液压机械手臂专题报告.doc

液压机械手臂专题报告机械手手臂是连接机械手手腕、带动带动机械手手指去抓取物件，并按程序要求将其搬运到空间指定的位置的机械装置。机械手手臂广泛应用在工业制造中，在恶劣的环境下代替人的工作，可以减轻劳动强度、保证产品质量、实现安全生产，可以提高生产的自动化水平和劳动生产率对提高工作效率和自动化水平具有重要意义。在机械加工、冲压、铸、锻、焊接、热处理、电镀、喷漆、装配以及轻工业、交通运输业等方面得到越来越广泛的应用。1. 机械手手臂组成 机械手手臂主要由执行机构、驱动系统、控制系统等组成。 （1）执行机构 机械手手手臂的执行元件为液压缸或气缸等，缸的移动带动机械手手臂的移动。 （2）驱动系统 机械手手臂的驱动系统是驱动执行机构运动的动力装置，有液压、气压、电力和机械式驱动四种形式 （3）控制系统 控制系统是机械手手臂动作的指挥系统，用来控制动作的顺序、位置、时间、速度、加速度等。常见控制系统有PLC控制系统和单片机控制系统等 2.机械手手臂的驱动方案设计 气动驱动的空气具有可压缩的特性，工作速度的稳定性较差，冲击大，而且气源压力较低，抓重一般在30公斤以下，在同样抓重条件下它比液压机械手的结构大，而机械传动机械手手臂程序是固定的不可调，灵活性差结构较大。液动机械手手臂抓重大、传动平稳、结构紧凑、动作灵敏。应采用液压驱动。3.机械手手臂的控制方案设计 采用可编程序控制器 (PLC)对机械手进行控制时，如何工作内容改变时，只需要改变PLC的程序就可以满足工作要求，具有很好的灵活性。4.机械手手臂部的结构选择 机械手手臂在进行运动时，为了防止手臂绕轴线发生转动，以保证其运动准确可靠，并使活塞杆不受较大的弯曲力矩作用，以增加手臂的刚性，在结构设计和布局上应尽量减少运动部件的重量和减少手臂对回转中心的转动惯量。采用单导向杆作为导向装置，它可以增加手臂的刚性和导向性。5.液压系统的原理如下图：1邮箱 2 过滤器 3 液压泵 4 溢流阀 5 三位四通换向阀 6 节流阀7 顺序阀 8 单向阀 9 升降液压缸 10 液控式单向阀 11回转液压缸 液压缸上升时 进油路：油箱过滤器泵换向阀右位接通单向阀液压缸下端油口 回油路：液压缸上端油口换向阀右位油箱 液压缸下降时 进油路：油箱过滤器泵换向阀左位接通液压缸上端油口 回油路：液压缸下端油口顺序阀换向阀左位接通油箱 手臂回转缸液压工作原理 顺时针转动时 ： 进油路：油箱过滤器泵换向阀左位接通液控单向阀回转液压缸 回油路：回转液压缸液控单向阀6换向阀左位接通油箱逆时针回转时： 进油路：箱过滤器泵换向阀右位接通液控单向阀6回转液压缸 回油路：回转液压缸液控单向阀7换向阀右位接通油箱。 6.确定输入/输出点数并选择 PLC 型号 输入点： 位置检测信号：上升限位开关、下降限位开关、伸出限位开关、回缩限位开关、左转限位开关、右转限位开关共 6个行程开关，需要 6个输入端 子。“工作方式”选择开关：有手动、连续 2种工作方式，需要2个输入端。手动操作：需要有上升、下降、伸出、回缩、左转、右转，抓紧、放松8个按钮，需要8个输入端。开关： 启动和停止按钮需要2个输入端。所以共需要18个输入端。 输出点：PLC 的输出用于控制的上升、下降、伸出、回缩、左转、右转，抓紧、放松和原点指示灯，至少需要 9个输出点。 PLC 型号的分类： CPU221：内置10个数字量I/O点，不可扩充； CPU222：内置14个数字量I/O点，可扩充到78路数字量I/O或10路模拟量I/OCPU224：内置24个数字量I/O点，可扩充到168路数字量I/O或35路模拟量I/O； CPU226：内置40个数字量I/O点，可