C615车床上料机械手设计毕业设计论文

1机械手最早应用在汽车制造工业，常用于焊接、喷漆、上下料和单调重复劳动，提高劳动生产率，保证产品质量。目前主要应用于制造业中，特别是电器制造、汽车制造、塑料加工、通用机械制造及金统可组成柔性制造系统(FMS)和计算机集成制造系统(CIMS)，实现生产自动化。随着生产的发展，功能和性能的不断改善和提高，机械2编写上。在整体设计过程中按照“提出问题，分析问题，解决问题”productionequipmentrespectivemerit,especiallyhasmanifestedthehuman3manipulatordefinition:“haswiththepersonarmsimimonotonousredundantworkarduously,raiseselectricappliancemanufacture,automobilemanufacture,plasticprocessing,generalmachinemanufactureandmetalworking.Themanipulatorandthenumericalcontrolmachiningtheproductionautomation.Alongwiththeproductiondevelopment,thefunctionandtheperfimprovementandtheenhancement,manipulator'sapplication4high-qualitygoodsmanipulator,themanipulatorcompletes9elementaryactions.Themanipulatoramovement,realizesthemanipulatortorework..5摘要 1Abstract 2 5 8 8 9二、C615车床上料机械手的总体方案 11 11 11三、液压结构的设计 14（一）液压缸的设计 14 15 166 17 18 19 20 22 22 22 23 23 23 23 24 24 25 25 26 26 26 26 27 27 28 28 29五、可编程控制器硬件系统配置 30 307 30 32 32 33 33 34 38六、可编程控制器的工作原理 40 40 41 41 41七、PLC在工业机械手控制中的应用 42 43 45 45 47 47 49结束语 50 8机械手最早应用在汽车制造工业，常用于焊接、喷漆、上下料和单调重复劳动，提高劳动生产率，保证产品质量。目前主要应用于制造业中，特别是电器制造、汽车制造、塑料加工、通用机械制造及金统可组成柔性制造系统(FMS)和计算机集成制造系统(CIMS)，实现生产自动化。随着生产的发展，功能和性能的不断改善和提高，机械作。机械手由液压缸驱动，液压缸受电磁阀控制。限位开关检测机械可编程控制器(PLC)控制机械手的动作，实现机械手换料自动运9编写上。在整体设计过程中按照“提出问题，分析问题，解决问题”合，这些机电结合的军用技术，战后转为民用，对战后经济的恢复起20世纪70年代~80年代为第二阶段，可称为蓬勃发展阶段。这一时期，计算机技术、控制技术、通信技术的发展，为机电一体化的新阶段，机电一体化进入深入发展时期。一方面，光学、通信技术等应用。国务院成立了机电一体化领导小组并将该技术列为“863计机电一体化将向着智能化趋势、模块化趋势、网络化趋势、微型综上所述,机电一体化的出现不是孤立的,它是许多科学技术发展的结晶,是社会生产力发展到一定阶段的必然要求和产物。当然,与机电一体化相关的技术还有很多,并且随着科学技术的发展,各种技术相互融合的趋势将越来越明显,机电一体化技术的发展前景也越机械手握取重量、定位、精度等参数都有密切关系，同时也直接影响若机构的主动件数少于机构自由度数,如图的平面铰链五杆机构,只使机构卡住不动，甚至遭到破坏。但是，对于平面铰链五杆机构，再为算在内)，每个活动构件有3个自由度，即图中沿X、Y轴的独立移制2个自由度,其中转动副(如图中A)限制x、y两个移动，移动副限Ⅲ类运动副；转动副有5个相对约束，即x、y、z、θ、θ,称为要减少个。这样，空间机构自由度的计算公式为式中Pk为有k个约束的k级运动副数。对于公共约束数m＝0液压缸是输出力和活塞有效面积及其两边的压差成正比的直液压缸是将液压能转换为往复直线运动的机械能的能量转换液压缸基本上由缸筒和缸盖、活塞和活塞杆、密封装置、缓缓冲装置与排气装置视具体应用场合而定，其他装置则必不可少。常用液压缸的分类及图形符号、典型液压缸的结构及其特点、活塞式液压缸、柱塞式液压缸、伸缩式液压缸、可旋转式液压缸、摆动式液压缸、组合式液压缸、电液步进式液压缸、液压油、液压缸用油的污染控制合成腔体的扩大，必然使因传压损失而形成的合成棒外壳与芯部的压力差加大，即压力场的压力梯度加大；同时，金刚石的生长过程也导致压力场的变化：众所周知，高温高压下以叶腊石为传压介质的石墨转化为金刚石过程中包含一系列的相变过程：叶腊石矿物相变产生蓝晶石和柯石英、石墨相变产生金刚石，由于这些相变的产物比重大，产生相变前后的体积收缩，造成合成腔内部压力下降；而且，由于叶腊石在相变这些都造成腔体内更大的压力梯度，而优质金刚石单晶的生长需要相对稳定的压力条件，因此，如何更好的降低压力梯度，是大1.升压曲线可控，这样可以配合加热曲线有效控制压力梯度2.保压阶段压力曲线递增，减小因合成相变造成的传压梯度增大理是通过按设定曲线控制电流或电压，从而按比例连续的控制比在系统中采用比例压力阀或比例泵，不仅能在保压阶段实现系统压力连续递增，并且也能实现在升压阶段的升压速度连续可控，即封效果，传统的设计存有诸多缺陷，不能满足连续性生产的要求。为液压缸在高速或重载的工况下，对缸头缸尾产生较大的冲击载内装的缓冲装置的目的是将加速度的突然变化所造成的减速力和尖其特点是产生很高的压力尖峰，然后随着行程的继续逐渐降低，值，造成机器振动、噪声和磨损，缓冲效果差。其缓冲性能曲线见图但往往压力建立迟缓，造成缓冲不足。其性能曲线见图4。而新型缓冲设计——阶梯缓冲设计可针对具体的负载和速度条件的压力而移出。而多重“V”型密封中，通过紧固密封盖上的压力便止定。密封件2实际上是一个刮圈，它去除粘附牢固的最后油层。该密时退让，更能顺应活塞和缸体。该变形作用增加接触面积，防止接触上线运行至今，运行状况良好。使用寿命与传统设计相比，至少提高的发展，这种装置的功能已经大大超过了逻辑控制的范围，因此，今接线及开关接点数已减少倒数百甚至数千分之一，故障也就大大降常工作、锂电池电压是否过低、交流电源是否掉电、输入电路电压是PLC作为通用工业控制计算机，使面向工矿企业的工控设备。它用户不必自己设计和制作硬件，在硬件方面的设计工作只是确定PLCPLC是微机技术和控制技术相结合的产物，是一种以微处理器机型不同而不同，常用的由三类：通用微处理器(如Z80\8086\80286和数据2）诊断电源、PLC内部电路的工作故障和误等3）通过输入接口接收现场的状态或数据，并存入输入映像寄存器或数据寄存器中4）从存储器逐条读取用户程序，通过解释后执行5）根据执行的结果，更新有关标志的状态和输出映像寄存器ROM、PROM或E-PROM中，用户不能访的控制要求而编制的应用程序。为了便于读出、检查和修改，用户程I/O接口上通常还有状态指示，使PLC工作状况直观，便于维护。要类型有：数字量（开关量）输入、数字量（开关量）输出、模拟量流或直流负载，但其响应时间长，动作频率低，只能用于驱动直流负与计算机连接，可组成多级分布式控制系统，实现控制与管理相结编程装置的作用是编辑、调试、输入用户程序，也可在线监控PLC内部状态和参数，与PLC进行人机专用编程器只能对指定厂家的生命周期也十分有限。因此，现厂家提供的编程软件和应用的硬件接口装置即可。这样，用户只用基于个人计算机的程序开发系统功能强大，既可以编制、修改写入器、外存储器、人一机接口装置等。人一机接口装置用来实现输入处理程序、编译程序、信息传送程序、监控程序等。系统程序PLC编程语言是多种多样的，对于不同生产厂家、不同系列的种类型；一是采用字符表达方式的编程语言，如语句表等；二是采梯形图（Ladder）编程语言是从继电器控制系统原理图的基础梯形图的一个关键概念是“能流”（PowerFlow上的“能流”.在中，把左边的母线假想为电源“火线”,而把右边流。当D\E\F触点中任何一个接通，线圈Q就被激励。要强调的是，为了对梯形图有一个深入的认识，其实“能流”在梯形图中是不存代表逻辑“输入”条件，如开关、按钮和内部条件等；线圈通常代语言。它将一个完整的控制过程分为若干阶段，各阶段具有不同的上一阶段动作结束，下一阶段动作开始。用功能表图的方式来表达语言等进行编程。采用高级语言后，用户可以像使用普通微型计算便于扩展、性价比高，可以近乎完美地满足小规模控制的要求。本节多功能达到了大、中型PLC的水平，但价格却和小型的PLC一样，因结构小巧、可靠性高、运行速度快，继承和发挥了它在大、中型PLC功能包括串行\并行数据的转换、通信格式的识别、数据传输的出错对话的通道，通过它PLC可以和编程器、显示器、打印机等外部设备它的速度快，具有极强的通信能力。下面介绍5种不同相比，存储容量扩大了一倍，并且有7个扩展模块，有内置时钟，有相比，增加了通信口的数量、通信能力大大增强，因此，它可用于点可以扩展特殊功能模块。一般的特殊功能模块有SM253位置控制模—Micro\WIN32。该编程软件可安装在个人计算机上，提对数据存储区进行读写访问的方式即为寻址方式。S7—200的寻格式：标识符数据长度类型字输出阶段，将输出映像寄存器的值送到输出模块，驱动外部负载（值寄存器区为16B，能存储128点信息，寻址范围Q0.0~Q15.7。输出映同的数字扩展模块组层，则各模块输入\输出点对应的Q1.1系列标志位存储器区为32B，有256位，寻址范围M0.0~M31.7。殊标志位存储器可以按位、字节、字或双字访问。CPU22x系列特殊SM0.1该位在首次扫描时为1。用途之一是调用初始化子程序作错误存储器位，或用来调用特殊启动顺序功能作在启动操作之前给设备提供一个预热时间SM0.7该位指示CPU工作方式开关的位置，0为TERM,1为RUNSMB1包含了各种潜在的错误提示，在执行某些指令时这些位被置位SM1.1当执行了某些指令，其结果溢出，或查出非法数值时，将该SM1.2当执行数学运算，其结果为负数时，将该位置1SM1.5当执行LIFO或FIFO指令，试1SMSM1.6当试图把一个非BCD数转换为二进制数时，将该位置1SM1.7当ASCII码不能转换为变量存储器标识符为V，其功能为存放各类数据。变量存储器5KB。因此，通常变量存储器用于存储器用于存储大量存储一些中间状态等位信息。变量存储器可以按位、字节、字或双字序控制标志位的存储区为32个字节，共256个点，寻址范围M0.0定时器标识符为T，其功能为定时控制。每个定时器各有一个计数器标识符为C，其功能为累计输入脉冲的个数。分为加计正数、1表示负数，其余各位为数值位。整数型常32位可以表示一个很大的数，也可以表示一个很小的数。实数型常要求的控制任务。每一个循环所经历的时间称为一个扫描周期。在扫描周期主要由用户程序执行的时间决定。一般PLC的扫描周期在10ms~100ms之间，若超出该范围，则可能是用户程序出错或进入死CPU在执行用户程序时，使用的输入值不是直接从实际输入端得个暂存区，一个是输入映像寄存器，一个是输出映像寄存器。在读取入端状态的变化只能在下一个循环扫描周期的读取输入阶段才被读在执行指令时，所需要的信号状态或数据，从输入\输出映像寄劣工作环境、效率高、安全稳定和可进行高强度工作的优点，在自动工业机械手的控制过程并不复杂，共有6个动作，分为3组，即机械手动作示意图例如，当下降电磁阀通电时，机械手下降，当下降电磁阀断电时，机械手下降停止。只有当上升电磁阀通电时，机械手才上升，当上升电磁阀断电时，机械手停止上升。同样，左移右移分别由左移电磁阀和右移电磁阀控制。机械手的放松\夹紧动作由一个单线圈的两位电磁阀控制。当该线圈通电时，机械手夹紧；当该线圈断电时，机械手放从原点开始，按下启动按钮，下降电磁阀通电，机械手下降，下降到底时，碰到下限位开关，下降电磁阀断电，下降停止；同时接通夹紧电磁阀，机械手夹紧，夹紧后，上升电磁阀通电，机械手上升，上升到顶时，碰到上限位开关，上升电磁阀断电，上升停止；同时接通右移电磁阀，机械手右移。右移到位后，碰到右限位开关，右移电磁阀断电，右移停止。若此时右工作台上无工件，则光电开关接通，下降电磁阀通电，下降到底时，碰到下限位开关，下降电磁阀断电，下降停止；同时夹紧电磁阀断电，机械手放松。放松后，上升电磁阀上升停止；同时接通左移电磁阀，机械手左移。左移到原点时，碰到左移限位开关后，左移电磁阀断电，左移停止。至此，机械手经过9步动作完成了一个周期的工作。机械手的每次循环动作均由原位开（1）手动操作：利用按钮操作对机械手的每一步运动进行单独控制。例如，当选择上\下运动时，按下启动按钮，机械手下降；按下停止按钮，机械手上升。当选择左右运动时，按下启动按钮，机械手右移，按下停止按钮，机械手左移。当选择夹紧放松运动时，按下（2）步进操作：每按一次启动按钮，机械手完成一个周期的动（3）单周期操作：机械手从原点开