转运机械手设计说明书讲解.docx
- 文档编号:2048365
- 上传时间:2022-10-26
- 格式:DOCX
- 页数:15
- 大小:323.36KB
转运机械手设计说明书讲解.docx
《转运机械手设计说明书讲解.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《转运机械手设计说明书讲解.docx(15页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
转运机械手设计说明书讲解
转运机械手设计
说明说
系部:
自动化系
专业班级:
11电气302
学生姓名:
叶贵炳39
二O一三年六月
前言
机械工业是国民的装备部,是为国民经济提供装备和为人民生活提供耐用消费品的产业。
不论是传统产业,还是新兴产业,都离不开各种各样的机械装备,机械工业所提供装备的性能、质量和成本,对国民经济各部门技术进步和经济效益有很大的和直接的影响。
机械工业的规模和技术水平是衡量国家经济实力和科学技术水平的重要标志。
因此,世界各国都把发展机械工业作为发展本国经济的战略重点之一。
工业机械人是近几十年发展起来的一种高科技自动化生产设备。
转运机械手是工业机器人的一部分。
它的特点是可通过编程来完成各种预期的搬运任务。
机械手是在机械化,自动化生产过程中发展起来的一种新型装置。
在现代生产过程中,机械手被广泛的运用于自动生产线中,机械人的研制和生产已成为高技术邻域内,迅速发展起来的一门新兴的技术,它更加促进了机械手的发展,使得机械手能更好地实现与机械化和自动化的有机结合。
机械手虽然目前还不如人手那样灵活,但它具有能不断重复工作和劳动,不知疲劳,不怕危险,抓举重物的力量比人手力大的特点,因此,机械手已受到许多部门的重视,并越来越广泛地得到了应用。
机械手技术涉及到力学、机械学、电气液压技术、自动控制技术、传感器技术和计算机技术等科学领域,是一门跨学科综合技术。
机械手是一种能自动化定位控制并可重新编程序以变动的多功能机器,它有多自由度,可用来搬运物体以完成在各个不同环境中工作。
一转运机械手
1.1转运机械手基本介绍----------------------1
二机械手气动系统基本部件
2.1执行元件--------------------------------2
2.2控制元件--------------------------------3
2.3辅助元件--------------------------------4
2.4气动系统图------------------------------4
三机械手电气控制
3.1基本电气元件----------------------------5
3.2操作面板布置----------------------------6
3.3PLC的选择-----------------------------7
3.4电气系统设计----------------------------7
3.4.1输入/输出编址表----------------------7
3.4.2电气线路图-----------------------------8
3.5控制程序设计----------------------------10
3.5.1控制流程图-----------------------------10
3.5.2程序梯形图-----------------------------10
四结论
一转运机械手
1.1转运机械手基本介绍
气动机械手是能模仿人手和臂的某些动作功能,用以按固定程序抓取、搬运物件或操作工具的自动操作装置。
它可代替人的繁重劳动以实现生产的机械化和自动化,能在有害环境下操作以保护人身安全,因而广泛应用于机械制造、冶金、电子、轻工和原子能等部门。
机械手的机械结构由气缸、气爪和连接件组成,可按预定轨迹运动,实现对工件的抓取、搬运和卸载。
气动部分的设计主要是选择合适的控制阀,设计合理的气动控制回路,通过控制和调节各个气缸压缩空气的压力、流量和方向来使气动执行机构获得必要的力、动作速度和改变运动方向,并按规定的程序工作。
气动机械手的特点:
其驱动系统通常采用通常汽缸、气阀、气罐和空压机组成。
特点是气源方便,动作迅速,结构简单、造价较低、维修方便,但难于进行速度控制,并因气压不能太高,固抓举能力较小。
伸缩气缸
摆缸
支架
气爪
升降气缸
二机械手气动系统基本部件
2.1执行元件
2.1.1TR双轴气缸
产品特性
1、执行企业标准;
2、埋入式本体安装固定形式,节省安装空间;
3、具有一定的抗弯曲及抗扭装性能,能承受一定的侧向负载;
4、固定板三面均有安装孔,便于多位置加载;
5、本体前端防撞垫可调整气缸行程,并缓解冲击;
6、本系列气缸标准配置为附磁型,无不附磁型可选。
2.1.2气动手指HFZ16
产品特性
1、采用单活塞结构,夹持力矩大;
2、自带可变节流阀,调节夹爪开闭速度方便;
3、合理的夹持角度,实际使用范围宽广;
4、精准的定位精度,夹取工件时更加准确可靠;
5、多种型式的安装方式,方便不同场合的使用;
6、所有系列均附磁石,便于控
2.1.3旋转缸HRQ10-A
产品特性
1、齿轮齿条结构、运转平稳;
2、双气缸结构、能实现双倍出力;
3、工作台加工精度高,负载安装方便、定位准确;
4、工作台中间有通孔,可由此孔配管;
5、气缸本体两面均有定位孔,安装使用方便;
6、有调整螺丝固定缓冲及油压缓冲器两种缓冲方式可选,带油压缓冲器的最大缓冲能量是调整螺丝固定缓冲的3~5倍,缓冲效果更佳。
2.2控制元件
2.2.1气动电磁阀
电磁阀4V230C-08电磁阀4V210C-08
产品特性
1、先导方式:
外部与内部可选;
2、滑柱式结构,密封性好,反应灵敏;
3、三位置电磁阀有三种中央功能可供选择;
4、双头二位置电磁阀具有记忆功能;
5、内孔采用特殊工艺加工,磨擦阻力小,启动气压低,使用寿命长;
6、无需加油润滑;
7、可与底座集成阀组,节省安装空间;
8、附设手动装置,利于安装调试;
9、有多种标准电压等级可供选用。
亚德客电磁阀的主要特点:
动作快递,功率微小,外形轻巧电磁阀响应时间可以短至几个毫秒,即使是先导式电磁阀也可以控制在几十毫秒内。
由于自成回路,比之其它自控阀反应更灵敏。
设计得当的电磁阀线圈功率消耗很低,属节能产品;还可做到只需触发动作,自动保持阀位,平时一点也不耗电。
电磁阀外形尺寸小,既节省空间,又轻巧美观。
2.3辅助元件
2.3.1气动三联件、开关
气动三联件是由过滤器、减压阀和油雾器三部分组成,过滤器主要负责过滤压缩空气中的杂质,减压阀主要负责控制系统压力,油雾器负责后端元件的给油润滑。
2.4气动系统图
气动机械手气动回路原理图
三机械手电气控制
3.1基本电气元件
3.1.1选择开关SA
3.1.2按钮开关SB
3.1.2磁性开关LS
3.1.3指示灯HL
3.2操作面板布置
操作面板布置图
电源指示灯HL
自动HL1
夹紧指示灯HL2
启动SB1
手动/自动SA
停止SB2
3.3PLC的选择
估算I/O点数时应考虑适当的余量,通常保留10%~20%的扩展余量,实际选择时,还需结合各大公司PLC或输入/输出模块的特点及配置点数,最终确定出该系统的I/O点数。
该机械手控制系统选择三菱FX2N32MRPLC。
3.4电气系统设计
电气控制系统设计的主要任务是根据选定PLC、低压电器和现场布局,设计相应的电气图和安装图。
对于本项目,需要设计的图纸为主电路图、输入回路图、输出回路图、面板元件布局图。
3.4.1输入/输出编址表
输入编地表
序号
输入编址
名称
元件
1
X16
摆缸左摆到位磁感应开关
LS0
2
X17
摆缸右摆到位磁感应开关
LS1
3
X14
伸缩气缸伸出到位磁感应开关
LS2
4
X15
伸缩气缸缩回到位磁感应开关
LS3
5
X13
升降气缸下降到位磁感应开关
LS4
6
X12
升降气缸上升到位磁感应开关
LS5
7
X10
气爪夹紧到位磁感应开关
LS6
8
X11
气爪松开到位磁感应开关
LS7
9
X3
自动/手动旋钮
SA
10
X2
(手动/自动)启动按钮
SB1
11
X0
停止按钮
SB2
输出编地表
序号
输出编址
名称
元件
1
Y5
摆缸左摆双电控电磁阀
YV1
2
Y4
摆缸右摆双电控电磁阀
YV2
3
Y7
伸缩气缸伸出双电控电磁阀
YV3
4
Y6
伸缩气缸缩回双电控电磁阀
YV4
5
Y11
升降气缸下降双电控电磁阀
YV5
6
Y10
升降气缸上升双电控电磁阀
YV6
7
Y12
气爪加紧单电控电磁阀
YV7
8
Y0
自动运行指示灯
HL1
9
Y1
气爪夹紧指示灯
HL2
3.4.2电气线路图
电气线路图为PLC与电源、开关按钮、磁性开关、电磁阀、指示灯等其他硬件的连接图。
电气线路图
手绘或另外打印
3.5控制程序设计
PLC程序是PLC控制系统的核心,想要机械手按照某种路线运动就得通过编写PLC程序来实现,所以PLC程序对用PLC控制的机械手来说至关重要。
3.5.1控制流程图
流程图表示的是一台设备的动作过程,通过流程图我们可以清楚的知道该转运机械手是怎样去动作,怎样完成对一个工件的转运过程。
有了流程图,我们编写程序的时候会更加方便。
下面是转运机械手的动作流程图:
(初始位置时旋转缸到达右限位,伸缩缸后限位,升降缸高限位,气爪张开)时间间隔均为2S(手动时由手动启动按钮决定)。
启动2S
放松
初始位(右转,伸回,上升)
说明:
手动操作时机械手动作和自动相同,均可以完成工件的转运任务。
3.5.2程序梯形图
程序是让机械手动作的核心,通过将程序写入PLC来达到对机械部分的控制。
具体程序如下:
4结论
本文所设计的气动机械手结构比较简单,功能比较简单,设计比较合理,能够满足部分工件的转移、夹取、安放等功能,方便快捷。
其设计主要考虑以下几个方面:
(1)机械手气动回路设计
选用合适的气动元件,通过控制和调节各个气缸压缩空气的压力、流量和方向来使气动执行机构获得必要的力、动作速度和改变运动方向,并按规定的程序工作。
(2)末端执行器的设计
末端执行器采用平行开闭型气爪,结构简单,直接采用成品材料。
针对实际的要求,可以换用其他各种末端执行器,对不同种类的工件实现夹取、转移、安放。
(3)机械手手臂的设计
将旋转气缸安装在机架上,实现机械手的回转运动,使机械手向左或向右摆动。
机械手末端执行器的水平伸缩运动和竖直升降运动各由一个气缸控制,即以最简单的形式,在两个位置(完全伸出和回缩位置)之间进行切换。
由于个人知识及能力水平有限,设计中难免会有一些纰漏或错误之处,恳请大家批评指正,不胜感谢!
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 转运 机械手 设计 说明书 讲解
![提示](https://static.bdocx.com/images/bang_tan.gif)