自动生产线实验装置中输送机械手的设计
自动生产线是由工件传送系统和控制系统，将一组自动机床和辅助设备按照工艺顺序联结起来，自动完成产品全部或部分制造过程的生产系统。自动生产线实验装置由供料、加工、装配、分拣和搬运等5个工作站组成，各工作站均设置一台PLC承担其控制任务，用三菱的FX2N PLC实现N:N联网控制，各PLC之间通过RS485串行通信实现互联，构成分布式的控制系统。
自动生产线实验装置的工作过程:当料仓中的待加工工件被推到供料站物料台后，输送单元的抓取机械手装置将工件抓取送往加工单元；加工单元将输送单元的抓取机械手装置送来的待加工工件送到冲压机构下面，完成一次冲压加工动作，然后再送回到物料台上，待输送单元的抓取机械手装置取出；装配单元对完成冲压加工的工件进行嵌入装配操作，然后由分拣机构对送来的已加工、装配的工件进行分拣，使不同颜色的工件从不同的料槽分流；最后由搬运单元通过到指定单元的物料台精确定位，并在该物料台上抓取工件，把抓取到的工件输送到指定地点然后放下，完成整个生产线的工作。
图1 输送机械手的状态流程
在自动生产线实验装置中的输送单元是系统中最为重要、也是承担任务最为繁重的工作单元，该单元中的主要机构是抓取机械手装置。抓取机械手装置是一个能实现四自由度运动（即升降、伸缩、气动手指加紧/松开和沿直轴旋转的四维运动）的工作单元，其工作任务是:精确定位到指定单元的物料台，在物料台上抓取工件，把抓取到的工件输送到指定地点，然后放下。输送站机械手装置系统在通电后，首先自动执行复位操作，使输送站机械手装置回到原点位置。这时，绿色警示灯以每秒1次的频率闪烁。输送站机械手装置回到原点位置后，复位完成。如果供料站和装配站的料仓均有工件，则绿色警示灯常亮，表示允许启动系统。按下启动按钮，系统启动，绿色和黄色警示灯均常亮。
按照输送机械手的控制要求，可以依次得到输送机械手的状态流程图如图1所示。在状态转移的过程中，前一个动作向下一个动作转换的条件是靠传感器的检测信号来决定的。此外，由于需要输出驱动步进电机的高速脉冲，PLC应采用晶体管输出型。
作为自动生产线实验装置中输送单元的主要机构——抓取机械手的控制是以可编程序控制器为核心的，具有结构紧凑、性能可靠、操作方便的优点，而且能够克服传统生产线上的噪音大、体积大、接线复杂、运行缺乏稳定性的缺点。
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