基于plc控制机床搬运机械手的设计

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1、辽宁工程技术大学《机电传动与控制》课程综合训练项目报告综合训练项目指导教师院（系、部）专业班级基于PLC控制机床搬运机械手的设计李建刚机械学院机电14-4第六组1407060430张旭东2016.11一、综合训练项目任务书综合训练项目基于PLC控制机床搬运机械手的设计目的和要求：加强对PLC控制线路的多机拖动系统的理解；应用PLC控制的基本理论和方法；提髙分析和解决实际工程问题的能力。促成“富于探索精神，具有较强的自学能力、开拓创新意识和敏锐的观察事物以及分析处理事物的能力”的目标实现。成果形式：基于PLC控制机床搬运机械手设计说明书主回路和控制回路的图纸液压回路的设计图相关参数：

2、搬运机械手基本参数如下:工件质量1KG零件尺寸100x50x40mm最大移动速度1m/s最小移动速度0・6m/s最大回转速度90°/s平均移动速度0・8m/s平均回转速度60m/s伸缩行程600mm最大工作半径1400mm升降行程120mm详细设计要求(1)机床搬运机械手是友异步电动机驱动，由A、B两个液压缸控制机械手的夹紧和提升，由小车实现机械手的移动，小车由两个电动机驱动一台高速，一台低速。(2)工作过程：当工件从传送带传送到机械手下方时，工件碰压行程开关SQ1,B缸活塞缸伸出带动机械手下降，下降到终点时碰压行程开关SQ3,与机械手相连的A缸活塞杆收进，机械手将工件夹紧。当工件

3、加紧到位后行程开关SQ5X作，B缸活塞杆收进，机械手带动工件上升，当工件上升到最高位置时，碰到行程开关SQ4,启动小车慢速右行。当小车碰到行程开关SQ7时，快速移动。接近终点时，碰到行程开关SQ8,小车慢速行走。行至右边碰到行程开关SQ9,小车停止行走。(3)小车停止后五秒后，B缸活塞杆再次外伸机械手下降至终点，A缸活塞杆外伸带动机械手放下工件，然后机械手上升，小车以慢-快-慢形式慢慢返回，最终回到原点位置。(4)电动机具有短路保护、长期过载保护，自锁和互锁保护；(5)能熟练运用绘图软件绘制机床搬运机械手控制主回路图、控制回路图和自动往返工序流程图。机械手结构示意图二、指导教师评阅

4、意见指导教师签字:三、综合训练项目设计内容（需另加附页）1•机床搬运机械手简介：机械手：mechanicalhand,也被称为自动手，autohand能模仿人手和臂的某些动作功能，用以按固定程序抓取、搬运物件或操作工具的自动操作装置。它可代替人的繁重劳动以实现生产的机械化和自动化，能在有害环境下操作以保护人身安全，因而广泛应用于机械制造、冶金、电子、轻工和原子能等部门。机械手主要由手部、运动机构和控制系统三大部分组成。手部是用来抓持工件（或工具）的部件，根据被抓持物件的形状、尺寸、重量、材料和作业要求而有多种结构形式，如夹持型、托持型和吸附型等。运动机构，使手部完成各种转动（摆动）

5、、移动或复合运动来实现规定的动作，改变被抓持物件的位置和姿势。运动机构的升降、伸缩、旋转等独立运动方式，称为机械手的自由度。为了抓取空间中任意位置和方位的物体，需有6个自由度。自由度是机械手设计的关参数。自由度越多，机械手的灵活性越大，通用性越广，其结构也越复杂。一般专用机械手有2〜3个自由度。机械手的种类，按驱动方式可分为液压式、气动式、电动式、机械式机械手；按适用范围可分为专用机械手和通用机械手两种；按运动轨迹控制方式可分为点位控制和连续轨迹控制机械手等。机械手通常用作机床或其他机器的附加装置，如在自动机床或自动生产线上装卸和传递工件，在加工中心中更换刀具等，一般没有独立的控制

6、装置。有些操作装置需要由人直接操纵，如用于原子能部门操持危险物品的主从式操作手也常称为机械手。机械手在锻造工业中的应用能进一步发展锻造设备的生产能力，改善热、累等劳动条件。，在工业生产中，专用机床是工件大批量生产的有效工具，数控机床、加工屮心等是工件多品种小批量生产的重要装备。但除切削加工等工艺外，还有大量的装卸、搬运、装配等作业，有待于进一步实现自动化。若将PLC控制运用于工业机械手，实现了机床Z间高温、笨重等工件的搬运，使高温、笨重等工件的搬运过程自动化，则可代替人手做繁重劳动，减轻工人的劳动强度,改善劳动条件。为作业的自动化，提高劳动生产率，保障工人人身安全奠定了基础。2•机

7、床搬运机械手研究现状在现代工业中，生产过程的机械化、自动化已成为突岀的主题。在机械工业中，加工、装配等生产是不连续的。专用机床是大批量牛产自动化的有效办法，程控机床、数控机床、加工中心等自动化机械是有效解决多品种小批量生产自动化的重要办法。但除切削加工本身外，还有大量的装卸、搬运、装配等作业，有待于进一步实现机械化。据资料介绍，美国生产的全部工业零件屮，有75%是小批量生产；金属加工生产批量屮有四分之三在50件以下，零件真正在机床上加工的吋间仅占零件生产吋间的5%。从