机械手液压系统课程设计.doc

本科生课程设计书 学 院、系： 机 专 业： 机械及自动化 学 生 姓 名： 班 级： 机 学号 指导教师姓名： 最终评定成绩： 2010-11-21……………………………………………………（1） 设计要求………………………………………………（1） 设计的基本原理………………………………………（2） 机械手的动作流程……………………………………（4） 机械手液压系统电器控制的总体设计………………（7） 机械手液压系统PLC的设计………………………（10） 机械手电气元件的选择……………………………（16） 电动机的选择 三相隔离开关的选择 熔断器的选择 热继电器的选择 接触器的选择 小结…………………………………………………（18） 参考文献……………………………………………（18） 附图：系统电气原理图 一、引言 机械手是工业自动控制领域中经常遇到的一种控制对象。完成许多工作，如搬物、装配、切割、喷染等等，应用非常广泛。可以应用PLC控制机械手实现各种规定的工序动作，简化控制线路，节省成本，提高劳动生产率。图1 是机械手搬运物品示意图。 图1 机械手搬物示意图 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，额定压力为6.3MPa，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时，只由小流量泵2供油，大流量泵1自动卸载。由于定位缸和控制油路所需压力较低，在定位缸去路上串联有减压阀8，使之获得稳定的1.5～1.8MPa压力。 2）手臂的伸缩和升降采用单杆双作用液压缸驱动，手臂的伸出和升降速度分别由单向调整阀15、13和11实现回油节流调速；手臂及手腕的回转由摆动液压缸驱动，其正反向运动亦采用单向调速阀17和18、23和24回油节流调速。 3）执行机构的定位和缓冲是机械手工作平稳可靠的关键。从提高生产率来说，希望机械手正常工作速度越快越好，但工作速度越高，启动和停止时的惯性力就越大，振动和冲击就越大，这不仅会影响到机械手的定位精度，严重时还会损伤机件。因此为达到机械手的定位精度和运动平稳性的要求，一般在定位前要采取缓冲措施。 该机械手手臂伸出、手腕回转由死挡铁定位保证精度，端点到达前发信号切断油路，滑行缓冲；手臂缩回和手臂上升由行程开关适时发信号，提前切断油路滑行缓冲并定位。此外，手臂伸缩缸和升降缸采用了电液换向阀换向，调节换向时间，亦增加缓冲效果。由于手臂的回转部分质量圈套，转速较高，运动惯性矩圈套，系统的手臂回转缸除采用单向调速阀回油节流调速外，还在回油路上安装有行程和节流阀19进行减速缓冲，最后由定位缸插销定位，满足定位精度要求。 4）为使手指夹紧缸夹紧工件后不受系统压力波动的影响，保证牢固地夹紧工件，采用了液控单向阀21的锁紧回路。 5）手臂升降缸为立式液压缸，为支承平衡手臂运动部件的自重，采用了单向顺序阀12的平衡回路。 表1 JS01工业机械手液压系统电磁铁、压力继电器动作顺序表 动作顺序 1Y 2Y 3Y 4Y 5Y 6Y 7Y 8Y 9Y 10Y 11Y 12Y K26 插销定位 + + - + 手臂前伸 + + + 手指张开 + + + + 手指抓料 + + + 手臂上升 + + + 手臂缩回 + + + 手腕回转 + + + + 拔定位销 + 手臂回转 + + 插定位销 + + - + 手臂前伸 + + + 手臂中停 + + 手指张开 + + + + 手指闭合 + + + 手臂缩回 + + + 手臂下降 + + + 手腕反转 + + + + 拔定位销 + 手臂反转 + + 待料卸载 + + 四、机械手的动作流程机械手的任务是将传送带A