文档介绍：湖南工业大学
课程设计
资料袋
机械工程学院(系、部) 2011 ~ 2012 学年第二学期
课程名称机电控制技术指导教师职称副教授
学生姓名专业班级学号
题目机械手液压系统的电气控制
成绩起止日期 2012 年 6 月 18 日~ 2012 年 6 月 22 日
目录清单
序号
材料名称
资料数量
备注
1
课程设计任务书
1
2
课程设计说明书
1
3
课程设计图纸
2
2
张
设计说明书
(题目)
机械手液压系统的电气控制
起止日期: 2012 年 6 月 18 日至 2012 年 6 月 22 日
学生姓名
李坤汶
班级
机械设计093
学号
09405100233
成绩
指导教师(签字)
机械工程学院(部)
2012年6
目录
序言 4
第一章绪论 5
机械手的概述 5
设计要求 5
第二章分析JS01工业机械手液压系统的特点及工作原理 6
液压系统的特点 6
液压系统的分析 7
液压系统工作原理 8
第三章 PLC 控制系统 13
可编程控制器简介及应用 13
可编程控制器的特点 13
继电器-接触器控制线路的设计 14
继电器接触器控制线路 15
一些低压电器的选择 19
第四章可编程控制器PLC控制系统的设计 22
可编程控制器控制系统设计的基本原则 22
可编程控制器系统设计的步骤 22
总结 25
参考文献 26
致谢 27
序言
机械手的概念和分类
机械手,英文名mechanical hand,是指能模仿人手和臂的某些动作功能,用以按固定程序抓取、搬运物件或操作工具的自动操作装置。它可代替人的繁重劳动以实现生产的机械化和自动化,能在有害环境下操作以保护人身安全,因而广泛应用于机械制造、冶金、电子、轻工和原子能等部门。
机械手主要由手部和运动机构组成。手部是用来抓持工件(或工具)的部件,根据被抓持物件的形状、尺寸、重量、材料和作业要求而有多种结构形式,如夹持型、托持型和吸附型等。运动机构,使手部完成各种转动(摆动)、移动或复合运动来实现规定的动作,改变被抓持物件的位置和姿势。运动机构的升降、伸缩、旋转等独立运动方式,称为机械手的自由度。为了抓取空间中任意位置和方位的物体,需有6个自由度。自由度是机械手设计的关键参数。自由度越多,机械手的灵活性越大,通用性越广,其结构也越复杂。一般专用机械手有2~6个自由度。
机械手的种类,按驱动方式可分为液压式、气动式、电动式、机械式机械手;按适用范围可分为专用机械手和通用机械手两种;按运动轨迹控制方式可分为点位控制和连续轨迹控制机械手等。
机械手通常用作机床或其他机器的附加装置,如在自动机床或自动生产线上装卸和传递工件,在加工中心中更换刀具等,一般没有独立的控制装置。有些操作装置需要由人直接操纵,如用于原子能部门操持危险物品的主从式操作手也常称为机械手。
第一章绪论
机械手的概述
机械手是模仿人的手部动作,按给定程序、轨迹和要求实现自动抓取、搬运和操作的自动装置。它特别是在高温、高压、多粉尘、易燃、易爆、放射性等恶劣环境中,以及笨重、单调、频繁的操作中能代替人作业,因此获得日益广泛的应用。
机械手一般由执行机构、驱动系统、控制系统及检测装置三大部分组成,智能机械手还具有感觉系统和智能系统。驱动系统多数采用电液(气)机联合传动。
设计要求
本节介绍的Js01工业机械手属于圆柱坐标式、全液压驱动机械手,具有手臂升降、伸缩、回转和手腕回转四个自由度。执行机构相应由手部、手腕、手臂伸缩机构、手臂升降机构、手臂回转机构和回转定位装置等组成,每-部分均由液压缸驱动与控制。它完成的动作循环为:
插定位销→手臂前伸→手指张开→手指夹紧抓料→手臂上升→手臂缩回→手腕回转180°→拔定位销→手臂回95°→插定位销→手臂前伸→手臂中停(此时主机的夹头下降夹料) →手指松开(此时主机夹头夹着料上升) →手指闭合→手臂缩回→手臂下降→手腕回转复位→拨定位销→手臂回转夏位→待料,泵卸载。
第二章分析JS01工业机械手液压系统的特点及工作原理
JS01工业机械手液压系统图如图1所示。各执行机构的动作均由电控系统发信号控制相应的电磁换向阀,按程序依次步进动作。电磁铁动作顺序见表1。
图1 JS01工业机械手液压系统
该液压系统的特点归纳如下:
1)系统采用了双联泵供油,,手臂升降及伸缩时由两个泵同时供油,流量为(35+18)L/min,手臂及手腕回转,手指松紧及定位缸工作