冲压机械手液压控制系统设计..doc

目录 1. 绪论……………………………………………… 2 2. 设计任务………………………………………… 3 3. 液压原理图的设计……………………………… 4 4. 液压元件的选择………………………………… 8 选型………………………………………… 14 分配………………………………………… 17 7. 梯形图的设计…………………………………… 18 8. 指令语句程序…………………………………… 28 表…………………………………………… 34 10. 总结…………………………………………… 35 11. 参考文献……………………………………… 36 绪论机械手是近几十年发展起来的一种高科技自动化生产设备。通过编程来完成各种动作,它的准确性和多自由度,保证了机械手能在各种不同的环境中工作。机械手在工业生产中应用较多,机械手的使用能够显著提高生产效率,减少人为因素造成的废次品率。机械手可以完成很多工作,它在自动化车间中用来运送物料,从事多种工艺操作。它的特点是通过编程来完成各种预期的作业,在构造和性能上兼有人和机器人的部分优点,尤其体现了人的灵活协调和机器人的精确到位。机械手是在机械自动化生产中逐步发展出的一种新型装置。现代生产过程中机械手被广泛的应用到自动生产线中。机械手目前虽然不如人手的灵活多变,但它具有重复性,无疲劳,不惧危险,有大的抓举力量,因此越来越多的被广泛运用。机械手技术涉及机械学、力学、自动控制技术、传感技术、电气液压技术,计算机可编程技术等,是一门跨学科综合技术。本课题在执行机构由电动和液压组成的结构基础上将 PL C 应用于其自动控制系统,完成机械手系统的硬件及软件设计。 2. 设计任务 动作分析根据生产条件要求,机械手须把加工原料从输送带上取下,旋转一定角度后将加工原料放入冲压机填料口,然后返回,重复这一动作。 构的工步插销定位—手臂前伸—手指抓料—手臂上升—手臂缩回—拔定位销—手腕回转、手臂回转—插定位销—手臂前伸—手臂下降—手指松开、手臂缩回—拔定位销—手腕回转、手臂回转—插定位销。手腕回转液压马达手臂回转液压马达 G=1000N 手臂升降液压缸手臂伸缩液压缸定位液压缸手指夹紧液压缸图 2-1 冲压机械手结构示意图 3. 原理图的设计 根据设计要求,画出下图机械手液压系统原理图,如下图 3-1 手臂伸缩缸29 手臂回转缸30 手指夹紧缸32 手腕回转缸31 定位缸33 手臂升降缸 3Y 4Y 5Y 6Y 7Y 8Y 9Y 10Y 11Y 12Y 1Y 2Y 1 2 34 56 7 89 25 K26 23 24 22 21 17 18 16 20 15 14 13 12 11 10 19 27 28 图 3-11 液压系统原理图 压系统电磁铁动作顺序表按照电磁铁动作顺序要求绘制出如下表 3-1 动作顺序 1Y 2Y 3Y 4Y 5Y 6Y 7Y 手臂前伸+ 手指张开手指抓料+ 手臂上升+ 手臂缩回+ 手臂回转+ 手臂前伸+ 手指张开手指闭合+ 手臂缩回+ 手臂下降+ 手臂反转+表 3-1 系统工作原理 1、插定位销( 1 ?Y 、12 ?Y ) 按下油泵起动按钮后,双联叶片泵 1、2 同时供油,电磁铁 1Y 、2Y 带电, 油液经溢流阀 3和4至油箱,机械手处于待料卸荷状态。当棒料到达待上料位置,启动程序动作。电磁铁 1Y 带电, 2Y 不带电,使泵 1 继续卸荷,而泵 2停止卸荷,同时 12Y 通电。进油路:泵 2→阀6→减压阀 8→阀9→阀25(右) →定位缸左腔。此时,插定位销以保证初始位置准确。定位缸没有回油路,它是依靠弹簧复位的。 2、手臂前伸( 5 ?Y 、12 ?Y ) 插定位销后,此支路系统油压升高,使继电器 K26 发讯,接通电磁铁 5Y , 泵1和泵 2经相应的单向阀汇流到电液换向阀 14左位,进入手臂伸缩缸油腔。进油路:泵 1→单向阀 5→阀14(左) →手臂伸缩缸右腔泵2→阀6→阀7→↑回油路:手臂伸缩缸左腔→单向调速阀 15→阀14(左) →油箱 3、手指张开( 1 ?Y 、9 ?Y 、12 ?Y ) 手臂前伸至适当位置,行程开关发讯,电磁铁 1Y 、9Y 带电,泵1卸载,泵 2 供油,经单向阀 6 电磁阀 20 左位,进入手指夹紧缸右腔。回油路从左腔通过液控单向阀 21及阀 20左位进入油箱。进油路:泵 2→阀6→电磁阀 20(左) →手指夹紧缸右腔回油路:手指夹紧缸左腔→阀21→电磁阀 20(左) →油箱 4、手指抓料( 1 ?Y 、12 ?Y ) 手指张开后,时间继电器延时。待棒料由送料机构送到手指区域时,继电起器发讯使 9Y 断电,泵 2 的压力油通过阀 20 的右位进入缸的左腔,使手指夹紧