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正文內(nèi)容

畢業(yè)設計-裝配線上料機械手的設計-資料下載頁

2024-12-03 18:25本頁面

【導讀】系統(tǒng)工作原理,機械手各個部件的整體尺寸設計,氣動技術的特點,PLC控制的特點。機械手進行總體方案設計,確定了機械手的坐標形式和自由度,確定了機械手的技術參數(shù)。驅動力矩和回轉氣缸的驅動力矩。制了機械手氣壓系統(tǒng)工作原理圖,大大提高了繪圖效率和圖紙質量。利用可編程序控制器對機。方案,畫出了機械手的工作時序圖,并繪制了可編程序控制器的控制程序。

  

【正文】 為了滿足生產(chǎn)需要,機械手應設置手動工作方式、單動工作方式和自動工作方式。 ( 1)手動工作方式 便于對設備進行調(diào)整和檢修,設置手動工作方式。用按鈕對機械手每一動作單獨進行 控制。 ( 2)單動工作方式 從原點開始,按照自動工作循環(huán)的步序,每按下一次起動按鈕,機械手完成一步的工作后,自動停止。 ( 3)自動工作方式 按下起動按鈕,機械手從原點開始,按工序自動反復連續(xù)工作,直到按下停止按鈕,機械手在完成最后一個周期的動作后,返回原點自動停機。 氣動機械手的工作流程(如圖 71所示) 氣動機械手的工作流程如下: ( 1) 當按下機械手啟動按鈕之后,首先立柱右轉電磁閥通電,機械手右轉,至右限位開關動作。 ( 2) 立柱上升電磁閥通電,立柱上升,至上限位開關動作。 ( 3) 手臂伸長電磁閥通電,手臂開始 伸長,至限位開關動作。 ( 4) 手腕逆時針轉電磁閥通電,手腕逆時針轉動,至逆時針轉限位開關動作。 ( 5) 立柱下降電磁閥通電,立柱下降,至下限位開關動作。 ( 6) 手爪抓緊電磁閥通電,手爪抓緊,至限位開關動作。 ( 7) 立柱上升電磁閥通電,立柱上升,至上限位開關動作。 ( 8) 手腕逆時針轉電磁閥通電,手腕逆時針轉動,至逆時針轉限位開關動作。 ( 9) 手腕收縮電磁閥通電,手腕收縮,至限位開關動作。 畢業(yè)設計說明書 33 ( 10) 立柱左轉電磁閥通電,機械手左轉,至左限位開關動作。 ( 11) 手臂伸長電磁閥通電,手臂開始伸長,至限位開關動作。 ( 12) 手腕逆時針轉電磁閥通電,手腕逆時針轉動,至逆時針轉限位開 關動作。 ( 13) 立柱下降電磁閥通電,立柱下降,至下限位開關動作。 ( 14) 手爪松開電磁閥通電,手爪松開,至限位開關動作。 ( 15) 手腕收縮電磁閥通電,手腕收縮,至限位開關動作。完成一次循環(huán),然后重復以上循環(huán)動作。 ( 16) 按下停止按鈕或停電時,機械手停止在現(xiàn)行的工步上,重新啟動時,機械手按上一工步繼續(xù)工作。 圖 71機械手自動控制工作流程框圖 啟動 立柱右轉 立柱上升 手爪松開 手腕逆時針轉 立柱下降 手爪抓緊 立柱上升 手臂伸長 手腕逆時針轉 立柱下降 手臂伸長 立柱左轉 手腕收縮 手腕逆時針轉 手腕收縮 畢業(yè)設計說明書 34 I/0分配 根據(jù)系統(tǒng)輸入輸出點的數(shù)目,選用 s7200型 PLC,它有 16個 輸入點, I/O分配 如表 71所示。 表 71 其它地址分配: 夾緊定時器 :T1,定時 5s 放松定時器 :T2,定時 5s 自動方式標志 : 4 、單動方式標志 : 手動方式標志 : 結束標志 : 梯形圖設計 根據(jù)機械手的邏輯時序圖及 1/0分配,可以畫出控制梯形圖??刂铺菪螆D可分為子程序部分和主程序部分。 子程序部分包括:自動方式控制梯形圖( 72)和手動方式控制梯 形圖( 73)。 1. 自動控制方式梯形圖如下: 輸入 輸出 啟動 下降 單動啟動 上升 手動啟動 右移 停止處理 左移 啟動下降 夾緊 上升限位開關 右移限位開關 下降限位開關 手動下降 手動上升 手動夾緊 手動左移 手動右移 畢業(yè)設計說明書 35 網(wǎng)絡 5 :機械手上升到位,停止上升并啟動右移控制Q 4 . 1 I 0 . 6 I 0 . 4Q 4 . 3( R )( P )M 1 . 4( S )Q 4 . 2Q 4 . 1網(wǎng)絡 6 :機械手右移到位,停止右移并啟動下降控制Q 4 . 2 I 0 . 4 I 0 . 7Q 4 . 1( R )( P )M 1 . 1( S )Q 4 . 0Q 4 . 2網(wǎng)絡 7 :機械手下降到位,停止下降并啟動松開控制Q 4 . 0 I 0 . 7 I 0 . 5( P )M 1 . 2( R )Q 4 . 0( R )Q 4 . 4網(wǎng)絡 8 :機械手松開并啟動松開定時器,定時 5 sQ 4 . 4 I 0 . 7 I 0 . 5 Q 4 . 1( S D )T2S 5 T 5 s網(wǎng)絡 9 :定時時間到,并且機械手沒有下降時啟動上升控制T2 I 0 . 7 I 0 . 5 Q 4 . 0( P )M 1 . 3( S )Q 4 . 1網(wǎng)絡 10 :機械手上升到位,停止上升并啟動左移控制Q 4 . 1 I 0 . 7 I 0 . 4Q 4 . 2( R )( P )M 1 . 5( S )Q 4 . 3Q 4 . 1網(wǎng)絡 11 :機械手左移到位停止, M 0 . 1 = 0 ,以阻止單動方式下的自動啟動Q 4 . 3 I 0 . 4 I 0 . 6( P )M 1 . 0( R )Q 4 . 3( R )M 0 . 1網(wǎng)絡 1 :啟動機械手下降I 0 . 4 I 0 . 6 I 1 . 5 Q 4 . 1( P )M 1 . 1( S )Q 4 . 0網(wǎng)絡 2 :機械手下降到位,停止下降并啟動夾緊控制Q 4 . 0 I 0 . 6 I 0 . 5( P )M 1 . 2( R )Q 4 . 0( S )Q 4 . 4網(wǎng)絡 3 :機械手夾緊并啟動夾緊定時器,定時 5 sQ 4 . 4 I 0 . 6 I 0 . 5 Q 4 . 1( S D )T1S 5 T 5 s網(wǎng)絡 4 :定時時間到,并且機械手沒有下降時,啟動上升T1 I 0 . 6 I 0 . 5 Q 4 . 0( P )M 1 . 3( S )Q 4 . 1 畢業(yè)設計說明書 36 圖 72自動方式控制梯形圖 : 網(wǎng)絡 2 :手動夾緊,采用置位和復位方式使夾緊后不允許松開網(wǎng)絡 1 :手動下降I 1 . 0 I 0 . 5( R )Q 4 . 0I 1 . 2 I 0 . 6 I 0 . 5( P )M 1 . 2( S )Q 4 . 4網(wǎng)絡 3 :手動上升I 1 . 1 I 0 . 4( )Q 4 . 1網(wǎng)絡 4 :手動右移I 1 . 4 I 0 . 7( )Q 4 . 2網(wǎng)絡 5 :手動下降I 1 . 0 I 0 . 5( )Q 4 . 2I 1 . 2 I 0 . 7 I 0 . 5( P )M 1 . 2( S )Q 4 . 4網(wǎng)絡 6 :手動放松網(wǎng)絡 7 :手動左移I 1 . 3 I 0 . 6( )Q 4 . 3 畢業(yè)設計說明書 37 圖 73手動控制方式梯形圖 74所示: 網(wǎng)絡 1 :自動方式啟動 M 0 . 0 = 1 ,有自鎖I 0 . 0 M 0 . 1( S )M 0 . 0I 0 . 3M 0 . 0網(wǎng)絡 2 : M 0 . 1 = 1 ,單動有效I 0 . 1( S )M 0 . 1網(wǎng)絡 3 :單動方式啟動 M 0 . 1 = 1 ,有自鎖I 0 . 1 M 0 . 0( )M 0 . 1I 0 . 3M 0 . 1 M 0 . 3M 0 . 0網(wǎng)絡 4 :自動方式或單動方式均調(diào)用子程序 F C 1 0M 0 . 0 M 0 . 1( C A L L )F C 1 0M 0 . 2M 0 . 1 M 0 . 0M 0 . 5網(wǎng)絡 5 :手動方式啟動 M 0 . 2 = 1 ,有自鎖I 0 . 2 M 1 . 1( S )M 0 . 2I 0 . 3M 0 . 2( P )網(wǎng)絡 6 :手動方式調(diào)用子程序 F C 1 1M 0 . 2 M 0 . 0( C A L L )F C 1 1M 0 . 1 M 0 . 5網(wǎng)絡 7 :停止處理I 0 . 3( S )M 0 . 5網(wǎng)絡 8 :錯誤操作處理I 0 . 0 I 0 . 1( S )M 0 . 5I 0 . 0 I 0 . 2I 0 . 1 I 0 . 2 畢業(yè)設計說明書 38 圖 74主程序梯形圖 畢業(yè)設計說明書 39 第八章 結 論 本次設計的是氣動通用機械手,相對于專用機械手,通用 機械手的自由度可變,控制程序可調(diào),因此適用面更廣。 采用氣壓傳動,動作迅速,反應靈敏,能實現(xiàn)過載保護,便于自動控制。工作環(huán)境適應性好,不會因環(huán)境變化影響傳動及控制性能。阻力損失和泄漏較小,不會污染環(huán)境。同時成本低廉。 通過對氣壓傳動系統(tǒng)工作原理圖的參數(shù)化繪制,大大提高了繪圖速度,節(jié)省了大量時間和避免了不必要的重復勞動,同時做到了圖紙的統(tǒng)一規(guī)范。 機械手采用 PLC控制,具有可靠性高、改變程序靈活等優(yōu)點,無論是進行時間控制還是行程控制或混合控制,都可通過設定 PLC程序來實現(xiàn)??梢愿鶕?jù)機械手的動作順序 修改程序,使機械手的通用性更強。 畢業(yè)設計說明書 40 致 謝 本文是在我尊敬的 xxx老師悉心指導下完成的。老師嚴謹?shù)闹螌W態(tài)度和精益求精的工作作風使我受益匪淺。在此,我首先向老師表示誠摯的感謝,并致以崇高的敬意 !在課題的研究和開發(fā)階段,得到了學校老師的大力支持和幫助,為我提供了許多有用的資料,在此一并向他們表示衷心的感謝。在日常生活和學習中,學校的各位老師,以及全體同學給與我大力支持和幫助,在此我向他們表示衷心的感謝。感謝父母 、家人,感謝所有關心我的朋友和老師,感謝我的母校。 畢業(yè)設計說明書 41 參考文獻: 《 SolidWorks2021中文版入門與提高》 黃海英 清華大學出版社 《工業(yè)機器人》 吳振彪 主編 華中理工大學出版社 《單片機原理及應用》 自選 《工業(yè)機械手設計》 廣東機械學院主編者 機械工業(yè)出版社 《機械設計手冊》第四版 1~ 5卷 成大先主編 化學工業(yè)出版社 《機械設計》 邱宣懷主編 高等教育出版社 《工業(yè)機械手圖冊》 機械工業(yè)出版社 《機床設計手冊》 機械工業(yè)出版社 《工業(yè)機械手設計》 李允文主編 機械工業(yè)出版社 《工業(yè)機器人技術》 (日)渡邊 茂著,錢難能譯 華東化工學院出版社 1《機械手 理論及應用》 陸祥生,楊秀蓮 編 中國鐵道出版社 1《有視覺機器人制作》 (日)城井田勝仁 著 科學出版社 1《自律型機器人制作》 (日)西山一郎,兆十著 科學出版社 1《邏輯集成電路搭 載機器人制作入門》(日)城井田勝仁 著 科學出版社
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