转运机械手设计说明书

转运机械手设计说明说系部：自动化系专业班级：11电气302学生姓名：叶贵炳39二O一三年六月二机械手气动系统基本部件2.1执行元件2.1.1TR双轴气缸产品特性1、执行企业标准；2、埋入式本体安装固定形式，节省安装空间；3、具有一定的抗弯曲及抗扭装性能，能承受一定的侧向负载；4、固定板三面均有安装孔，便于多位置加载；5、本体前端防撞垫可调整气缸行程，并缓解冲击；6、本系列气缸标准配置为附磁型，无不附磁型可选。2.1.2气动手指HFZ16产品特性1、采用单活塞结构，夹持力矩大；

2、自带可变节流阀，调节夹爪开闭速度方便；

3、合理的夹持角度，实际使用范围宽广；

4、精准的定位精度，夹取工件时更加准确可靠；

5、多种型式的安装方式，方便不同场合的使用；

6、所有系列均附磁石，便于控2.1.3旋转缸HRQ10-A产品特性1、齿轮齿条结构、运转平稳；

2、双气缸结构、能实现双倍出力；

3、工作台加工精度高，负载安装方便、定位准确；

4、工作台中间有通孔，可由此孔配管；

5、气缸本体两面均有定位孔，安装使用方便；

6、有调整螺丝固定缓冲及油压缓冲器两种缓冲方式可选，带油压缓冲器的最大缓冲能量是调整螺丝固定缓冲的3~5倍，缓冲效果更佳。2.2控制元件2.2.1气动电磁阀电磁阀4V230C-08电磁阀4V210C-08产品特性1、先导方式：外部与内部可选；

2、滑柱式结构，密封性好，反应灵敏；

3、三位置电磁阀有三种中央功能可供选择；

4、双头二位置电磁阀具有记忆功能；

5、内孔采用特殊工艺加工，磨擦阻力小，启动气压低，使用寿命长；

6、无需加油润滑；

7、可与底座集成阀组，节省安装空间；

8、附设手动装置，利于安装调试；

9、有多种标准电压等级可供选用。亚德客电磁阀的主要特点：动作快递，功率微小，外形轻巧电磁阀响应时间可以短至几个毫秒，即使是先导式电磁阀也可以控制在几十毫秒内。由于自成回路，比之其它自控阀反应更灵敏。设计得当的电磁阀线圈功率消耗很低，属节能产品；还可做到只需触发动作，自动保持阀位，平时一点也不耗电。电磁阀外形尺寸小，既节省空间，又轻巧美观。2.3辅助元件2.3.1气动三联件、开关气动三联件是由过滤器、减压阀和油雾器三部分组成，过滤器主要负责过滤压缩空气中的杂质，减压阀主要负责控制系统压力，油雾器负责后端元件的给油润滑。2.4气动系统图气动机械手气动回路原理图三机械手电气控制3.1基本电气元件3.1.1选择开关SA3.1.2按钮开关SB3.1.2磁性开关LS3.1.3指示灯HL操作面板布置图3.2操作面板布置操作面板布置图电源指示灯HL自动HL1夹紧指示灯HL2启动SB1停止SB2手动/自动SA

3.3PLC的选择电源指示灯HL自动HL1夹紧指示灯HL2启动SB1停止SB2手动/自动SA估算I/O点数时应考虑适当的余量，通常保留10%～20%的扩展余量，实际选择时，还需结合各大公司PLC或输入/输出模块的特点及配置点数，最终确定出该系统的I/O点数。该机械手控制系统选择三菱FX2N32MRPLC。3.4电气系统设计电气控制系统设计的主要任务是根据选定PLC、低压电器和现场布局，设计相应的电气图和安装图。对于本项目，需要设计的图纸为主电路图、输入回路图、输出回路图、面板元件布局图。

3.4.1输入/输出编址表输入编地表序号输入编址名称元件1X16摆缸左摆到位磁感应开关LS02X17摆缸右摆到位磁感应开关LS13X14伸缩气缸伸出到位磁感应开关LS24X15伸缩气缸缩回到位磁感应开关LS35X13升降气缸下降到位磁感应开关LS46X12升降气缸上升到位磁感应开关LS57X10气爪夹紧到位磁感应开关LS68X11气爪松开到位磁感应开关LS79X3自动/手动旋钮SA10X2(手动/自动)启动按钮SB111X0停止按钮SB2输出编地表序号输出编址名称元件1Y5摆缸左摆双电控电磁阀YV12Y4摆缸右摆双电控电磁阀YV23Y7伸缩气缸伸出双电控电磁阀YV34Y6伸缩气缸缩回双电控电磁阀YV45Y11升降气缸下降双电控电磁阀YV56Y10升降气缸上升双电控电磁阀YV67Y12气爪加紧单电控电磁阀YV78Y0自动运行指示灯HL19Y1气爪夹紧指示灯HL23.4.2电气线路图电气线路图为PLC与电源、开关按钮、磁性开关、电磁阀、指示灯等其他硬件的连接图。

电气线路图手绘或另外打印3.5控制程序设计PLC程序是PLC控制系统的核心，想要机械手按照某种路线运动就得通过编写PLC程序来实现，所以PLC程序对用PLC控制的机械手来说至关重要。3.5.1控制流程图流程图表示的是一台设备的动作过程，通过流程图我们可以清楚的知道该转运机械手是怎样去动作，怎样完成对一个工件的转运过程。有了流程图，我们编写程序的时候会更加方便。下面是转运机械手的动作流程图：（初始位置时旋转缸到达右限位，伸缩缸后限位，升降缸高限位，气爪张开）时间间隔均为2S（手动时由手动启动按钮决定）。初始位下降伸出 启动 2S 初始位下降伸出伸回上升夹紧伸回上升夹紧初始位（右转，伸回，上升）放松下降左转伸出初始位（右转，伸回，上升）放松下降左转伸出 说明：手动操作时机械手动作和自动相同，均可以完成工件的转运任务。3.5.2程序梯形图程序是让机械手动作的核心，通过将程序写入PLC来达到对机械部分的控制。具体程序如下：

4结论本文所设计的气动机械手结构比较简单，功能比较简单，设计比较合理，能够满足部分工件的转移、夹取、安放等功能，方便快捷。其设计主要考虑以下几个方面：（1）机械手气动回路设计选用合适的气动元件，通过控制和调节各个气缸压缩空气的压力、流量和方向来使气动执行机构获得必要的力、动作速度和改变运动方向，并按规定的程序工作。（2）末端执行器的设计末端执行器采用平行开闭型气爪，结构简单，直接采用成品材料。针对实际的要求，可以换用其他各种末端执行器，对不同种类的工件实现夹取、转移、安放。（3）机械手