PLC控制的電液換向閥 機械手設計

摘要：機械手是一種流行的可以自動化的設備裝置。它可以效仿人們使用的全過程，依照大家預置的程序流程、運作運動軌跡或其它方法爬取、裝卸搬運工件或控制別的機械設備設備。在如今的具體制造中，機械手的使用案例愈來愈多，對智能機器人的分析具備很高的科技含量。新技術應用的迅速進步使大家從這當中獲取越來越多的益處。機械手的設計方案位移在直角坐標下由齒輪油推動，由液壓油缸、控制閥、油泵和機油箱功效。PLC控制的電液換向閥根據(jù)其汽缸的進油口控制，進而控制機械手的平行線位移健身運動。在這方面，完成了自動化，提升了生產率。關鍵詞：框架結構BasedonthePLCmanipulatorcontroldesignAbstract：Amanipulatorisapopularpieceofequipmentthatcanbeautomated.Itcanimitatethewholeprocessofpeople'suse,crawling,loadingandunloadingworkpiecesorcontrollingothermechanicalequipmentaccordingtoyourpresetprogramflow,operationtrajectoryorothermethods.Intoday'sspecificmanufacturing,therearemoreandmoreusecasesofmanipulators,andtheanalysisofintelligentrobotshasahightechnologicalcontent.Therapidprogressintheapplicationofnewtechnologiesallowseveryonetoobtainmoreandmorebenefitsfromit.ThedesignschemeofthemanipulatordisplacementisdrivenbygearoilinCartesiancoordinates,andisoperatedbyhydrauliccylinder,controlvalve,oilpumpandoiltank.Theelectro-hydraulicreversingvalvecontrolledbyPLCiscontrolledaccordingtotheoilinletofitscylinder,therebycontrollingtheparallellinedisplacementfitnessmovementofthemanipulator.Inthisregard,automationisaccomplished,increasingproductivity.Keywords:library;pilefoundation;framestructure目錄29950第１章緒論 擬定液壓系統(tǒng)原理圖明確提出了液壓系統(tǒng)電路原理圖，主要包含2個層面：一是基本上液壓機回路的挑選；二是選擇液壓系統(tǒng)的基本上回路。對低輸出功率、低轉速比、運作穩(wěn)定性的標準不高，因此節(jié)流閥變速回路的選用一般采用加藥泵節(jié)流閥變速系統(tǒng)軟件。系統(tǒng)運動回路的設計X方向伸縮式健身運動的效率較小，由于規(guī)定操縱一個方向的反復運動，因此這種部位的三位四通電磁閥操縱總流量的挑選。由于正往復運動速率相同，但活塞桿-缸腔流的截面不一樣，達到不一樣的規(guī)定。調壓閥用以操縱安裝在吸油桿內壁的進液總流量。殊不知，當沒有桿進制動氣室時，就不用用調速閥來操縱總流量。因此選用并接時，機械臂在X方向的偏移是一個不知道的節(jié)流閥和調速閥。因此用真空電磁閥操縱PLC的流入，從而操縱液壓機回路的伸縮式。當閘閥處在中心位子時，伸縮式缸終止挪動。Y方向運動回路的設計方案Y方向的滾動速率小，可是要支撐點全部機械臂，支撐點凈重也非常大。為了避免液壓機沖擊性，必須一個緩存設備，逆止閥的工作壓力在流回管內獲得緩存。三位四通電磁閥也用以控制流入。由于前行和倒退運動速率相同，但活塞桿缸徑流量動的截面不一樣，因此有不一樣的規(guī)定。控制閥座腔的油孔用以控制油的注入。可是沒有桿插進紋孔，因此不用控制調速閥的總流量。因而，當逆止閥和速率控制閥并接時，Y方向上的偏移方向是不確定性的。因而，電磁線圈PLC控制真空電磁閥、流入和液壓系統(tǒng)的滾動。當閘閥到位時，橫著運動終止。Z向調節(jié)運動電源電路的設計方案速率一樣的Z向運動由Z向運動控制，因此三位四通電磁閥控制總流量。由于往前和向后運動以同樣的速率運作，液壓缸和活塞的隨意腔在不一樣的地區(qū)導致差異的進剩余油。含有桿腔的端口號必須控制閥來控制油排。與此同時，無桿插進無油腔的總流量控制閥必須一個節(jié)流閥和一個控制閥并接應用。機械臂在Z方向上的偏移是因為這類可變性。在PLC控制的真空電磁閥中，液壓油缸由流入和運動控制。當閘閥處在中心位子時，運動終止。夾持缸姿勢電源電路的設計方案三位四通電磁閥用以控制總流量。與上邊相近，單獨伸縮式汽缸反方向運動夾持產品工件時，手指頭的鎖緊力要維持。因而，在箱體的無桿進油孔安裝閥門來維持工作壓力。擬定液壓系統(tǒng)原理圖液壓執(zhí)行元件及各回路基本確定后，經過綜合考慮，整理后的液壓系統(tǒng)如圖所示：伸縮缸液壓圖如下：圖5-1伸縮缸液壓圖升降缸液壓圖如下：圖5-2升降缸液壓圖橫移缸液壓圖如下：圖5-3橫移缸液壓圖液壓元件的選擇選擇液壓泵確定液壓泵的最大工作壓力(7.1)式中，液壓缸或液壓馬達工作腔的最大工作壓力從液壓泵出口到液壓馬達或液壓缸入口處的總管路損失初算時可以按經驗數(shù)據(jù)選取，當管路簡單的可選，管路復雜時，進油口有調速閥的取確定液壓泵的流量(7.2)式中，考慮系統(tǒng)泄漏和溢流閥保持最小溢流量的系數(shù)通常取,此處取液壓缸或液壓馬達所需最大流量對于液壓缸為根據(jù)液壓泵的最大工作壓力選擇液壓泵的類型，根據(jù)液壓泵的流量確定液壓泵的規(guī)格，查液壓技術手冊，可選取定量葉片泵查表選擇型，，轉速為確定液壓泵驅動電機功率電機功率計算公式為(7.3)液壓泵最大工作壓力，壓力損失，則查液壓技術手冊表確定，，則查產品樣表，選用電機，功率為。選擇輔助元件油管的規(guī)格尺寸一般由它所連接的液壓元件接口處尺寸決定，液壓缸進出油管則按輸入，排出的最大流量計算。管道內徑按公式(7.4)根據(jù)前面的表格數(shù)值當油液在油管中流速取，算的和液壓缸無桿缸和有桿缸相連的油管內徑分別為：伸縮缸：按《液壓技術手冊》表選取內徑為,外徑為12升降缸：按《液壓技術手冊》表選取內徑為，外徑為橫移缸：按《液壓技術手冊》表選取內徑為，外徑為24.6確定油箱的容量油箱中的液壓系統(tǒng)的主要功能是存儲和循環(huán)體系為油和和傳播產生的熱量，送出混合油液的氣體中熱量的，提供用于安裝的系統(tǒng)組件，燃料容量，即油面高度的地方是罐高的有效容積的80％時的郵箱，根據(jù)液壓系統(tǒng)，熱平衡原理的加熱來計算。對于一般的情況下，燃料箱的體積可通過液壓泵的額定流量來估計。，油箱的容積V（單位為L）可依下式估算(7.5)式中，為與系統(tǒng)壓力有關的經驗數(shù)字：一般低壓系統(tǒng)，一般中壓系統(tǒng)，高壓系統(tǒng)此系統(tǒng)為低壓系統(tǒng)，取，又已知，則按《液壓技術手冊》表，選取標準值液壓閥的選擇通過以下的計算和校核，初步決定使用以下液壓元件，在經濟性和安全性方面都能滿足要求，將選擇的元件的型號及規(guī)格填入下表：表6-1液壓元件的型號及其規(guī)格序號元件名稱通過流量型號規(guī)格1油箱60L2定量葉片泵YB1-50型6.3MPa,15L/min3溢流閥YFL-20B0.5-0.7MPa10通徑4行程開關5調速閥1.68L/min2FRM5-20/35通徑6單行閥1.68L/minS8A1開啟壓力0.5MPa7調速閥12L/min2FRM10-20/1010通徑8三位四通WE型9.138L/minWE55通徑電磁換向閥依據(jù)閘閥的工作中壓力和具體流量挑選閘閥元器件。較大流量由液壓油泵挑選，調壓閥的選用務必確保最少平穩(wěn)流量能達到執(zhí)行規(guī)定或最少平穩(wěn)速率。調壓閥的流量應超過具體流量，必需時可容許低于20%的瞬間過流量。液壓閥門的選用主要是依據(jù)閥的工作中壓力和借助閥的流量。這兒系統(tǒng)軟件的工作中壓力小，流量也小，因此采用低電壓小流量的閘閥。在液壓傳動系統(tǒng)中，三個液壓油缸由三個三位四通電液換向閥換相，機械手可以圓滿完成規(guī)定的實際操作。液壓換向閥由PLC控制的電磁線圈開啟和關掉。根據(jù)調整和操縱油排，節(jié)流閥做為壓力控制回路的一部分用于保持調壓閥的運作速率，調速閥維護液壓油缸。液壓系統(tǒng)的性能驗算事實上，油是黏性的，因此當發(fā)熱量、壓力和熱量的損失是供熱特性的動能損失，進而使液壓裝置的氣溫更高一些時，液態(tài)流動性導致的壓力損失包含兩一部分，一是沿路壓力，二是部分壓力?；赜吐穳毫p失的驗算因為操作系統(tǒng)中油道較多，Y軸橫移液壓油缸的姿勢控制回路管道損失比較大，因此關鍵強度校核橫移液壓油缸的管道損失。假定管路長短為，由于管路公稱直徑為，流量為，轉換成機械潤滑油，正常的往右邊健身運動的黏度為，油的密度為。因此管路中油的具體流量為：所以油在管中的實際流速為：（8.1)(8.2)所以油在油管中位層流狀態(tài)，其行程阻力系數(shù)為：(8.3)回路壓力損失為：(8.4)局部壓力損失驗算部分壓力損失包含根據(jù)管路和三通接頭的部分壓力損失，及其根據(jù)調壓閥的部分壓力損失。但因為前面一種的損失遠低于后面一種，這兒主要是測算調壓閥的部分壓力損失，而忽視管路損失。從平面圖可以看得出，從軸向柱塞泵的出入口到伸縮式液壓缸的進油口，要通過電液換向閥、調速閥、調速閥、電磁換向閥。電液換向閥額定值流量14L/min，額定壓力損失0.2MPa，調速閥額定值流量12L/min，額定壓力損失6L/min，額定值壓力損失0.2MPa，電液換向閥額定值流量8L/：重要連接部位螺釘強度的校核聯(lián)接螺釘關鍵用在一些不常常拆裝的場所，承受力不可以很大。是一種只必須螺絲(有時候可以加密封圈)不用螺帽的聯(lián)接，因此構造也是最容易的。z方位往上動載荷為788.58N，一般地腳螺栓組和軸座固定不動聯(lián)接。針對一般螺釘連接，應保證聯(lián)接面中間的較大滑動摩擦力務必大于或等于聯(lián)接扭矩后的側面負載：(8.7)由此得預緊力為：=1682.25（N）(8.8)式中：f——接合面的摩擦系數(shù)，查機械設計表5-5；i——接合面面數(shù)；——防滑系數(shù)，=1.1~1.3。由于所選擇的氣缸提供的連接的螺釘大小為M6，校核其危險截面的拉伸強度條件為：(8.9) =95.54（Mpa）查機械設計表5-8螺栓等級表格里最低等級3.6的抗拉強度極限=300（MPa）。故符合條件.PLC控制系統(tǒng)的設計設計該機械手控制程序根據(jù)參考文獻設計如下:機械手傳送示意及操作面板圖，如圖所示。圖8-1機械手傳送示意及操作面板圖PLC機械手控制程序設計表8-1機械手傳送系統(tǒng)輸入和輸出點分配表名稱代號輸入名稱代號輸入名稱代號輸出啟動SB1I2.6夾緊SB5I1.1電磁閥下降Q0.0I1.0下限行程SQ1I0.1放松SB6I0.7電磁閥夾緊Q0.1I1.2上限行程SQ2I0.2上升SB7I0.5電磁閥上升Q0.2I0.5右限行程SQ3I0.3下降SB8I0.0電磁閥右行Q0.3I0.3左限行程SQ4I0.4左移SB9I0.6電磁閥左行Q0.4I0.4停止SB2I2.7右移SB10I1.1單步SB12I2.2手動操作SB3I2.0回原點SB11I2.1連續(xù)操作SB4I2.4單周SQ5I2.3圖8-2PLC原理接線圖工作模式：該電腦操作系統(tǒng)有五種工作模式：手動式、單循環(huán)、斷點調試、持續(xù)和回到原點。在手動式工作模式下，用相匹配于I0.5~I1.2的六個按鍵分別獨立操縱機械手的調節(jié)、上下挪動和延展性挪動。在單循環(huán)工作模式下，按住運行按鍵I2.6后，從原始步M0.0逐漸，機械手依照次序作用圖3的要求，進行一個循環(huán)系統(tǒng)工作中后，回到并終止在原始步。下降下降夾緊上升右行下降松開上升左行M0.7·I0.4M0.7·I0.4M0.7·I0.4M0.7·I0.4周期與左限位連續(xù)與左限位圖8-3機械手按順序功能圖持續(xù)方式，在默認設置下，按住運行按鍵，機械手從第一步逐漸裝卸搬運工件，隨后反復一個工作中循環(huán)系統(tǒng)。按住終止按鍵不容易馬上停止工作。工作中一段時間后，系統(tǒng)軟件會回到并終止在原始流程。斷點調試方式下，從原始步逐漸，按開始鍵，系統(tǒng)軟件將轉換到下一步。達到目標后，它會自行停止工作，停在一步，隨后按play鍵前進一步。斷點調試工作模式常見于系統(tǒng)軟件調節(jié)。釋放出來后，操縱器坐落于頂端和左邊，這也是操作系統(tǒng)的原點。在單循環(huán)、持續(xù)和斷點調試實際操作以前，系統(tǒng)軟件處在原點。假如標準不符合，可以挑選回原點工作中，隨后按起動按鍵I2.6，使系統(tǒng)回原點。在原點情況下，次序作用圖上的起始流程M0.0為on，實行程序段“回到原點”。在別的三種工作模式下實行“全自動”程序段。機械手操縱應用工具實用程序用以解決以多種方法實行的每日任務，并在不一樣的工作模式中間轉換。當行程開關I0.4的常閉點和常閉觸點時，上行程開關I0.2被實際操作并釋放出來，Q0.1被聯(lián)接在串聯(lián)電路中，原點標準M0.5變成on。當手處在原點情況(M0.5)且可執(zhí)行程序運行(SM0.1是)時，系統(tǒng)軟件將手動式或全自動回到原點情況(或I2.0I2.0打開)，并提前準備與要設定的位子的激話相對性應的斷點調試、單循環(huán)和持續(xù)方式的起始流程。假如M0.5關掉，M0.0將校準，原始流程將失效。不可以按start鍵進到流程M2.0，電腦操作系統(tǒng)不會再處在斷點調試或單循環(huán)方式。圖8-4公用程序當體系處在手動式方式時，務必如下圖4所顯示，除開在原始流程(M2.0M2.7)校準相對應的外界儲存器位，即當系統(tǒng)軟件從全自動方式變成手動式方式，隨后回到自啟動時，很有可能會發(fā)現(xiàn)異常流程并運作，造成操作失誤。在間歇性方式下，I2.4通常僅有接觸點合閉，標示指示儀M0.7校準的持續(xù)運行狀態(tài)。PLC手動式程序流程一種是手動式程序流程，確保系統(tǒng)的可靠運作。在手動式設定一些必不可少的互鎖的歷程中，設定了升高線和降低線中間及其上下線間的互鎖，以避免2個反過來作用的輸出與此同時開啟。另一種是用行程開關I0.1~I0.4來限定機械手的挪動