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四自由度圓柱坐標(biāo)機(jī)械手畢業(yè)設(shè)計(jì)畢業(yè)論文-資料下載頁(yè)

2025-06-25 15:03本頁(yè)面
  

【正文】 液換向閥14(右)→15的單向調(diào)速閥→手臂伸縮缸左腔 泵2→單向閥6→單向閥7→電液換向閥14(右)→15的單向調(diào)速閥→手臂伸縮缸左腔回油路:手臂伸縮缸右腔→電液換向閥14(右)→油箱1手臂下降(12)手臂縮回碰到行程開(kāi)關(guān),6Y斷電,4Y通電。此時(shí),電液換向閥10右端動(dòng)作,壓力油經(jīng)閥10和單向調(diào)速閥13進(jìn)入升降缸上腔。進(jìn)油路:泵1→單向閥5→閥10(右)→閥13→手臂升降缸上腔 泵2→閥6→閥7→↑回油路:手臂升降缸下腔→閥12→閥11→閥10(右)→油箱1手腕反轉(zhuǎn)(112)當(dāng)升降導(dǎo)套上的碰鐵碰到行程開(kāi)關(guān)時(shí),4Y斷電,1Y、11Y通電。泵2供油至閥22右端,壓力油通過(guò)單向調(diào)速閥23進(jìn)入手腕回轉(zhuǎn)缸的另一腔,并使手腕反轉(zhuǎn)。進(jìn)油路:泵2→閥6→閥22(右)→單向調(diào)速閥23→手腕回轉(zhuǎn)缸回油路:手腕回轉(zhuǎn)缸→單向調(diào)速閥24→閥22(右)→油箱1拔定位銷(xiāo)(1)手腕反轉(zhuǎn)碰到行程開(kāi)關(guān)后,11Y、12Y斷電。動(dòng)作順序同8。1手臂反轉(zhuǎn)(8)拔定位銷(xiāo),壓力繼電器發(fā)信號(hào),8Y接通。換向閥16右端動(dòng)作,壓力油進(jìn)入手臂回轉(zhuǎn)缸的另一腔,手臂反轉(zhuǎn),機(jī)械手復(fù)位。進(jìn)油路:泵2→閥6→換向閥16(右)→單向調(diào)速閥17→手臂回轉(zhuǎn)缸回油路:手臂回轉(zhuǎn)缸→單向調(diào)速閥18→換向閥16(右)→行程節(jié)流閥19→油箱待料卸載(2)手臂反轉(zhuǎn)到位后,啟動(dòng)行程開(kāi)關(guān),8Y斷電,2Y接通。此時(shí),兩油泵同時(shí)卸荷。機(jī)械手動(dòng)作循環(huán)結(jié)束,等待下一個(gè)循環(huán)。第四章 機(jī)械手電氣系統(tǒng)設(shè)計(jì) 繼電器接觸器控制線路的設(shè)計(jì) 對(duì)于線路的設(shè)計(jì)我們采用的是邏輯設(shè)計(jì)法,根據(jù)機(jī)械手液壓系統(tǒng)圖和機(jī)械手的動(dòng)作要求,我作出了其繼電器電氣原理圖,見(jiàn)圖41。這里對(duì)其繼電器電氣原理圖進(jìn)行說(shuō)明。圖中SB2實(shí)現(xiàn)開(kāi)機(jī)功能,按下SB2使KM線圈得電,啟動(dòng)電動(dòng)機(jī),為下面的順序動(dòng)作做準(zhǔn)備。圖41 繼電器電氣原理圖當(dāng)要進(jìn)行順序動(dòng)作時(shí),繼電器工作順序如下 :1.插定位銷(xiāo)按下SB3,中間繼電器K1線圈得電并自鎖;1Y,12Y,K26(BPS)得電,機(jī)械手的定位缸右移,到達(dá)極限位置時(shí),插上定位銷(xiāo)。2.手臂前伸當(dāng)定位缸到達(dá)極限位置時(shí),同時(shí)會(huì)觸動(dòng)行程開(kāi)關(guān)ST1,中間繼電器K2得電并自鎖,中間繼電器K2的輔助動(dòng)斷點(diǎn)斷開(kāi),1Y失電,同時(shí)5Y得電,手臂伸縮缸開(kāi)始向右前伸,實(shí)現(xiàn)手臂前伸。3.手指張開(kāi)當(dāng)手臂伸縮缸伸到一定位置時(shí)觸動(dòng)行程開(kāi)關(guān)ST2,中間繼電器K3得電并自鎖,中間繼電器K3的輔助動(dòng)觸點(diǎn)斷開(kāi),5Y失電;同時(shí)9Y得電,手指夾緊缸向右滑動(dòng),實(shí)現(xiàn)手指張開(kāi)功能。4.手指抓料當(dāng)手指夾緊缸向右滑動(dòng)到一定位置時(shí)觸動(dòng)行程開(kāi)關(guān)ST3,中間繼電器K4得電并自鎖,中間繼電器K4的輔助動(dòng)斷點(diǎn)斷開(kāi),9Y失電;手指夾緊缸向左滑動(dòng),從而實(shí)現(xiàn)手指抓料功能。5.手臂上升當(dāng)手指夾緊缸向左滑動(dòng)到一定位置時(shí)觸動(dòng)行程開(kāi)關(guān)ST4,中間繼電器K5得電并自鎖,中間繼電器K5的輔助動(dòng)斷點(diǎn)斷開(kāi),1Y失電;同時(shí)3Y得電,手臂升降缸開(kāi)始上升,從而實(shí)現(xiàn)手臂上升功能。6. 手臂縮回當(dāng)手臂升降缸上升到一定位置時(shí)觸動(dòng)行程開(kāi)關(guān)ST5,中間繼電器K6得電并自鎖,中間繼電器K6的輔助動(dòng)斷點(diǎn)斷開(kāi),3Y失電;同時(shí)6Y得電,手臂伸縮缸開(kāi)始向左滑動(dòng),從而實(shí)現(xiàn)手臂縮回功能7.手腕回轉(zhuǎn)當(dāng)手臂伸縮缸向左縮到一定位置時(shí)觸動(dòng)行程開(kāi)關(guān)ST6,中間繼電器K7得電并自鎖,中間繼電器K7的輔助動(dòng)斷點(diǎn)斷開(kāi),6Y失電;同時(shí)10Y得電,手腕回轉(zhuǎn)缸開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng),從而實(shí)現(xiàn)手腕回轉(zhuǎn)功能8.拔定位銷(xiāo)當(dāng)手腕回轉(zhuǎn)缸轉(zhuǎn)動(dòng)到一定位置時(shí)觸動(dòng)行程開(kāi)關(guān)ST7,中間繼電器K8得電并自鎖,中間繼電器K8的輔助動(dòng)斷點(diǎn)斷開(kāi),12Y失電,K26失電,10Y失電;拔出定位銷(xiāo)。9.手臂回轉(zhuǎn)當(dāng)定位缸向左滑動(dòng)到一定位置時(shí)會(huì)觸動(dòng)行程開(kāi)關(guān)ST8,電磁閥7Y得電并自鎖,手臂回轉(zhuǎn)缸開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng),實(shí)現(xiàn)手臂回轉(zhuǎn)功能。10.插定位銷(xiāo)當(dāng)手臂回轉(zhuǎn)缸轉(zhuǎn)動(dòng)到一定位置時(shí)會(huì)觸動(dòng)行程開(kāi)關(guān)ST9,中間繼電器K10得電并自鎖,其輔助動(dòng)斷點(diǎn)斷開(kāi),7Y失電;中間繼電器K9得電,其輔助動(dòng)合點(diǎn)關(guān)閉,12Y得電,K26(BPS)得電,機(jī)械手的定位缸右移,觸動(dòng)行程開(kāi)關(guān)ST10時(shí),插上定位銷(xiāo)。11.手臂前伸當(dāng)定位缸觸動(dòng)行程開(kāi)關(guān)ST10,中間繼電器K13得電并自鎖,中間繼電器K11得電,其動(dòng)合觸點(diǎn)關(guān)閉,5Y得電;中間繼電器K12得電,其動(dòng)斷觸點(diǎn)斷開(kāi),1Y失電;手臂伸縮缸開(kāi)始前伸,實(shí)現(xiàn)手臂前伸功能。12.手臂中停當(dāng)手臂伸縮缸觸動(dòng)行程開(kāi)關(guān)ST11,中間繼電器K14得電并自鎖,同時(shí)其動(dòng)斷中間繼電器K11失電,其動(dòng)合觸點(diǎn)斷開(kāi),5Y失電;同時(shí)時(shí)間繼電器KT0得電,開(kāi)始延時(shí)。13. 手指張開(kāi)延時(shí)1S,延時(shí)開(kāi)關(guān)KT0閉合,中間繼電器K15得電,其動(dòng)短觸點(diǎn)斷開(kāi),此時(shí),中間繼電器K12失電,其動(dòng)斷觸點(diǎn)閉合,1Y得電;中間繼電器K16得電,其動(dòng)合觸點(diǎn)閉合,9Y得電;手指夾緊缸向右滑動(dòng),實(shí)現(xiàn)手指張開(kāi)功能。14. 手指閉合 當(dāng)手指夾緊缸向右滑動(dòng)到一定位置時(shí),觸動(dòng)行程開(kāi)關(guān)ST12中間繼電器K17得電并自鎖,其動(dòng)斷觸點(diǎn)斷開(kāi),9Y失電;手指夾緊缸向左滑動(dòng),實(shí)現(xiàn)手指閉合。15.手臂縮回當(dāng)手指夾緊缸向左滑動(dòng)到一定位置時(shí),觸動(dòng)行程開(kāi)關(guān)ST13中間繼電器K20得電并自鎖,中間繼電器K18得電,其動(dòng)斷觸點(diǎn)斷開(kāi),1Y失電;中間繼電器K19得電,其動(dòng)合觸點(diǎn)閉合,6Y得電,手臂伸縮缸向右滑動(dòng)實(shí)現(xiàn)縮回功能。16. 手臂下降當(dāng)手臂伸縮缸向右滑動(dòng)到一定位置時(shí),觸動(dòng)行程開(kāi)關(guān)ST14中間繼電器K21得電并自鎖,其動(dòng)斷觸點(diǎn)斷開(kāi),6Y失電;同時(shí)4Y得電,手臂升降缸開(kāi)始下降實(shí)現(xiàn)手臂下降功能。17. 手腕反轉(zhuǎn)當(dāng)手臂升降缸下降到一定位置時(shí),觸動(dòng)行程開(kāi)關(guān)ST15,中間繼電器K22得電并自鎖,其動(dòng)斷觸點(diǎn)斷開(kāi),4Y失電;同時(shí)11Y得電。手腕回轉(zhuǎn)缸開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng),實(shí)現(xiàn)反轉(zhuǎn)功能。18. 拔定位銷(xiāo)當(dāng)手腕回轉(zhuǎn)缸轉(zhuǎn)到一定位置時(shí),觸動(dòng)行程開(kāi)關(guān)ST16,中間繼電器K23得電并自鎖,其動(dòng)斷觸點(diǎn)斷開(kāi),11Y失電,12Y失電,壓力繼電器K26失電。定位缸開(kāi)始向左滑動(dòng),拔下定位銷(xiāo)。19. 手臂反轉(zhuǎn):當(dāng)定位缸向左滑動(dòng)到一定位置時(shí),觸動(dòng)行程開(kāi)關(guān)ST17,中間繼電器K24得電并自鎖;同時(shí)8Y得電。手臂回轉(zhuǎn)缸開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng),實(shí)現(xiàn)手臂反轉(zhuǎn)動(dòng)。20. 待料卸載 當(dāng)手臂回轉(zhuǎn)缸轉(zhuǎn)到一定位置時(shí),觸動(dòng)行程開(kāi)關(guān)ST18,2Y得電,實(shí)現(xiàn)待料卸載。KT1得電開(kāi)始計(jì)時(shí),延時(shí)3S后,中間繼電器K25得電,所有動(dòng)作結(jié)束。 一些低壓電器的選擇在設(shè)備電氣控制線路中,為了滿足生產(chǎn)工藝及電力拖動(dòng)的需要,電動(dòng)機(jī)要經(jīng)常地起動(dòng)、制動(dòng)、改變運(yùn)動(dòng)方向、調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速;當(dāng)電路發(fā)生過(guò)載、短路、欠壓或失壓等情況時(shí),控制電路的保護(hù)環(huán)節(jié)還應(yīng)當(dāng)自動(dòng)切斷電路,保護(hù)線路和設(shè)備。所有這些要求都需要借助于電器來(lái)完成。根據(jù)設(shè)計(jì)要求及參考資料的查找,制定了本課程設(shè)計(jì)中繼電器元件表。(見(jiàn)表41)表41 電氣元件表符號(hào)名稱(chēng)型號(hào)規(guī)格數(shù)量FR1熱繼電器JR16B-20 1FU1熔斷器RL1-15熔體15A1K中間接觸器JZ7-44線圈電壓127V 5A25KM交流接觸器CJ10-5線圈電壓380V 40A1SB控制按鈕LA10黑色16KT0 KT1時(shí)間繼電器JZ71A5A 380V/1272ST行程開(kāi)關(guān)JLXK1311動(dòng)作力大于20N18PG報(bào)警燈ST56MLBZDC12V 紅/黃2 機(jī)械手控制操作面板該系統(tǒng)的控制方式由操作面板的轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)箭頭指向的位置決定(參見(jiàn)圖42).急停 自動(dòng)手動(dòng)回原點(diǎn) X4X5報(bào)警燈油泵起/停SB2停止啟動(dòng)SB1SB3手指張開(kāi)手腕左轉(zhuǎn)手臂左轉(zhuǎn)伸出上升SB14SB12SB10SB8SB6 手指閉合手腕右轉(zhuǎn) 手臂右轉(zhuǎn)縮回下降SB15SB13SB11SB9SB7 圖42 操作方式面板布置圖:?jiǎn)伟粹o操作,壓下油泵啟/停按鈕,油泵啟動(dòng),再壓一次,油泵停車(chē)手動(dòng):選擇手動(dòng)方式,按手動(dòng)按鈕,結(jié)合限位開(kāi)關(guān),對(duì)各個(gè)動(dòng)作進(jìn)行單獨(dú)控制;回原點(diǎn):選擇回原點(diǎn)方式,按原點(diǎn)按鈕,機(jī)械手回原點(diǎn)自動(dòng):選擇自動(dòng)方式,按啟動(dòng)按鈕,機(jī)械手周而復(fù)始動(dòng)作,在動(dòng)作過(guò)程中,按停止按鈕,機(jī)械手不立即停止,而是等到當(dāng)前工作周期結(jié)束后再停止,還能實(shí)現(xiàn)它們之間的互相轉(zhuǎn)換,自動(dòng)轉(zhuǎn)換到手動(dòng)時(shí)夾緊要保持,其它的都要復(fù)位;手動(dòng)轉(zhuǎn)換到自動(dòng)時(shí),按下自動(dòng)的任意啟動(dòng)按扭,機(jī)械手能接著手動(dòng)的動(dòng)作繼續(xù)運(yùn)行。第五章 機(jī)械手PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 可編程控制器簡(jiǎn)介及應(yīng)用可編程控制器(PROGRAMMABLE CONTROLLER,簡(jiǎn)稱(chēng)PC)。與個(gè)人計(jì)算機(jī)的PC相區(qū)別,用PLC表示。 可編程控制器是由微機(jī)控制的電子裝置,不僅能完成各種程序控制,而且還有數(shù)字運(yùn)算、數(shù)據(jù)處理、模擬量調(diào)節(jié)、操作顯示、聯(lián)網(wǎng)通信等功能,在工業(yè)控制當(dāng)中發(fā)揮著越來(lái)越大的作用。暫時(shí)可把它看作是繼電器、定時(shí)器和計(jì)數(shù)器的集合。PLC是在傳統(tǒng)的順序控制器的基礎(chǔ)上引入了微電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)和通訊技術(shù)而形成的一代新型工業(yè)控制裝置,目的是用來(lái)取代繼電器、執(zhí)行邏輯、記時(shí)、計(jì)數(shù)等順序控制功能,建立柔性的程控系統(tǒng)。國(guó)際電工委員會(huì)(IEC)頒布了對(duì)PLC的規(guī)定:可編程控制器是一種數(shù)字運(yùn)算操作的電子系統(tǒng),專(zhuān)為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計(jì)。它采用可編程序的存貯器,用來(lái)在其內(nèi)部存貯執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序控制、定時(shí)、計(jì)數(shù)和算術(shù)運(yùn)算等操作的指令,并通過(guò)數(shù)字的、模擬的輸入和輸出,控制各種類(lèi)型的機(jī)械或生產(chǎn)過(guò)程。可編程序控制器及其有關(guān)設(shè)備,都應(yīng)按易于與工業(yè)控制系統(tǒng)形成一個(gè)整體,易于擴(kuò)充其功能的原則設(shè)計(jì)。 在氣壓傳動(dòng)系統(tǒng)中的控制部分經(jīng)常采用氣控和電控兩種控制方法。前者由氣動(dòng)邏輯元件、氣壓控制換向閥等組成;后者由電氣開(kāi)關(guān)元件、各種繼電器、電磁控制換向閥等組成。 可編程控制器控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本原則在設(shè)計(jì)可編程控制器系統(tǒng)時(shí),應(yīng)遵循以下基本原則。1)最大限速地滿足控制要求充分發(fā)揮可編程控制器功能,最大限度地滿足被控對(duì)象的控制要求,是設(shè)計(jì)中最重要的一條原則。設(shè)計(jì)人員要深入現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行調(diào)查研究,收集資料。同時(shí)要注意和現(xiàn)場(chǎng)工程管理和技術(shù)人員及操作人員緊密配合,共同解決重點(diǎn)問(wèn)題和疑難問(wèn)題。2)保證系統(tǒng)安全可靠保證可編程控制器控制系統(tǒng)能夠長(zhǎng)期安全,可靠,穩(wěn)定運(yùn)行,是設(shè)計(jì)控制系統(tǒng)的重要原則。3)力求簡(jiǎn)單,經(jīng)濟(jì),使用與維修方便在滿足控制要求的前提下,一方面要注意不斷擴(kuò)大工程的效益,另一方面也要注意不斷降低工程的成本,不宜盲目追求自動(dòng)化和高指標(biāo)。4)適應(yīng)發(fā)展的需要適當(dāng)考慮到今后控制系統(tǒng)發(fā)展和完善的需要。 可編程控制器系統(tǒng)設(shè)計(jì)的步驟1)分析被控對(duì)象并提出控制要求在設(shè)計(jì)繼電器接觸器的時(shí)候我們已經(jīng)對(duì)壓力機(jī)液壓系統(tǒng)的動(dòng)作要求和功能進(jìn)行了詳細(xì)的分析,確定了其控制方案并擬訂了任務(wù)書(shū)。2)確定輸入/輸出設(shè)備根據(jù)壓力機(jī)液壓系統(tǒng)的控制要求,確定系統(tǒng)所需的全部輸入設(shè)備和輸出設(shè)備。輸入設(shè)備:開(kāi)關(guān)SB1—SB16,18個(gè)行程開(kāi)關(guān)輸出設(shè)備:手臂伸縮缸的伸縮、手臂回轉(zhuǎn)缸的回轉(zhuǎn)、手指夾緊缸的夾緊與張開(kāi)、手腕回轉(zhuǎn)缸的轉(zhuǎn)動(dòng)、定位缸的滑動(dòng)、手臂升降缸升降,報(bào)警指示燈。3)選擇可編程控制器本系統(tǒng)有輸入信號(hào)34個(gè),輸出信號(hào)33個(gè),均為開(kāi)關(guān)量。根據(jù)輸入/輸出點(diǎn)數(shù),類(lèi)型及控制要求,同時(shí)考慮到維護(hù),改造和經(jīng)濟(jì)性等諸多因素,上網(wǎng)查得選擇可編程控制器型號(hào)為FX2N80MR001,共有40個(gè)輸入點(diǎn),40個(gè)輸出點(diǎn),可滿足控制要求。4) PLC的I/O分配及PLC外圍接線圖。見(jiàn)表51和圖51。表51 I/O分配表x1啟動(dòng)y1報(bào)警燈紅x2停止y2報(bào)警燈綠x3插銷(xiāo)定位右1y3K1x4自動(dòng)y4K2x5手動(dòng)y5K3x6點(diǎn)動(dòng)上升y6K4x7點(diǎn)動(dòng)下降y7K5X8點(diǎn)動(dòng)手臂左轉(zhuǎn)y8K6X9點(diǎn)動(dòng)手臂右轉(zhuǎn)y9K7x10點(diǎn)動(dòng)手臂伸出y10K8x11點(diǎn)動(dòng)手臂縮回y11K9x12 點(diǎn)動(dòng)手腕左轉(zhuǎn)y12K10x13點(diǎn)動(dòng)手腕右轉(zhuǎn)y13K11x14點(diǎn)動(dòng)手指張開(kāi)y14K12x15點(diǎn)動(dòng)手指閉合y15K13x16定位右1限位y16K14x17伸縮右1限位y17K15x18手指張開(kāi)1限位y18K16x19手指閉合1限位y19K17x20升降上限位y20K18x21伸縮左1限位y21K19x22手腕左旋限位y22K20x23定位左1限位y23K21x24手臂左旋限位y24K22x25定位右2限位y25K23x26伸縮右2限位y26K24x27手指張開(kāi)2限位y27K25x28手指閉合2限位y28K26x29伸縮左2限位y292Yx30升降下限位y307Yx31手腕右旋限位y31KT0x32定位左2限位y32KT1x33手臂右旋限位y33KM PLC外圍接線圖圖51 PLC的外圍接線圖 梯形圖控制程序 設(shè)備有手動(dòng)/自動(dòng)兩種工作方式,其控制程序可分為自動(dòng)控制程序和手動(dòng)控制程序兩個(gè)模塊,各模塊程
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