近20年來，氣動(dòng)技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域迅速拓寬，尤其是在各種自動(dòng)化生產(chǎn)線上得到廣泛應(yīng)用。電氣可編程控制技術(shù)與氣動(dòng)技術(shù)相結(jié)合，使整個(gè)系統(tǒng)自動(dòng)化程度更高，控制方式更靈活，性能更加可靠。氣動(dòng)夾具作為機(jī)械手的一種，它具有結(jié)構(gòu)簡單、重量輕、動(dòng)作迅速、平穩(wěn)、可靠、節(jié)能和不污染環(huán)境等優(yōu)點(diǎn)而被廣泛應(yīng)用。
氣動(dòng)夾具通用性強(qiáng)，機(jī)械手臂采用氣流負(fù)壓式吸盤或是夾持式，能實(shí)現(xiàn)手腕回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，按照抓取工件的要求，手臂有三個(gè)自由度，即手臂的伸縮、左右回轉(zhuǎn)、和上下升降運(yùn)動(dòng)?；剞D(zhuǎn)與升降運(yùn)動(dòng)是通過立柱來實(shí)現(xiàn)的。
氣動(dòng)夾具的工作原理:氣動(dòng)夾具主要由執(zhí)行機(jī)構(gòu)、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、控制系統(tǒng)以及位置檢測裝置等所組成。在PLC(可編程序控制器簡稱PLC，由于具有功能強(qiáng)、可編程、智能化等特點(diǎn)已成為工業(yè)控制領(lǐng)域中***主要的自動(dòng)化裝置之一）程序控制的條件下，采用氣壓傳動(dòng)方式，來實(shí)現(xiàn)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的相應(yīng)部位發(fā)生規(guī)定要求的，有順序，有運(yùn)動(dòng)軌跡，有一定速度和時(shí)間的動(dòng)作。同時(shí)按其控制系統(tǒng)的信息對(duì)執(zhí)行機(jī)構(gòu)發(fā)出指令，必要時(shí)可對(duì)氣動(dòng)夾具的動(dòng)作進(jìn)行監(jiān)視，當(dāng)動(dòng)作有錯(cuò)誤或發(fā)生故障時(shí)即發(fā)出報(bào)警信號(hào)。位置檢測裝置隨時(shí)將執(zhí)行機(jī)構(gòu)的實(shí)際位置反饋給控制系統(tǒng)，并與設(shè)定的位置進(jìn)行比較，然后通過控制系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)整，從而使執(zhí)行機(jī)構(gòu)以一定的精度達(dá)到設(shè)定位置。
驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)是氣缸執(zhí)行機(jī)械運(yùn)動(dòng)的。氣動(dòng)夾具具有3個(gè)自由度：手臂伸縮;機(jī)身回轉(zhuǎn);機(jī)身升降。主要由3個(gè)大部件和3個(gè)氣缸組成:手部，采用一個(gè)氣爪，通過機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)手爪的運(yùn)動(dòng)。臂部，采用直線缸來實(shí)現(xiàn)手臂的伸縮。機(jī)身，采用一個(gè)直線缸和一個(gè)回轉(zhuǎn)缸來實(shí)現(xiàn)手臂升降和回轉(zhuǎn)。
氣動(dòng)夾具氣動(dòng)回路的設(shè)計(jì)主要是選用合適的控制閥，通過控制和調(diào)節(jié)各個(gè)氣缸壓縮空氣的壓力、流量和方向來使氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)獲得必要的力、動(dòng)作速度和改變運(yùn)動(dòng)方向，并按規(guī)定的程序工作。假設(shè)氣動(dòng)夾具完成各個(gè)運(yùn)動(dòng)的氣缸只有完全伸出和完全縮回兩個(gè)狀態(tài)。選擇兩位五通換向閥控制各個(gè)氣缸的運(yùn)動(dòng)方向，氣缸的進(jìn)出口回路各設(shè)置一個(gè)單向節(jié)流閥，通過控制進(jìn)出口空氣流量的大小來控制氣缸執(zhí)行器動(dòng)力的大小和運(yùn)動(dòng)速度。設(shè)計(jì)中采用PLC控制氣動(dòng)夾具實(shí)現(xiàn)各種規(guī)定的預(yù)定動(dòng)作，既可以簡化控制線路，節(jié)省成本，又可以提高勞動(dòng)生產(chǎn)率。
控制氣動(dòng)夾具執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)位置，并隨時(shí)將執(zhí)行機(jī)構(gòu)的實(shí)際位置反饋給控制系統(tǒng)，并與設(shè)定的位置進(jìn)行比較，然后通過控制系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)整，從而使執(zhí)行機(jī)構(gòu)以—定的精度達(dá)到設(shè)定位置。
