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文档简介

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.-12-2.1.1机械手的自由度.-12-2.1.2坐标形式.-13-2.1.3机械手的机构简图以及部件尺寸.-13-2.1.4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,guidetubesandothermechanicaldevicecomponent;Inthehydraulicdrivebodies,manipulatorarmstretchingusingtelescopictank,rotatingcolumnoftanksusedrack,manipulatormovementsusingtankmovements,thecolumntakesthehorizontalmovementoftanks;ThePLCcontrolcircuitusethetypeofFX2NPLC.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1.11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103万美元降至97年的65万美元。(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

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