工業(yè)機(jī)械手答辯課件

工業(yè)機(jī)械手設(shè)計(jì)答辯人：導(dǎo)師：時(shí)間：專業(yè)：工業(yè)機(jī)械手設(shè)計(jì)答辯人：導(dǎo)師：時(shí)間：專業(yè)：2目錄頁(yè)CONTENTS一工業(yè)機(jī)械手簡(jiǎn)介二結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)三液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)四PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)五總結(jié)六致謝2目錄頁(yè)CONTENTS一工業(yè)機(jī)械手簡(jiǎn)介二結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)三液壓系統(tǒng)3一、工業(yè)機(jī)械手簡(jiǎn)介

定義工業(yè)機(jī)械手是一種可以模仿人手和臂的某些動(dòng)作，用以按固定程序抓取、搬運(yùn)物件或操作工具的自動(dòng)操作裝置。它可代替人的繁重勞動(dòng)以實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)的機(jī)械化和自動(dòng)化，能在有害環(huán)境下操作以保護(hù)人身安全。3一、工業(yè)機(jī)械手簡(jiǎn)介定義4一、工業(yè)機(jī)械手簡(jiǎn)介

本設(shè)計(jì)功能功能：機(jī)械手從自動(dòng)線上抓取未加工的工件，裝到數(shù)控機(jī)床或加工中心上，加工完成后，再送回自動(dòng)線4一、工業(yè)機(jī)械手簡(jiǎn)介本設(shè)計(jì)功能功5二、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)裝配圖技術(shù)參數(shù)1.水平伸縮位移：400mm2.垂直升降位移：100mm3.回轉(zhuǎn)速度：45°/s4.最大持重：30KG（可隨液壓系統(tǒng)壓力適當(dāng)增大）5.驅(qū)動(dòng)方式：電液混合驅(qū)動(dòng)6.液壓油：石油基液壓油7.控制方式：PLC8.自由度數(shù)：39.結(jié)構(gòu)型式：圓柱坐標(biāo)型式10.整機(jī)重量：約180KG11.電源：220VAC/24VDC5二、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)裝配圖技術(shù)參數(shù)1.水平伸縮位移：400mm6二、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)基座旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)原理：由步進(jìn)電機(jī)通過(guò)減速箱帶動(dòng)基座的軸轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)而帶動(dòng)上部旋轉(zhuǎn)6二、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)基座旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)原理：由步進(jìn)電機(jī)通過(guò)減速箱帶動(dòng)基座二、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)垂直升降結(jié)構(gòu)原理：液壓缸驅(qū)動(dòng)垂直升降運(yùn)動(dòng)，大臂增設(shè)了四個(gè)空心導(dǎo)桿，成正四邊形布置。7二、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)垂直升降結(jié)構(gòu)原理：液壓缸驅(qū)動(dòng)垂直升降運(yùn)動(dòng)，大臂增8二、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)水平伸縮結(jié)構(gòu)原理：液壓缸驅(qū)動(dòng)水平伸縮運(yùn)動(dòng)，小臂增設(shè)了兩個(gè)導(dǎo)桿，與活塞桿一起構(gòu)成等邊三角形的截面形式，盡量增加其剛度。8二、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)水平伸縮結(jié)構(gòu)原理：液壓缸驅(qū)動(dòng)水平伸縮運(yùn)動(dòng)，小臂9二、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)機(jī)械手爪結(jié)構(gòu)原理：機(jī)械手手爪采用齒輪齒條式的手爪，驅(qū)動(dòng)活塞往復(fù)移動(dòng)，通過(guò)活塞桿端部齒條，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(lái)調(diào)定。9二、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)機(jī)械手爪結(jié)構(gòu)原理：機(jī)械手手爪采用齒輪齒條式的手10三、液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)液壓系統(tǒng)總覽原理：

方向控制采用電磁換向閥來(lái)實(shí)現(xiàn)，而速度的控制主要采用節(jié)流調(diào)速，主要方式是采用比較簡(jiǎn)單的節(jié)流閥來(lái)實(shí)現(xiàn)。10三、液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)液壓系統(tǒng)總覽原理：方向11三、液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)

手爪液壓系統(tǒng)原理：運(yùn)用兩個(gè)節(jié)流效果不同的調(diào)速閥，控制手爪的緩慢抓取，迅速松開。11三、液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)手爪液壓系統(tǒng)原理：運(yùn)用兩12三、液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)水平伸縮液壓系統(tǒng)a.感應(yīng)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(hào)后，相應(yīng)輸出調(diào)制的流量和壓力。12三、液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)水平伸縮液壓系統(tǒng)a.感應(yīng)13三、液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)

豎直升降液壓系統(tǒng)原理：采用V2構(gòu)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(fù)載13三、液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)豎直升降液壓系統(tǒng)原理：14四、PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

PLC連線圖14四、PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)15四、PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

輸入輸出地址15四、PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)16四、PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

細(xì)部機(jī)械手的操作方式分為手動(dòng)操作和自動(dòng)操作兩種工作方式可以選擇?？紤]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(gè)模擬量輸出模塊EM23216四、PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)17四、PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

上下料過(guò)程機(jī)械手的每次循環(huán)都從原點(diǎn)位置開始動(dòng)作17四、PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)18四、PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

上下料細(xì)節(jié)

從原點(diǎn)開始，按下啟動(dòng)鍵，且有上下料命令，則水平液壓缸開始前伸并進(jìn)行伺服定位，前伸到位后，停止前伸；——→下降電磁閥通電，同時(shí)手爪液壓缸電磁閥也通電，機(jī)械手下降，同時(shí)張開手爪，下降到位后碰到下限行程開關(guān)，下降電磁閥斷電，下降停止，同時(shí)手爪夾緊，抓住工件；——→上升電磁閥通電，機(jī)械手開始上升，上升到位后，碰到上限位開關(guān)，上升電磁閥斷電，上升停止；——→PLC開始輸出高速脈沖，驅(qū)動(dòng)機(jī)械手逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)轉(zhuǎn)過(guò)90度到位后，PLC停止輸出脈沖，機(jī)械手停止轉(zhuǎn)動(dòng)；——→接著下降電磁閥通電，機(jī)械手下降，下降到位后，碰到下限行程開關(guān)，下降電磁閥斷電，下降停止，機(jī)械手到達(dá)卡盤中心高度；——→機(jī)械手開始水平定位后縮，將工件裝入機(jī)床卡盤；——→當(dāng)工件裝入到位后，卡盤收緊；——→機(jī)械手松開手爪，準(zhǔn)備離開；——→接著上升電磁閥通電，機(jī)械手開始上升，上升到位后，碰到上限位開關(guān)，上升電磁閥斷電，上升停止；——→PLC啟動(dòng)高速脈沖驅(qū)動(dòng)機(jī)械手作順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)轉(zhuǎn)過(guò)90度到位后，PLC停止輸出脈沖，機(jī)械手停止轉(zhuǎn)動(dòng)，機(jī)械手回到原點(diǎn)待命；——→機(jī)床進(jìn)行加工。18四、PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)19五、總結(jié)

在滿足系統(tǒng)工藝要求的前提下，將機(jī)械手系統(tǒng)中相對(duì)獨(dú)立的環(huán)節(jié)采用高性價(jià)比且相對(duì)簡(jiǎn)潔的結(jié)構(gòu)形式和控制系統(tǒng)，采用模塊化設(shè)計(jì)，大量采用標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化的通用元配件。本機(jī)械手能夠?qū)崿F(xiàn)與數(shù)控機(jī)床相配合，實(shí)現(xiàn)加工過(guò)程中上下料的自動(dòng)化、無(wú)人化。而且，只要把手爪的結(jié)構(gòu)稍作改變,就可實(shí)現(xiàn)多種工件的自動(dòng)上料。

機(jī)械手采用可編程序控制器控制,可以實(shí)行手動(dòng)調(diào)整、手動(dòng)及自動(dòng)控制。PLC有較高的靈活性，當(dāng)機(jī)械手工藝流程改變時(shí)，只要對(duì)I/O點(diǎn)的接線稍作修改，或?qū)/O重新分配，在控制