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    数控车床的上下料机械手臂的研究

    数控车床的上下料机械手臂的研究  摘要:以数控车床的上下料机械手臂为研究对象采用可编程控制器(PLC)对其气压的驱动装置进行电气控制实现了系统的智能化和柔性化。对系统的工作原理及机械结构、气压驱动和PLC控

    闻远设计

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    3.0分

    共3页 2023-03-19 免费
    数控车床的上下料机械手臂的研究
        摘要: 以数控车床的上下料机械手臂为研究对象, 采用可编程控制器 (PLC ) 对其气压
    的驱动装置进行电气控制, 实现了系统的智能化和柔性化。对系统的工作原理及机械结构、气
    压驱动和 PLC 控制方案等方面进行了较为详尽的论述。
        关键词 :自动化上下装料; PLC; 气压系统;
    随着现代工业自动化的发展, 出现了各种数控加工中心, 它在减轻工人劳动强度的同时, 大
    大提高了劳动生产率。但以往数控加工中常见的上下料工序, 通常仍采用人工操作或传统继电
    器控制的半自动化装置。前者费时费工, 效率比较低;后者因设计复杂, 需较多继电器, 接
    线繁杂, 易受车体振动干扰, 而存在可靠性差、故障多、维修困难等问题。为解决这些问
    题, 我们研究开发了一套采用可编程序控制器 PLC 控制的装料机械控制系统。该系统动作简
    单可靠、线路设计实用合理、具有极强的抗干扰能力, 保证了系统运行的可靠性, 降低了维
    修率, 并提高了工作效率。
        一、系统工作原理
    如图 1 所示, 本系统的上下料机械手采用料斗, 搬运和上下料组件的整体结构, 这种料斗可
    通过调节通道尺寸变动料件的规格, 具有结构紧凑、运动平稳准确的特点, 可以方便地实现
    无级调速。本设备抓取工件质量可达 1kg, 工作范围为横向 1m、纵向 0.9m, 并且可以调节距离
    范围。
    系统开机启动时, 先进行自检, 若机器正常, 则机械手处于待料位置, 泵站电机处于卸荷状
    态。当加工开始信号传来时, 机械手臂开始动作, 其具体行动过程如下:原始位置 机械臂
    伸出 开关发出料到位信号 真空吸盘松开 (放料) 尾架合拢 (同时卡盘夹紧工件, 机床
    开始加工) 托爪退出 送料架升托爪复位 加工结主轴动力开, 车进
    → → 机械手进取工件 机械手真空吸盘吸工件 尾架车退出 机械手工件出 机械手
    工件取出 机械手工件搬运到下一工位 机械手真空吸盘松开工件 机械手复位, 系统原位
    卸荷。[1]
        二、系统结构组成
    机械手的整系统主要由控制系统、驱动系统和行系统三部分
    控制系统主要包括:位置检装置、可编程控制器、控面(状态示和操作
    . 驱动系统采用气压驱动, 该系统可以实现机械上下料的自动运行、手动调节, 同时保
    证了整机动作速、平稳, 特别是满足了机械手的动作位置度、需受大负载强度及运动性
    能等方面的特殊要求
    行系统升降机构、回转机构、手臂伸机构、吸盘夹机构、位机构等组, 整体为
    动关节结构。传统的上下料机械手同的:该系统采用了具有两个结构的手臂设计,
    个负责上料, 一个负责下料 (图 1 , 在其中一夹机构卸料后, 一夹机构搬运工件
    下一工位, 在上下料之间机械手臂往各一传统的往两次比较, 加节
    , 效率高。
        三、系统软硬件的设计
    机械手的控制, 通过向系统提供符要求的开关信号来实现的。具体地就是按
    械手的动作要求PLC 通过信号采、控制气压系统的电磁换的通电, 实现装置的自
    动或手动上下料。系统的主要由机械本体、气压驱动系统、PLC 控制系统组件系
    主要通过 PLC 的编程实现。
    (一) 气压驱动系统
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