【機械手】-機械手液壓系統(tǒng)說明書

---宋停云與您共享------宋停云與您共享---課程名稱： 機床電氣把握技術設計題目： 機械手液壓系統(tǒng)設計專 業(yè)：機械設計制造及其自動化班級：0804同學姓名: 覃瀟瀟 學 號: 0812110427指導老師: 吳吉平湖南工業(yè)高?？萍紝W院教務部制2011年6月19日---宋停云與您共享------宋停云與您共享---名目第一章前言 4其次章確定對液壓系統(tǒng)的工作要求 5第三章 擬定液壓系統(tǒng)原理圖 6液壓系統(tǒng)原理圖 6液壓系統(tǒng)電磁鐵動作挨次表 7液壓系統(tǒng)工作原理 8液壓系統(tǒng)特點分析 電氣系統(tǒng)原理圖 12電氣系統(tǒng)工作原理 13電氣系統(tǒng)特點分析 17第四章系統(tǒng)性能的驗算 18系統(tǒng)的壓力損失驗算 18系統(tǒng)的溫升驗算 18系統(tǒng)的其它驗算 18第五章心得體會 19第六章 20---宋停云與您共享------宋停云與您共享---[摘要]機械手是仿照人的手部動作，按給定程序、軌跡和要求實現(xiàn)自動抓取、搬運和操作的自動裝置。它特殊是在高溫、高壓、多粉塵、易燃、易爆、放射性等惡劣環(huán)境中，以及笨重、單調(diào)、頻繁的操作中代替人作業(yè)，因此獲得日益廣泛的應用。機械手一般由執(zhí)行機構、驅動系統(tǒng)、把握系統(tǒng)及檢測裝置三大部分組成，智能機械手還具有感覺系統(tǒng)和智能系統(tǒng)。本篇介紹的工業(yè)機械手屬圓柱坐標式、3[關鍵詞]機械手 液壓 電氣---宋停云與您共享------宋停云與您共享---第一章前言4～6---宋停云與您共享------宋停云與您共享---其次章確定對液壓系統(tǒng)的工作要求臂上升→手臂縮回→手腕回轉180→拔定位銷→手臂回轉95→插定位銷→手臂前伸→手臂中?！种杆砷_→手指閉合→手臂縮回→手臂下降→手腕回轉復位→拔定位銷→手臂回轉復位→待料，泵卸載。---宋停云與您共享------宋停云與您共享---第三章 擬定液壓系統(tǒng)原理圖液壓系統(tǒng)原理圖手臂升降缸手臂伸縮缸 手臂回轉缸 手指夾緊缸 手腕回轉缸 定位缸手臂升降缸---宋停云與您共享------宋停云與您共享---液壓系統(tǒng)電磁鐵動作挨次表動作挨次1Y2Y3Y4Y5Y6Y7Y8Y9Y10Y11Y12YK26插定位銷+++手臂前伸+++手指張開++++手指抓料+++手臂上升手臂縮回手腕回轉++++++++++拔定位銷+手臂回轉++插定位銷手臂前伸手臂中停++++++++手指張開手指閉合手臂縮回++++++++++手臂下降手腕反轉+++++++拔定位銷+手臂反轉待料卸載++++該液壓系統(tǒng)的特點歸納如下：1）6.3MPa，手臂升降及伸縮時由兩個泵同時供油，流量為手臂及手腕回轉，手指松緊及定位缸工作218，1.5～1.8MPa2）手臂的伸縮和升降接受單桿雙作用液壓缸驅動，手臂的伸出和升降速度1513111718、23243）執(zhí)行機構的定位和緩沖是機械手工作平穩(wěn)牢靠的關鍵。從提高生產(chǎn)率來該機械手手臂伸出、手腕回轉由死擋鐵定位保證精度，端點到達前發(fā)信號切---宋停云與您共享------宋停云與您共享---194）為使手指夾緊缸夾緊工件后不受系統(tǒng)壓力波動的影響，保證牢固地夾緊工件，接受了液控單向閥21的鎖緊回路。5）手臂升降缸為立式液壓缸，為支承平衡手臂運動部件的自重，接受了單向挨次閥12的平衡回路。液壓系統(tǒng)工作原理一.繼電器——接觸器把握線路JS01SB2SB2KM當要進行挨次動作時，繼電器工作挨次如下：1．插定位銷 按下SB1，繼電器KM線圈得電并自鎖得電，機械手的定位缸右移，到達極限位置時，插上定位銷。2．手臂前伸 當定位缸到達極限位置時，由于壓力繼電器達到動作壓力，這時壓力繼電器動作，這樣就使得k26閉合導通。同時由于5Y的導通，互鎖使得1Y會斷開。手臂伸縮缸開頭前伸，實現(xiàn)手臂前伸功能。3．1ST，導致繼電2k2K9Y1ST的閉合導通，手指開頭張開，實現(xiàn)手指張開功能。4．2ST，中1KK19Y5．手臂上升當?shù)竭_行程閥3ST3ST3Y1Y6.4ST，3Y6Y1Y7．手腕回轉當手臂伸縮缸向右縮到確定位置時觸動行程開關5ST，5ST斷開，6Y，1Y10Y8．拔定位銷當手腕回轉缸轉動到確定位置時觸動行程開關6ST，10Y失電斷開。12Y失電，K26失電；拔出定位銷。9．K261KT（此時定位銷已完全拔出1KT7Y10．插定位銷 當手臂回轉缸轉動到確定位置時會觸動行程開關 7ST，7Y失電，手臂停止回轉。同時12Y得電，K26得電，機械手的定位缸右移定位。---宋停云與您共享------宋停云與您共享---手臂前伸 當K26達到確定壓力后動作使得5Y得電閉合手臂伸縮缸開頭前伸，實現(xiàn)手臂前伸功能，同時由于5Y的失電使得1Y得電。12．手臂中停 當手臂伸縮缸觸動行程開關8ST，中間繼電器2K得電并自鎖，其動合觸點關閉，5Y失電，手臂中點。13.手指張開 觸動行程開關8ST閉合，9Y導通，手指張開。同時由于5Y的斷開1Y得電閉合。14．手指閉合 當手指夾緊缸向右滑動到確定位置時，觸動行程開關2ST，使得中間繼電器得電，觸點斷開，9Y失電，手指夾緊缸向左滑動，實現(xiàn)手指閉合。15．手臂縮回 當手指夾緊缸向左滑動到確定位置時，觸動行程開關3ST，使得6Y得電，手臂伸縮缸向右滑動實現(xiàn)縮回功能。手臂下降 當手臂伸縮缸向右滑動到確定位置時，觸動行程開關5ST，6Y4Y手腕反轉 當手臂升降缸下降到確定位置時，觸動行程開關9ST，11Y得電，手腕回轉缸開頭轉動，實現(xiàn)反轉功能。同時4Y失電斷開，1Y得電導通。6ST12YST10，11YK26K261KT8Y待料卸載 當手臂回轉缸轉到確定位置時，觸動行程開關11ST，若在待料區(qū)無物料，12ST動作，2Y得電，實現(xiàn)待料卸載。若有料將循環(huán)動作。二.低壓電器的選擇對于電氣元件的選擇，在選擇時我們應留意以下幾點：（3）.把握元器件預期的工作環(huán)境及供應狀況，如防油，防塵，貨源等。---宋停云與您共享------宋停云與您共享---1.按鈕按鈕通常是用來短時間接通或斷開小電流把握電路的開關。2.低壓開關低壓開關主要包括如下幾種。1)刀開關500V10AHDHS2)組合開關組合開關主要是作為電源引入開關，所以也稱電源隔離開關。它可以啟停5KW101.5~2.5HZ-1010A，25A，60A100A380V220V3)限位開關（行程開關）限位開關是依據(jù)生產(chǎn)機械運動的行程位置而動作的小電流開關。它的選用LX2JLXK-111型微動開關等。對于要求動作快，靈敏度高的行程把握，可接受接近開關。接近4)自動開關1.73.接觸器的選用（直流或溝通溝通接觸器的選擇主要考慮主觸點的額定電流、額定電壓、線圈電壓等。---宋停云與您共享------宋停云與您共享---溝通接觸器主觸點的額定電壓一般按高于線路額定電壓來確定。380V接觸器掛念觸點的數(shù)量、種類滿足線路的需要。4.繼電器的選用1）一般繼電器的選用2）時間繼電器的選擇可達0.4s～180s）時間繼電器型式多樣，各具特點，選擇時應從以下幾方面考慮。3）熱繼電器的選擇熱繼電器結構形式的選擇。星形連接的電動機可以選擇兩相或三相結構的熱繼電器，三角形連接的電動機應當選擇帶斷相疼惜裝置的三相結構熱繼電器。依據(jù)以上步驟及參考資料的查找，制定了本課程設計中繼電器元件表。（見表3-1）符號名稱表3-1 壓力機電氣元件表型號 規(guī)格數(shù)量M異步電動機JO2－21－4 1.1KW380V2.67A1410R/MIN1FR1熱繼電器JR16B－20 3.5A2.67A1FU1熔斷器RL1－15 15A1K中間接觸器JZ7－44 線圈電壓127V 5A25KM溝通接觸器CJ10－5 線圈電壓127V 40A1SB把握按鈕LA10 黑色3KT0KT1時間繼電器JZ7-1A 5A380V/1272ST行程開關JLXK1-311 20N18液壓系統(tǒng)特點分析：⑴系統(tǒng)接受雙聯(lián)泵供油，手臂升降及伸縮時由兩個泵同時供油；手臂回轉、218，使之獲得穩(wěn)定的壓力。⑵手臂的伸縮和升降接受單桿雙作用液壓缸驅動，手臂的升降和伸縮速度分---宋停云與您共享------宋停云與您共享---15、13、111718，2324⑶執(zhí)行機構的定位和緩沖是機械手工作平穩(wěn)牢靠的關鍵。從提高生產(chǎn)率來192112電氣系統(tǒng)原理圖---宋停云與您共享------宋停云與您共享---SQ2SQ2X2X3X4SQ5X5SQX6SQX7SQX8SQ9SQ3SQ4CLY1Y2Y3Y4Y5Y6Y7Y8X9SQ10SQX11SQ12F2X13COMPY10Y11Y12Y13COM1Y2Y3Y4Y5Y6Y7Y8Y9Y10Y11Y12Y13Y工業(yè)機械手電氣系統(tǒng)圖電氣系統(tǒng)工作原理一.工作過程原理1.插定位銷（1Y、12Y）12K1Y、2YKMM當棒料到達待上料位置時，撞上行程開關12ST,12ST閉合，使中間繼電器12K---宋停云與您共享------宋停云與您共享---2Y11K12Y2.手臂前伸（5Y、12Y）KP6ST5K5Y3.手指張開（1Y、9Y、12Y）經(jīng)確定時間，手臂伸縮缸上的碰塊遇到行程開關4ST,4ST閉合，中間繼電器4K得電，其常開觸點閉合，電磁鐵9Y得電，實現(xiàn)手指張開。4.手指抓料（1Y、12Y）經(jīng)確定時間，手指夾緊缸上的碰塊遇到行程開關5ST,5ST閉合，中間繼電器4K斷電，其常開觸點斷開，電磁鐵9Y斷電，實現(xiàn)手指抓料。5.手臂上升（3Y、12Y）經(jīng)確定時間，手指夾緊缸上的碰塊遇到行程開關2ST,2ST閉合，中間繼電器2K得電，其常開觸點閉合，電磁鐵3Y得電，實現(xiàn)手臂上升。6.手臂縮回（6Y、12Y）經(jīng)確定時間，手臂升降缸上的碰塊遇到行程開關7ST,7ST閉合，中間繼電器6K得電，其常開觸點閉合，電磁鐵6Y斷電，實現(xiàn)手臂縮回。7.手腕回轉（1Y、10Y、12Y）經(jīng)確定時間，手臂伸縮缸上的碰塊遇到行程開關8ST,8ST閉合，中間繼電器7K得電，其常開觸點閉合，電磁鐵10Y得電，實現(xiàn)手腕回轉。8.拔定位銷（1Y）11ST,11ST10K12Y8ST7K斷電，其常開觸點斷開，電磁鐵10Y斷電，實現(xiàn)拔定位銷。9.手臂回轉（1Y、7Y）KP10ST9K7Y10.插定位銷（1Y、12Y）,1。11.手臂前伸（5Y、12Y）,7。12.手臂中停（12Y）6ST，5K5Y13.手指張開（1Y、9Y、12Y）,3。---宋停云與您共享------宋停云與您共享---14.手指閉合（1Y、12Y）,4。15.手臂縮回（6Y、12Y）,6。17.手臂下降（4Y、12Y）3ST，3ST8K4Y18.手腕反轉（1Y、11Y、12Y）經(jīng)確定時間，手臂升降缸上的碰塊遇到行程開關9ST,9ST閉合，中間繼電器8K11Y3K1Y19.拔定位銷（1Y）,8。20.手臂反轉（1Y、8Y）KP11ST10K8Y21.待料卸載（1Y、2Y）11ST10K8Y2Y二.可編程把握器PLC把握系統(tǒng)的設計1.可編程把握器把握系統(tǒng)設計的基本原則。在設計可編程把握器系統(tǒng)時，應遵循以下基本原則:1）最大限速地滿足把握要求2）保證系統(tǒng)平安牢靠3）力求簡潔，經(jīng)濟，使用與修理便利4）適應進展的需要適當考慮到今后把握系統(tǒng)進展和完善的需要。三．可編程把握器系統(tǒng)設計的步驟1．分析被控對象并提出把握要求在設計繼電器-接觸器的時候我們已經(jīng)對壓力機液壓系統(tǒng)的動作要求和功能進行了具體的分析，確定了其把握方案并擬訂了任務書。---宋停云與您共享------宋停云與您共享---2.確定輸入/輸出設備SB1，SB2，SB3，183.選擇可編程把握器1912/輸出點數(shù)，類型及把握要求，同時考慮到維護，改造和經(jīng)濟性等諸多因素，由參考資料[1]表5-1選擇可編程把握器型號為FX2N 48MR-001，共有24個輸入點，24個輸出點，可滿足把握要求。4.軟件編制PLCPLC4-1.步序指令步序表4-1 系統(tǒng)指令表指令 步序指令步序指令0LD800228RSTY1 56RSTY784SETS361LDX1229SETY3 57SETY1285STLS362SETS2030LDX4 58LDX1386RSTY43LDX1231SETS26 59SETS3187SETY14SETS2132STLS26 60STLS3188SETY115STLS2033RSTY3 61RSTY189LDX106SETY234SETY1 62SETY590SETS377STLS2135LDX5 63LDX891STLS378SETY1236SETS27 64SETS3292RSTY119SETY137STLS27 65STLS3293RSTY1210LDX1338RSTY6 66RSTY594LDIX1311SETS2239SETY1 67SETY195SETS3812STLS2240SETY10 68SETY996STLS3813RSTY141LDX6 69LDX297OUTT214SETY542SETS28 70SETS3398K15LDX143STLS28 71STLS3399LDT216SETS2344RSTY10 72RSTY9100SETY817STLS2345RSTY12 73LDX3101LDX1118RSTY546LDIX13 74SETS34102SETS3919SETY147SETS29 75STLS34103STLS3920SETY948STLS29 76RSTY1104RSTY821LDX249OUTT1 77SETY6105LDIX1222SETS2950K 78LDX5106SETY223STLS2951LDT1 79SETS35107LDX1224RSTY952SETY7 80STLS35108SETS2125LDX353LDX7 81RSTY6109RET26SETS2554SETS30 82SETY4110END27STLS2555STLS30 83LDX9---宋停云與您共享------宋停云與您共享---電氣系統(tǒng)特點分析：ST的觸點閉合而發(fā)出信號或依據(jù)每一步的動作預設停留時間。K來實現(xiàn)，受發(fā)指令的完成方式為機⑶機械手除能實現(xiàn)自動循環(huán)外，還設有調(diào)整電路，可通過手動按鈕SB進行單個動作調(diào)試。3K4K5K6K7K8K9K10K等九個中間繼電器全部不通電（全部液壓缸不動作）12K1Y、2Y得電，大、（即任一液壓缸動作12K則斷電，2K、3K、5K、6K中任意一個通電（即手臂升降，手臂伸縮，大泵則停止卸載。K升壓發(fā)令，一方面由常開觸點接通手臂升降、手臂伸縮、手指松夾、12Y9K手臂回轉）的常閉觸頭和定位插銷）的常開觸頭，這些互鎖措施保證了任何狀況下手臂回轉只在拔定位銷之后進行。Y的線圈兩邊各串聯(lián)了一個---宋停云與您共享------宋停云與您共享---第四章系統(tǒng)性能的驗算系統(tǒng)的壓力損失驗算系統(tǒng)的溫升驗算在液壓傳動中，壓力損失和溢流、泄漏的能量損失，絕大部分變?yōu)闊崮?，致系統(tǒng)的其它驗算---宋停云與您共享------宋停云與您共享---第五章心得體會盡管這次作業(yè)的時間是漫長的,過程是曲折的,但我的收獲還是很大的.不僅---宋停云與您共享------宋停云與您共享---第六章陳奎生.液壓與氣壓傳動.武漢：武漢理工高校出版社，2000許福玲,陳光明.液壓與氣壓傳動.北京：機械工業(yè)出版社,2000陳大先.機械設計手冊（4）.北京：化學工業(yè)出版社，2002