PLC控制的混合型气动机械手技术及发展措施

谭斯莹

（海口市高级技工学校，海南 海口 570102）

1 PLC技术与混合型气动机械手

（1）PLC技术。PLC是Programmable Logic Controller的简称，即可编程逻辑控制器，就是采用一类可编程的存储器用于内部存储程序，执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数与算术操作等面向用户的指令，并通过数字或模拟式输入或输出来控制各种类型的机械或生产过程的技术。

（2）混合型气动机械手。混合型气动机械手即采用混合驱动技术制成的可以模仿人手和臂膀的某些动作来完成搬运物件、固定程序抓取、操作工具的自动操作技术。目前随着我国现代气动技术、计算机控制技术以及气动伺服控制技术的日益成熟，气动机械手行业也迅速发展起来。尤其是PLC控制的混合型气动机械手的研发与应用，成为当代社会电气一体化的典型标志。

（3）PLC控制的混合型气动机械手推广。PLC控制的混合型气动机械手技术在我国已经得到了广泛的推广与应用，有力的提高了劳动生产率提高，同时也加快了工业生产现代化的步伐。但是不能否认，与西方发达国家相比，我国的计算机控制技术和气动技术还比较落后，因此在PLC控制的混合型气动机械手的实现过程中还有待进一步完善。

2 PLC控制的混合型气动机械手结构与控制

（1）PLC控制系统设计。PLC控制系统采用了逐步通电、同步断电的控制设计方法，对受控对象的动作控制严谨，一旦任务信号输出，机械手就会进行任务，并且如果一项任务未完成，那么下一项任务也不可能执行，这有利于保障机械手动作顺序流畅。

（2）气动机械手系统结构。PLC控制的混合型气动机械手技中气动机械手是由机械系统、气动及控制系统、位置检测系统三部分构成。而且机械手由三个自由度的极坐标型机械手组成，其占地面积较小，结构设计精巧，便于同其他机械工具协调工作。目前我国的机械手的手臂运动主要是两个转动和一个直线组成，通过气动方式驱动机械手臂可以实现伸缩、仰俯以及廻转自由度运动，从而完成机械操作流程。

（3）气动机械手运动程序。①气动机械手在进行自动搬运工作之前必须将手臂回归到原点的位置，目前我国PLC控制的混合型气动机械手的控制系统中有自动运行模式、半自动运行模式或手动运行模式、原点回归模式。机械手工作的顺序为：俯下、正转、开爪、伸出、合爪、缩回原位、反转回原位、仰起回归原点、终止。②PLC选型分配问题。目前我国为了进一步保证机械手可以稳定的工作，在控制系统中选用了16点输出与24点输入的PLC为控制单元，将I/O端口与控制操作盒以及启动机械手相连接，保证了控制系统与机械手之间的紧密联系。

3 PLC控制的混合型气动机械手发展措施

（1）引进消化机械手的核心技术。PLC控制的混合型气动机械手生产技术需要尖端的计算机控制技术和气动技术，但我国无此核心技术支持，严重的影响了PLC控制的混合型气动机械手技术的推广与应用。为此，我国应积极借鉴国外先进的PLC控制的混合型气动机械手理论技术，通过项目引进、技术合作、技术交流、项目研究等措施，汲取先进技术与设计理意，在学习和实践中创新发展，从而形成我国特有的PLC控制的混合型气动机械手技术。

（2）加快专业技术人才培养。目前，我国PLC控制的混合型气动机械手技术研发领域人才匮乏，主要体现在三个方面：首先国内PLC控制的混合型气动机械手技术研发人才不足，很多科研项目都需要从国外引进人才；其次专业PLC控制的混合型气动机械手的操作人员技能不强，对于生产过程中出现的问题不能及时发现解决，使得机械手的正常运行得不到有力的保障。因此，必须加快专业技术人才培养。一要培养自己高端的技术人才，通过出国研修、专家培训、技术培训等提高专业人才的综合素质。二要培养专业的机械手操作人员，从而保障机械手的正常运行和提高作业效率。三要在工科高等校院普遍设立电气专业，为我国PLC控制技术的应用与发展储备人力资源。

（3）加大技术研发投资力度。资料显示，目前我国PLC控制的混合型气动机械手技术的研发资金投入较低，严重影响了PLC控制的混合型气动机械手技术的完善与创新，不利于我国电气一体化进程的推动。为此建议，政府应加大技术研发投资力度和技术创新奖励力度，如设立PLC控制的混合型气动机械手技术研究基金等，为机械手技术研发提供资金保障，从而促进该领域技术成熟与发展。