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（毕业设计全套）五自由度液压机械手及PLC控制系统设计（打包下载）

待料个循环结束卸荷。上述动作均由电控系统发信控制相应的电磁换向阀，按程序依次步进动作而实现的。该电控系统的步进控制环节采用步进选线器，其步进动作是在每步动作完成后，使行程开关的触点闭合或依据每步动作的预设停留时间，使时间继电器动作而发信，使步进器顺序“跳步”控制电磁阀的电磁铁线圈通断电，使电磁铁按程序动作见电磁铁动作程序表实现液压系统的自动控制。自动上料机械手液压系统原理介绍图机械手液压系统图液压系统原理如图所示。该系统选用功率.千瓦的电动机，带动双联叶片泵，其公称压力为帕，流量为升分升分升分，系统压力调节为帕，油箱容积选为升。手臂的升降油缸及伸缩油缸工作时两个油泵同时供油手臂及手腕的回转和手指夹紧用的拉紧油缸以及手臂回转的定位油缸工作时只有小油泵供油，大泵自动卸荷。手臂伸缩手臂升降手臂回转手臂横向移动和手腕回转油路采用单向调速阀回程节流，因而速度可调，工作平稳。手臂升降油缸支路设置有单向顺序阀，可以调整顺序阀的弹簧力使之在活塞活塞杆及其所支承的手臂等自重所引起的油液压力作用下仍保持断路。工作时油泵输出的压力油进入升降油缸上腔，作用在顺序阀的压力增加使之接通，活塞便向下运动。当活塞要上升时，压力油液经单向阀进入升降油缸下腔而不会被顺序阀所阻，这样采用单向顺序阀克服手臂等自重，以防下滑，性能稳定可靠。手指夹紧油缸支路装有液控单向阀，使手指夹紧工件时不受系统压力波动的影响，保证保证手指夹持工件牢靠。当反向进油时，油箱通过控制油路将单向阀芯顶开，使回油路接通，油液流回油箱。在手臂回转后的定位所用的定位油缸支路要比系统压力低，为此在定位油缸支路前串有减压阀，使定位油缸获得适应压力为帕，同时还给电液动滑阀或称电液换向阀，来实现，空载卸荷不致使油温升高。系统的压力由溢流阀来调节。此系统四个主压力油路的压力测量，是通过转换压力表开关的位置来实现的，被测量的四个主油路的压力值，分别从压力表上表示出来。下面以上料机械手的个典型动作程序为例，结合图来说明其动作循环。当电动机启动，带动双联叶片泵和回转，油液从油箱中通过网式滤油器和，经过叶片泵被送到工作油路中去，如果机械手还未启动，则油液通过二位二通电磁阀和电磁铁和通电进行卸荷。当热棒料到达上料的位置后，由于的热料使光电继电器发出电信号或经过人工启动，经过步进选线器跳步，使机械手开始按程序动作。此时卸荷停止二位二通电磁阀和的电磁铁断电，电磁铁通电，压力油进到定位油缸的无杆腔进行定位动作。定位后此支油路系统压力升高，压力继电器发出电信号，经过步进选线器跳步使电磁铁通电，电液换向阀从型滑滑机能状态变成通路，压力油泵从和经单向阀和，经过电液换向阀右边通道进入手臂伸缩油缸的右腔，使活塞杆带动导向杆作前伸运动因活塞缸固定，手臂前伸到适当位置，装在手臂上的碰铁碰行程开关发出电信号，经步进选线器和时间继电器延时，是电磁铁通电，手指张开手臂靠惯性滑行，手指移到待上料的中心位置。在延时结束时，断电，手指夹紧料并同时发信跳步，使电磁铁通电，压力油从工作油路经电液换向阀右边通道单向调速阀的单向阀及单向顺序阀的单向阀进入手臂升降油缸的下腔，推动手臂上升。在手臂上升到预定位置，碰行程开关，使电磁铁断电，电液换向阀复位成型滑阀机能状态，发出电信号经步进选线器跳步，使电磁铁通电，电液换向阀左边接通油路，压力油通过电液换向阀左边通道，经过单向调速阀的单向阀进入受臂伸缩油缸左腔使受臂缩回。同时发信跳步，使电磁铁通电，压力油通过电液换向阀的左腔，推动手臂横向移动。当横向移动机构上的碰铁碰到行程开关，使断电，并发出电信号经步进选线器跳步使通电，则换向阀右边接通油路，压力油通过单向调速阀的单向阀进入手腕回转油缸腔，使手腕回转，手腕上的碰铁碰行程开关使断电，换向阀复位成型滑阀机能状态，同时亦使断电，定位油缸复位拔销压力继电器复位，发出电信号。经步进选线器跳步，使电磁铁通电，换向阀右边通道接通油路，压力油经的单向阀进入手臂回转油缸腔使手臂回转。当手臂的回转碰铁碰行程开关使断电，换向阀复位成型滑阀机能状态并发出电信号。步进选线器跳步，使通电，定位油缸动作，插定位销，压力继电器发出电信号经发出电信号。经步进选线器跳步，使电磁铁通电，手臂前伸当手臂将棒料送到立式精锻机的夹头轴线前的适当距离，手臂的碰铁碰行程开关，断电，手臂靠滑行和定位螺钉使手臂将棒料送到夹头轴线处并发出电信号跳步使通电，大泵卸荷，手臂处于“中停”位置，同时发出电信号使立式精锻机启动，夹头下降，行程开关发信，通过时间继电器使夹头闭合将棒料夹牢，精锻机电控系统发信，给机械手电控系统，经过选线器跳步，时间继电器延时使通电，机械手手指松开同时，精锻机的电控系统发信使夹头提升，延时到断电，手指闭合，并发出电信号，步选器跳步，通电，手臂缩回。当手笔碰铁碰到行程开关时，断电手臂缩回停并发出电信号和跳步，使通电，电液换向阀的左边通道接通油路，压力油经的单向阀进到升降缸的上腔，使手臂下降，当升降导套上的碰铁碰行程开关时，断电手臂下降停并发出电信号和跳步，使通电，换向罚的左边通道接通油路，压力油的单向阀进入手腕回转油缸的另腔，使手腕反转手腕上的碰铁碰行程开关，使断电并发出电信号跳步，使断电拔定位销，压力继电器复位发出电信号跳步，使通电，换向阀左边通道接通油路，压力油经的单向阀进入手臂回转油缸的另腔，使手臂反转机械手复位。当手臂上的回转碰铁碰行程开关时，断电，并发出信号，跳步，使通电，立柱回移回到原位，机械手回到原来位置步进选线器跳步，使和通电两个油泵同时卸荷，机械手的动作循环结束。.机械手液压系统的简单计算计算的主要内容是，根据执行机构所要求的输出力和运动速度，确定油缸的结构尺寸和所需流量确定液压系统所需的油压与总的流量，以选择油泵的规格和选择油泵电动机的功率。确定各个控制阀的通流量和压力以及辅助装置的些参数等。在本机械手中，用到的油缸有活塞式油缸往复直线运动和回转式油缸可以使输出轴得到小于的往复回转运动及无杆活塞油缸亦称齿条活塞油缸。双作用单杆活塞油缸图双作用单杆活塞杆油缸计算简图流量驱动力的计算当压力油输入无杆腔，使活塞以速度运动时所需输入油缸的流量为对于手臂伸缩油缸.，对于手指夹紧油缸.,对于手臂升降油缸.油缸的无杆腔内压力油液作用在活塞上的合成液压力即油缸的驱动力为对于手臂伸缩油缸，对于手指夹紧油缸，对于手臂升降油缸当压力油输入有杆腔，使活塞以速度运动时所需输入油缸的流量为对于手臂伸缩油缸.，对于手指夹紧油缸.,对于手臂升降油缸.油缸的有杆腔内压力油液作用在活塞上的合成液压力即油缸的驱动力为对于手臂伸缩油缸，对于手指夹紧油缸，对于手臂升降油缸计算作用在活塞上的总机械载荷机械手手臂移动时，作用在机械手活塞上的总机械载荷为工导封惯回其中工为工作阻力导导向装置处的摩擦阻力封密封装置处的摩擦阻力惯惯性阻力回背压阻力确定油缸的结构尺寸㈠油缸内径的计算油缸工作时，作用在活塞上的合成液压力即驱动力与活塞杆上所受的总机械载荷平衡，即无杆腔有杆腔油缸即活塞的直径可由下式计算.厘米无杆腔对于手臂伸缩油缸，对于手指夹紧油缸，对于手臂升降油缸，对于立柱横移油缸或厘米有杆腔㈡油缸壁厚的计算依据材料力学薄壁筒公式，油缸的壁厚可用下式计算厘米计为计算压力油缸材料的许用应力。对于手臂伸缩油缸，对于手指夹紧油缸，对于手臂升降油缸,对于立柱横移油缸活塞杆的计算可按强度条件决定活塞直径。活塞杆工作时主要承受拉力或压力，因此活塞杆的强度计算可近似的视为直杆拉压强度计算问题，即即≧厘米对于手臂伸缩油缸，对于手指夹紧油缸，对于手臂升降油缸,对于立柱横移油缸无杆活塞油缸亦称齿条活塞油缸图齿条活塞缸计算简图流量驱动力的计算当.时作用在活塞上的总机械载荷工封惯回其中工为工作阻力封密封装置处的摩擦阻力惯惯性阻力回背压阻力油缸内径的计算根据作用在齿条活塞上的合成液压力即驱动力与总机械载荷的平衡条件，求得厘米单叶片回转油缸在液压机械手上实现手腕手臂回转运动的另种常用机构是单叶片回转油缸，简称回转油缸，其计算简图如下图回转油缸计算简图流量驱动力矩的计算当压力油输入回转油缸，使动片以角速度运动时，需要输入回转油缸的流量为当,.时.回转油缸的进油腔压力油液，作用在动片上的合成液压力矩即驱动力矩得.•作用在动片即输出轴上的外载荷力矩工封惯回其中工为工作阻力矩封密封装置处的摩擦阻力矩惯参与回转运动的零部件，在启动时的惯性力矩回回转油缸回油腔的背反力矩.•回转油缸内径的计算回转油缸的动片上受的合成液压力矩与其上作用的外载荷力矩相平衡，可得厘米油泵的选择般的机械手的液压系统，大多采用定量油泵，油泵的选择主要是根据系统所需要的油泵工作压力泵和最大流量泵来确定。确定油泵的工作压力泵泵≧式中油缸的最大工作油压压力油路进油路各部分压力损失之和，其中包括各种元件的局部损失和管道的沿程损失。泵帕确定油泵的泵油泵的流量，应根据系统个回路按设计的要求，在工作时实际所需的最大流量最大，并考虑系统的总泄漏来确定泵最大其中般取泵升分确定油泵电动机功率千瓦式中油泵的最大工作压力所选油泵的额定流量油泵总效率.千瓦控制回路的设计.电磁铁动作顺序表电磁铁的动作顺序表序号电磁铁插定位销手臂前伸手指张开手指闭合手臂上升手臂回缩立柱横移手腕回转拔定位销手臂回转插定位销手臂前伸手臂中停大泵卸荷手指张开手指闭合手臂缩回手臂下降手腕反转拔定位销手臂反转立柱回移待料卸荷注表示电磁铁线圈通电.根据机械手的动作顺序表，选定电磁阀开关等现场器件相对应的内部等效继电器的地址编号，其对照表如下表现场器件与内部等效继电器对照表现场器件内部继电器地址说明