工業(yè)機械手答辯PPT學習教案

1、會計學1 工業(yè)機械手答辯工業(yè)機械手答辯 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 第1頁/共20頁 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生產的機械化和自動化，能 在有害環(huán)境下操作以保護人身安全。 第2頁/共20頁 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

2、線上抓取未加工的工件，裝到數控機功能：機械手從自動線上抓取未加工的工件，裝到數控機 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 第3頁/共20頁 5 二、二、結構設計結構設計 裝配圖裝配圖 技術參數技術參數 1.水平伸縮位移：400mm 2.垂直升降位移：100mm 3.回轉速度：45/s 4.最大持重：30KG（可隨 液壓系統(tǒng)壓力適當增大） 5.驅動方式：電液混合驅 動 6.液壓油：石油基液壓油 7.控制方式：PLC 8.自由度數：3 9.結構型式：圓柱坐標型 式 10.整機重量：約180KG 11.電源：220VAC/24VDC 第4頁/共20頁 6

3、二、二、結構設計結構設計 基座旋轉結構基座旋轉結構 原理：由步進電機通過減速箱帶動基座的軸轉動，進而帶動上部旋轉 第5頁/共20頁 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。 7 第6頁/共20頁 8 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。 第7頁/共20頁 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，驅動活塞往復移動，通 過活塞桿端部齒條，

4、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定。 第8頁/共20頁 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，而速度的控制主要 采用節(jié)流調速，主要方式是采用比較簡單的節(jié)流閥來實現。 第9頁/共20頁 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 不同的調速閥，控制手爪 的緩慢抓取，迅速松開。 第10頁/共20頁 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

5、后，相應輸出調制的 流量和壓力。 第11頁/共20頁 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 第12頁/共20頁 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 第13頁/共20頁 15 四、四、PLC控制系統(tǒng)設計控制系統(tǒng)設計 輸入輸出地址輸入輸出地址 第14頁/共20頁 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。 考慮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

6、擬量 輸出模塊EM232 第15頁/共20頁 17 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 第16頁/共20頁 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

7、輸出高速脈沖，驅動機械手逆時針轉 動，當轉過90度到位后，PLC停止輸出脈沖，機械手停止轉 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啟動高速脈沖驅動機械手作順時針轉動，當轉過90度到 位后，PLC停止輸出脈沖，機械手停止轉動，機械手回到原點待 命； 機床進行加工。 第17頁/共20頁 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。本機械手能夠實現與數控機 床相配合，實現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，或對I/O重新分配，在控制程序中