機(jī)械手課程設(shè)計(jì)99052027(已改無錯字)
2022-07-23 23:44:26 本頁面
【正文】 氣缸2和夾緊氣缸1均為單作用氣缸，氣缸2通過重力恢復(fù)，而氣缸1通過彈簧力恢復(fù)。對于單作用氣缸，調(diào)速回路該回路由左右兩個單向節(jié)流閥來分別控制活塞桿的升降速度。 圖8為單作用氣缸調(diào)速回路的示意圖:圖8 單作用氣缸的調(diào)速回路圖9 雙作用氣缸的調(diào)速回路（2） 雙作用氣缸的調(diào)速回路設(shè)計(jì)方案中，氣缸3為雙活塞桿雙作用氣缸，氣缸3的作用是使物料水平移動。雙作用氣缸的調(diào)速回路主要有進(jìn)氣節(jié)流和排氣節(jié)流方法，一般多采用排氣節(jié)流，如圖9（a）所示。圖9（b）也是排氣節(jié)流回路，在換向閥的排氣口安裝排氣節(jié)流閥，實(shí)現(xiàn)速度控制。這種方法比較簡單，也較常用。但是要注意所選用的二位五通換向閥是否允許后接排氣節(jié)流閥，以免引起動作失常。圖9（c）是進(jìn)氣節(jié)流回路。由于進(jìn)氣流量小而排氣流量大，進(jìn)氣腔壓力上升緩慢，當(dāng)進(jìn)氣和排氣兩腔壓差達(dá)到剛好克服各種反力時，活塞就突然前進(jìn)，使進(jìn)氣腔容積突然增大，進(jìn)氣腔壓力下降，活塞就停止前進(jìn)。氣缸活塞這種“忽走忽停”的現(xiàn)象稱為氣缸的爬行，故較少采用這種調(diào)速方法。 主要元件選擇設(shè)計(jì)（1） 節(jié)流閥節(jié)流閥是依靠改變閥的流通面積來調(diào)節(jié)流量的。要求節(jié)流閥流量的調(diào)節(jié)范圍 較寬，能進(jìn)行微小流量調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)精確，性能穩(wěn)定，閥芯開度與通過的流量成正比。為使節(jié)流閥適用于不同的使用 場合，節(jié)流閥的結(jié)構(gòu)有多種，圖10為常用的典型節(jié)流結(jié)構(gòu)。圖10 常用的節(jié)流閥結(jié)構(gòu)（a） 平板閥；（b）針閥；（c）球閥由方案可知，系統(tǒng)中的速度調(diào)節(jié)靠普通的節(jié)流閥無法實(shí)現(xiàn)，應(yīng)該使用單向節(jié)流閥，它是由單向閥和節(jié)流閥組合而成的流量控制閥，常用作氣缸的速度控制，又稱為速度控制閥。這種閥僅對一個方向的氣流進(jìn)行節(jié)流控制，旁路的單向閥關(guān)閉； 在相反方向上氣流可以通過開啟的單向閥自由流過（滿流）。一般，單向節(jié)流閥的流量調(diào)節(jié)范圍為管道流量的２０％～３０％。對于要求能在較寬范圍里進(jìn)行速度控制的場合，可采用單向 閥開度可調(diào)的速度控制閥。圖11為單向節(jié)流閥和雙單向節(jié)流閥的結(jié)構(gòu)圖：（a） （b）圖11 節(jié)流閥（a） 單向節(jié)流閥；（b）雙單向節(jié)流閥（2） 換向閥按控制方式分類，常用的有氣壓控制、電磁控制、人力控制和機(jī)械控制四類。根據(jù)方案，我選擇電磁控制方式。PLC控制利用繼電器KM，進(jìn)而控制電磁線圈中電流的通斷，達(dá)到換向的目的按方案要求，此系統(tǒng)中需二個三位三通電磁換向閥和一個三位五通電磁換向閥。（具體圖將在控制原理圖中表示）。（3） 壓差流量計(jì)壓差流量計(jì)，壓差流量計(jì)是一種測定流量的儀器。它是利用流體流經(jīng)節(jié)流裝置時所產(chǎn)生的壓力差與流量之間存在一定關(guān)系的原理，通過測量壓差來實(shí)現(xiàn)流量測定。節(jié)流裝置是在管道中安裝的一個局部收縮元件，最常用的有孔板、噴嘴和文丘里管。流量Q的計(jì)算公式為：Q=αεA02ρ(P1P2)式中：α為流量系數(shù)；ε為氣體膨脹修正系數(shù)；A0為節(jié)流部的截面積；ρ1為流體密度；P1和P2分別為節(jié)流前后的壓力。對于不可壓縮的氣體，可不考慮氣體膨脹修正系數(shù)，即流量公式為： α和ε一般由實(shí)驗(yàn)方法確定。目前，壓差流量計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)化程度已相當(dāng)高，它的構(gòu)造、尺寸嚴(yán)格按照規(guī)定制作時，則可查出C和ε無需通過實(shí)驗(yàn)方法確定。圖12為其外形結(jié)構(gòu)圖：圖12 壓差流量計(jì)通過測得管道的流量，求得氣缸運(yùn)動速度，并與規(guī)定值比較，通過誤差來調(diào)節(jié)節(jié)流閥控制流量，進(jìn)而達(dá)到控制速度的目的。 PLC程序控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 控制要求該系統(tǒng)要求該氣動機(jī)械手的動作邏輯順序?yàn)椋?夾緊物料——上升——水平移動——下降——松開物料——返回初始位置，完成一次物料的搬運(yùn)，并循環(huán)下去。具體動作如下：（1） 按下啟動按鈕，夾緊氣缸1夾緊物料（2s）；（2） 升降氣缸2動作，向上提升物料，到達(dá)上極限位置后停止動作；（3） 水平氣缸3使物料水平向右移動，到達(dá)右極限位置后停止；（4） 升降氣缸2使物料下降，至到達(dá)下極限位置后停止；（5） 松開物料。并原路返回進(jìn)行下一次搬運(yùn)。 I/O分配表及I/O接線圖（1） I/O分配表在作分配表前，首先應(yīng)該確定PLC的輸入和輸出。本系統(tǒng)中，輸入有：啟動按鈕SB1,停止按鈕SB2，上下限位開關(guān)SB3和SB4，左右限位開關(guān)SB5和SB6；輸出有：夾緊KM1和松開KM2，上升KM3和下降KM4，左移KM5，右移KM6。即有六個數(shù)字量
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