近年来,随着工业自动化技术的发展,许多工厂对取送料机械手的需求越来越大,机械手具有动作快、使用灵活、能适应各种危险和恶劣环境,并且重复定位精度高作业时间长等优点。采用机械手能够降低生产成本,减轻工人的劳动强度,提高生产效率。本论文根据火花塞生产公司包装过程存在的具体问题展开研究,结合机械手技术在工业领域的具体应用,设计了一套自动取送料控制系统代替传统的人工操作,实现对火花塞的搬运、夹取、投放功能。本论文主要工作有:1、控制系统机械结构的设计,主要包括传输模块设计、支撑架及夹取模块设计、分送盒模块设计。其中,支撑架的设计考虑到控制系统在运动过程中产生的震动以及整体承载负荷,设计成龙门架的形状;夹取模块的设计考虑到火花塞在摆放盒中的摆放形式、火花塞自身的形状、设计成一种抽拉式多位自适应独立气动形状;分送盒模块的设计根据包装带的包装速度、夹取模块一次夹取的数量、夹取模块在投放火花塞时产生的撞击力以及分送盒自身投放火花塞时产生的撞击力等因素,把分送盒设计成倒锥带曲面的双层交错式气动抽拉形状,实现夹取模块一次夹取,分送盒分层、分次投放功能。2、系统的硬件和软件设计,硬件设计根据控制系统的功能需求,采用PLC作为主控制器,利用气动控制、滚珠丝杆驱动,结合减速电机、步进电机以及各位置检测传感器硬件等来实现整个系统的功能,以及对各硬件进行了比较分析并选型;根据对机械手的动作过程分析及动作流程图,利用V4.0STEP7 Micro WIN SP9编程界面以及PLC中MAP库的部分功能模块进行了程序编写,实现传输带对火花塞盒的定位、夹取头的夹取和投放、分送盒间隔分次投放功能。3、试验过程及分析,先对系统单个模块进行试验,包括机械结构模块、气动控制模块、电控硬件模块的试验;然后再对现场整体实验平台进行试验,主要验证系统的可行性和可靠性,能否达到预定的目标,包括对传输带的自动定位、夹取头的夹取和释放、分送盒的间隔分次投放进行试验;实验结果表明:在对每两万个火花塞进行夹取时只有三个滑落现象,符合公司给定的万分之三的要求,且系统运行稳定可靠。