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1、 姓姓 名：宋揚(yáng)名：宋揚(yáng) 專專 業(yè)：機(jī)械設(shè)計制造及其自動化業(yè)：機(jī)械設(shè)計制造及其自動化 指導(dǎo)老師：王義文指導(dǎo)老師：王義文 設(shè)計時間：設(shè)計時間：2012.4.12012.6.201蒼松課資目目 錄錄1 1、搬運(yùn)機(jī)械手總體結(jié)構(gòu)設(shè)計、搬運(yùn)機(jī)械手總體結(jié)構(gòu)設(shè)計2 2、搬運(yùn)機(jī)械手機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計、搬運(yùn)機(jī)械手機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計3 3、搬運(yùn)機(jī)械手液壓系統(tǒng)設(shè)計、搬運(yùn)機(jī)械手液壓系統(tǒng)設(shè)計4 4、搬運(yùn)機(jī)械手控制系統(tǒng)設(shè)計、搬運(yùn)機(jī)械手控制系統(tǒng)設(shè)計2蒼松課資(1)(1)該機(jī)械手采用圓柱坐標(biāo)型，具有三個自由度，即該機(jī)械手采用圓柱坐標(biāo)型，具有三個自由度，即手臂的伸長、縮短和整體旋轉(zhuǎn)。手臂的伸長、縮短和整體旋轉(zhuǎn)。(2)(2)采用液壓驅(qū)動，其
2、具有體積小、質(zhì)量輕、結(jié)構(gòu)緊采用液壓驅(qū)動，其具有體積小、質(zhì)量輕、結(jié)構(gòu)緊湊、傳動平穩(wěn)、操作簡單、安全、經(jīng)濟(jì)、易于實(shí)湊、傳動平穩(wěn)、操作簡單、安全、經(jīng)濟(jì)、易于實(shí)現(xiàn)過載保護(hù)且液壓元件能夠自行潤滑等一系列優(yōu)現(xiàn)過載保護(hù)且液壓元件能夠自行潤滑等一系列優(yōu)點(diǎn)。點(diǎn)。(3)(3)在控制方式選擇上，由于其功能只是在兩個工作在控制方式選擇上，由于其功能只是在兩個工作臺之間搬移工件，運(yùn)動簡單，控制要求不高，因臺之間搬移工件，運(yùn)動簡單，控制要求不高，因此，采用點(diǎn)位控制方式。此，采用點(diǎn)位控制方式。1 1、搬運(yùn)機(jī)械手總體結(jié)構(gòu)設(shè)計、搬運(yùn)機(jī)械手總體結(jié)構(gòu)設(shè)計3蒼松課資2 2、搬運(yùn)機(jī)械手機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計、搬運(yùn)機(jī)械手機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計 2.1 2.
3、1 手爪及夾緊液壓缸設(shè)計手爪及夾緊液壓缸設(shè)計2.2 2.2 伸縮液壓缸設(shè)計伸縮液壓缸設(shè)計2.3 2.3 升降液壓缸設(shè)計升降液壓缸設(shè)計2.4 2.4 旋轉(zhuǎn)液壓缸設(shè)計旋轉(zhuǎn)液壓缸設(shè)計 2.5 2.5 機(jī)械手整體機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計機(jī)械手整體機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計4蒼松課資 本次設(shè)計的搬運(yùn)機(jī)械手手爪采用滑槽杠桿式結(jié)構(gòu)，夾緊缸采用單作本次設(shè)計的搬運(yùn)機(jī)械手手爪采用滑槽杠桿式結(jié)構(gòu)，夾緊缸采用單作用彈簧復(fù)位式結(jié)構(gòu)，其結(jié)構(gòu)如下所示：用彈簧復(fù)位式結(jié)構(gòu)，其結(jié)構(gòu)如下所示：1.1 1.1 手爪及夾緊液壓缸設(shè)計手爪及夾緊液壓缸設(shè)計5蒼松課資 伸縮缸可以使搬運(yùn)機(jī)械手伸長或者縮短，其結(jié)構(gòu)如下所示：伸縮缸可以使搬運(yùn)機(jī)械手伸長或者縮短，其結(jié)構(gòu)如下
4、所示：1.2 1.2 伸縮液壓缸設(shè)計伸縮液壓缸設(shè)計6蒼松課資1.3 1.3 升降液壓缸設(shè)計升降液壓缸設(shè)計 升降缸可以使搬運(yùn)機(jī)械手上升或者下降，其結(jié)構(gòu)如下所示：升降缸可以使搬運(yùn)機(jī)械手上升或者下降，其結(jié)構(gòu)如下所示：7蒼松課資1.4 1.4 旋轉(zhuǎn)液壓缸設(shè)計旋轉(zhuǎn)液壓缸設(shè)計 本機(jī)械手采用齒條液壓缸，它由兩個活塞和一套齒條齒輪傳動裝本機(jī)械手采用齒條液壓缸，它由兩個活塞和一套齒條齒輪傳動裝置組成。它將活塞的移動通過傳動機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)換成齒輪的轉(zhuǎn)動，從而帶動置組成。它將活塞的移動通過傳動機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)換成齒輪的轉(zhuǎn)動，從而帶動整個機(jī)械手臂部的來回轉(zhuǎn)動。其結(jié)構(gòu)如下所示：整個機(jī)械手臂部的來回轉(zhuǎn)動。其結(jié)構(gòu)如下所示：8蒼松課資1.5
5、1.5 機(jī)械手整體機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計機(jī)械手整體機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計 機(jī)機(jī)械械手手整整體體結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)如如右右圖圖所所示示9蒼松課資3.1 3.1 夾緊液壓缸液壓回路設(shè)計夾緊液壓缸液壓回路設(shè)計3.2 3.2 伸縮液壓缸液壓回路設(shè)計伸縮液壓缸液壓回路設(shè)計3.3 3.3 升降液壓缸液壓回路設(shè)計升降液壓缸液壓回路設(shè)計 3.4 3.4 旋轉(zhuǎn)（齒條）液壓缸液壓回路設(shè)計旋轉(zhuǎn)（齒條）液壓缸液壓回路設(shè)計3.5 3.5 機(jī)械手整個液壓系統(tǒng)設(shè)計機(jī)械手整個液壓系統(tǒng)設(shè)計3 3、搬運(yùn)機(jī)械手液壓系統(tǒng)設(shè)計、搬運(yùn)機(jī)械手液壓系統(tǒng)設(shè)計10蒼松課資3.1 3.1 夾緊液壓缸液壓回路設(shè)計夾緊液壓缸液壓回路設(shè)計 夾緊液壓缸液壓回路夾緊液壓缸液壓回路設(shè)計如
6、右圖所示：設(shè)計如右圖所示：原理分析：1、該液壓回路采用液控單向閥保壓和鎖緊，以保證夾緊缸夾持工作的可靠性。2、該回路采用進(jìn)油路節(jié)流閥調(diào)速。3、該回路采用兩位三通電磁換向閥換向，從而實(shí)現(xiàn)手爪夾緊或放松的動作。11蒼松課資3.2 3.2 伸縮液壓缸液壓回路設(shè)計伸縮液壓缸液壓回路設(shè)計 伸縮液壓缸液壓回路伸縮液壓缸液壓回路設(shè)計如右圖所示：設(shè)計如右圖所示：原理分析：1、該液壓回路采用進(jìn)油路節(jié)流閥調(diào)速。2、該回路采用三位四通電磁換向閥換向，從而實(shí)現(xiàn)手臂伸長或縮短的動作。12蒼松課資3.3 3.3 升降液壓缸液壓回路設(shè)計升降液壓缸液壓回路設(shè)計 升降液壓缸液壓回路升降液壓缸液壓回路設(shè)計如右圖所示：設(shè)計如右圖所
7、示：原理分析：1、該液壓回路采用進(jìn)油路節(jié)流閥調(diào)速。2、該回路采用三位四通電磁換向閥換向，從而實(shí)現(xiàn)手臂上升或下降的動作。3、為防止升降液壓缸因自重自由下滑，該回路設(shè)置了單向順序閥來平衡。13蒼松課資3.4 3.4 旋轉(zhuǎn)（齒條）液壓缸液壓回路設(shè)計旋轉(zhuǎn)（齒條）液壓缸液壓回路設(shè)計 齒條液壓缸液壓回路齒條液壓缸液壓回路設(shè)計如右圖所示：設(shè)計如右圖所示：原理分析：1、該液壓回路采用進(jìn)油路節(jié)流閥調(diào)速。2、該回路采用三位四通電磁換向閥換向，從而實(shí)現(xiàn)手臂手臂順時針旋轉(zhuǎn)或逆時針旋轉(zhuǎn)的動作。14蒼松課資3.5 3.5 機(jī)械手整個液壓系統(tǒng)設(shè)計機(jī)械手整個液壓系統(tǒng)設(shè)計15蒼松課資4.1 4.1 控制要求分析控制要求分析4.
8、2 4.2 操作面板設(shè)計操作面板設(shè)計 4.3 I/O 4.3 I/O點(diǎn)數(shù)確定及點(diǎn)數(shù)確定及PLCPLC選型選型 4.4 PLC 4.4 PLC外部接線圖設(shè)計外部接線圖設(shè)計 4.5 PLC 4.5 PLC控制程序設(shè)計控制程序設(shè)計4 4、搬運(yùn)機(jī)械手控制系統(tǒng)設(shè)計、搬運(yùn)機(jī)械手控制系統(tǒng)設(shè)計16蒼松課資4.1 4.1 控制要求分析控制要求分析（1 1）此搬運(yùn)機(jī)械手是在兩個工作臺之間搬運(yùn)工件，其動作）此搬運(yùn)機(jī)械手是在兩個工作臺之間搬運(yùn)工件，其動作比較簡單，故選用限位開關(guān)進(jìn)行定位。比較簡單，故選用限位開關(guān)進(jìn)行定位。（2 2）此機(jī)械手應(yīng)用于自動生產(chǎn)線上，因此，它應(yīng)該能夠按）此機(jī)械手應(yīng)用于自動生產(chǎn)線上，因此，它應(yīng)該
9、能夠按照控制程序自動運(yùn)行照控制程序自動運(yùn)行,即具有自動運(yùn)行模式。即具有自動運(yùn)行模式。（3 3）該搬運(yùn)機(jī)械手也具有手動運(yùn)行模式，通過手動操作，）該搬運(yùn)機(jī)械手也具有手動運(yùn)行模式，通過手動操作，可以按照要求更改各限位開關(guān)的位置可以按照要求更改各限位開關(guān)的位置 ，從而改變搬運(yùn)工，從而改變搬運(yùn)工作的起始位置和終止位置，使其具有一定的靈活性。作的起始位置和終止位置，使其具有一定的靈活性。17蒼松課資4.2 4.2 操作面板設(shè)計操作面板設(shè)計 通過對機(jī)械手控制要求分析，其控制面板設(shè)計如下：通過對機(jī)械手控制要求分析，其控制面板設(shè)計如下：18蒼松課資4.3 I/O4.3 I/O點(diǎn)數(shù)確定及點(diǎn)數(shù)確定及PLCPLC選型
10、選型（1 1）根據(jù)控制要求，需要）根據(jù)控制要求，需要1818個輸入點(diǎn)，個輸入點(diǎn)，1111個輸出個輸出點(diǎn)。點(diǎn)。（2 2）由于此搬運(yùn)機(jī)械手輸入點(diǎn)數(shù)不多，性能要求）由于此搬運(yùn)機(jī)械手輸入點(diǎn)數(shù)不多，性能要求不高，因此選用歐姆龍的不高，因此選用歐姆龍的CPM2A-40CDR-ACPM2A-40CDR-A小型可小型可編程控制器，即可滿足要求。編程控制器，即可滿足要求。19蒼松課資4.4 PLC4.4 PLC外部接線圖設(shè)計外部接線圖設(shè)計20蒼松課資4.5 PLC4.5 PLC控制程序設(shè)計控制程序設(shè)計 通過分析控制要求，應(yīng)該設(shè)計機(jī)械手復(fù)位程序、手動通過分析控制要求，應(yīng)該設(shè)計機(jī)械手復(fù)位程序、手動運(yùn)行程序和自動運(yùn)行
11、程序。運(yùn)行程序和自動運(yùn)行程序。搬運(yùn)機(jī)械手在暫?；蛘叩却噶顣r，液壓系統(tǒng)的液壓搬運(yùn)機(jī)械手在暫?；蛘叩却噶顣r，液壓系統(tǒng)的液壓泵一般要處于卸荷狀態(tài)，因此，還要設(shè)計控制液壓泵卸荷泵一般要處于卸荷狀態(tài)，因此，還要設(shè)計控制液壓泵卸荷與否的程序，對液壓泵進(jìn)行控制。與否的程序，對液壓泵進(jìn)行控制。21蒼松課資4.5.1 4.5.1 程序總體方案設(shè)計程序總體方案設(shè)計程序總體方案程序總體方案22蒼松課資4.5.2 4.5.2 液壓泵卸荷與否控制程序設(shè)計液壓泵卸荷與否控制程序設(shè)計 01000 010000100501005為輸出繼電器，為輸出繼電器，21002210022100621006為手為手爪夾緊或放松過程中
12、設(shè)置的輔助繼電器。爪夾緊或放松過程中設(shè)置的輔助繼電器。23蒼松課資4.5.3 4.5.3 復(fù)位程序設(shè)計復(fù)位程序設(shè)計24蒼松課資4.5.3 4.5.3 復(fù)位程序設(shè)計復(fù)位程序設(shè)計復(fù)位過程動畫仿真復(fù)位過程動畫仿真25蒼松課資4.5.4 4.5.4 手動程序設(shè)計手動程序設(shè)計26蒼松課資4.5.5 4.5.5 自動程序設(shè)計自動程序設(shè)計自動運(yùn)行流程圖自動運(yùn)行流程圖27蒼松課資自動運(yùn)行動畫仿真自動運(yùn)行動畫仿真4.5.5 4.5.5 自動程序設(shè)計自動程序設(shè)計28蒼松課資結(jié)論結(jié)論 搬運(yùn)機(jī)械手可以代替人工在高溫和危險的搬運(yùn)機(jī)械手可以代替人工在高溫和危險的作業(yè)區(qū)進(jìn)行單調(diào)持久的作業(yè)，實(shí)現(xiàn)一些人工不作業(yè)區(qū)進(jìn)行單調(diào)持久的
13、作業(yè)，實(shí)現(xiàn)一些人工不可能完成的工作，降低了勞動強(qiáng)度，改善了勞可能完成的工作，降低了勞動強(qiáng)度，改善了勞動環(huán)境，提高了生產(chǎn)效率，已經(jīng)成為現(xiàn)代制造動環(huán)境，提高了生產(chǎn)效率，已經(jīng)成為現(xiàn)代制造業(yè)中不可或缺的一種自動化裝置。因此，對搬業(yè)中不可或缺的一種自動化裝置。因此，對搬運(yùn)機(jī)械手的研究具有深刻而重要的意義！運(yùn)機(jī)械手的研究具有深刻而重要的意義！29蒼松課資結(jié)束語結(jié)束語 本次設(shè)計主要對搬運(yùn)機(jī)械手的機(jī)械結(jié)構(gòu)、本次設(shè)計主要對搬運(yùn)機(jī)械手的機(jī)械結(jié)構(gòu)、液壓系統(tǒng)和控制系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計，在設(shè)計過程中，液壓系統(tǒng)和控制系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計，在設(shè)計過程中，難免存在一些問題，希望老師們提出寶貴的意難免存在一些問題，希望老師們提出寶貴的意見，給予指導(dǎo)，謝謝見，給予指導(dǎo)，謝謝 ！30蒼松課資Thank you！31蒼松課資
搬運(yùn)機(jī)械手(畢業(yè)設(shè)計)答辯ppt【一類教資】
