1.5 Y434 T453 K2 步序号 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 27 28 29 30 指令 AND ANI OUT OUT AND ANI OUT OUT AND ANI OUT OUT AND ANI OUT OUT 数据 T453 T454 Y435 T454 K1.5 T454 T455 Y436 T455 K2 T455 T456 Y437 T456 K0.5 T456 T457 Y438 T457 步序号 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 指令 OUT OUT AND ANI OUT OUT AND ANI OUT OUT OUT 数据 K1.5 Y439 T550 K2 T550 T551 Y530 T551 K1.5 X500 T552 Y531 Y532 T552 K3
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（三）机械手电气控制系统图
1自动控制系统图
图4.1 机械手自动控制系统图
上图为机械手自控控制系统图，他的指令采用FX1S的专用PLC控制器控制，他的工作顺序是按照上图中大臂下降开始直至最后一次大臂回转为完成一个完整的工作周期，每个工作段所用的时间在上图均已标明，从系统启动到结束程序，除非系统受到X500停车指令，否则系统均通过各个时间控制器来完成精确的控制。
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