搬运机械手
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2020/11/20
搬运机械手
目录
1、搬运机械手总体结构设计 2、搬运机械手机械结构设计 3、搬运机械手液压系统设计 4、搬运机械手控制系统设计
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搬运机械手
1、搬运机械手总体结构设计
(1)该机械手采用圆柱坐标型，具有三个自由度，即 手臂的伸长、缩短和整体旋转。
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4.5.3 复位程序设计
复 位 过 程 动 画 仿 真
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4.5.4 手动程序设计
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4.5.5 自动程序设计
自 动 运 行 流 程 图
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4.5.5 自动程序设计
自 动 运 行 动 画 仿 真
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搬运机械手
1、该液压回路采用进 油路节流阀调速。 2、该回路采用三位四 通电磁换向阀换向，从 而实现手臂上升或下降 的动作。 3、为防止升降液压缸 因自重自由下滑，该回 路设置了单向顺序阀来 平衡。
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3.4 旋转（齿条）液压缸液压回路设计
齿条液压缸液压回路 设计如右图所示：
原理分析：
1. 2 伸缩液压缸设计
伸缩缸可以使搬运机械手伸长或者缩短，其结构如下所示：
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1.3 升降液压缸设计
升降缸可以使搬运机械手上升或者下降，其结构如下所示：
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1.4 旋转液压缸设计
本机械手采用齿条液压缸，它由两个活塞和一套齿条齿轮传动装 置组成。它将活塞的移动通过传动机构转换成齿轮的转动，从而带动 整个机械手臂部的来回转动。其结构如下所示：
1、该液压回路采用进 油路节流阀调速。 2、该回路采用三位四 通电磁换向阀换向，从 而实现手臂手臂顺时针 旋转或逆时针旋转的动 作。
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3.5 机械手整个液压系统设计
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4、搬运机械手控制系统设计
4.1 控制要求分析 4.2 操作面板设计 4.3 I/O点数确定及PLC选型 4.4 PLC外部接线图设计 4.5 PLC控制程序设计
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3.2 伸缩液压缸液压回路设计
伸缩液压缸液压回路 设计如右图所示：
原理分析：
1、该液压回路采用进 油路节流阀调速。 2、该回路采用三位四 通电磁换向阀换向，从 而实现手臂伸长或缩短 的动作。
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3.3 升降液压缸液压回路设计
升降液压缸液压回路 设计如右图所示：
原理分析：
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机 械 手 整 体 结 构 如 右 图 所 示
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1.5 机械手整体机械结构设计
搬运机械手ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
3、搬运机械手液压系统设计
3.1 夹紧液压缸液压回路设计 3.2 伸缩液压缸液压回路设计 3.3 升降液压缸液压回路设计 3.4 旋转（齿条）液压缸液压回路设计 3.5 机械手整个液压系统设计
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4.4 PLC外部接线图设计
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4.5 PLC控制程序设计
通过分析控制要求，应该设计机械手复位程序、手动运 行程序和自动运行程序。 搬运机械手在暂停或者等待指令时，液压系统的液压泵 一般要处于卸荷状态，因此，还要设计控制液压泵卸荷与 否的程序，对液压泵进行控制。
(2)采用液压驱动，其具有体积小、质量轻、结构紧 凑、传动平稳、操作简单、安全、经济、易于实 现过载保护且液压元件能够自行润滑等一系列优 点。
(3)在控制方式选择上，由于其功能只是在两个工作 台之间搬移工件，运动简单，控制要求不高，因 此，采用点位控制方式。
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2、搬运机械手机械结构设计
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4.1 控制要求分析
（1）此搬运机械手是在两个工作台之间搬运工件，其动作 比较简单，故选用限位开关进行定位。
（2）此机械手应用于自动生产线上，因此，它应该能够按 照控制程序自动运行,即具有自动运行模式。
（3）该搬运机械手也具有手动运行模式，通过手动操作， 可以按照要求更改各限位开关的位置 ，从而改变搬运工 作的起始位置和终止位置，使其具有一定的灵活性。
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4.5.1 程序总体方案设计
程序总体方案
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4.5.2 液压泵卸荷与否控制程序设计
01000～01005为输出继电器，21002～21006为手 爪夹紧或放松过程中设置的辅助继电器。
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4.5.3 复位程序设计
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3.1 夹紧液压缸液压回路设计
夹紧液压缸液压回路 设计如右图所示：
原理分析：
1、该液压回路采用液 控单向阀保压和锁紧， 以保证夹紧缸夹持工作 的可靠性。 2、该回路采用进油路 节流阀调速。 3、该回路采用两位三 通电磁换向阀换向，从 而实现手爪夹紧或放松 的动作。
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结论
搬运机械手可以代替人工在高温和危险的作 业区进行单调持久的作业，实现一些人工不可 能完成的工作，降低了劳动强度，改善了劳动 环境，提高了生产效率，已经成为现代制造业 中不可或缺的一种自动化装置。因此，对搬运 机械手的研究具有深刻而重要的意义！
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结束语
本次设计主要对搬运机械手的机械结构、液 压系统和控制系统进行设计，在设计过程中， 难免存在一些问题，希望老师们提出宝贵的意 见，给予指导，谢谢 ！
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3rew
演讲完毕，谢谢听讲!
再见，see you again
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4.2 操作面板设计
通过对机械手控制要求分析，其控制面板设计如下：
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4.3 I/O点数确定及PLC选型
（1）根据控制要求，需要18个输入点，11个输出 点。
（2）由于此搬运机械手输入点数不多，性能要求 不高，因此选用欧姆龙的CPM2A-40CDR-A小 型可编程控制器，即可满足要求。
2.1 手爪及夹紧液压缸设计 2.2 伸缩液压缸设计 2.3 升降液压缸设计 2.4 旋转液压缸设计
2.5 机械手整体机械结构设计
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1.1 手爪及夹紧液压缸设计
本次设计的搬运机械手手爪采用滑槽杠杆式结构，夹紧缸采用单作 用弹簧复位式结构，其结构如下所示：
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