基于S7-200PLC的步进机械手设计

陈伟卓，胡志刚

（江苏工程职业技术学院 机电学院，江苏 南通226007）

0 引 言

随着制造业、加工业的发展，很多地方需要将预定的控制方案、规划指令转变成期望的机械运动，实现机械运动精确的位置控制、速度控制、加速度控制、转矩或力的控制［1］。物料搬运机械手应用普遍，一般的物料搬运定位控制大多采用可编程控制器PLC 加脉冲定位模块进行定位控制，此方法结构复杂，硬件成本高［2］。本文介绍利用西门子S7-200CPU226 提供的PTO（Pulses Train Output）信号分别控制X 轴与Y 轴步进电机，实现双轴机械手的精确定位。使用真空吸盘代替机械手手爪，实现了对特殊材料的吸取与释放。该系统结构简单、运行平稳、定位准确、可以搬运气动手爪无法搬运的物料。

1 机械手总体结构与功能

该机械手本体结构如图1 所示。底座及结构件采用铝合金型材，双轴滑台采用滚珠丝杠滑台，Z 轴采用升降气缸，下部安装真空吸盘用于抓取工件。两台步进电机分别通过联轴器连接X 轴与Y 轴丝杠，通过PLC 控制步进电机，从而实现X 轴与Y 轴精确的定位，到达指定的位置后，由Z 轴升降气缸控制真空吸盘动作，真空吸盘用于吸取和释放工件。

图1 机械手总体结构图

该机械手为教学实验装置，操作模式分手动和自动方式两种。通过触摸屏来进行操作，触摸屏提供手动和自动操作按钮，可分别进入手动与自动操作界面。

1）手动操作时，通过触摸屏操作X 轴与Y 轴的正、反转点动按钮，将机械手运行至任何位置，并可进行原点返回。……