煤车自动锚定机械臂机电液系统综合设计【毕业论文+CAD图纸全套】

买文档就送您 CAD 图纸，Q 号交流 197216396 或 11970985摘要现代工业机器人机械手起源于 20 世纪 50 年代，初期是基于示教再现和主从控制方式、能适应产品种类变更、具有多自由度动作功能的柔性自动化设备，其中通用机械手因具有独立的控制系统程序可变动作灵活多样等特点在中小批量自动化生产中得到广泛应用。本文主要介绍了 PLC 控制的卸煤自动锚定机械臂的功能原理。包括机械臂的机械、液压部分的方案选择和设计计算过程，以及 PLC 控制系统的可靠性设计和控制程序原理。最后阐述了基于组态软件的整机工作过程动画模拟及运动仿真。自动锚定机械手是一种机电液一体化的自动化装置，由四连杆机构、液压缸、传感器位置检测和 PLC 控制系统组成，可实现机械手的空间位置自动寻找、机械手与车辆挂钩自动连接、定位和位置锁定。保证在采用卸煤机卸煤的作业过程中，车辆在轨道上不发生位置移动和振动，从而消除了人身安全事故并提高了生产效率；在卸煤作业完成后，机械手自动脱离与车辆的连接并退回原始位置，缩入轨道基面以下，使得轨道上车辆正常行驶无障碍，符合铁路安全标准规定。关键词 机械手 PLC 控制 组态软件 机电液一体化 买文档就送您 CAD 图纸，Q 号交流 197216396 或 11970985AbstractModern industrial robot manipulator originated in the 1950s, at first it is based on master-slave control mode, can adapt to change, product variety is more flexible automation function of freedom movement, because of the general manipulator with independent variable control system program features such as flexible movements in small batches automation production is widely used. This paper mainly introduces about the function principles of the automatic coal train anchoring manipulator controlled by PLC . Including the scheme choosing and design calculation process of its mechanical and hydraulic portion .And the reliability design and the program control principle of the PLC control system are also expounded. Finally the paper introduces the animated simulation and movement simulation process based on configuration software.Anchoring manipulator is an automatic device of integrative mechanical, electronic and hydraulic technique.It consists of four-link mechanical, cylinders, detectors and PLC control system.It can automatically realize the automatic joint, orientation and lock of the train pothook.In order to avoid the safety accident and improve the productivity, the train must not move and vibrate on the orbit during the course of automatic unloading coal. After unloading, the manipulator can automatically unlock from railway carriage, and move and draw back to under the railroad level to make the train move on the orbit without obstacle, which accords with the railway safety regulation.Keywords manipulator PLC control Configuration softwareIntegrative mechanical,electronic and hydraulic technique买文档就送您 CAD 图纸，Q 号交流 197216396 或 11970985I目 录摘要 .IAbstract.II第 1 章 绪论 .11.1 课题背景 .11.1.1 机械手的国内外发展史 .11.1.2 工业机器人的组成及其分类 .11.1.3 锚定机械手的工程背景 .51.2 本章小结 .5第 2 章 自动锚定机械手液压系统设计 .72.1 卸煤自动锚定机械臂的工作原理 .72.2 液压系统原理设计 .82.2.1 液压系统组成 .82.2.2 液压系统设计计算 .92.3 本章小结 .11第 3 章 自动锚定机械手液压元件的选择 .133.1 液压泵的选择 .133.2 电机的选择 .143.3 联轴器的选择 .143.4 液压控制阀的选择 .143.4.1 压力控制阀的选择 .153.4.2 流量控制元件的选择 .153.4.3 方向控制元件的选择 .163.5 液压辅助元件的选择 .173.5.1 滤油器的选择 .173.5.2 液位液温计的选择 .173.5.3 空气滤清器的选择 .173.5.4 加热器的选择 .183.5.5 压力表和压力表开关的选择 .183.6 工作介质的选择 .18买文档就送您 CAD 图纸，Q 号交流 197216396 或 11970985II3.7 本章小结 .18第 4 章 自动锚定机械手液压装置的结构设计 .194.1 液压泵站的类型及其组件选择 .194.1.1 液压泵站的类型选择 .194.1.2 液压元件的配置形式 .194.2 油箱的设计 .204.2.1 油箱的功用与类型 .204.2.2 油箱的容积确定 .214.2.2 油箱的结构设计 .214.3 阀集成块的设计 .234.4 管路及管路的布置 .244.5 泵站的设计 .254.3 本章小结 .26第 5 章 基于 MCGS 的整体机工作过程动画模拟 .275.1 MCGS 组态软件的概括 .275.1.1 MCGS 组态软件的概念 .275.1.2 MCGS 组态软件的系统构成 .275.1.3 组态软件的功能特点 .305.2 锚定机械手的系统模拟 .315.2.1 建立工程 .315.2.1 设计画面流程 .335.2.1 编写控制流程 .375.2.2 曲线显示 .385.2.3 安全机制 .405.3 本章小结 .44结论 .45参考文献 .46致谢 .48附录 1.49附录 2.57附录 3.65买文档就送您 CAD 图纸，Q 号交流 197216396 或 11970985III买文档就送您 CAD 图纸，Q 号交流 197216396 或 11970985IV买文档就送您 CAD 图纸，Q 号交流 197216396 或 11970985V买文档就送您 CAD 图纸，Q 号交流 197216396 或 119709850第 1 章 绪论1.1 课题背景人类不断的探索客观世界，同时也在努力的发掘自身的特性。人类的足迹几乎踏遍整个地球，成功的登陆月球，观测其他星球，研究人类的生存环境；同时，人类也在加速自身的研究，包括：生物工程、遗传工程、蛋白质的合成、人造心脏、器官移植、人工智能、专家系统、语音识别等。1.1.1 机械手的国内外发展史工业机器人技术是当今世界最引人瞩目的高新产业之一。许多国家都把发展工业机器人作为高技术领域的战略目标列入国家发展计划，但各国的发展模式有所不同。目前，国际上的工业机器人公司主要分为日系和欧系。日系中主要有安川、OTC、松下、FANUC、川崎等公司的产品。欧系中主要有德国的KUKA、CLOOS、瑞典的ABB、意大利的COMAU及奥地利的IGM公司。我国开发工业机器人晚于美国和日本，但也已有 20 多年的发展历史，并在“七五”期间对工业机器人进行了攻关，由于部门分割等缘故，所研制的 220 台机器人中竟然有 80 多个类型，所以工业机器人一直没有形成规模，很多停留在样机水平上，距产品还有相当的差距。随着国家经济形势的发展，对高技术的要求也发生了变化，我国于 1986 年将发展机器人列入国家“863”高科技计划。以后又列入国家“八五”和“九五”中。在国家的组织和支持下，经过十几年的持续努力，在机器人的基础技术、控制技术、关键元器件等方面取得了重大进展，并形成了适合我国国情的工业机器人应用领域。1.1.2 工业机器人的组成及其分类工业机器人“一般由两大部分组成：一部分是机器人执行机构，一般称作机器人操作机，它完成机器人的操作和作业；另一部分是机器人控制买文档就送您 CAD 图纸，Q 号交流 197216396 或 119709851系统，它主要完成信息的获取、处理、作业编程、规划、控制以及整个机器人系统的管理等功能。机器人控制系统是机器入中最核心的部分，机器入性能的优劣主要取决于控制系统的品质。机器人控制系统集中体现了各种现代高新技术和相关学科的最新进展。当然，要想机器人进行作业，除去机器人以外，还需要相应的作业机构及配套的周边设备，这些与机器人一起形成了一个完整的工业机器人作业系统。工业机器人的系统结构如图1-1 所示。1)工业机器人操作机操作机具有与人手臂相似的功能，是可在空间抓放物体或进行其他操作的机械装置，包括机座、手臂、手腕和末端执行器。迄今为止，典型的工业机器人仅实现了人类胳膊和手的某些功能，所以机器人操作机也称作机器人手臂或机械手。机器人机构可以视为一种杆件机构，它的基本结构是将机构学中的杆件和运动副相互连接而构成的开式运动链。当然也有部分闭链或全部闭链的机器人。在机器人中，连杆可称为手臂，运动副称作关节。关节分为平移关节和转动关节。机器人的末端称为手腕，它一般由几个转动关节组成。机器人的手臂决定机器人达到的位置，而手腕