搬運機械手答辯ppt課件

1、 姓姓 名：學生名：學生 專專 業(yè)：機械設(shè)計制造及其自動化業(yè)：機械設(shè)計制造及其自動化 指導老師：老師指導老師：老師 設(shè)計時間：設(shè)計時間：2019.4.12019.6.10目目 錄錄1 1、搬運機械手總體結(jié)構(gòu)設(shè)計、搬運機械手總體結(jié)構(gòu)設(shè)計2 2、搬運機械手機械結(jié)構(gòu)設(shè)計、搬運機械手機械結(jié)構(gòu)設(shè)計3 3、搬運機械手液壓系統(tǒng)設(shè)計、搬運機械手液壓系統(tǒng)設(shè)計4 4、搬運機械手控制系統(tǒng)設(shè)計、搬運機械手控制系統(tǒng)設(shè)計(1)(1)該機械手采用圓柱坐標型，具有三個自由度，即該機械手采用圓柱坐標型，具有三個自由度，即手臂的伸長、縮短和整體旋轉(zhuǎn)。手臂的伸長、縮短和整體旋轉(zhuǎn)。(2)(2)采用液壓驅(qū)動，其具有體積小、質(zhì)量輕、結(jié)構(gòu)

2、緊采用液壓驅(qū)動，其具有體積小、質(zhì)量輕、結(jié)構(gòu)緊湊、傳動平穩(wěn)、操作簡單、平安、經(jīng)濟、易于實湊、傳動平穩(wěn)、操作簡單、平安、經(jīng)濟、易于實現(xiàn)過載保護且液壓元件能夠自行潤滑等一系列優(yōu)現(xiàn)過載保護且液壓元件能夠自行潤滑等一系列優(yōu)點。點。(3)(3)在控制方式選擇上，由于其功能只是在兩個工作在控制方式選擇上，由于其功能只是在兩個工作臺之間搬移工件，運動簡單，控制要求不高，因臺之間搬移工件，運動簡單，控制要求不高，因而，采用點位控制方式。而，采用點位控制方式。1 1、搬運機械手總體結(jié)構(gòu)設(shè)計、搬運機械手總體結(jié)構(gòu)設(shè)計2 2、搬運機械手機械結(jié)構(gòu)設(shè)計、搬運機械手機械結(jié)構(gòu)設(shè)計 2.1 2.1 手爪及夾緊液壓缸設(shè)計手爪及夾緊

3、液壓缸設(shè)計2.2 2.2 伸縮液壓缸設(shè)計伸縮液壓缸設(shè)計2.3 2.3 升降液壓缸設(shè)計升降液壓缸設(shè)計2.4 2.4 旋轉(zhuǎn)液壓缸設(shè)計旋轉(zhuǎn)液壓缸設(shè)計 2.5 2.5 機械手整體機械結(jié)構(gòu)設(shè)計機械手整體機械結(jié)構(gòu)設(shè)計 本次設(shè)計的搬運機械手手爪采用滑槽杠桿式結(jié)構(gòu)，夾緊缸采用單作用彈簧復位式結(jié)構(gòu)，其結(jié)構(gòu)如下所示：1.1 1.1 手爪及夾緊液壓缸設(shè)計手爪及夾緊液壓缸設(shè)計 伸縮缸可以使搬運機械手伸長或者縮短，其結(jié)構(gòu)如下所示：1. 2 1. 2 伸縮液壓缸設(shè)計伸縮液壓缸設(shè)計1.3 1.3 升降液壓缸設(shè)計升降液壓缸設(shè)計 升降缸可以使搬運機械手上升或者下降，其結(jié)構(gòu)如下所示：升降缸可以使搬運機械手上升或者下降，其結(jié)構(gòu)如下

4、所示：1.4 1.4 旋轉(zhuǎn)液壓缸設(shè)計旋轉(zhuǎn)液壓缸設(shè)計 本機械手采用齒條液壓缸，它由兩個活塞和一套齒條齒輪傳動裝置組成。它將活塞的移動通過傳動機構(gòu)轉(zhuǎn)換成齒輪的轉(zhuǎn)動，從而帶動整個機械手臂部的來回轉(zhuǎn)動。其結(jié)構(gòu)如下所示：1.5 1.5 機械手整體機械結(jié)構(gòu)設(shè)計機械手整體機械結(jié)構(gòu)設(shè)計 機械手整體結(jié)構(gòu)如右圖所示3.1 3.1 夾緊液壓缸液壓回路設(shè)計夾緊液壓缸液壓回路設(shè)計3.2 3.2 伸縮液壓缸液壓回路設(shè)計伸縮液壓缸液壓回路設(shè)計3.3 3.3 升降液壓缸液壓回路設(shè)計升降液壓缸液壓回路設(shè)計 3.4 3.4 旋轉(zhuǎn)齒條液壓缸液壓回路設(shè)計旋轉(zhuǎn)齒條液壓缸液壓回路設(shè)計3.5 3.5 機械手整個液壓系統(tǒng)設(shè)計機械手整個液壓系

5、統(tǒng)設(shè)計3 3、搬運機械手液壓系統(tǒng)設(shè)計、搬運機械手液壓系統(tǒng)設(shè)計3.1 3.1 夾緊液壓缸液壓回路設(shè)計夾緊液壓缸液壓回路設(shè)計 夾緊液壓缸液壓回路夾緊液壓缸液壓回路設(shè)計如右圖所示：設(shè)計如右圖所示：原理分析：1、該液壓回路采用液控單向閥保壓和鎖緊，以保證夾緊缸夾持工作的可靠性。2、該回路采用進油路節(jié)流閥調(diào)速。3、該回路采用兩位三通電磁換向閥換向，從而實現(xiàn)手爪夾緊或放松的動作。3.2 3.2 伸縮液壓缸液壓回路設(shè)計伸縮液壓缸液壓回路設(shè)計 伸縮液壓缸液壓回路伸縮液壓缸液壓回路設(shè)計如右圖所示：設(shè)計如右圖所示：原理分析：1、該液壓回路采用進油路節(jié)流閥調(diào)速。2、該回路采用三位四通電磁換向閥換向，從而實現(xiàn)手臂伸長

6、或縮短的動作。3.3 3.3 升降液壓缸液壓回路設(shè)計升降液壓缸液壓回路設(shè)計 升降液壓缸液壓回路升降液壓缸液壓回路設(shè)計如右圖所示：設(shè)計如右圖所示：原理分析：1、該液壓回路采用進油路節(jié)流閥調(diào)速。2、該回路采用三位四通電磁換向閥換向，從而實現(xiàn)手臂上升或下降的動作。3、為防止升降液壓缸因自重自由下滑，該回路設(shè)置了單向順序閥來平衡。3.4 3.4 旋轉(zhuǎn)齒條液壓缸液壓回路設(shè)計旋轉(zhuǎn)齒條液壓缸液壓回路設(shè)計 齒條液壓缸液壓回路齒條液壓缸液壓回路設(shè)計如右圖所示：設(shè)計如右圖所示：原理分析：1、該液壓回路采用進油路節(jié)流閥調(diào)速。2、該回路采用三位四通電磁換向閥換向，從而實現(xiàn)手臂手臂順時針旋轉(zhuǎn)或逆時針旋轉(zhuǎn)的動作。3.5

7、3.5 機械手整個液壓系統(tǒng)設(shè)計機械手整個液壓系統(tǒng)設(shè)計4.1 4.1 控制要求分析控制要求分析4.2 4.2 操作面板設(shè)計操作面板設(shè)計 4.3 I/O 4.3 I/O點數(shù)確定及點數(shù)確定及PLCPLC選型選型 4.4 PLC 4.4 PLC外部接線圖設(shè)計外部接線圖設(shè)計 4.5 PLC 4.5 PLC控制程序設(shè)計控制程序設(shè)計4 4、搬運機械手控制系統(tǒng)設(shè)計、搬運機械手控制系統(tǒng)設(shè)計4.1 4.1 控制要求分析控制要求分析（1 1此搬運機械手是在兩個工作臺之間搬運工件，其動作此搬運機械手是在兩個工作臺之間搬運工件，其動作比較簡單，故選用限位開關(guān)進行定位。比較簡單，故選用限位開關(guān)進行定位。（2 2此機械手應(yīng)

8、用于自動生產(chǎn)線上，因而，它應(yīng)該能夠按此機械手應(yīng)用于自動生產(chǎn)線上，因而，它應(yīng)該能夠按照控制程序自動運行照控制程序自動運行, ,即具有自動運行模式。即具有自動運行模式。（3 3該搬運機械手也具有手動運行模式，通過手動操作，該搬運機械手也具有手動運行模式，通過手動操作，可以按照要求更改各限位開關(guān)的位置可以按照要求更改各限位開關(guān)的位置 ，從而改變搬運工，從而改變搬運工作的起始位置和終止位置，使其具有一定的靈活性。作的起始位置和終止位置，使其具有一定的靈活性。4.2 4.2 操作面板設(shè)計操作面板設(shè)計 通過對機械手控制要求分析，其控制面板設(shè)計如下：通過對機械手控制要求分析，其控制面板設(shè)計如下：4.3 I/

9、O4.3 I/O點數(shù)確定及點數(shù)確定及PLCPLC選型選型（1 1根據(jù)控制要求，需要根據(jù)控制要求，需要1818個輸入點，個輸入點，1111個輸出個輸出點。點。（2 2由于此搬運機械手輸入點數(shù)不多，性能要求由于此搬運機械手輸入點數(shù)不多，性能要求不高，因此選用歐姆龍的不高，因此選用歐姆龍的CPM2A-40CDR-ACPM2A-40CDR-A小型可小型可編程控制器，即可滿足要求。編程控制器，即可滿足要求。4.4 PLC4.4 PLC外部接線圖設(shè)計外部接線圖設(shè)計4.5 PLC4.5 PLC控制程序設(shè)計控制程序設(shè)計 通過分析控制要求，應(yīng)該設(shè)計機械手復位程通過分析控制要求，應(yīng)該設(shè)計機械手復位程序、手動運行程

10、序和自動運行程序。序、手動運行程序和自動運行程序。 搬運機械手在暫?；蛘叩却噶顣r，液壓系搬運機械手在暫?；蛘叩却噶顣r，液壓系統(tǒng)的液壓泵一般要處于卸荷狀態(tài)，因而，還要設(shè)統(tǒng)的液壓泵一般要處于卸荷狀態(tài)，因而，還要設(shè)計控制液壓泵卸荷與否的程序，對液壓泵進行控計控制液壓泵卸荷與否的程序，對液壓泵進行控制。制。4.5.1 4.5.1 程序總體方案設(shè)計程序總體方案設(shè)計程序總體方案程序總體方案4.5.2 4.5.2 液壓泵卸荷與否控制程序設(shè)計液壓泵卸荷與否控制程序設(shè)計 01000 010000100501005為輸出繼電器，為輸出繼電器，21002210022100621006為手為手爪夾緊或放松過程中設(shè)

11、置的輔助繼電器。爪夾緊或放松過程中設(shè)置的輔助繼電器。4.5.3 4.5.3 復位程序設(shè)計復位程序設(shè)計4.5.3 4.5.3 復位程序設(shè)計復位程序設(shè)計復位過程動畫仿真復位過程動畫仿真4.5.4 4.5.4 手動程序設(shè)計手動程序設(shè)計4.5.5 4.5.5 自動程序設(shè)計自動程序設(shè)計自動運行流程圖自動運行流程圖自動運行動畫仿真自動運行動畫仿真4.5.5 4.5.5 自動程序設(shè)計自動程序設(shè)計結(jié)論結(jié)論 搬運機械手可以代替人工搬運機械手可以代替人工在高溫和危險的作業(yè)區(qū)進行單在高溫和危險的作業(yè)區(qū)進行單調(diào)持久的作業(yè)，實現(xiàn)一些人工調(diào)持久的作業(yè)，實現(xiàn)一些人工不可能完成的工作，降低了勞不可能完成的工作，降低了勞動強度，改善了勞動環(huán)境，提動強度，改善了勞動環(huán)境，提高了生產(chǎn)效率，已經(jīng)成為現(xiàn)代高了生產(chǎn)效率，已經(jīng)成為現(xiàn)代制造業(yè)中不可或缺的一種自動制造業(yè)中不可或缺的一種自動化裝置。因而，對搬運機械手化裝置。因而，對搬運機械手的研究具有