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平衡臂机械手的设计之PLC逻辑顺序控制和液压系统设计说明书.doc平衡臂机械手的设计之PLC逻辑顺序控制和液压系统设计说明书.doc -- 8 元

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1平衡臂机械手的设计之PLC逻辑顺序控制和液压系统设计目录1Abstract.1摘要.............................................................................................................1第一章前言............................................................................................41.1工业机器人......................................................................................................................41.1.1工业机器人简介....................................................................................................41.1.2世界机器人的发展.................................................................................................41.1.3我国工业机器人的发展..........................................................................................51.2工业机械手......................................................................................................................61.2.1简史......................................................................................................................61.2.2应用简况...............................................................................................................71.2.3国内外机械人发展趋势..........................................................................................71.3机械手的组成和分类........................................................................................................91.3.1机械手的组成........................................................................................................91.3.2机械手的分类.......................................................................................................111.4本课题研究的主要内容及意义.........................................................................................111.4.1课题七杆二自由度机械手设计内容及基本要求.................................................111.4.2重点研究的问题................................................................................................111.4.3本次设计的意义..................................................................................................11第二章机械手机械结构的设计计算......................................................122.1机械手机构的分析与设计..........................................................................................122.1.1机械手的自由度..............................................................................................122.1.2坐标形式.........................................................................................................132.1.3机械手的机构简图以及部件尺寸......................................................................132.1.4机械手总体方案的比较........................................................................................15第三章平衡臂机械手总体设计方案......................................................153.1机械手总体系统的设计..........................................................................................153.2液压机械手液压系统的工作原理.............................................................................153.3液压系统的组成原理...............................................................................................163.4液压传动机械手的特点...........................................................................................163.5机械手的动作顺序..................................................................................................173.6平衡臂机械手总体布局方案的确定..........................................................................18第四章液压系统的设计.........................................................................184.1液压系统控制回路的比较选择.......................................................................................184.2液压系统工作原理图......................................................................................................204.3液压系统执行元件的比较选择.......................................................................................2124.4液压系统动力装置的计算选择........................................................................................224.4.1大臂上双作用活塞式油缸的流量计算及驱动泵的要求..........................................224.4.2带动手部夹紧油缸的流量计算及驱动泵的要求.....................................................234.4.3水平伸缩油缸的流量计算及驱动泵的要求............................................................244.2.4驱动泵和驱动电机的选择....................................................................................264.5液压系统控制装置的计算选择........................................................................................264.6液压系统辅助装置的计算选择........................................................................................274.7集中配置液压装置.........................................................................................................284.7.1液压泵站的集成配置...........................................................................................294.7.2液压控制装置的集成配置....................................................................................29第五章PLC控制回路的设计..................................................................315.1电磁铁动作顺序..............................................................315.2电气控制原理图..............................................................................................................325.3现场器件与PLC内部等效继电器对照表..........................................355.4PLC与现场器件的实际连接图..................................................365.5梯形图......................................................................375.6指令程序........................................................................................................................38结束语.42参考文献.433平衡臂机械手的设计之PLC逻辑顺序控制和液压系统设计摘要本次设计的液压传动机械手根据规定的动作顺序,综合运用所学的基本理论、基本知识和相关的机械设计专业知识,完成对机械手的设计,并绘制必要装配图、液压系统图、PLC控制系统原理图。机械手的机械结构采用油缸、螺杆、导向筒等机械器件组成在液压传动机构中,机械手的手臂伸缩采用伸缩油缸,手腕回转采用回转油缸,立柱的转动采用齿条油缸,机械手的升降采用升降油缸,立柱的横移采用横向移动油缸在PLC控制回路中,采用的PLC类型为FX2N,当按下连续启动后,PLC按指定的程序,通过控制电磁阀的开关来控制机械手进行相应的动作循环,当按下连续停止按钮后,机械手在完成一个动作循环后停止运动。本设计拟开发的上料机械手可在空间抓放物体,动作灵活多样,可代替人工在高温和危险的作业区进行作业,可抓取重量较大的工件。关键词机械手、液压、控制回路、PLCThedesignofthehydraulicmanipulatorAbstractThedesignofhydraulicdrivemanipulatormovementsundertheprovisionsoftheorder,usethebasictheory,basicknowledgeandrelatedmechanicaldesignexpertisecomprehensivelytocompletethedesign,anddrawingthenecessaryassembly,hydraulicsystemmap,PLCcontrolsystemdiagram.Manipulatormechanicalstructureusingtanks,screw,guidetubesandothermechanicaldevicecomponentInthehydraulicdrivebodies,manipulatorarmstretchingusingtelescopictank,rotatingcolumnoftanksusedrack,manipulatormovementsusingtankmovements,thecolumntakesthehorizontalmovementoftanksThePLCcontrolcircuitusethetypeofFX2NPLC.Whenpressedforcommencement,PLCinaccordancewiththeprescribedprocedures,throughthecontrolofthesolenoidvalvetocontroltheswitchmanipulatorcorrespondingmovescycle,afterpresstherowstopbutton,themanipulatorcompleteacycleofactiontostopaftertheholecampaign.Thedesignoftheproposeddevelopmentoftheinformationonthemanipulatorcangraspupinspaceobjects,flexibleandvariedmovements,canreplacetheartificialheatanddangerousoperationconductedoperations,andcangraspthelargerworkpieces.KeywordsManipulator、Hydraulic、ControlLoop、PLC4第一章前言1.1工业机器人1.1.1工业机器人简介几千年前人类就渴望制造一种像人一样的机器,以便将人类从繁重的劳动中解脱出来。如古希腊神话阿鲁哥探险船中的青铜巨人泰洛斯(Taloas,犹太传说中的泥土巨人等等,这些美丽的神话时刻激励着人们一定要把美丽的神话变为现实,早在两千年前就开始出现了自动木人和一些简单的机械偶人。到了近代,机器人一词的出现和世界上第一台工业机器人问世之后,不同功能的机器人也相继出现并且活跃在不同的领域,从天上到地下,从工业拓广到农业、林、牧、渔,甚至进入寻常百姓家。机器人的种类之多,应用之广,影响之深,是我们始料未及的。工业机器人由操作机(机械本体)、控制器、伺服驱动系统和检测传感装置构成,是一种仿人操作、自动控制、可重复编程、能在三维空间完成各种作业的机电一体化自动化生产设备。特别适合于多品种、变批量的柔性生产。它对稳定、提高产品质量,提高生产效率,改善劳动条件和产品的快速更新换代起着十分重要的作用。机器人并不是在简单意义上代替人工的劳动,而是综合了人的特长和机器特长的一种拟人的电子机械装置,既有人对环境状态的快速反应和分析判断能力,又有机器可长时间持续工作、精确度高、抗恶劣环境的能力,从某种意义上说它也是机器的进化过程产物,它是工业以及非产业界的重要生产和服务性设备,也是先进制造技术领域不可缺少的自动化设备。1.1.2世界机器人的发展国外机器人领域发展近几年有如下几个趋势(1).工业机器人性能不断提高(高速度、高精度、高可靠性、便于操作和维修),而单机价格不断下降,平均单机价格从91年的10.3万美元降至97年的6.5万美元。(2).机械结构向模块化、可重构化发展。例如关节模块中的伺服电机、减速机、检测系统三位一体化由关节模块、连杆模块用重组方式构造机器人整机国外已有模块化装配机器人产品问市。(3).工业机器人控制系统向基于PC机的开放型控制器方向发展,便于标准化、网络化器件集成度提高,控制柜日见小巧,且采用模块化结构大大提高了系统的可靠性、易操作性和可维修性。(4).机器人中的传感器作用日益重要,除采用传统的位置、速度、加速度等传感器外,装配、焊接机器人还应用了视觉、力觉等传感器,而遥控机器人则采用视觉、声
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tuzhidiguo上传于2013-11-20

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