搬運(yùn)機(jī)械手及PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1、搬運(yùn)機(jī)械手及PLC空制系統(tǒng)設(shè)計(jì)安徽機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院,安徽蕪湖241000摘要：通過(guò)對(duì)設(shè)計(jì)要求的分析,設(shè)計(jì)出機(jī)械手的總體方案,重點(diǎn)闡述了手部 結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)以及限制系統(tǒng)硬軟件的設(shè)計(jì),能夠?qū)崿F(xiàn)機(jī)械手的根本搬運(yùn)功能,達(dá)到預(yù)期要求,具有一定的應(yīng)用前景機(jī)械手能模仿人手和臂的某些動(dòng)作功能,用以按固定程序抓取、搬運(yùn)物件或操作工具的機(jī)械電子裝置.它可代替人的繁重勞動(dòng)以實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)的機(jī)械化和自動(dòng)化,能在有害環(huán)境下操作以保護(hù)人身平安,因 而廣泛應(yīng)用于機(jī)械制造、冶金、電子、輕工和原子能等部門.本課題設(shè)計(jì)出一 種用于搬運(yùn)的機(jī)械手結(jié)構(gòu),并對(duì)其進(jìn)行了限制系統(tǒng)的設(shè)計(jì).1搬運(yùn)機(jī)械手的結(jié)構(gòu)針對(duì)企業(yè)提出機(jī)械手的工作要求,設(shè)計(jì)的搬運(yùn)機(jī)械手

2、的手部和臂部是裝在可 移動(dòng)的小車上,手部安裝于氣缸的活塞桿上,手部可以上下移動(dòng),手部的抓緊 動(dòng)作是由一小氣缸驅(qū)動(dòng).搬運(yùn)機(jī)械手的功能是抓起儲(chǔ)氣罐運(yùn)送至另一處裝配并 充氣,然后移至水箱將儲(chǔ)氣罐浸入水中檢驗(yàn)其氣密性,檢查完畢再將儲(chǔ)氣罐運(yùn) 至指定地點(diǎn).根據(jù)工作要求設(shè)計(jì)搬運(yùn)機(jī)械手結(jié)構(gòu)如圖 1所示：圖】搬運(yùn)機(jī)械手結(jié)構(gòu)示意圖2搬運(yùn)機(jī)械手工作過(guò)程電動(dòng)小車用于承載機(jī)械手,移動(dòng)滾輪由電機(jī)帶動(dòng),機(jī)械手可以在小車和滾輪的驅(qū)動(dòng)下前后左右移動(dòng).小氣缸用于抓取氣罐,大氣缸用于提升和下降.整個(gè)動(dòng)作過(guò)程：大氣缸伸出的同時(shí)小氣缸伸出,小氣缸活塞桿收回抓緊儲(chǔ)氣罐,大氣 缸提升,小車通過(guò)電動(dòng)機(jī) 帶動(dòng)移動(dòng)到檢測(cè)水池,工人給儲(chǔ)氣罐充氣,

3、充氣 后大氣缸下降儲(chǔ)氣罐浸入水中,工人觀察氣密性,大氣缸提升,合格的放一邊, 不合格的放另一邊.3限制系統(tǒng)設(shè)計(jì)由于機(jī)械手限制系統(tǒng)的輸入/輸出接點(diǎn)少,要求性價(jià)比高,編程簡(jiǎn)單,維護(hù)方 便,機(jī)身小巧,應(yīng)選用三菱公司的 FX2N-32MR-001型號(hào).根據(jù)設(shè)計(jì)要求,可寫出如下I/O分配表：I /輸入O /輸出啟動(dòng)按鈕SB0X0機(jī)械手下降電磁閥線圈YA1Y1停止按鈕SB1X1機(jī)械手上升電磁閥線圈YA2Y2火工件時(shí)磁性開(kāi)關(guān)SP1X2夾緊電磁閥線圈YA3Y3壓力繼電器KAX3松開(kāi)電磁閥線圈YA4Y4B處行程開(kāi)關(guān)SQ2X4定位氣缸定位線圈YA5Y5皿磁性開(kāi)關(guān)SP2X5變頻電動(dòng)機(jī)止轉(zhuǎn)KM1Y6合格選擇按鈕SB2

4、X6變頻電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)KM2Y7E處行程開(kāi)關(guān)SQ4X7小車電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)左行KM3 Y10F處行程開(kāi)關(guān)SQ5X10小車電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)右行KM4Y11C處行程開(kāi)關(guān)SQ3X11壓力繼電器線圈KAY12G處行程開(kāi)關(guān)SQ6X12A處行程開(kāi)關(guān)SQ1X15松工件時(shí)磁性開(kāi)關(guān)SP3X13氣缸頂部磁性開(kāi)關(guān)SP4X14根據(jù)設(shè)計(jì)要求和I/O分配表可寫出如下順序功能圖,如圖2所示圖2 搬運(yùn)機(jī)械手動(dòng)作順序功能圖根據(jù)一般繼電器限制系統(tǒng)的邏輯設(shè)計(jì)其梯形圖如圖 3所示:S28S29T卜S30S31TlX32T卜S33 HloT2r-OxnHHX7T卜Y7SET S29Sil S3.YirHIXBHISET S31SET N32XI3SE

5、T S33X10XII I_SFT|S35S35Hl卜S3600-r-OXI5Y2SET S34-ETj 536 -Y10<>S20RETq MB034圖3搬運(yùn)機(jī)械車限制操作梯形圖4結(jié)論根據(jù)機(jī)械手動(dòng)作和工作環(huán)境的要求,設(shè)計(jì)氣電組合式機(jī)械手,機(jī)械手動(dòng)作由氣壓驅(qū)動(dòng),搬運(yùn)動(dòng)作由電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng),結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、剛性好、體積小 、壽命長(zhǎng)和 維修方便.用可編程限制器設(shè)計(jì)的機(jī)械手電氣限制系統(tǒng),線路 簡(jiǎn)單,系統(tǒng)的可 靠性高,功能強(qiáng),可以實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)氣罐搬運(yùn)的自動(dòng)化.參考文獻(xiàn)：1宋娟.上下料機(jī)械手PLC空制系統(tǒng)設(shè)計(jì)J.裝備制造技術(shù)2021 (10).2黃偉,胡青龍.機(jī)械手PLC空制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)J.機(jī)電工程技術(shù),2021(11).3方傳青,尹麗娟.仿真設(shè)計(jì)(ADAM即農(nóng)業(yè)