课题五 机械手PC控制系统设计.doc

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1、课题五机械手PC控制系统设计1．机械手结构、动作与控制要求机械手在专用机床及自动生产线上应用十分广泛，主要用于搬动或装卸零件的重复动作，以实现生产自动化。本设计中的机械手采用关节结构。各动作由液压驱动，并由电磁阀控制。动作顺序及各动作时间的间隔采用按时间原则制的电气控制系统。机械手的结构如图2-2所示，主要由手指1、手腕2、小臂3和大臂5等几部分组成。料架6为旋转式，由料盘和棘轮机构组成。每次转动一定角度(由工件数决定)以保证待工零件4对准机械手。图2-2机械手外形及其与料架的配置1-手部2-手腕3-小臂4-工件5-大臂6-料

2、架机械手各动作与相应电磁阀动作关系如表2-3所示。以镗孔专用机床加工零件的上料、下料为例，机械手的动作顺序是:由原始位置将已加工好的工件卸下，放回料架，等料架转过一定角后，再将未加工零件拿起，送到加工位置，等待镗孔加工结束，再将加工完毕工件放回料架，如此重复循环。具体动作顺序是:原始位置(装好工件等待加工位置，其状态是大手臂竖立，小手臂伸出并处于水平置，手腕横移向右，手指松开)→手指夹紧(抓住卡盘上的工件)→松卡盘→手腕左移(卡盘上卸下已加工好的工件)→小手臂上摆→大手臂下摆→手指松开(工件放回料架)→手臂收缩亏料架转位→小手

3、臂伸出→手指夹紧(抓住未加工零件)→大手臂上摆(取送件)→小手臂下摆→手腕右移(将工件装到机床的主轴卡盘中)→卡盘收紧→手指松开等待加工。根据表2-3及各动作中机械的状态，便可自行列出各动作中对YV～YVll线圈的通电要求。2．设计要求1)加工中上料、下料各动作采用自动循环。2)各动作之间应有一定的延时(由时间继电器调定)。3)机械手各部分应能单独动作，以便于调整及维修。4)油泵电机(采用Y100L2-4.3kW)及各电磁阀运行状态应有指示。5)应有必要的电气保护与联锁不节。表2-3电磁阀状态表YV1YV2YV3YV4YV5Y

4、V6YV7YV8YV9YV10YV11手指的夹紧与放松夹紧+放松+手腕横向移动（左右移动）左移+右移+小臂的伸缩伸+缩+小臂上下摆动上摆+下摆+大臂上下摆动上摆+下摆+料架转动+3．设计任务1)根据控制要求选择PC型号，并分配I/O端口。2）设计I/O电路、选择电气元件。3)绘制梯形图，编制用户程序语句表并进行模拟调试。4)设计并绘制以下工艺图纸中的二种:元器件配置图、底板加工图;控制面板布置及接线图、面板加工图;电气箱图、总接线图。5)编写设计、使用说明书、设计小结及参考资料目录