单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,#,姓 名：宋扬,专 业：机械设计制造及其自动化,指导老师：王义文,设计时间：,2012.4.12012.6.20,PLC,控制的生产线上,搬运机械手设计,姓 名：宋扬PLC控制的生产线上搬运机械,目 录,1,、搬运机械手总体结构设计,2,、搬运机械手机械结构设计,3,、搬运机械手液压系统设计,4,、搬运机械手控制系统设计,目 录1、搬运机械手总体结构设计2、搬运机械手机械结构设计3,(1),该机械手采用圆柱坐标型，具有三个自由度，即手臂的伸长、缩短和整体旋转。,(2),采用液压驱动，其,具有体积小、质量轻、结构紧凑、传动平稳、操作简单、安全、经济、易于实现过载保护且液压元件能够自行润滑等一系列优点,。,(3),在控制方式选择上，由于其,功能,只,是在两个工作台,之,间搬移工件，运动简单，,控制要求不高，,因此，采用点位控制方式。,1,、搬运机械手总体结构设计,(1)该机械手采用圆柱坐标型，具有三个自由度，即手臂的伸长、,2,、搬运机械手机械结构设计,2.1,手爪及夹紧液压缸设计,2.2,伸缩液压缸设计,2.3,升降液压缸设计,2.4,旋转液压缸设计,2.5,机械手整体机械结构设计,2、搬运机械手机械结构设计 2.1 手爪及夹紧液压,本次设计的,搬运机械手手爪采用滑槽杠杆式结构,，夹紧缸采用单作用弹簧复位式结构，其结构如下所示：,1.1,手爪及夹紧液压缸设计,本次设计的搬运机械手手爪采用滑槽杠杆式结,伸缩缸可以使搬运机械手伸长或者缩短，其结构如下所示：,1.2,伸缩液压缸设计,伸缩缸可以使搬运机械手伸长或者缩短，其结构如下,1.3,升降液压缸设计,升降缸可以使搬运机械手上升或者下降，其结构如下所示：,1.3 升降液压缸设计 升降缸可以使搬运机械手上,1.4,旋转液压缸设计,本机械手采用齿条液压缸，它由两个活塞和一套齿条齿轮传动装置组成。它将活塞的移动通过传动机构转换成齿轮的转动，从而带动整个机械手臂部的来回转动。,其结构如下所示：,1.4 旋转液压缸设计 本机械手采用齿,1.5,机械手整体机械结构设计,机,械,手,整,体,结,构,如,右,图,所,示,1.5 机械手整体机械结构设计 机,3.1,夹紧液压缸液压回路设计,3.2,伸缩液压缸液压回路设计,3.3,升降液压缸液压回路设计,3.4,旋转（齿条）液压缸液压回路设计,3.5,机械手整个液压系统设计,3,、搬运机械手液压系统设计,3.1 夹紧液压缸液压回路设计3、搬运机械手液压系统设计,3.1,夹紧液压缸液压回路设计,夹紧液压缸液压回路设计如右图所示：,原理分析：,1,、该液压回路采用液控单向阀保压和锁紧，以保证夹紧缸夹持工作的可靠性。,2,、该回路采用进油路节流阀调速。,3,、该回路采用两位三通电磁换向阀换向，从而实现手爪夹紧或放松的动作。,3.1 夹紧液压缸液压回路设计 夹紧液压缸液压回路设计如右,3.2,伸缩液压缸液压回路设计,伸缩液压缸液压回路设计如右图所示：,原理分析：,1,、该液压回路采用进油路节流阀调速。,2,、该回路采用三位四通电磁换向阀换向，从而实现手臂伸长或缩短的动作。,3.2 伸缩液压缸液压回路设计 伸缩液压缸液压回路设计如右,3.3,升降液压缸液压回路设计,升降液压缸液压回路设计如右图所示：,原理分析：,1,、该液压回路采用进油路节流阀调速。,2,、该回路采用三位四通电磁换向阀换向，从而实现手臂上升或下降的动作。,3,、为防止升降液压缸因自重自由下滑，该回路设置了单向顺序阀来平衡。,3.3 升降液压缸液压回路设计 升降液压缸液压回路设计如右,3.4,旋转（齿条）液压缸液压回路设计,齿条液压缸液压回路设计如右图所示：,原理分析：,1,、该液压回路采用进油路节流阀调速。,2,、该回路采用三位四通电磁换向阀换向，从而实现手臂手臂顺时针旋转或逆时针旋转的动作。,3.4 旋转（齿条）液压缸液压回路设计 齿条液压缸液压回路,3.5,机械手整个液压系统设计,3.5 机械手整个液压系统设计,4.1,控制要求分析,4.2,操作面板设计,4.3 I/O,点数确定及,PLC,选型,4.4 PLC,外部接线图设计,4.5 PLC,控制程序设计,4,、搬运机械手控制系统设计,4.1 控制要求分析4、搬运机械手控制系统设计,4.1,控制要求分析,（,1,）此搬运机械手是在两个工作台之间搬运工件，其动作比较简单，故选用限位开关进行定位。,（,2,）此机械手应用于自动生产线上，因此，它应该能够按照控制程序自动运行,即具有自动运行模式。,（,3,）该搬运机械手也具有手动运行模式，通过手动操作，可以按照要求更改各限位开关的位置，从而改变搬运工作的起始位置和终止位置，使其具有一定的灵活性。,4.1 控制要求分析,4.2,操作面板设计,通过对机械手控制要求分析，其控制面板设计如下：,4.2 操作面板设计 通过对机械手控制要求分析，其控制,4.3 I/O,点数确定及,PLC,选型,（,1,）根据控制要求，需要,18,个输入点，,11,个输出点。,（,2,）由于此搬运机械手输入点数不多，性能要求不高，因此选用欧姆龙的,CPM2A-40CDR-A,小型可编程控制器，即可满足要求。,4.3 I/O点数确定及PLC选型,4.4 PLC,外部接线图设计,4.4 PLC外部接线图设计,4.5 PLC,控制程序设计,通过分析控制要求，应该设计机械手复位程序、手动运行程序和自动运行程序。,搬运机械手在暂停或者等待指令时，液压系统的液压泵一般要处于卸荷状态，,因此，,还要设计控制液压泵卸荷与否的程序，对液压泵进行控制,。,4.5 PLC控制程序设计 通过分析控制要求，应该设,4.5.1,程序总体方案设计,程序总体方案,4.5.1 程序总体方案设计程序总体方案,4.5.2,液压泵卸荷与否控制程序设计,01000,01005,为输出继电器，,21002,21006,为,手爪夹紧或放松过程中设置的辅助继电器,。,4.5.2 液压泵卸荷与否控制程序设计 01000,4.5.3,复位程序设计,4.5.3 复位程序设计,4.5.3,复位程序设计,复位过程动画仿真,4.5.3 复位程序设计复位过程动画仿真,4.5.4,手动程序设计,4.5.4 手动程序设计,4.5.5,自动程序设计,自动运行流程图,4.5.5 自动程序设计自动运行流程图,自动运行动画仿真,4.5.5,自动程序设计,自动运行动画仿真4.5.5 自动程序设计,结论,搬运机械手可以,代替人工在高温和危险的作业区进行单调持久的作业,，实现一些人工不可能完成的工作，降低了劳动强度，改善了劳动环境，提高了生产效率，,已经成为现代制造业中不可或缺的一种自动化装置,。因此，对搬运机械手的研究具有深刻而重要的意义！,结论,结束语,本次设计主要对搬运机械手的机械结构、液压系统和控制系统进行设计，在设计过程中，难免存在一些问题，,希望老师,们,提出宝贵,的,意见，给予指导,，谢谢！,结束语,Thank you,！,Thank you！,我们的承诺：不做不良品。,11月-24,11月-24,Sunday,November 17,2024,为别人鼓掌的人,才能赢得别人的鼓掌。,03:41:09,03:41:09,03:41,11/17/2024 3:41:09 AM,入海之前先探风，上岗之前先练功。,11月-24,03:41:09,03:41,Nov-24,17-Nov-24,安全是一切工作的最优环境。,03:41:09,03:41:09,03:41,Sunday,November 17,2024,素质提升，交流分享，精耕深耕，永续辉煌。,11月-24,11月-24,03:41:09,03:41:09,November 17,2024,您的自觉贡献，才有公司的辉煌。,2024年11月17日,3:41 上午,11月-24,11月-24,品质你我都做好，顾客留住不会跑。,17 十一月 2024,3:41:09 上午,03:41:09,11月-24,以工作的品质，提升产品品质。,十一月 24,3:41 上午,11月-24,03:41,November 17,2024,安全、节能、高效、优质。,2024/11/17 3:41:09,03:41:09,17 November 2024,贯标出质量，认证树形象。,3:41:09 上午,3:41 上午,03:41:09,11月-24,违章蛮干铸成终身遗憾，遵章守纪伴你一生平安。,11月-24,11月-24,03:41,03:41:09,03:41:09,Nov-24,各自做好本职工作，就生产出好产品。,2024/11/17 3:41:09,Sunday,November 17,2024,儿行千里母担忧，夫婿在岗妻惦念。,11月-24,2024/11/17 3:41:09,11月-24,谢谢大家！,我们的承诺：不做不良品。9月-239月-23Saturday,