工業(yè)機械手答辯第一頁，共19頁。目錄頁CONTENTS一工業(yè)機械手簡介二結(jié)構(gòu)設(shè)計三液壓系統(tǒng)設(shè)計四PLC控制系統(tǒng)設(shè)計五總結(jié)六致謝第二頁，共19頁。一、工業(yè)機械手簡介定義工業(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。第三頁，共19頁。一、工業(yè)機械手簡介本設(shè)計功能功能：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，再送回自動線第四頁，共19頁。二、結(jié)構(gòu)設(shè)計裝配圖技術(shù)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(jié)構(gòu)型式：圓柱坐標型式10.整機重量：約180KG11.電源：220VAC/24VDC第五頁，共19頁。二、結(jié)構(gòu)設(shè)計基座旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)原理：由步進電機通過減速箱帶動基座的軸轉(zhuǎn)動，進而帶動上部旋轉(zhuǎn)第六頁，共19頁。二、結(jié)構(gòu)設(shè)計垂直升降結(jié)構(gòu)原理：液壓缸驅(qū)動垂直升降運動，大臂增設(shè)了四個空心導(dǎo)桿，成正四邊形布置。第七頁，共19頁。二、結(jié)構(gòu)設(shè)計水平伸縮結(jié)構(gòu)原理：液壓缸驅(qū)動水平伸縮運動，小臂增設(shè)了兩個導(dǎo)桿，與活塞桿一起構(gòu)成等邊三角形的截面形式，盡量增加其剛度。第八頁，共19頁。二、結(jié)構(gòu)設(shè)計機械手爪結(jié)構(gòu)原理：機械手手爪采用齒輪齒條式的手爪，驅(qū)動活塞往復(fù)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。第九頁，共19頁。三、液壓系統(tǒng)設(shè)計液壓系統(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)。第十頁，共19頁。三、液壓系統(tǒng)設(shè)計

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。第十一頁，共19頁。三、液壓系統(tǒng)設(shè)計水平伸縮液壓系統(tǒng)a.感應(yīng)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(yīng)輸出調(diào)制的流量和壓力。第十二頁，共19頁。三、液壓系統(tǒng)設(shè)計

豎直升降液壓系統(tǒng)原理：采用V2構(gòu)成的平衡回路向升降油缸下腔提供一定的排油背壓，以平衡重力負載第十三頁，共19頁。四、PLC控制系統(tǒng)設(shè)計

PLC連線圖第十四頁，共19頁。四、PLC控制系統(tǒng)設(shè)計

輸入輸出地址第十五頁，共19頁。四、PLC控制系統(tǒng)設(shè)計

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EM232第十六頁，共19頁。四、PLC控制系統(tǒng)設(shè)計

上下料過程機械手的每次循環(huán)都從原點位置開始動作第十七頁，共19頁。四、PLC控制系統(tǒng)設(shè)計

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(guān)，下降電磁閥斷電，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(guān)，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(guān)，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(guān)，上升電磁閥斷電，上升停止；——→P