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压铸机浇铸机械手PLC 控制系统设计赵献丹，张良栋，赵虎（四川理工学院过程装备与控制工程四川省高校重点实验室，四川自贡64300）1引言压力铸造是实现少切削、无切削生产毛坯的铸造技术，其先进的工艺技术特点使其在生产中可以获得很高的生产效率和优质的铸造毛坯，从而降低产品的制造成本，提高产品的精度，获得良好的外观质量，提高经济效益。
但是在压铸生产过程中，不仅会产生大量的烟尘、粉尘和有害气体，危害工人的身体健康，而且在浇铸过程中，有可能会因为金属液的爆炸、飞溅而威胁人身安全。
用机械手代替人工浇铸，不但可以降低工人的劳动强度、提高劳动生产率，还可以避免工人的健康和安全受到危害。
2浇铸机械手的工作流程浇铸机械手主要由手臂、倾倒机构、浇包、倾倒油缸、回转油缸及升降油缸等组成，如图1所示。
浇铸机械手的初始位置是浇包停在保温炉坩埚金属液液面的上方，探针A 接触金属液，等待浇铸。
机械手的一个工作循环如下：（1）压铸机慢速合模，发出信号，升降油缸活动作，浇包下降；（2）探针B 接触金属液面，发出信号，升降油缸活塞停止，浇包停止下降，并延时，等待金属液装满；（3）浇包上升；（4）碰到手臂上升限位开关SQ3，这时浇包底面超过保温炉坩埚的最高点，上升结束，手臂慢速正转（由纸面向里旋转）；（5）碰到快速正转限位开关SQ9，手臂变为快速正转，碰到慢速正转限位开关SQ10，变为慢速正转；（6）碰到正转限位开关SQ1，正转停止，压铸机模具合严，发出信号，倾倒油缸动作，浇包翻转倒料，并延时，倒料结束，倾倒油缸复位，完成浇铸；（7）手臂反转；（8）碰到反转限位开关SQ2，反转结束，升降油缸动作，浇包下降，探针A 接触金属液面，升降油缸动作停止，浇包停在金属液面上的一定距离处，准备第二次动作循环。
3浇铸机械手液压系统机械手的液压系统如图2所示，机械手手臂的升降是通过三位四通电磁阀控制双作用升降油缸来实现的，1DT 得电，压力油进入升降油缸的左腔，回油经调速阀流回油箱，手臂下降；2DT 得电，压力油进入升降油缸的右腔，回油经调速阀流回油箱，手臂上升；当线圈失电时，电磁阀在弹簧的作用下复位，油缸不动作，手臂停止。
630吨压铸机自动浇注机械手设计（机械C A D图纸）目录目录 (2)摘要 (4)Abstract (5)第一章绪论 (6)1.1机械手概述 (6)1.1.1执行机构 (8)1.1.2驱动系统 (10)1.1.3控制系统 (10)1.1.4位置检测装置 (11)1.2国内外发展状况 (12)1.3课题的提出及主要任务 (15)1.3.1课题的提出 (15)1.3.2课题的主要任务 (17)第二章机械总体设计 (18)2.1 对630吨压铸机自动浇铸机械手的分析 (18)2.2 机械手的组成与结构 (21)2.2.1腕部 (21)（一）腕部设计的基本要求 (22)（二）倾倒运动驱动力的计算 (22)倾倒液压缸工作压力和结构的确定： (23)2.2.2 臂部和机身 (24)（一）臂部设计的基本要求 (25)（二）臂部运动速度要高，惯性要小 (26)（三）手臂动作应灵活 (27)（四）位置赖度更高 (28)（五）升降运动驱动力的计算 (28)（六）机身回转机构的设计计算 (30)（1）回转缸驱动力矩的计算 (30)2.2.3 轴设计与计算 (33)1.概括： (33)2.轴的常用材料 (34)3.轴的结构设计原则 (35)4.提高轴疲劳强度的结构措施 (36)5.轴的加工和装配工艺性 (36)6.轴的计算 (37)2.2.4轴承设计 (39)1.轴承类型的选择： (39)2.根据当量动载荷计算： (40)2.2.5 键的选择计算 (42)1.键的选择类型、特点： (42)2.键联结的强度计算： (42)第三章液压系统设计 (44)3.1 液压系统的组成和型式 (44)3.2 液压传动与控制的优缺点 (44)3.3 液压系统设计 (45)3.3.1明确设计要求 (45)3.3.2总体规划、确定液压执行元件 (45)3.3.3明确液压执行元件的载荷、速度及其变化规律 (46)3.3.4确定系统工作压力 (46)3.3.5草拟液压系统原理图 (46)3.3.6液压缸的主要性能参数 (47)3.3.7液压缸主要零件设计 (48)结论 (53)致谢 (55)参考文献 (56)摘要机械手能模仿人手和臂的某些动作功能，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。
加工装配工作站由上下料工业机器人，机器人控制柜，PLC 控制柜，仓库，上料输送线工作站等构成，机器人完成对工件的搬运和入仓装配，而数控机床则对搬运的工件进行加工处理，机器人与数控机床配合零件的加工入仓。
加工装配工作站运行的准备条件（1）物料台八个凹槽检测有，仓库八个凹槽检测无，且配件台待装配零件放满。
转盘旋转到位，即工件到达机器人抓取的指定位置（运行前用手动模式触摸屏校正）。
（2）机器人选择远程模式，机器人在作业原点,机器人运行无。
（3）机器人报警无，CNC 报警无。
（4）CNC 卡盘上无工件，CNC 就绪。
）（1）按下启动按钮，机器人伺服使能，机器人启动，发出机器人上料开始信号。
（2）机器人接到上料开始信号，机器人搬运工件到达CNC 正前方50cm 处，发出机器人上料完成信号。
（3）CNC 接到上料完成信号，CNC 门打开，CNC 门开到位，发出机器人送料开始信号。
（4）机器人接到送料开始信号，机器人将工件送入CNC，返回CNC 正前方50cm 处，发出机器人送料完成信号。
（5）CNC 接到送料完成信号，CNC 门关闭，CNC 门关到位，CNC 加工开始，CNC 加工完成，CNC 门打开，CNC 门开到位，发出机器人取料开始信号。
（6）机器人接到取料开始信号，机器人将CNC 内的工件取出，发出机器人取料完成信号。
）（7）CNC 接到机器人取料完成信号，CNC 门关闭，CNC 门关闭到位，发出机器人入仓装配开始信号。
（8）机器人接到入仓装配开始信号，机器人把工件放入仓库的凹槽中，机器人移动到装配台夹取配件，待装配完成，发出机器人装配完成信号。
（9）机器人接到装配完成信号，机器人回原点，若仓库装配完的工件数超过八个（含八个）则机器人停止搬运，待清仓与加料加配件后，按下复位按钮，系统继续运行。
若仓库装配完的工件数低于八个则系统继续运行。
（10）暂停：按下暂停按钮，机器人停止搬运，按下复位键后一切运行正常。
压铸机及周边设备自动化设备培训教学PPT课件目录CONTENCT •设备概述与原理•设备安装与调试技巧•操作维护与保养知识培训•自动化技术应用实例分析•安全生产管理与环境保护要求•培训效果评估与持续改进计划01设备概述与原理压铸机基本结构及功能压铸机主体结构包括合模机构、压射机构、液压系统、电气控制系统等部分。
压铸机功能实现金属液的高速压射成型，生产各种精密压铸件。
关键部件介绍如压铸型、压室、冲头、浇口套等，及其在压铸过程中的作用。
熔化炉定量给汤机喷雾机取件机周边设备种类与用途用于金属材料的熔化和保温，提供压铸生产所需的液态金属。
精确控制每次压铸的金属液量，确保产品质量稳定。
对压铸件进行喷雾冷却，缩短生产周期，提高生产效率。
自动或半自动取件，减轻工人劳动强度，提高生产安全性。
01020304自动化生产线机器人应用传感器及检测技术信息化管理系统自动化设备在压铸生产中应用实时监控压铸过程中的温度、压力、速度等参数，确保产品质量稳定。
用于取件、打磨、去毛刺等后处理工序，提高生产效率和产品质量。
实现压铸生产流程的自动化，包括上料、压铸、下料、检测等环节。
实现压铸生产过程的信息化管理，提高生产管理水平。
压铸机工作原理自动化设备工作原理操作流程安全操作规程工作原理及操作流程简介通过液压系统驱动合模机构和压射机构，实现金属液的高速压射成型。
包括设备启动、参数设置、模具安装、生产监控、故障排除等步骤。
通过电气控制系统驱动各执行机构，实现自动化生产线的协同工作。
强调设备操作过程中的安全注意事项，确保人员和设备安全。
02设备安装与调试技巧现场选址布局规划考虑设备尺寸、重量及操作空间需求，合理规划设备安装区域。
确保设备周边无障碍物，方便操作人员通行及设备维修。
根据设备工作环境要求，选择适当的照明、通风和防尘设施。
仔细阅读设备安装说明书，了解设备结构、性能及安装要求。
按照厂家提供的安装顺序进行安装，确保设备安装牢固、平稳。
毕业设计说明书(论文)设计(论文)题目: 基于Robotstudio机器人上下料工作站设计专业: 工业机器人技术班级: 机器人19-1 学号: 19411014姓名: 桂顺指导教师: 周天奇2020 年 6月 14日目录第一章绪论 (1)1.1 选题的背景与意义 (1)1.2 国内外工业机器人机发展趋势 (2)第二章机器人上下料工作站的仿真设计 (3)2.1工业机器人仿真系统的创建 (3)2.1.1准备工作 (3)2,2工业机器人系统的布局 (5)2.3动态输送链的创建 (10)2.4创建动态夹具 (18)2.4.1设定夹具属性的步骤 (18)2.4.2设定检测传感器 (19)2.4.3设定拾取放置动作 (21)2.4.4创建属性与连结 (22)2.4.5创建信号与连接 (23)2.4.6仿真验证 (23)第三章：物料检测smart组件创建 (26)3.1新建一个smart组件 (26)3.2：工作逻辑的设定 (29)3.2.1：配置IO单元 (29)3.2.2:配置IO信号 (29)3.3上下料工作站的仿真运行 (30)3.4总结 (37)致谢 (38)参考文献 (39)附录 (41)摘要从实现自动化生产过程中的某下料系统需求出发，讨论机器人的选型，和控制柜的选择，以及夹具的设计，物料块的大小种类以及质量等，思考建立工作站的布局、系统的创建运动轨迹、路径规划、运动仿真等内容。
本文基于RobotStudio 离线编程软件虚拟仿真自动下料系统:由输送链将物料运输到输送链末端，有传感器检测信号后，机器人将会到指定位置去夹持并物料放入机床进行加工，此时输送链会自动补齐一个物料块并输送到输送链的末端，当物料块加工完成后再由搬运机器人放置在选定位置，这一系列的自动化搬运和码垛等工作，只需一台机器人和一个输送链来完成，通过机器人与外围设备之间的信号连接，实现自动化运行。
关键词robotstudio；上下料；外围设备；信号连接第一章绪论1.1选题的背景与意义随着现代科学技术的迅猛发展，机器人技术已广泛应用于人类社会的各个领域,其中诞生的工业机器人是应用于实际生产并实现工业自动化生产的一个重要体现工业机器人作为现代工业的三大支柱之一，广泛应用于食品、化工、医药包装等行业。
数控车床自动上下料机械手的设计方案包括两个直线运动及一共计三种运动方式。
其中直线运动为手臂的回转运动为机械手机座的旋转。
选择此结构类型的好处是机械手手臂活动范围较大且精度较高。
并且1，整体结构造图2机械手整体造型结构图数控车床自动上下料机械手手部设计机械手手爪与手腕相连接，属于末端执行器的一种，安装在手腕末端。
机械手手爪部位结构应有一定的夹紧力，保证可以夹紧工件，使工件牢固稳定。
通常情况下，机械手手爪的开闭范围越大越好，本设计中机械手手爪开闭范围如图3。
图3机械手手爪开闭范围图手爪结构采用的是齿轮齿条式。
通过活塞往返带动齿条完成手爪张开或夹紧的动作。
手爪的结构设计具体如图4。
1.3数控车床自动上下料机械手手臂设计机械手的手臂是机械手的主要执行部位。
考虑到操纵器在工作中的稳定性和安全性，将两个平行的导向杆添加到该对象的水平框架中，使其与运动活塞杆截面形成等腰三角形结构如图5，以保证其结构更加稳定牢靠。
垂直手臂添加四个导杆其截面为正四边形如图6，每个导杆都选用空心结构以保证机械手整体重量。
添加此导杆结构主要原因是可以保证机械手整体稳定。
————————————————管树龙（1991-），男，江苏淮安人，苏州瀚隆智能装备有限公司，本科，研究方向为机械制造。
图1机械手工作布局图图4机械手手抓结构三维图图5机械手水平手臂结构图图6机械手垂直手臂结构图1.4数控车床自动上下料机械手机身机座设计机械手机座包括腰部和底座两部分组成。
在设计过程中机械手的机座部分底座截面需要足够大以保证机械手整体工作时的稳定。
同时底座需要一定承载能力以保证可以承受机械手整体重量。
且其结构装卸要方便。
所示。
图7机械手机座结构图的条件，带入数据，3）理论驱动力的计算：带入数据，计算得：计算驱动力计算公式为：带入数据，计算得：而液压缸的工作驱动力是由缸内油压提供的，F c=P·A经计算，所需的油压约为已知公式：计算得N图8电机参数曲线图3数控车床自动上下料机械手控制系统设计3.1机械手的工作流程如图9所示为机械手的工作流程图。
