2022年注塑机机械手控制电路设计方案 .pdf
《2022年注塑机机械手控制电路设计方案 .pdf》由会员分享,可在线阅读,更多相关《2022年注塑机机械手控制电路设计方案 .pdf(25页珍藏版)》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。
1、1 / 25 目录题目:模具注塑机机械手控制电路设计1前言3引言 3一、机械手的发展与应用现状3二、机械手的前景及方向5三、本课题的研究意义6第一章机械手硬件设计 7一、机械手的总体设计7二、机械手的动作过程8三、主要部件及零件及要求8四、运动方式和工作过程8五、PLC控制方式 8第二章电路设计 9一、主线路 9二、PLC控制及 I/O 分配 9第三章软件设计 12一、编程工具 12二、梯形图如下 13三、指语句令表 15第四章整机调试 18一、手动控制过程18二、自动运行控制过程18总结19致谢20参考文献 21精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - -
2、- - -第 1 页,共 25 页1 / 25 题目:模具注塑机机械手控制电路设计作者:王家欢【摘要】机械手是在机械化,自动化生产过程中发展起来的一种新型装置。在现代生产过程中,机械手被广泛的运用于自动生产线中,机械人的研制和生产已成为高技术邻域内,迅速发殿起来的一门新兴的技术,它更加促进了机械手的发展,使得机械手能更好地实现与机械化和自动化的有机结合。机械手虽然目前还不如人手那样灵活,但它具有能不断重复工作和劳动,不知疲劳,不怕危险,抓举重物的力量比人手力大的特点,因此,机械手已受到许多部门的重视,并越来越广泛地得到了应用。机械手技术涉及到力学、机械学、电气液压技术、自动控制技术、传感器技术
3、和计算机技术等科学领域,是一门跨学科综合技术。机械手是一种能自动化定位控制并可重新编程序以变动的多功能机器,它有多个自由度,可用来搬运物体以完成在各个不同环境中工作。机械手按驱动方式可分为液压式、气动式、电动式和机械式机械手。本文设计的机械手属于混合式机械手,它综合了电动式和气动式机械手的优点,既节省了行程开关和PLC的I/O 端口 ,又达到了简便操作和精确定位的目的。【关键字】气动机械手、注塑机机械手、机械手控制电路设计、PLC控制精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 25 页2 / 25 精选学习资料 - - - - -
4、- - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页,共 25 页3 / 25 Mold injection molding machine manipulator control circuit design Author: Wang JiaHuan 【Abstract 】The robot is a mechanized and automated production process developed a new type of device. In the modern production process, the mechanical hand has been w
5、idely used in automatic production lines, robots have become the hi-tech development and production of neighborhood and quickly made up a Hall of emerging technology, it is even more to promote the development of mechanical hands, making robot better able to achieve with the combination of mechaniza
6、tion and automation. Although the robot is not as flexible as staff, but it has to repeat the work and labor, I do not know fatigue, not afraid of danger, the power of lifting a heavy object larger than manual force characteristics, therefore, mechanical hand has been of great importance to many sec
7、tors, and Yue Lai has been applied more widely. Robot technology related to mechanics, mechanics, electrical hydraulic technology, automatic control technology, sensor technology and computer technology and other fields of science, is a cross-disciplinary integrated technology. Robot is a kind of po
8、sitioning control can be automated and can be re-programmed to change in multi-functional machine, which has multiple degrees of freedom can be used to carry an object in order to complete the work in different environments. Robot-driven approach can be classified according to hydraulic, pneumatic,
9、electric and mechanical manipulator. This design belongs to a hybrid robot manipulator, which combines electric and pneumatic manipulator benefits, saving the trip switch and the PLC, I / O ports, but also to achieve a simple operation and precise positioning purposes. 【Keywords】pneumatic manipulato
10、r, injection molding machine manipulator, manipulator control circuit design, PLC control 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共 25 页4 / 25 前言引 言机械工业是国民的装备部,是为国民经济提供装备和为人民生活提供耐用消费品的产业。不论是传统产业,还是新兴产业,都离不开各种各样的机械装备,机械工业所提供装备的性能、质量和成本,对国民经济各部门技术进步和经济效益有很大的和直接的影响。机械工业的规模和技术水平是衡量国家经济实力和科学技术
11、水平的重要标志。因此,世界各国都把发展机械工业作为发展本国经济的战略重点之一。工业机械手是近几十年发展起来的一种高科技自动化生产设备。工业机械手的是工业机器人的一个重要分支。它的特点是可通过编程来完成各种预期的作业任务,在构造和性能上兼有人和机器各自的优点,尤其体现了人的智能和适应性。机械手作业的准确性和各种环境中完成作业的能力,在国民经济各领域有着广阔的发展前景。机械手是在机械化,自动化生产过程中发展起来的一种新型装置。在现代生产过程中,机械手被广泛的运用于自动生产线中,机械人的研制和生产已成为高技术邻域内,迅速发殿起来的一门新兴的技术,它更加促进了机械手的发展,使得机械手能更好地实现与机械
12、化和自动化的有机结合。机械手虽然目前还不如人手那样灵活,但它具有能不断重复工作和劳动,不知疲劳,不怕危险,抓举重物的力量比人手力大的特点,因此,机械手已受到许多部门的重视,并越来越广泛地得到了应用。机械手技术涉及到力学、机械学、电气液压技术、自动控制技术、传感器技术和计算机技术等科学领域,是一门跨学科综合技术。机械手是一种能自动化定位控制并可重新编程序以变动的多功能机器,它有多个自由度,可用来搬运物体以完成在各个不同环境中工作。机械手的分类机械手一般分为三类:第一类是不需要人工操作的通用机械手。它是一种独立的不附属于某一主机的装置。它可以根据任务的需要编制程序,以完成各项规定的操作。它的特点是
13、具备普通机械的性能之外,还具备通用机械、记忆智能的三元机械。第二类是需要人工才做的,称为操作机。它起源于原子、军事工业,先是通过操作机来完成特定的作业,后来发展到用无线电讯号操作机来进行探测月球等。工业中采用的锻造操作机也属于这一范畴。第三类是用专用机械手,主要附属于自动机床或自动线 上 , 用 以 解决 机床 上下 料和 工件 送 。 这 种 机械 手在 国外 称为 “ Mechanical Hand ”,它是为主机服务的,由主机驱动;除少数以外,工作程序一般是固定的,因此是专用的。在国外,目前主要是搞第一类通用机械手,国外称为机器人。本课题所做的机械手是属于第三类机械手。一、机械手的发展与
14、应用现状机械手首先是从美国开始研制的。1958 年美国联合控制公司研制出第一台机械手。它的结构是:机体上安装一个回转长臂,顶部装有电磁块的工件抓放机构,控制精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页,共 25 页5 / 25 系统是示教形的。1962 年,美国联合控制公司在上述方案的基础上又试制成一台数控示教再现型机械手。商名为Unimate即万能自动)。运动系统仿照坦克炮塔,臂可以回转、俯仰、伸缩、用液压驱动;控制系统用磁鼓作为存储装置。不少球坐标通用机械手就是在这个基础上发展起来的。同年该公司和普鲁曼公司合并成立万能自动公司, 专门
15、生产工业机械手。1962 年美国机械制造公司也实验成功一种叫Vewrsatran 机械手。该机械手的中央立柱可以回转、升降采用液压驱动控制系统也是示教再现型。虽然这两种机械手出现在六十年代初,但都是国外工业机械手发展的基础。1978 年美国 Unimate 公司和斯坦福大学,麻省理工学院联合研制一种Unimate-Vicarm 型工业机械手,装有小型电子计算机进行控制,用于装配作业,定位误差小于1 毫 M 。联邦德国机械制造业是从1970 年开始应用机械手,主要用于起重运输、焊接和设备的上下料等作业。联邦德国 KnKa公司还生产一种点焊机械手,采用关节式结构和程序控制。日本是工业机械手发展最快
16、、应用最多的国家。自1969 年从美国引进两种机械手后大力从事机械手的研究。前苏联自六十年代开始发展应用机械手,至1977 年底,其中一半是国产,一半是进口。目前,工业机械手大部分还属于第一代,主要依靠工人进行控制;改进的方向主要是降低成本和提高精度。近 20 年来,气动技术的应用领域迅速拓宽,尤其是在各种自动化生产线上得到广泛应用。电气可编程控制技术与气动技术相结合,使整个系统自动化程度更高,控制方式更灵活,性能更加可靠;气动机械手、柔性自动生产线的迅速发展,对气动技术提出了更多更高的要求;微电子技术的引入,促进了电气比例伺服技术的发展,现代控制理论的发展,使气动技术从开关控制进入闭环比例伺
17、服控制,控制精度不断提高;由于气动脉宽调制技术具有结构简单、抗污染能力强和成本低廉等特点,国内外都在大力开发研究。从各国的行业统计资料来看,近30 多年来,气动行业发展很快。20 世纪 70 年代,液压与气动元件的产值比约为9:1 ,而 30 多年后的今天,在工业技术发达的欧美、日本等国家,该比例已达到6:4 ,甚至接近 5:5 。我国的气动行业起步较晚,但发展较快。从 20 世纪 80 年代中期开始,气动元件产值的年递增率达20% 以上,高于中国机械工业产值平均年递增率。随着微电子技术、PLC技术、计算机技术、传感技术和现代控制技术的发展与应用,气动技术已成为实现现代传动与控制的关键技术之一
18、。气动机械手作为机械手的一种,它具有结构简单、重量轻、动作迅速、平稳、可靠、节能和不污染环境等优点而被广泛应用。由于气压传动系统使用安全、可靠,可以在高温、震动、易燃、易爆、多尘埃、强磁、辐射等恶劣环境下工作。而气动机械手作为机械手的一种,它具有结构简单、重量轻、动作迅速、平稳、可靠、节能和不污染环境、容易实现无级调速、易实现过载保护、易实现复杂的动作等优点。所以,气动机械手被广泛应用于汽车制造业、半导体及家电行业、化肥和化工,食品和药品的包装、精密仪器和军事工业等。现代汽车制造工厂的生产线,尤其是主要工艺的焊接生产线,大多采用了气动机械手。车身在每个工序的移动;车身外壳被真空吸盘吸起和放下,
19、在指定工位的夹紧精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页,共 25 页6 / 25 和定位;点焊机焊头的快速接近、减速软着陆后的变压控制点焊,都采用了各种特殊功能的气动机械手。高频率的点焊、力控的准确性及完成整个工序过程的高度自动化,堪称是最有代表性的气动机械手应用之一。在彩电、冰箱等家用电器产品的装配生产线上,在半导体芯片、印刷电路等各种电子产品的装配流水线上,不仅可以看到各种大小不一、形状不同的气缸、气爪,还可以看到许多灵巧的真空吸盘将一般气爪很难抓起的显像管、纸箱等物品轻轻地吸住,运送到指定目标位置。对加速度限制十分严格的芯片搬
20、运系统,采用了平稳加速的 SIN 气缸。气动机械手用于对食品行业的粉状、粒状、块状物料的自动计量包装;用于烟草工业的自动卷烟和自动包装等许多工序。如酒、油漆灌装气动机械手;自动加盖、安装和拧紧气动机械手,牛奶盒装箱气动机械手等。二、机械手的前景及方向一) 重复高精度机械手到达指定点的精确程度,它与驱动器的分辨率以及反馈装置有关。重复精度是指如果动作重复多次,机械手到达同样位置的精确程度。重复精度比精度更重要,如果定位不够精确,通常会显示一个固定的误差,这个误差是可以预测的,因此可以通过编程予以校正。重复精度限定的是一个随机误差的范围,它通过一定次数地重复运行来测定。随着微电子技术和现代控制技术
21、的发展,以及气动伺服技术走出实验室和气动伺服定位系统的成套化。气动机械手的重复精度将越来越高,它的应用领域也将更广阔,如核工业和军事工业等。二)模块化有的公司把带有系列导向驱动装置的气动机械手称为简单的传输技术,而把模块化拼装的气动机械手称为现代传输技术。模块化拼装的气动机械手比组合导向驱动装置更具灵活的安装体系。它集成电接口和带电缆及气管的导向系统装置,使机械手运动自如。由于模块化气动机械手的驱动部件采用了特殊设计的滚珠轴承,使它具有高刚性、高强度及精确的导向精度。优良的定位精度也是新一代气动机械手的一个重要特点。模块化气动机械手使同一机械手可能由于应用不同的模块而具有不同的功能,扩大了机械
22、手的应用范围,是气动机械手的一个重要的发展方向。智能阀岛的出现对提高模块化气动机械手和气动机器人的性能起到了十分重要的支持作用。因为智能阀岛本来就是模块化的设备,特别是紧凑型CP阀岛,它对分散上的集中控制起了十分重要的作用,特别对机械手中的移动模块。三)无给油化为了适应食品、医药、生物工程、电子、纺织、精密仪器等行业的无污染要求,不加润滑脂的不供油润滑元件已经问世。随着材料技术的进步,新型材料如烧结金属石墨材料)的出现,构造特殊、用自润滑材料制造的无润滑元件,不仅节省润滑油、不污染环境,而且系统简单、摩擦性能稳定、成本低、寿命长。是一种专门为工业应用而设计的进行数字运算操作的电子控制装置。由于
23、其具有可靠性高, 功能强 , 编程简单 , 人机交互界面友好等特性而广泛用于工业控制系统。步进电机是将电脉冲信号转变为角位移或线位移的开环执行元件。在非超载情况下 , 电机的转速、停止位置只取决于脉冲信号的频率和脉冲数目。这一线性关系的存在 , 加上步进电机只有周期性误差而无累计误差的特点, 使其在速度、定位等控制领域应用得非常广泛。机械手按驱动方式可分为液压式、气动式、电动式和机械式机械手。本文设计的机械手属于混合式机械手, 它综合了电动式和气动式机械手的优点, 既节省了行程开关和 PLC的 I/ O 端口, 又达到了简便操作和精确定位的目的。图 1-1 机械手结构示意图精选学习资料 - -
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 2022年注塑机机械手控制电路设计方案 2022 注塑 机械手 控制电路 设计方案
限制150内