立式?jīng)_床吸盤式上下料機械手設(shè)計-資料下載頁
2025-01-17 02:22本頁面
【正文】 動、機械傳動，也可采用幾種方式聯(lián)合驅(qū)動。下面介紹三類主要系統(tǒng)的特點：1）、液壓驅(qū)動系統(tǒng) 液壓驅(qū)動具有以下優(yōu)點：液體壓力高，可以獲得較大的輸出力；油液壓縮性小，壓力、流量均易控制，可以實現(xiàn)無機調(diào)速；反應(yīng)靈敏，可實現(xiàn)連續(xù)軌跡控制；在輸出相同力的情況下，機構(gòu)的體積小、維護方便。2）、氣動驅(qū)動系統(tǒng) 具有速度快、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單、維護方便、價格低的特點，適用于中小負載的系統(tǒng)中。但難于實現(xiàn)伺服控制，多用于程序控制的機械手中。如上下料和沖壓系統(tǒng)中應(yīng)用較多。3）、電動驅(qū)動系統(tǒng) 由于低慣量、大轉(zhuǎn)矩的交直流伺服電機及配套的伺服驅(qū)動器的確廣泛應(yīng)用，這類驅(qū)動系統(tǒng)在機械手中被大量選用。工業(yè)機械手驅(qū)動系統(tǒng)的選擇原則設(shè)計機械手時，選擇哪一類驅(qū)動系統(tǒng)。要根據(jù)機械手的用途、作業(yè)要求、機械手的性能規(guī)范、控制功能、維護的復(fù)雜程度、運行的功耗、性能與價格比以及現(xiàn)有條件等綜合因素加以考慮。在注意各類驅(qū)動系統(tǒng)的特點的基礎(chǔ)上，綜合上述各因素充分論證其合理性、可行性、經(jīng)濟性及可靠性進行綜合選擇。一般情況下，對于物料搬運，重負荷的可選液壓驅(qū)動系統(tǒng)，中等負荷的可選電機驅(qū)動系統(tǒng)，輕負荷的可選氣動驅(qū)動系統(tǒng)。由于上述特點，根據(jù)本次設(shè)計的機床的情況，選用中型驅(qū)動程序。本次設(shè)計的立式機床吸盤式自動上下料機械手也是采用步進電動機傳動。但是步進電動機傳動也有其缺點：步進電機應(yīng)用于低速場合每分鐘轉(zhuǎn)速不超過1000轉(zhuǎn)，（)，最好在10003000PPS(）間使用，可通過減速裝置使其在此間工作，此時電機工作效率高，噪音低。 步進電機最好不使用整步狀態(tài)，整步狀態(tài)時振動大。 由于歷史原因，只有標稱為12V電壓的電機使用12V外，其他電機的電壓值不是驅(qū)動電壓伏值 ，可根據(jù)驅(qū)動器選擇驅(qū)動電壓（建議：57BYG采用直流24V36V，86BYG采用直流50V,110BYG采用高于直流80V），當(dāng)然12伏的電壓除12V恒壓驅(qū)動外也可以采用其他驅(qū)動電源， 不過要考慮溫升。 轉(zhuǎn)動慣量大的負載應(yīng)選擇大機座號電機。 電機在較高速或大慣量負載時，一般不在工作速度起動，而采用逐漸升頻提速，一電機不失步，二可以減少噪音同時可以提高停止的定位精度。 高精度時，應(yīng)通過機械減速、提高電機速度,或采用高細分數(shù)的驅(qū)動器來解決，也可以采用5相電機，不過其整個系統(tǒng)的價格較貴，生產(chǎn)廠家少，其被淘汰的說法是外行話。 電機不應(yīng)在振動區(qū)內(nèi)工作，如若必須可通過改變電壓、電流或加一些阻尼的解決。 電機在600PPS（）以下工作，應(yīng)采用小電流、大電感、低電壓來驅(qū)動。 應(yīng)遵循先選電機后選驅(qū)動的原則。二、步進電機系統(tǒng)傳動方案設(shè)計步進電機系統(tǒng)在機械手中所起的作用是通過電轉(zhuǎn)換元件把控制信號進行功率放大，對電動動力機構(gòu)進行方向、位置和速度的控制，進而控制機械手臂按給定的運動規(guī)律動作。電機驅(qū)動動力機構(gòu)多數(shù)情況下采用直線帶動或通過鏈條、齒輪進行作用力，由于實現(xiàn)手臂的伸縮升降及手臂的回轉(zhuǎn)。連續(xù)做功的步進電機驅(qū)動系統(tǒng)。三、機械手系統(tǒng)設(shè)計與分析立式機床吸盤式上下料機械手動作順序立式機床吸盤式上下料機械手動作順序：油泵啟動待料——手臂定位——手臂外伸——手臂下降——吸盤抓料——手臂縮回——手臂回轉(zhuǎn)——手臂第2次前伸——吸盤出氣松開——手臂第2次縮回——手臂上升——手臂反轉(zhuǎn)復(fù)位——待料卸荷（循環(huán)結(jié)束）上述動作均由電控系統(tǒng)發(fā)信控制相應(yīng)的電磁轉(zhuǎn)向閥按程序指令的順序來實現(xiàn)的動作的循環(huán)和連續(xù)上料過程。第五部分 電器控制系統(tǒng)的設(shè)計一、電控方式的選擇電控線路輔助步進電機控制機械手自動完成工件的上下料運動。機械手的電控有多種類型。除專用機械手外，大多數(shù)要專門進行電控系統(tǒng)的設(shè)計。根據(jù)控制程序的不同，電控方式分為固定程序，包括繼電器線路、半導(dǎo)體邏輯線路、可編程序，包括順序控制器，示教再現(xiàn)式計算機。如圖步進電動機驅(qū)動系統(tǒng)電路圖：繼電器控制功能單一，靈活性、穩(wěn)定性、可靠性均較低，而且設(shè)備維護維修不便?？删幊绦蚩刂破魇俏C技術(shù)與繼電器常規(guī)控制技術(shù)性結(jié)合的產(chǎn)物，是在順序控制器和微機控制器的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的新型控制器，是一種以微處理器為核心用做數(shù)字控制的專用計算機。PLC現(xiàn)已成為現(xiàn)代工業(yè)控制三大支柱之一，以其可靠性高、邏輯功能強、體積小、可在線修改控制程序、具有遠程通訊聯(lián)網(wǎng)功能、易于與計算機接口、能對其模擬量進行控制、具備高速計數(shù)與位移等高性能模塊等優(yōu)異性能采用PLC自動控制，不僅使電控系統(tǒng)構(gòu)成簡單，省去了諸如繼電器之類的固體電子器件，簡化了復(fù)雜的硬件接線線路，而且可以使控制極具柔韌性和擴展性。與繼電邏輯電路相比，具有體積小、功耗低、壽命長、抗干擾能力強、可靠性高等特點。調(diào)試、維護、使用極為方便。二、電氣控制原理順序動作控制順序動作控制的編程方式很多，如逐步鎖定法、步進指令法、移位寄存器法，這里采用移位寄存器法。這種方法的優(yōu)點是簡便、易讀、條理清晰，尤其適合于很多小的動作組成的整套動作。特別是避免了前面的多個電磁閥、行程開關(guān)的閉和斷開的相互約束，而導(dǎo)致后面梯形圖難于畫，編程復(fù)雜及程序的可讀性和梯形圖的可觀性差諸多缺點。具體控制方式根據(jù)設(shè)備和工藝的要求，該機械手需要三種控制方式：步進調(diào)試控制、半自動單周期操作方式和連續(xù)自動循環(huán)操作方式。1）、步進調(diào)試控制機械手在原位時，每按下按扭，機械手按動作的固定順序動作一步。2）半自動單周期操作方式機械手在原位時，按下啟動按扭等，機械手執(zhí)行周期動作。當(dāng)按下復(fù)位按扭，機械手重新周期動作。3）連續(xù)自動循環(huán)操作方式將相應(yīng)的按扭一直接通，機械手連續(xù)自動循環(huán)工作。三、電氣控制設(shè)計機械手工藝流程示意圖機械手工藝流程示意圖機械手動作順序表步序輸入條件輸出狀態(tài)手臂外伸手臂縮回吸盤出氣手臂上升手臂下降手臂定位手臂回轉(zhuǎn)手臂復(fù)位小泵卸荷大泵卸荷燈原點7ST3ST——————————+待料卸荷1SB————————++—手臂定位2SB—————+———+—手臂外伸KP+————+———+—手指張開1ST——+——+———+—手指夾緊KT1—————+———+—手臂下降KT2————++———+—手臂縮回2ST—+———+———+—手臂回轉(zhuǎn)4ST——————+——+—手臂再次前伸5ST+————+———+—手指松開6ST——+——+———+—手指閉合手臂縮回KT3—+———+———+—手臂上升3ST———+—+———+—手臂反轉(zhuǎn)復(fù)位8ST———————+———原位9ST——————————+總結(jié)該立式機床吸盤式上下料機械手用于立式機床自動生產(chǎn)線的上下料裝置專用機械手，完成工件從機械手工位到機床工作臺的位置轉(zhuǎn)換，其全部動作既可以自動完成，也可以單步手動控制完成，此機械手在滿足定位精度和工作效率教高的前提下，盡量使其動作簡單，易于控制。參考書目a) 李允文主編，：機械工業(yè)出版社，1996b) 天津大學(xué)編，：天津大學(xué)出版社，1980c) 張健民主編，：北京理工大學(xué)出版社，1988d) 蔡自興主編，：長沙中南工業(yè)大學(xué)出版社，1988e) 徐景主編，：機械工業(yè)出版社，1992f) 高井（日）主編，：機械工業(yè)出版社，1977g）焦振學(xué)主編，：h）鄧星鐘 周祖德 鄧堅主編 基電傳動與設(shè)計 華中理工大學(xué)出版社 2000年i）《工業(yè)機械手圖冊》編寫組 工業(yè)機械手圖冊 機械工業(yè)出版社 1978年39
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