机械手实训报告.docx
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机械手实训报告
南京工业职业技术学院
机电综合实训ц
姓名:
学号:
系部:
机械工程学院
班级:
第一章机械手介绍
1、1机械手的特点
机械手主要由手部与运动机构组成。
手部就是用来抓持工件（或工具）的部件,根据被抓持物件的形状、尺寸、重量、材料与作业要求而有多种结构形式,如夹持型、托持型与吸附型等。
运动机构,使手部完成各种转动（摆动）、移动或复合运动来实现规定的动作,改变被抓持物件的位置与姿势。
运动机构的升降、伸缩、旋转等独立运动方式,称为机械手的自由度。
为了抓取空间中任意位置与方位的物体,需有6个自由度。
自由度就是机械手设计的关键参数。
自由度越多,机械手的灵活性越大,通用性越广,其结构也越复杂。
一般专用机械手有2～3个自由度。
机械手的种类,按驱动方式可分为液压式、气动式、电动式、机械式机械手;按适用范围可分为专用机械手与通用机械手两种;按运动轨迹控制方式可分为点位控制与连续轨迹控制机械手等。
机械手虽然目前不如人手那样灵活,但就是它J具有能不断重复工作与劳动、不知疲惫、不怕危险、抓举重物的力量比人手大等特点,因此机械手受到很多部门的重视。
1、2机械手的应用
机械手能模仿人手与臂的某些动作功能,用以按固定程序抓取、搬运物件或操作工具的自动操作装置。
它可代替人的繁重劳动以实现生产的机械化与自动化,能在有害环境下操作以保护人身安全,因而广泛应用于机械制造、冶金、电子、轻工与原子能等部门。
机械手通常用作机床或其她机器的附加装置,如在自动机床或自动生产线上装卸与传递工件,在加工中心中更换刀具等,一般没有独立的控制装置。
有些操作装置需要由人直接操纵,如用于原子能部门操持危险物品的主从式操作手也常称为机械手。
技术特征:
1,工业化部件:
成熟的工业化生产部件可提供良好的稳定性与可靠性。
2,模块化结构:
大量减少非标设计与制造,最大限度的减少设计与实施的风险。
3,优良的驱动与控制系统,具有标准机械手的通用功能,如示教等。
4,自动化集料与码垛:
实现全工序的自动衔接,可实现无人工干预的全自动运行。
5,经济性:
工业化的部件组合,可大幅度的减少设施成本。
6,可计算的工期:
模块化的结构还可以大大减少试制周期,使实施过程更加可控。
7,工件的在线检测:
确保产品质量。
最大行程:
10米,最高速度:
4m/s,单轴重复定位精度:
0、1mm
第二章技术分析
2、1样机的总体结构
2、2组员的任务分配
姓名
职责
主要任务
项目
经理
组长
项目的总策划、设计。
任务分配,检查组员任务进度,评估、总结
成员
组员
程序规划设计、编写梯形图
组员
气动元件、传感器的选型,PLC地址分配
组员
PLC程序调试、综合性能测试
组员
绘制机械原理图、气动原理图
组员
绘制机械装配图、机械部件安装
组员
气动原件装配
组员
机械电气部件的拆卸与清理回收
2、3机械手的工作原理
机械手工作原理
全部动作由气缸驱动,而气缸又由相应的电磁阀控制。
其中,上升/下降与左移/右移分别由双线圈两位电磁阀控制。
下降电磁阀通电时,机械手下降;下降电磁阀断电时,机械手下降停止。
只有上升电磁阀通电时,机械手才上升;上升电磁阀断电时,机械手上升停止。
同样,左移/右移分别由左移电磁阀与右移电磁阀控制。
机械手的放松/夹紧由一个单线圈（称为夹紧电磁阀）控制。
该线圈通电,机械手夹紧;该线圈断电,机械手放松。
当机械手右移到位并准备下降时,为确保安全,必须在右工作台上无工作时才允许机械手下降。
也就就是说,若上一次搬运到右工作台上的工件尚未搬走时,机械手自动停止下降。
从原点开始按下启动按钮时,下降电磁阀通电,机械手开始下降。
下降到底时,碰到下限位开关,下降电磁阀断电,下降停止;同时接通夹紧电磁阀,机械手夹紧,夹紧后,上升电磁阀开始通电,机械手上升;上升到顶时,碰到上限位开关,上升电磁阀断电,上升停止;同时接通右移电磁阀,机械手右移,右移到位时,碰到右移极限位开关,右移电磁阀断电,右移停止。
此时,右工作台上无工作,则光电开关接通,下降电磁阀接通,机械手下降。
下降到底时碰到下限位开关下降电磁阀断电,下降停止;同时夹紧电磁阀断电,机械手放松,放松后,上升电磁阀通电,机械手上升,上升到极限时碰到极限位开关,上升电磁阀断电,上升停止;同时接通左移电磁阀,机械手左移;左移到原点时,碰到左极限开关,左移电磁阀断电,左移停止。
至此,机械手经过八步动作完成一个循环。
2、4机械手的控制要求
实现如下几种工作模式:
一、回原点模式:
自动把机械手恢复到初始位。
二、单步模式:
每按一次启动按钮执行一步。
三、半自动模式:
每按一次启动按钮执行一个搬运循环。
四、全自动模式:
启动后机械手连续进行搬运
。
五、具有较好的人机界面。
2、5机械手的动作顺序
第三章机械手的实施
3、1机械手的装配图
3、2输入/输出地址分配表
输入
输出
地址
符号
说明
地址
符号
说明
I0、0
B1
回转缸左位检测
Q0、0
Y1
回转缸左摆
I0、1
B2
回转缸右位检测
Q0、1
Y2
回转缸右摆
I0、2
B3
伸缩缸缩回位检测
Q0、2
Y3
伸缩缸缩回
I0、3
B4
伸缩缸伸出位检测
Q0、3
Y4
伸缩缸伸出
I0、4
B5
气爪位置检测“0”
夹紧,“1”放开
Q0、4
Y5
气爪放松
I0、5
B6
上下缸上位检测
Q0、5
Y6
气爪夹紧
I0、6
B7
上下缸下位检测
Q0、6
Y7
上下缸下降
I1、0
SB1
开始按钮,点动
Q1、0
HL1
开始指示灯
I1、1
SB2
复位按钮,点动
Q1、1
HL2
复位指示灯
I1、2
SA1
自动、复位模式转换开关
“0”自动,“1”复位
Q1、2
HL3
自动、复位模式指示灯,
自动模式常亮,复位模式闪烁
3、3机械手的程序外部接线图
3、4元器件的明细表
序号
名称
型号
厂商
数量
备注
1
旋转气缸
QGABS50x180°
1
2
大气缸
1SA-U16x60-FA
1
3
小气缸
HDP-01
1
4
夹紧气缸
1
5
气爪
1
6
支架
3
7
大气缸磁性开关
AL-30R
2
8
小气缸磁性开关
AL-30R
2
9
接近开关
2
10
夹紧气缸感应开关
1
11
PLC
S7-200/CPU226
1
12
导线
若干
13
3、5机械手的气动原理图
3、6机械手的顺序功能图
3、7机械手的控制程序
主程序
公用程序
回原点程序
自动程序
第四章机械手的安装与调试
4、1安装工具
1、十字螺丝刀
2、一字螺丝刀
3、扳手
4、塑料绑带
4、2系统安装调试故障分析
序号
出现的问题
原因分析
解决办法
备注
1
PLC有输出,但机械手无动作
接线有问题
检查接线
2
传感器无信号
传感器损坏或安装不到位
更换传感器,矫正位置
3
PLC有输出,电磁阀无动作
电磁阀接线有误
排查电磁阀接线
4
个人总结
在这次历时一个月的实训中,我收获很多。
一开始我以为机械手很简单,就一PLC程序控制编好了就完事了,但实际操作中却遇到了很多问题,认识到这次实训不就是那么简简单单的,需要我们在PLC程序规划、设计编写调试、PLC接线,机械手气动部分接线等环节中仔细体会我们平时上课所学在实际操作中的作用,一方面加强我们对所学内容的灵活应用,另一方面,分工合作加强我们团队协作的能力。
这次实训中,我们组的任务就是完成机械手的单步动作,我的任务就是编写PLC梯形图。
在变成过程中我遇到了一些问题。
一开始出现了PLC输出灯亮了,但就是机械手无动作的现象,通过请教老师及与其余组员讨论最终解决了问题,完成了任务。
这次的机械手实训意义非凡,因为机械手在社会中应用十分广泛。
机械手能模仿人手与臂的某些动作功能,用以按固定程序抓取、搬运物件或操作工具的自动操作装置。
它可代替人的繁重劳动以实现生产的机械化与自动化,能在有害环境下操作以保护人身安全,因而广泛应用于机械制造、冶金、电子、轻工与原子能等部门。
机械手通常用作机床或其她机器的附加装置,如在自动机床或自动生产线上装卸与传递工件,在加工中心中更换刀具等,一般没有独立的控制装置。
有些操作装置需要由人直接操纵,如用于原子能部门操持危险物品的主从式操作手也常称为机械手。
所以这次实训对我们将来踏入社会后的工作很有帮助,对于我们接下来的学习指正了方向,让我们知道接下来的PLC课程及液压气动课程该如何学习,在实际运用中应该怎样运用,应注意那些要点。
致谢
本次实训在老师的悉心指导下圆满完成,衷心感谢老师的指导！
此外,向同组共同努力的组员们表示衷心地感谢！
参考文献
1、谢富胜:
分工、技术与生产组织变迁【M】、北京:
经济科学出版社,2005
2、曹哗、技术创新、组织变迁与职业教育发展【j】、职业技术教育,2008年第1期
3、江大源、论世纪之交德国职教改革的基本理念、中国教育与科研计算机网,
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