柔性制造系统中输送单元的设计

柔性制造系统中输送单元的设计

毕业设计题目:

柔性制造系统中输送

单元的设计

系 (部): 机电工程系

专业:机电一体化技术

学生姓名: 方亚茹

班级学号: 09542-33

指导教师: 王周让

2011 年 12月 20 日

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毕业设计任务书

机电工程系机电一体化技术专业

学生姓名方亚茹学号 09542-33

一、毕业设计题目: 柔性制造系统中输送单元的设计

二、毕业设计时间 2011 年10月20日至2011年 12 月 20日

三、毕业设计地点: 陕西航空职业技术学院

指导教师王周让 2011 年 12 月 20 日

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摘要

本文简要介绍了物料输送单元在整个柔性演示系统中扮演着至关重要的角色.物料输送单元的结构设计是否合理及稳定性能好坏直接反应了整个系统的优劣.本设计中,采用性能稳定,定位精度高的进口元部件作为物料的定位系统。利用可编程

序控制器对机械手进行控制，选取了合适的PLC型号，根据机械手的工作流程制定了可编程序控制器的控制方案，画出了机械手的工作时序图，并绘制了可编程序控制器的控制程序。关键词:换向阀、机械手、气动驱动

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第一章输送单元的概述

1.1输送单元的概述

输送单元由操作机(机械本体)、控制器、伺服驱动系统和检测传感装置构成，是一种输送装置，它可自动控制、可重复编程、能在三维空间完成各种作业的机电一体化自动化生产设备。特别适合于多品种、变批量的柔性生产。它对稳定、提高产品质量，提高生产效率，改善劳动条件和产品的快速更新换代起着十分重要的作用。

输送单元并不是在简单意义上代替人工的劳动，而是综合了人的特长和机器特长的一种拟人的电子机械装置，既有人对环境状态的快速反应和分析判断力，又有机器可长时间持续工作、精确度高、抗恶劣环境的能力，从某种意义上说它也是机器的进化过程产物，它是工业以及非产业界的重要生产和服务性设各，也是先进制造技术领域不可缺少的自动化设备.

输送单元能按给定程序、轨迹和要求实现自动抓取、搬运或操作的自动机械装置。在工业生产中应用的机械手被称为“工业机械手”。生产中应用机械手可以提高生产的自动化水平和劳动生产率:可以减轻劳动强度、保证产品质量、实现安全生产;尤其在高温、高压、低温、低压、粉尘、易爆、有毒气体和放射性等恶劣的环境中，它代替人进行正常的工作，意义更为重大。因此，在机械加工、冲压、铸、锻、焊接、热处理、电镀、喷漆、装配以及轻工业、交通运输业等方面得到越来越广泛的引用.

机械手的结构形式开始比较简单，专用性较强，仅为某台机床的上下料装置，是附属于该机床的专用机械手。随着工业技术的发展，制成了能够独立的按程序控制实现重复操作，适用范围比较广的“程序控制通用机械手”，简称通用机械手。由于通用机械手能很快的改变工作程序，适应性较强，所以它在不断变换生产品种的中小批量生产中获得广泛的引用。

1.2输送单元的结构组成

输送单元是YL-335A系统中最为重要同时也是承担任务最为繁重的工作单元。该单元主要完成驱动抓取机械手装置精确定位到指定单元的物料台，在物料台上抓取工件，把抓取到得工件输送到指定地点然后放下的功能。同时，该单元在PPI网络系统中担任着主角色，它接收来自按钮?指示灯模块的系统主令信号，读取网络上各从站的状态信

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息，加以综合后，向各从站发送控制要求，协调整个系统的工作。

输送单元由抓取机械手装置、步进电动机传动组件、PLC模块、按钮?指示灯模块和接线端子排等部件组成，如图1-1所示。

图1,1 输送单元的组成

1(2(1气动手指

气动手指由一个二位五通双向电磁阀控制，带状态保持功能用于各个工作站抓取搬运。双向电控阀工作原理和双稳态触发器类似，即输出状态由输入状态决定，如果输出状态确认了，即使无输入状态双向电控阀一样保持被触发前的状态。

1(2(2双杆气缸

双杆气缸由一个二位五通单向电控阀控制，用于控制手爪伸出缩回。 1(2(3回转气缸

回转气缸由一个二位五通单向电控阀控制，用于控制手臂回转90?旋转，气缸旋转角度可以任意调节，调节范围0?,180?，调节通过节流阀下方两颗固定缓冲器调整。 1(2(4提升气缸

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提升气缸由一个二位五通单向电控阀控制，用于整个机械手的提升下降。以上气缸运行速度快慢由出气口节流阀调整进气量进行速度调节。

1(2(5步进电动机

步进电动机传动组件用以拖动抓取机械手装置作往复直线运动，完成精确定位的功能。

1(2(6按钮?指示灯模块

该模块放置在抽屉式模块放置架上，模块上安装的所有元器件的引出线均连线到面板上的安全插孔。

按钮,指示灯模块内安装了按钮,开关，指示灯,蜂鸣器和开关稳压电源等三类元器件，具体如下:

(1)按钮,开关:急停按钮一只，转换开关二只，复位按钮黄、绿、红各一只，自锁按钮黄、绿、红各一只。

(2)指示灯,蜂鸣器:24?指示灯黄、绿、红各二只，蜂鸣器一只。

(3)开关稳压电源:DC24?,6A，12?,2A各一组。一)施行机构

包括手部、伎俩、手臂和立柱等部件，有的还增设行走机构。 1、手部

即与物件接触的部件。由于与物件接触的方式差别，可分为夹持式和吸附式手部。

夹持式手部由手指(或手爪)和传力机构所组成。手指是与物件直接接触的构件，常用的手指运动方式有回转型和平移

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2、手腕

是连接手部和手臂的部件，可以调整和改变工件方位

3、手臂

手臂是支承被抓物件、手部、手腕的重要部件。手臂的作用是带动手指去抓取物件，并按预定要求将其搬运到指定的位置.

工业机械手的手臂通常由驱动手臂运动的部件(如油缸、气缸、齿轮齿条机构、连杆机构、螺旋机构和凸轮机构等)与驱动源(如液压、气压或电机等)相配合，以实现手臂的各种运动。