畢業(yè)設(shè)計---液壓機械手直線運動液壓系統(tǒng)的設(shè)計-畢業(yè)設(shè)計-在線瀏覽
2025-03-24 04:38本頁面
【正文】 夾緊缸 60 4 3. 制定系統(tǒng)方案 根據(jù)該液壓系統(tǒng)的主機工作要求和工況分析 .液壓系統(tǒng)主要包括 3 個液 壓缸 ,伸縮缸 ,升降缸 ,夾持缸 ,液壓系統(tǒng)采用單泵供油 . 為了保證多缸運動互不干擾 ,實現(xiàn)同步或非同步運動 , 換向閥采用中位機能為“ O”型換向閥 .由于整個系統(tǒng)采用單泵供油 .各缸所需流量相差較大 ,因此各缸選擇節(jié)流閥進行調(diào)速 .此外 ,系統(tǒng)還設(shè)置了鎖緊保壓回路 .平衡回路 .以防止斷電 ,失壓等意外發(fā)生 . 執(zhí)行機構(gòu)的確定 本系統(tǒng)液壓驅(qū)動動作 均為直線運動 ,各直線運動機構(gòu)均采用單活塞桿雙作用 液壓缸直接驅(qū)動 . 升降缸 動作回路 表一 7 升降缸要求實現(xiàn)平穩(wěn) ,可靠上升和下降 .要克服慣性沖擊等 .其運動方向直接 由電液換向閥直接驅(qū)動 .回路設(shè)置單向節(jié)流閥用以調(diào)速和設(shè)置一定的背壓 .另外 ,為防止垂直防止的液壓缸及其工作部件因自行下落或在下行云多功能藏獒功能因自重造成失控失速 ,特別在升降缸動作回路中采用外控式順序閥來實現(xiàn)平衡控制 .并控制其通流速度 ,限制執(zhí)行元件的運動速度 ,由于外控式順序閥不但具有很好的密封性 ,能起到對活塞很長時間的鎖緊定位作用 .而且閥開口大小能自動適應(yīng)不同 載荷對背壓壓力的要求 ,保證了活塞下降速度的穩(wěn)定性不受載荷變化影響 . 伸縮缸動作回路 在機械手臂伸出和縮回的過程中 ,運動速度也較快 ,平穩(wěn)性要求也不高 ,故只 采用了單向節(jié)流閥來調(diào)速 ,也能設(shè)置一定的背壓 . 夾緊缸動作回路 . 手 指夾緊缸夾緊工件后不受系統(tǒng)壓力波動的影響 ,保證牢固地夾緊工件 ,采用了液控單向閥 鎖緊回路 . 系統(tǒng)安全方案 本系統(tǒng)為保證安全生產(chǎn) ,在溢流閥的遠程調(diào)控口設(shè)置了一個兩位兩通的 手動 換向閥 ,當系統(tǒng)出現(xiàn)意外時 ,可以直接用手動換向閥打開溢流閥的遠程調(diào)控口 ,直接讓系統(tǒng)卸荷 .從而保證安全 . 該液壓系統(tǒng) 在整個工 作循環(huán)中徐友亮變化較大 ,另外在夾緊后又要求有較長 時間的保壓 .雖采用單泵供油 ,但是在需要快速運動時可以采用蓄能器和泵同時供油 . 液壓系統(tǒng)圖見附錄 圖一 機械手原位 手臂伸出 手臂下降 手指夾緊 手臂縮回 手臂下降 手指松開 手臂上升 圖 8 4. 液壓系統(tǒng)工作原理 1. 按下啟動按鈕后，泵啟動給系統(tǒng)供油，同時 1YA]得電。當活塞伸出碰到定位擋塊 ，左腔持續(xù)進油，回路壓力升高，當油液壓力達到壓力繼電器 (K1)的調(diào)定壓力時，壓力繼電器 K1 動作。同時使 3得電。 5YA 得電?？刂茩C械手手指夾緊工 產(chǎn)品 ，當活塞碰到行程開關(guān) S2時， 5YA 失電，閥 3 處中位。 4. 閥 2 處右位油液經(jīng)過右邊的單向閥流入缸 2的上腔，控制機 械手上升，當缸 2的活塞運動到極限位置時，壓力繼電器 K3動作，控制 4YA 失電，閥 2處中位，同時 2YA 得電， 5. 閥 1 處右位，油液經(jīng)過單向閥進入液壓缸 1的右腔，控制機械手縮回，當活 塞 運動到左端極限位置時 ,液壓繼電器 K1 動作 ,控制 3YA 得電 . 6. 閥 2 處左位，油液經(jīng)過節(jié)流閥，缸 2下油腔進油，當回路壓力達到順序閥的 開啟壓力時，順序閥打開，控制機械手下降，當活塞運動到極限位置時，液壓缸2 內(nèi)持續(xù)進油，回路壓力升高，當油液壓力達到壓力繼電器 K4 動作。 7. 閥 3 處右位，夾緊缸在液壓力下縮回，機械手指在彈簧張力下自動回 位，從 而使機械手松開工件。 4. 液壓元件 的 計算與選擇 液壓泵及電動機的選擇 液壓泵的最大工作壓力： 1 4. 5 0. 5 5 ( )pp p M P a? ? ? ? ? ?? 根據(jù)系統(tǒng)工況，最大流量 確定液壓泵的最大供油量 maxq 9 maxq kq? m a x 1 .2 4 2 5 0 .4 ( L / m in )q ? ? ? 考慮到系統(tǒng)泄漏的修正系數(shù)，取 k ? . 根據(jù)設(shè)計要求和系統(tǒng)工況可 確定液壓泵的類型，然后根據(jù)算出的 p 和 qmax ,參照產(chǎn)品樣本，即可選擇液壓泵的規(guī)格和型號 . 在整個工作循環(huán)中，液壓泵的工作壓力和流量比較穩(wěn)定 ,則液壓泵的驅(qū)動功率為 635 1 0 5 0 . 4 1 0 5 . 2 5 ( )0 . 8 6 0p pqP k w??? ? ? ?? ? ?? 選用標準 的電動機 . 確定油箱的有效容 積 已知所選泵的總流量為 (L/min),這樣液壓泵沒分鐘排出來壓 力油 的體積為 3m ,根據(jù)液壓設(shè)計手冊 ,取 a=5,算出有效面積為 : 35 ( )V aq m? ? ? ? 部分液壓系統(tǒng)元件 列表 元件名稱 公稱流量濾油器 40溢流閥 63電磁換向閥1 22電磁換向閥2 25電磁換向閥3 40液控單向閥 40壓力繼電器單向節(jié)流閥 30單向順序閥 50CPT030450HCT03A322型號XUCJ45*50BSYF310L23D0D8C34DF30E10BD34DF30E11BD 10 第二章 PLC 控制系統(tǒng)的設(shè)計 PLC控制系統(tǒng) 控制要求 機械結(jié)構(gòu)在圖 21中，機械手的所有動作均采用液壓驅(qū)動。當某個 電磁閥線圈通電時，就一直保持當前的機械動作，直到相反動作的線圈通電為止。夾緊 /放松電磁閥處中位具有保持前一個動作的功能。另外，還安裝了光電開關(guān) SP負責監(jiān)測工作臺 B上的工件是否已移走 ,從而產(chǎn)生無工件信號 ,為下一個工件的下放做好準備 . 工藝過程 機械手的動作順序、檢測元件和執(zhí)行元件的布置如圖 22所示。機械手的下降、上升、右移、左移的動作轉(zhuǎn) 換靠限位開關(guān)來控制，而夾緊放松動作的轉(zhuǎn)換是由時間繼電器來控制的 . 圖 21 機械手的工作示意圖 11 為了保證安全，機械手右移到位后，必須在工作臺 B上無工件時才能下降。為此設(shè)置了一只光電開關(guān)，以檢測“無 工件”信號。機械手要求按一定的順序動作，其流程圖如圖 23 所示。停止時，機械手停止在現(xiàn)行工步上。 為滿足生產(chǎn)要求，機械手設(shè)置有手動工作和自動工作兩種方式，而自動工作方式又分為單步、單周和連續(xù)工作方式。此種工作方式可使機械手置原位。 3) 單周期工作方式：按下起動按鈕，從原點開始，機械手按工步自動完成一個周期的動作后，停在原位。當按下停止按鈕時，機械手保持當前狀態(tài)。 2. 輸入、輸出分析 根據(jù)控制要求分析，系統(tǒng)為開關(guān)量順序控制系統(tǒng)。 輸出共有 6個開關(guān)量控制信號：下降電磁閥、上升電磁閥、左移電磁閥、右移電磁閥、夾緊 /松開電磁閥和原位顯示。 4. PLC選型 根據(jù)控制要求分析， PLC 控制系統(tǒng)選用 SIEMNS 公司的 S7200 系列 CPU 224和 EM221，其輸入、輸出端子電氣接線圖如圖 24所示。 輸入 輸出 符號 地址 功能 符號 地址 功能 SB1 起動 KM1 下降 SB2 下限 KM2 夾緊，松開 SB3 上限 KM3 上升 SB4 右限 KM4 右移 SB5 左限 KM5 左移 SP 無工件檢測 LAMP 原位顯示 SB6 停止 KA 手動 單步 單周期 連續(xù) SB7 下降 SB8 上升 SB9 右移 SB10 左移 SB11 夾緊 SB12 放松 SB13 復(fù)位 表 25 輸入、輸出地址分配 15 6. 設(shè)計程序 整體設(shè)計 手動程序和自動程序分別編成相對獨立的子程序模塊，通過調(diào)用指令進行功能選擇。整體設(shè)計的梯形圖（主程序）如圖 26所
畢業(yè)設(shè)計相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號-1