MPS搬运站控制系统.docx

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MPS搬运站控制系统

第一章气动控制部分

1.1机械手单元

1.1.1机械手单元的结构及工作过程

机械手移送工件的机械系统及其结构如图1.2所示，用于将工作台A点的工件搬运到工作台B点上。

机械手的全部动作由电磁阀控制气动系统工作。

其上升/下降、左移/右移运动由电磁阀控制，其位置由磁性传感器检测，夹紧使用电磁阀控制气爪，使用压力传感器检测。

即当下降电磁阀通电时，机械手下降；当下降电磁阀断电时，机械手停止下降，但要保持现有的工作状态。

在上升电磁阀通电时，机械手上升；当电磁阀断电后，机械手停止上升。

夹紧电磁阀线圈通电时，机械手夹紧；线圈断电时，机械手放松。

图1.2机械手控制单元结构及移送工件的动作过程图

1.1.2机械手单元气动元件种类及结构符号

（1）导向气缸

导向气缸的外形、结构及符号如图1.3.所示，导向气缸的应用如图1.4所示。

DPZ-250双作用双活塞式气缸，行程长度250mm用于机械手单元X轴的左右伸缩，双活塞气缸是由两个活塞进行驱动的，因此在相同高度的情况下能产生2倍于标准气缸的推力。

DPZCJ-80双作用双活塞式气缸，行程长度80mm用于机械手单元Y轴的上下伸缩，其特点是该气缸结构简单，将导轨和气缸做于一体。

图1.3导向气缸的外形、结构及符号

在传输系蔬屮的应用

举

图1.4导向气缸在传输系统中的应用

（2）气爪气缸（用于内抓或外抓工件）

气爪外形、结构及其符号如图1.5所示。

标准气爪是用于搬运及装配技术的系统产品。

其特

占

八、、

-双作用活塞驱动、自对心；

-不同的夹紧方式：

向外夹紧，向内夹紧；

-可以以多种方式和其它驱动器进行结合；

-采用霍尔传感器或接近式传感器进行位置感应；辅件安装如图1.6所示。

-采用外部夹头，易于实现多样性。

图1.5HGD-50气爪外形、结构及其符号

1.2转动机械手单元

1.2.1转运机械手单元工作过程

转动机械手单元结构及动作过程如图1.7所示。

其工作是从供料站2中取出工件安装到机械手

单元送来的工件上端完成装配过程

1.2.2转运机械手单元

7

（1）DPZCJ-80双作用双活塞式气缸，行程长度80mm用于机械手单元丫轴的上下伸缩，其特点是该气缸结构简单，将导轨和气缸做于一体。

（2）平行气缸（用于内抓或外抓工件）如图1.8所示。

Festo标准气爪是用于搬运及装配技术的系统产品，其特点

-双作用活塞驱动，自对心；

-不同的夹紧方式：

向外夹紧，向内夹紧；

-可以以多种方式和其它驱动器进行结合；

-采用霍尔传感器或接近式传感器进行位置感应；辅件的安装方法如图1.9所示；

-采用外部夹头，易于实现多样性

图1.8HGP-32-A气爪外形、结构及其符号图

图1.9HGP-32-A气爪的辅件的安装方法

1-标准气爪，2-气爪手指，3-安装螺钉，4-定位销，5-传感器。

（3）叶片式摆动气缸

DSM叶片式摆动气缸外形紧凑，占用空间小。

驱动力通过旋转叶片直接传送给驱动轴。

可调

式止动系统和旋转叶片分离，以便于固定限位挡块或液压缓冲器来吸收所受到的力。

此外，旋转叶

片还能通过终点位置的弹性垫获得辅助缓冲。

止动块不能被移去，因为旋转叶片本身不适合于作

为终端位置限位挡块。

驱动器背面还有刻度以方便行程调节。

摆动气缸外形、结构及符号如图1.10所示。

S0

图1.10DSM-10-180-P摆动气缸外形

摆动气缸的限位有两种方法，方法一：

使用传感器限位，安装方式如图1.11所示。

方法二:

使用缓冲器限位，安装方式如图1.12所示。

摆动气缸的固定安装方式有多种，如图1.13所示。

图1.11摆动气缸使用传感器限位的传感器形状及安装方式

缓冲器.适Hlfwn的呦战条件

（应决十活駆百牲｝

图1.12摆动气缸使用缓冲器限位的安装形式

图1.13摆动气缸的固定安装方式

1.3送出工作站

送出工作站示意图如图1.14所示。

DFM-20内置导轨双作用气缸，行程长度20mm用于送出工作站推出工件到料槽完成任务或下站继续工作。

其特点是紧凑、坚固、导向精确度高。

驱动器和导向单元被封闭在同一外壳内，并可根据具体要求选择安装普通轴承或是滚珠轴承。

1.4供料站1、2组成

供料站的作用是将原料从料仓中推出，被机械手及转动机械手拿出进行组装，供料站所用推出

工件气缸DSAA-10-P如图1.15所示。

长度为100mm勺双作用气缸将工件自动推出，供机械手单元及转运机械手单元供料使用。

图1.15DSAA-10-P型气缸的外形及符号图

1.5控制电磁阀

全气动系统采用紧凑型CPE型电磁阀控制。

由于系统要求气动回路流量不大，所以选择集成安装紧凑型电磁阀CPE10-M1BH-5LS-M型及CPE10-M1H-5/3G-M型两种。

CPE型电磁阀具有以下特点：

-阀岛CPE-10由各个高强度玻璃纤维加强的聚酰胺模块组成；

-在基本组块和扩展组块中的PRS通道可被封死，因此可形成不同的压力区；

-两端都可接气源及排气通道，气口在基本块或端块上；

-可从尾端或顶端接入气源及排气通道；

-卡口式连接，安装时无需螺丝；

-安装选项：

单个安装，导轨安装或板壁式安装。

CPE10-M1BH-5LS-M电磁阀如图1.16所示。

意义为：

CPE（紧凑型）、M1BH（24VDC，所匹配插座KMYZ-9）、5（5通）、L（单电控,气弹簧复位）、S（不带先导）、M7（接口类型M7螺纹）。

该电磁阀的特点：

流量大功耗小。

图1.16紧凑型CPE10-M1BH-5LS-M理电磁阀外形及符号

CPE10-M1H-5/3G-M型电磁阀如图1.17所示。

意义为：

CPE（紧凑型）、M1H:

（24VDC，所匹配插座KMYZ-6、5（5通）、3（3位）、G（中封式）。

M7（接口类型M7螺纹）。

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图1.17紧凑型CPE10-M1H-5/3G-M7型电磁阀外形及符号

CPE阀另需配合专用CPE10SC-PRS-气路板集中安装，如图1.18所示。

该气路板可安装8个

CPE电磁阀作全过程控制。

电源插座KMYZ-9如图1.19所示。

图1.18CPE10SC-PRS-8气路板图

图1.19电源插座KMYZ-9图

气路板需配消声器UC-M7降低阀排气口的噪音，如图1.20所示。

配接气路接头QSML-M7-6

如图1.21所示

图1.21气路接头QSML-M7-6图

图1.20消声器UC-M7外形及符号图

1.6过滤、调压组件

过滤、调压组件型号采用LFR-1-D-5M-DI-MAXI,外形及符号如图1.22所示。

两联件由过滤器、压力表、截止阀和快插接口组成，安装在可旋转的支架上。

过滤器有分水装置，可以除去压缩空气中的冷凝水、颗粒较大的固态杂质和油滴。

减压阀可以控制系统中的工作压力，同时能对压力的波动做出补偿。

滤杯带有手动排水阀。

图1.22过滤、调压组件外形及符号

1.7气动控制回路的安装要求

1.7.1使用气动设备的注意事项：

（1）所有使用的气动配件必须为专用配件。

不符合或质量不良的配件将对气动设备及场内人士造成损害。

（2）在安装、移除、调整任何气动设备前，必须关闭气源，并将管内及设备的剩余气体排除。

这可避免误触气动开关而造成伤害。

（3）在使用气动设备前，请确认气源开关必须放在容易触及的位置。

当紧急状况发生时，便能立即关闭气源。

（4）开启气源或气动设备前，必须保证所有喉管及气动零件已经接驳良好及稳固，并肯定所有人已经离开气动设备的危险范围。

（5）气管喷出的气体可能含有油滴，应避免向人或其它可能造成伤害的物体喷射。

（6）所有气动设备必须远离火源。

（7）请勿移除制造厂商所设置的任何安全装置。

（8）气管，接头与气源设备必须能够承受至少1.5倍的最大工作压力。

（9）切勿用压缩空气对准伤口及皮肤喷射，这会使空气打进血液而引致死亡。

（10）气动设备用后记紧关闭气源。

（11）气源气压输入气压不能超过10Bar。

（12）必须安装空气过滤器，防止污染物进入系统。

（13）系统气压安装规定系统设置应在5Bar到6Bar之间，滤芯和水雾分离器根据说明书进行维护。

1.7.2安装工艺要求：

1）气管和电线不能扎在一起。

2）气管不能放入走线槽，移动的气管除外。

3）气管和电线走线要求横平竖直，弯曲需尽量成半圆形。

4）线卡子间距<50mm。

（5）相邻导线和气管间的线扎间隔必须少于40m±5mn公差，且切口在侧面同一方向

6）需运动的气管及电线要给予足够的余量。

7）线卡子的扎带头需在正中间，使用正确的扎线方法。

8）其余扎带的扎带头需统一偏向一边。

9）气管、导线应留有适当余量，且不能超出工作站范围用以调试。

1.8机械部件整体拆装过程

1.8.1拆卸步骤：

（1）使用斜口嵌剪断扎带，注意不要剪到气管及电线；

（2）使用一字螺丝刀，拆卸电路；

（3）从走线槽中取出所有气管及电线，气管单独放一起；

（4）使用内六角扳手拆卸元器件；

（5）元器件拆卸原则：

由小及大，由上往下，先支后主干，先模块后细分；

（6）注意：

拆卸前可先拟定拆卸步骤，并可适当做下记录和标记，尤其是气管及电线的布局及相关工艺，重点是要求正确的使用适当工具，不要损坏元器件。