机径和壁厚。

管接头油管之间的连接或油管与各种液压元件的连接，是液压系统配管工作中最大量的工作。

对这些连接的要求是工作可靠密封良好结构简单安装和制造方便。

在机械手上油管的连接方法应用最多的是螺纹连接，其优点是便于拆换安装方便。

根据需要，选用扩口薄管接头。

这种连接适用于工作压力较小的情况，常用于工作压力小于的情况，般用作紫铜管的连接。

利用管子端部扩口进行密封，不需要其他密封件，结构简单，适用于薄壁管件的连接。

查表选用管子外径为的型扩口式锥螺纹直通管接头。

滤油器在机械手的液压系统中，保持油的清洁很重要，油中的脏物会引起运动零件划伤磨损甚至卡死，堵塞节流阀和缓冲装置的节流缝隙及小孔，影响液压机械手的工作性能并造成故障。

因此需要对油液进行过滤，般是采用滤油器来防止杂质进入液压系统中。

滤油器般安置在油泵吸油口前边，以保护油泵，并使通往系统的全部油液过滤。

选用纸芯滤油器，滤芯部分般采用机油微孔滤纸。

为了增加滤纸的过滤面积，纸芯般做成折叠形。

此种结构的滤油器，在中低压液压系统中，用作精过滤效果较好，过滤精度高，压力降为，但易堵塞，无法清洗，需经常更换纸芯。

查手册选用纸质滤油器。

油箱油箱的主要作用是储油和散热，因此必须有足够的散热面积和储油量。

油箱的有效容量可按下面经验公式概略确定。

式中为系数，对于中压系统，取泵的额定流量，分则蓄能器蓄能器在液压系统中的功能是储存能量吸收脉动压力和冲击压力。

在间隙短时操作的液压传动中，采用蓄能器可节省功率消耗。

查手册选用的皮囊式蓄能器型号为。

液位器查手册选用型号的液位器。

验算系统性能为了判断设计系统的合理性，常需验算系统的压力损失发热温升，必要时还需要进行液压冲击及换向精度等验算。

验算系统的压力损失系统的压力损失主要包括油液流经直管部分的沿程压力损失，油液流经弯管截面变化部分的管件局部压力损失和通过控制元件的局部压力损失三个组成部分。

沿程压力损失与管长流速粘度成正比，与管径成反比，可由下式计算对于进油管路流速雷渃数为层流状态其中液压油的密度，工作温度下的运动粘度。

则沿程阻力系数由公式局部压力损失其中局部阻力系数，取则控制阀阀口处局部阻碍处的压力损失较小，估计为。

则系统的总压力损失因此系统的总压力损失小于原来估计的，满足要求。

验算系统温升液压泵的功率损失其中液压泵的输入功率，效率η。

溢流功率损失节流功率损失略系统的发热功率相应的温升式中油箱的散热系数，通风良好时油箱的散热面积，可用下式近似计算，为油箱的有效容积。

则加上环境温度高于最高允许温度，故可加大油箱容量或在系统中增设冷却装置。

则油箱的最小容积验算液压冲击由于影响液压冲击的因素很多，冲击压力的与泵的型式及容量构成系统的液压元件的特性有关，因而很难准确计算。

在大多数没有特殊要求的场合，在系统设计时，可以采取缓冲措施，不作计算。

常采取以下缓冲措施当换向阀迅速开闭时，在保证工作周期以及电磁铁使用寿命的前提下，尽量减慢换向速度在系统中设置减速回路或安装吸收液压冲击的蓄能器等。

第四章机械手的控制系统设计可编程序控制器是以微处理器为核心，综合了微电子技术自动化技术网络通讯技术于体的通用工业控制装置。

英文缩写为或。

它具有体积小功能强程序设计简单灵活通用维护方便等系列的优点，特别是它的高可靠性和较强的适应恶劣工业环境的能力，更是得到用户的好评。

因而在各种领域中得到了广泛的应用，成为现代工业控制的三大支柱之。

梯形图的设计般分为以下几个步骤对实际问题进行分析，确定哪些是输入量，哪些是输出量根据所需的点数和控制的复杂程度进行选型将输入量依次分配给输入继电器，输出量依次分配给输出继电器，画出端子分配图明确控制对象的控制要求，根据控制的特点和复杂程度进行梯形图的设计根据梯形图写出指令上机调试，模拟运行。

型号的确定日本三菱公司生产的系列，设计合理，结构紧凑，体积小，重量轻，具有很强的抗干扰能力和负载能力及优良的性能价格比，在我国是应用比较多，影响比较广的之。

本次设计选用的就是三菱公司生产的系列，型号为。

其含义是表示输入输出总点数，其中输入点数是，输出点数是表示本单元的类型为基本单元，为扩展单元表示输出类型为继电器输出，为晶体管输出，为晶闸管输出。

下面对该的器件功能及编号作以简单介绍输入继电器输入继电器是接受外部输入设备开关信号的接口，基本单元的编号为，。

输出继电器输出继电器是向外部负载传送信号的接口，其基本单元的编号为。

辅助中间继电器辅助继电器编号也采用八进制，编号为普通辅助继电器，共个保持辅助继电器，共个，由机内电池支持，因而具有掉电保持功能。

移位寄存器每个辅助继电器为组，构成位的移位寄存器。

分组及编号为，等。

定时器系列共有个定时器和个定时器，均为接通延时定时器。

定时器编号，定时范围为，编号为，其定时设定值可表示为，。

机械手的工作循环过程动作顺序机械手停在工件上方待料即起始位置手臂下降手指夹紧工件手臂上升手臂纵向前伸手臂回转手臂下降手指松开工件手臂上升手臂反转手臂纵向退回待料卸荷个动作循环结束。

上述动作均由控制系统发出信号来控制相应的电磁换向阀，按程序依次动作而实现的。

具体控制要求要求有两种工作方式手动操作和自动控制，自动操作方式又分为单步单周期和连续操作。

操作面板布置如图所示。

图机械手操作面板布置各种操作的内容分别为手动操作供维修用，即用按钮对机械手的每种动作进行单独控制。

例如，当选择左右移运动时，按下启动按钮，机械手向右移动按下停止按钮时，机械手向左移动。

其它动作，以此类推。

单步操作供调试用，即每按次启动按钮，机械手按顺序向前执行个动作后自动停止。

单周期操作供首次检验用，当机械手在原点时，按下启动按钮，机械手自动执行个周期的动作后，自动停止在原点。

在工作中，若按下停止按钮，则械手位，进行统调试及优化固化到各程序存储器中。

数控系统中常用软件模块软件实现环行分配器插补运算模块自动升降速控制模块。

单片机及其扩展系列单片机源于系列，美国公司将系列单片机实行技术开放后，众多的公司，如等公司均已中的基础结构为基核推出了许多各具特色各具优越性的单片机。

公司的单片机是目前应用最为广泛的单片机之，是系列单片机的典型代表。

单片机的简介单片机的组成与结构单片机是系列的典型代表，其基本组成如图所示。

它主要包括以下几个主要部分位的中央处理器片内程序存储器片内数据存储器定时计数器振荡器和时钟电路并行端口中断看门狗图单片机基本组成单片机的引脚及功能单片机的有效引脚为根，通常采用和三种封装形式。

时钟电路总线控制字节字节个定时计数器个串行口全双工个并行口个中断系统中断源优先级不同的封装形式引脚的排列有所不同，在此设计中用的封装。

图为单片机的引脚图。

为了尽可能地缩小体积，减少引脚数目，部分引脚还具有第二功能。

下面对这些引脚的名称和功能进行说明。

图单片机引脚图电源引脚和脚电源端，接电源脚接地端时钟电路引脚和脚接外部晶体的端。

在片内它是振荡电路反向放大器的输入端。

在采用外部时钟时，对于单片机，该端引脚必须接地对于单片机，此引脚作为驱动端。

脚接外部晶体的另端。

在片内它是个振荡电路反向放大电路的输出端，振荡电路的频率是晶体振荡频率。

若需采用外部时钟电路，对于单片机，该引脚输入外部时钟脉冲对于单片机，此引脚应悬浮。

控制信号引脚脚输入端为复位信号输入端。

单片机刚接上电源时，其内部各寄存器处于随机状态，在该引脚输入个时钟周期宽度以上的高电平将使单片机复位。

地址锁存允许信号输出编程脉冲输入引脚。

访问片外存储器时，作锁存扩展地址低位字节的控制信号称允许锁存地址。

平时不访问片外存储器时，该端也以的时钟振荡频率固定输出正脉冲，供定时或者其他需要使用在访问片外数据存储器时会失去个脉冲。

端的负载驱动能力为个低功耗高速。

第二功能是用于输入编程脉冲，此时该引脚低电平有效。

脚片外读选通信号端。

在访问片外程序存储器时，此端输出负脉冲作为存储器读选通信号。

在向片外存储器取指令期间，信号在个时钟周期中两次生效。

不过，在访问片外数据存储器时，这两个有效的信号不出现。

端同样可驱动个负载。

我们根据和输出是否有信号输出，可以判别是否在工作。

脚外部程序存储器地址允许输入端编程电压输入端。

当端输入高电平时，从片内程序存储器地址单元开始执行程序。

当地址超过时，将执行片外程序存储器的程序。

当输入低电平时，仅访问片外程序存储器。

第二功能是在对存储器编程时，输入的编程电压。

并行端口引脚脚口的位双向口线。

脚口的位准双向口线。

脚口的位准双向口线。

脚口的位准双向口线。

口的主要功能是用于外部设备中数据的输入输出。

而口在整个系统中还具有专门的第二功能，如下所示口各位的第二功能口的各位第二功能串行口输入串行口输出外部中断输入外部中断输入定时器计数器的外部输入定时器计数器的外部输入片外数据存储器写选通控制输出片外数据存储器读选通控机径和壁厚。

管接头油管之间的连接或油管与各种液压元件的连接，是液压系统配管工作中最大量的工作。

对这些连接的要求是工作可靠密封良好结构简单安装和制造方便。

在机械手上油管的连接方法应用最多的是螺纹连接，其优点是便于拆换安装方便。

根据需要，选用扩口薄管接头。

这种连接适用于工作压力较小的情况，常用于工作压力小于的情况，般用作紫铜管的连接。

利用管子端部扩口进行密封，不需要其他密封件，结构简单，适用于薄壁管件的连接。

查表选用管子外径为的型扩口式锥螺纹直通管接头。

滤油器在机械手的液压系统中，保持油的清洁很重要，油中的脏物会引起运动零件划伤磨损甚至卡死，堵塞节流阀和缓冲装置的节流缝隙及小孔，影响液压机械手的工作性能并造成故障。

因此需要对油液进行过滤，般是采用滤油器来防止杂质进入液压系统中。

滤油器般安置在油泵吸油口前边，以保护油泵，并使通往系统的全部油液过滤。

选用纸芯滤油器，滤芯部分般采用机油微孔滤纸。

为了增加滤纸的过滤面积，纸芯般做成折叠形。

此种结构的滤油器，在中低压液压系统中，用作精过滤效果较好，过滤精度高，压力降为，但易堵塞，无法清洗，需经常更换纸芯。

查手册选用纸质滤油器。

油箱油箱的主要作用是储油和散热，因此必须有足够的散热面积和储油量。

油箱的有效容量可按下面经验公式概略确定。

式中为系数，对于中压系统，取泵的额定流量，分则蓄能器蓄能器在液压系统中的功能是储存能量吸收脉动压力和冲击压力。

在间隙短时操作的液压传动中，采用蓄能器可节省功率消耗。

查手册选用的皮囊式蓄能器型号为。

液位器查手册选用型号的液位器。

验算系统性能为了判断设计系统的合理性，常需验算系统的压力损失发热温升，必要时还需要进行液压冲击及换向精度等验算。

验算系统的压力损失系统的压力损失主要包括油液流经直管部分的沿程压力损失，油液流经弯管截面变化部分的管件局部压力损失和通过控制元件的局部压力损失三个组成部分。

沿程压力损失与管长流速粘度成正比，与管径成反比，可由下式计算对于进油管路流速雷渃数为层流状态其中液压油的密度，工作温度下的运动粘度。

则沿程阻力系数由公式局部压力损失其中局部阻力系数，取则控制阀阀口处局部阻碍处的压力损失较小，估计为。

则系统的总压力损失因此系统的总压力损失小于原来估计的，满足要求。

验算系统温升液压泵的功率损失其中液压泵的输入功率，效率η。

溢流功率损失节流功率损失略系统的发热功率相应的温升式中油箱的散热系数，通风良好时油箱的散热面积，可用下式近似计算，为油箱的有效容积。

则加上环境温度高于最高允许温度，故可加大油箱容量或在系统中增设冷却装置。

则油箱的最小容积验算液压冲击由于影响液压冲击的因素很多，冲击压力的与泵的型式及容