工业机械手液压及PLC控制系统设计(答辩)ppt.ppt

1、A，1，姓：廖家峰专业：机械工程及自动化讲师：王军飞讲师，工业机械手液压及可编程控制器控制系统设计，a，2，内容1，工业机械手总体结构设计，2，工业机械手机械结构设计，3，工业机械手液压系统设计，4，工业机械手控制系统设计，a，3，设计背景，目前，机械手第一代机械手主要由人工控制，控制方式为开环，没有识别能力。第二代机械手采用电子计算机控制系统，具有视觉、触觉和听觉等能力。第三代机械手可以独立完成工作过程中的任务。它与电子计算机和电视设备保持联系，逐渐发展成为柔性系统柔性制造系统和柔性单元柔性制造系统的重要组成部分。目前，我国工业机械手技术及其工程应用水平与国外还有一定的差距。因此，研究和设计

2、机械手具有重要意义。(1)机械手为圆柱坐标式，有三个自由度，即提升、伸展和手臂的整体旋转。(2)采用液压驱动，具有体积小、重量轻、结构紧凑、传动平稳、操作简单、安全经济、易于实现过载保护和液压元件自润滑等一系列优点。(3)在控制方式的选择上，由于其功能只是在两个工作台之间移动工件，移动简单，控制要求不高，所以采用点控制方式。1.工业机械手总体结构设计，a，5，2。工业机械手机械结构设计，2.1手指夹紧液压缸设计，2.2伸缩液压缸设计，2.3升降液压缸设计，2.4旋转液压缸设计，2.5机械手总体机械结构设计，a，6。本设计中工业机械手的抓手采用滑槽杠杆结构，夹紧缸采用单作用弹簧复位结构，其结构如

3、下：1、2.1手指夹紧液压缸设计，a、7伸缩缸可使机械手伸长或缩短，其结构如下：2.2伸缩液压缸设计，a、8、2.3升降液压缸设计，升降缸可使机械手上升或下降，其结构如下：a、9、2.4旋转液压缸设计，该机械手采用齿条液压缸，由两个活塞和一个齿条组成它通过传动机构将活塞的运动转化为齿轮的转动，从而带动整个机器人手臂来回转动。其结构如下：a、10、2.5机械手的整体机械结构设计，机械手的整体结构如右图所示，a、11、3.1夹紧液压缸的液压回路设计3.2伸缩液压缸的液压回路设计3.3升降液压缸的液压回路设计3.4旋转(齿条)液压缸的液压回路设计3.5机械手的液压系统设计。3.工业机械手液压系统设计

4、，一、12、3.1夹紧液压缸的液压回路设计，如右图所示：原理分析：PLC控制程序指令控制电磁铁3DT接通或断开，泵4供油，此时，二位四通电磁阀处于右或左位置，液压油直接流入机械手手指夹紧液压缸的右或左腔，从而拉动滑槽杆手动结构夹紧或松开工件。一、13、3.2伸缩液压缸的液压回路设计，臂式伸缩液压缸的液压回路设计如右图所示：原理分析：可编程控制器指令控制电磁铁1DT或2DT通电并接合。泵4供给的油流经单向阀5，即右图所示的三位四通电磁阀的右或左位置，然后流经由节流阀和单向阀组成的调速阀，然后直接流向臂伸缩液压缸，从而推动机械手进行伸缩运动。一、14、3.3提升液压缸液压回路设计，如右图所示：原理

5、分析：可编程控制器指令控制电磁铁5DT或4DT通电并被吸引。由泵3供应的油经过单向阀5，流过泵3供给的油经过单向阀5，流经右图所示的三位四通电磁阀的左、右位置，再流经由节流阀和单向阀组成的调速阀，然后直接流向动臂摆动液压缸，推动操纵臂左右摆动。一，16，3.5机械手的液压系统设计，一，17，4.1控制要求分析4.2程序总体方案设计4.3输入输出数确定和可编程控制器选择4.4可编程控制器自动控制系统图设计4.5可编程控制器手动控制系统图设计，4 .工业机械手控制系统设计，一，18，4.1控制要求分析，(1)该工业机械手在两个工作台之间输送工件(2)该工业机械手用于自动生产线，因此它应该能够根据控

6、制程序自动运行，即它具有自动(3)工业机械手也有手动操作模式。通过手动操作，每个限位开关的位置可以根据需要改变，从而改变机械手的开始位置和结束位置，使其灵活。一、19、4.2程序总体方案设计、程序总体方案、一、20、4.3输入/输出点的确定和可编程控制器的选择，(1)根据控制要求，需要16个输入点和11个输出点。(2)由于搬运机械手输入点少，性能要求低，可选用三菱公司的FX1S系列小型可编程控制器，该控制器具有串行通信功能，体积小，性价比高。一、21、4.4可编程序控制器自动控制系统图设计，一、22、4.5可编程序控制器手动控制系统图设计，一、23、结论工业机械手可以代替人工在高温、危险的工作区域进行单调、持久的操作，实现一些人工无法完成的工作，降低劳动强度，改善劳动环境，提高生产效率，已成为现代制造业不可缺少的自动化设