注塑机上下料机械手机构及自动控制系统PLC的设计

机械手的自动控制

2012 届毕业设计说明书

注塑机上下料机械手 机构及自动控制系统PLC的设计

学 院： 机械工程学院 学生姓名： 赵露锋 指导教师：职称专 业： 机械设计制造及其自动化 班 级：完成时间： 2012年5月

摘 要

机械手的自动控制

本文简要地介绍了注塑机机械手的概念，机械手的组成和分类，机械手的自由度和座标型式，液动技术的特点，PLC控制的特点及国内外的发展状况。

本文针对PT-II 650型注塑机的具体参数对机械手进行了总体方案设计，确定了机械手的座标型式和自由度，确定了机械手的技术参数。同时，分别设计了机械手的夹持式手部结构以及机械手手部结构;设计了机械手的手腕结构，计算出了手腕转动时所需的驱动力矩和回转液压缸的驱动力矩;设计了机械手的手臂结构，设计了手臂伸缩、升降用液压缓冲器和手臂回转用液压缓冲器。

设计出了机械手的液压系统，并绘制了机械手液压系统工作原理图。利用可编 程序控制器对机械手进行控制，选取了合适的PLC型号，根据机械手的工作流程制定了可编程序控制器的控制方案，画出了机械手的工作时序图和梯形图，并编制了可编程序控制器的控制程序。

关键词：机械手；液动；可编程序控制器(PLC)

Abstract

机械手的自动控制

At first,the paper introduces the conception of the industrial robot and the elertary information of the development briefly. What's more,the paper accounts for background and the primary mission of thetopic.

The paper introduces the function,composing and classification of the manipulator,tells out the free-degree and the form of coordinate.At the same time,the paper gives out the primary specification parameter of this manipulator.

This paper designs the structure of the hand and the equipment of the drive of the manipulator,and analyzes the error of the orientation of the fingers.

The paper designs the structure of the wrist,computes the needed moment of the drive when the wrist wheels and the moment of the drive of the pump.

The paper designs the structure of the arm,and designs the hydraulic pressure buffer when the manipulator's arm flexes,ascend,descend and wheels .

The paper designs the system of hydraulic manipulator and draws the work principle chair.

The manipulator uses PLC to control.The paper institutes two controls chemes of PLC acordine to the work flow of the manipulator.The paper draws out the work time sequence chart and the trapezia chart.What’smore,the paper work out the control program of the PLC.

Key words: mechanical hand； hydraulic； programmable logic controller (PLC)

目 录

机械手的自动控制

摘 要.............................................................. 1 1.绪论.............................................................. 6

1.1机械手概述................................................... 6 1.2机械手的组成和分类........................................... 6

1.2.1 机械手的系统工作原理及组成............................. 6 1.2.2机械手的分类 ........................................... 8 1.3课题的提出及主要任务......................................... 9

1.3.1课题的提出 ............................................. 9 1.3.2课题的主要任务 ......................................... 9

2 机械手的设计方案............................................... 10

2.1机械手的座标型式与自由度和工作范围.......................... 10 2.2 机械手的手部结构方案设计 ................................... 11 2.3 机械手的手臂结构方案设计 ................................... 11 2.4机械手的驱动方案设计........................................ 11 2.5 机械手的控制方案设计 ....................................... 11 2.6机械手的主要参数............................................ 11 2.7机械手的技术参数列表........................................ 12

2.7.1 用途:............................................... 12 2.7.2 设计技术参数:....................................... 14

3 手部结构设计................................................... 15

3.1手部设计.................................................... 16

3.1.1手指的形状和分类 ...................................... 16 3.1.2设计时考虑的几个问题 .................................. 16 3.2手部夹紧液压缸的设计........................................ 17

3.2.1 动力计算............................................. 17 3.2.2 液压缸的直径........................................ 18 3.2.3 缸筒壁厚的设计....................................... 19

4 手腕结构设计.................................................... 21

4.1 手腕的自由度 ............................................... 21 4.2 手腕的驱动力矩的计算 ....................................... 21

4.2.1手腕转动时所需的驱动力矩 .............................. 21

机械手的自动控制

4.2.2回转液压缸的驱动力矩计算 .............................. 23 4.2.3 手腕回转缸的尺寸及其校核.............................. 23

5 手臂结构设计................................................... 26

5.1手臂伸缩.................................................... 26

5.1.1结构设计 .............................................. 26 5.1.2手臂伸缩驱动力的计算 .................................. 26 5.2手臂升降和回转部分.......................................... 27

5.2.1结构设计 .............................................. 27 5.3手臂伸缩液压缸的设计........................................ 27

5.3.1 驱动力计算........................................... 27 5.3.2 液压缸的直径........................................ 28 5.3.3 活塞杆直径的计算.................................... 29 5.3.4 缸筒壁厚计算......................................... 29

6 液压系统主要参数................................................ 31

6.1液压缸和液压马达的设计计算.................................. 31

6.1.1 液压缸的设计计算..................................... 31 6.1.2 液压缸的流量计算..................................... 31 6.2 …… 此处隐藏：10964字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……