工業(yè)機械手答辯

1、工業(yè)機械手設計工業(yè)機械手設計答辯人：答辯人：導導 師：師：時時 間：間：專專 業(yè)：業(yè)：2目錄頁目錄頁CONTENTSCONTENTS一一工業(yè)機械手簡介工業(yè)機械手簡介二二結構設計結構設計三三液壓系統(tǒng)設計液壓系統(tǒng)設計四四PLC控制系統(tǒng)設計控制系統(tǒng)設計五五總結總結六六致謝致謝3一、一、工業(yè)機械手簡介工業(yè)機械手簡介 定義定義 工業(yè)機械手是一種可以模仿人手和臂的某些動作，用以按固定程序抓取、搬運物件或操作工具的自動操作裝置。它可代替人的繁重勞動以實現(xiàn)生產(chǎn)的機械化和自動化，能在有害環(huán)境下操作以保護人身安全。4一、一、工業(yè)機械手簡介工業(yè)機械手簡介 本設計功能本設計功能 功能：機械手從自動線上抓取未加工的工件

2、，裝到數(shù)控機功能：機械手從自動線上抓取未加工的工件，裝到數(shù)控機 床或加工中心上，加工完成后，再送回自動線床或加工中心上，加工完成后，再送回自動線5二、二、結構設計結構設計裝配圖裝配圖技術參數(shù)技術參數(shù)1.水平伸縮位移：400mm2.垂直升降位移：100mm3.回轉(zhuǎn)速度：45/s4.最大持重：30KG（可隨液壓系統(tǒng)壓力適當增大）5.驅(qū)動方式：電液混合驅(qū)動6.液壓油：石油基液壓油7.控制方式：PLC8.自由度數(shù)：39.結構型式：圓柱坐標型式10.整機重量：約180KG11.電源：220VAC/24VDC6二、二、結構設計結構設計基座旋轉(zhuǎn)結構基座旋轉(zhuǎn)結構原理：由步進電機通過減速箱帶動基座的軸轉(zhuǎn)動，進而

3、帶動上部旋轉(zhuǎn)二、二、結構設計結構設計垂直升降結構垂直升降結構原理：液壓缸驅(qū)動垂直升降運動，大臂增設了四個空心導桿，成正四邊形布置。78二、二、結構設計結構設計水平伸縮結構水平伸縮結構原理：液壓缸驅(qū)動水平伸縮運動，小臂增設了兩個導桿，與活塞桿一起構成等邊三角形的截面形式，盡量增加其剛度。9二、二、結構設計結構設計機械手爪結構機械手爪結構原理：機械手手爪采用齒輪齒條式的手爪，驅(qū)動活塞往復移動，通過活塞桿端部齒條，中間齒輪及扇形齒輪使手爪張開或閉合。手爪的最小開度由加工工件的直徑來調(diào)定。10三、三、液壓系統(tǒng)設計液壓系統(tǒng)設計 液壓系統(tǒng)總覽液壓系統(tǒng)總覽原理： 方向控制采用電磁換向閥來實現(xiàn)，而速度的控制主

4、要采用節(jié)流調(diào)速，主要方式是采用比較簡單的節(jié)流閥來實現(xiàn)。11三、三、液壓系統(tǒng)設計液壓系統(tǒng)設計 手爪液壓系統(tǒng)手爪液壓系統(tǒng)原理：運用兩個節(jié)流效果不同的調(diào)速閥，控制手爪的緩慢抓取，迅速松開。12三、三、液壓系統(tǒng)設計液壓系統(tǒng)設計 水平伸縮液壓系統(tǒng)水平伸縮液壓系統(tǒng)a.感應式位移傳感器:反饋水平方向的位移。b.電液伺服閥:接受模擬電信號后，相應輸出調(diào)制的流量和壓力。13三、三、液壓系統(tǒng)設計液壓系統(tǒng)設計 豎直升降液壓系統(tǒng)豎直升降液壓系統(tǒng)原理：采用V2構成的平衡回路向升降油缸下腔提供一定的排油背壓，以平衡重力負載14四、四、PLC控制系統(tǒng)設計控制系統(tǒng)設計 PLC連線圖連線圖15四、四、PLC控制系統(tǒng)設計控制系統(tǒng)

5、設計 輸入輸出地址輸入輸出地址16四、四、PLC控制系統(tǒng)設計控制系統(tǒng)設計 細部細部機械手的操作方式分為手動操作和自動操作兩種工作方式可以選擇?？紤]到位移傳感器和伺服放大器工作采用的都為模擬量，故增加一個模擬量輸出模塊EM23217四、四、PLC控制系統(tǒng)設計控制系統(tǒng)設計 上下料過程上下料過程機械手的每次循環(huán)都從原點位置開始動作18四、四、PLC控制系統(tǒng)設計控制系統(tǒng)設計 上下料細節(jié)上下料細節(jié) 從原點開始，按下啟動鍵，且有上下料命令，則水平液壓缸開始前伸并進行伺服定位，前伸到位后，停止前伸； 下降電磁閥通電，同時手爪液壓缸電磁閥也通電，機械手下降，同時張開手爪，下降到位后碰到下限行程開關，下降電磁閥

6、斷電，下降停止，同時手爪夾緊，抓住工件； 上升電磁閥通電，機械手開始上升，上升到位后，碰到上限位開關，上升電磁閥斷電，上升停止； PLC開始輸出高速脈沖，驅(qū)動機械手逆時針轉(zhuǎn)動，當轉(zhuǎn)過90度到位后，PLC停止輸出脈沖，機械手停止轉(zhuǎn)動； 接著下降電磁閥通電，機械手下降，下降到位后，碰到下限行程開關，下降電磁閥斷電，下降停止，機械手到達卡盤中心高度； 機械手開始水平定位后縮，將工件裝入機床卡盤； 當工件裝入到位后，卡盤收緊； 機械手松開手爪，準備離開； 接著上升電磁閥通電，機械手開始上升，上升到位后，碰到上限位開關，上升電磁閥斷電，上升停止； PLC啟動高速脈沖驅(qū)動機械手作順時針轉(zhuǎn)動，當轉(zhuǎn)過90度到位后，PLC停止輸出脈沖，機械手停止轉(zhuǎn)動，機械手回到原點待命； 機床進行加工。19五、五、總結總結 在滿足系統(tǒng)工藝要求的前提下，將機械手系統(tǒng)中相對獨立的環(huán)節(jié)采用高性價比且相對簡潔的結構形式和控制系統(tǒng)，采用模塊化設計，大量采用標準化、模塊化的通用元配件。本機械手能夠?qū)崿F(xiàn)與數(shù)控機床相配合，實現(xiàn)加工過程中上下料的自動化、無人化。而且，只要把手爪的結構稍作改變,就可實現(xiàn)多種工件的自動上料。 機械手采用可編程序控制器控制,可以實行手動調(diào)整、手動及自動控制。PLC有較高的靈活性，當機械手工藝流程改變時，只要對I/O點的接線稍作修改，或?qū)/O重