气动机械手控制PPT课件

气动机械手控制
控制要求
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1、初始状态：机械手在皮带的末端，机械手上 升到位，气动手爪呈释放状态。 2、按下“启动”，机械手下降；下降到位后， 气功手爪夹紧；机械手上升；上升到位后，机 械手旋转；旋转到位后，机械手下降；下降到 位后，气动手爪释放，完成后，旋转气缸返回。 3、在启动状态下，按下“停止”，机械手停止 在当前状态；再按下“启动”继停止状态继续 运行。 4、要有剩余次数显示，并在触摸屏中用数码管 显示。 5、机械手有点动功能，手/自动能实现切换
PLC的COM2、COM1接GND（0V） 气动阀的公共端接24V
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
电源负端
接线图
端口分配及接线图
序号
PLC地址（PLC端 子）
X2 X3 X4 X0（M0) X1(M1) X10(M10) Y2 Y3 Y4
电气符号（面板端 子）
2B1 3B1 4B1 SB5（按钮挂箱） SB6（按钮挂箱） SB4（按钮挂箱） 2Y1 3Y1 4Y1
功能说明 机械手旋转到位传感器 机械手下限位传感器 气动手爪夹紧限位 启动 停止 复位 旋转气缸电磁阀 升降气缸电磁阀 气动手爪电磁阀

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气压控制系统
一个系统：气压控制系统 两种符号：字符、图形 三个部分：信号部分
控制部分 作动部分
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A
X
Y
2
2
42 12
53 1
13
13
2 13
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气动技术 是气动执行元件(气缸与气马达)和控制元件(各种控制阀) 的工业实现和应用. 气动技术是以空气作为工作介质.
— 汽车制造业 — 生产自动化 — 机械设备 — 电子半导体 — 家电制造行业 — 包装自动化
— ……
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空气的基本性质 自然界中的空气是一种混合物,主要是由氧气,氮气,水蒸气, 其它微量气体和一些杂质(如尘埃,其它固体粒子等)等组成. 空气中水分、油份和固体杂质粒子等的含量是决定系统能 否正常工作的重要因素.
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理想气体(不计粘性)状态方程 PV / T = R 常数 P:绝对压力 Pa T:绝对温度 K V:气体体积 m3
波义尔定律 查理 定律 盖吕萨克定律
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气体流动的连续性方程 1 *A1 * V1 = 2 * A2 * V2 1 , 2 : 截面1,2 上流体密度 A: 截面积 V: 通过截面的速度
相关技术资料 atm 是非标压力单位(表示标准大气压) 1 atm = 1.013 * 105 Pa
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标准大气压 (相对压力零点)
真空
零(绝对压力)
1 atm 1.013*105Pa
0.0703Psi -1 bar
1kgf/cm2 1bar

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项目3 物料搬运机械手控制系统设计
3.3.1 步进顺控指令及其编程方法
（2）状态转移图
2）状态转移和驱动的过程 图3-5中，S0为初始状态，用双线框表示，其他 状态用单线框表示，垂直线段中间的短横线表示 转移的条件。状态方框右侧连接的水平横线及线 圈表示该状态驱动的负载。图3-5的状态转移和驱 动的过程如…
由上可知，状态转移图就是由状态和状态转移条 件及转移方向构成的流程图。步进顺控的编程过程 就是设计状态转移图的过程，其一般思想为：将一 个复杂的控制过程分解为若干个工作状态，搞清楚 各状态的工作细节（即各状态的功能、转移条件和 转移方向），再依据总的控制顺序要求，0 S20
X1
1.项目描述
左 水平气缸
垂直气缸
左 手抓气缸
图4-1 搬运机械手的动作过程
（1）机械手“取与放”搬运系统，定义 原点为左下方所到达的极限位置，机械 手处于放松状态。 （2）机械手工作过程：启动后机械手加 紧工件→夹住工件上升到顶端→横向移 动到右端→下降到B处位置→机械手松开， 把工件放到B处→机械手上升到顶端→横 向左移到左极限→下降到下限原点处， 以此连续循环。若中途按停止按钮时， 机械手并不立即停止，而是在本次循环 所有过程都执行完后回到原点才能停止。
如右图所示，在状态内
的母线将LD或LDI指令写入后， 对不需要触点的驱动就不能 再编程，需要按下图方式进 行变换。
或
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项目3 物料搬运机械手控制系统设计
3.3.1 步进顺控指令及其编程方法 4.状态的转移方法
OUT指令与SET指令对于STL指令后的
状态具有同样的功能，都将原来的状态 自动复位。此外，还有自保持功能。但 是，在使用OUT指令时，用于向状态转 移图中的分离状态转移。

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第8章 气动技术概述
2）
小型化气动元件，如气缸及阀类正应用于许多工业领 域。微型气动元件不但用于精密机械加工及电子制造业,而 且用于制药业、医疗技术、包装技术等。在这些领域中,已 经出现活塞直径小于2.5 mm的气缸、 宽度为10 mm的气阀 及相关的辅助元件,并正在向微型化和系列化方向发展。
第8章 气动技术概述
第8章
8.1 气动系统 8.2 气动技术的应用 8.3 气动技术的特点和应用准则 8.4 气动技术的发展趋势
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第8章 气动技术概述
8.1 气动系统
气动(气压传动)系统是一种能量转换系统，其工作 原理是将原动机输出的机械能转变为空气的压力能， 利用管路、各种控制阀及辅助元件将压力能传送到执 行元件，再转换成机械能，从而完成直线运动或回转 运动，并对外做功。气动系统的基本构成如图8-1所示。
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第8章 气动技术概述
8.2 气动技术的应用
气动技术用于简单的机械操作中已有相当长的时间了， 最近几年随着气动自动化技术的发展，气动技术起到了重 要的作用。
气动自动化控制技术是利用压缩空气作为传递动力或 信号的工作介质，配合气动控制系统的主要气动元件，与 机械、液压、电气、电子（包括PLC控制器和微机）等部 分或全部综合构成的控制回路，使气动元件按工艺要求的 工作状况，自动按设定的顺序或条件动作的一种自动化技 术。用气动自动化控制技术实现生产过程自动化，是工业 自动化的一种重要技术手段， 也是一种低成本自动化技术。
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第8章 气动技术概述
图8-2 货物自动装卸
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第8章 气动技术概述
图8-3 气动机械手
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工
ISO 5599-3
作
1
端 口
2，4
3，5
字母编制体制 P
A，B R，S
端口或连接 进气口端 工作端口 排气口
控
10
制
12
端 口
14
81,91
Z
有气信号时使端口1和端口2不连通
Y,Z
有气信号时使端口1和端口2连通
Z
有气信号时使端口1和端口4连通
Pz
辅助导向气路
方向控制元件&信号输入元件基础原理
阀功能定义
如果温度升高时体积保持恒定，压力变化满足：p1/p2=T1/T2 或 p/T=常量
普适气体方程：一定质量的气体，压强与体积的乘积与温度的比值是恒定的。
=
=常量
压缩机类型
往复活塞式压 缩机
旋转活塞式压 缩机
流量型压缩机
活塞式压缩机
膜片时压缩机
径流式压缩机
轴流式压缩机
滑片式压缩机
螺杆式压缩机
罗茨式压缩机
气源处理部分
辅助气动元件 分水过滤器滤尘能力较强，它和减压阀、油雾器一起，是气动系统中不可 缺少的辅助装置。
过滤器：把经过压缩空气中的所有污染物以及水分滤除。压缩空气经导向槽 进入过滤网，液滴和较大的尘埃由于离心力的作用集中在过滤网的底部。在 达到最高刻度前，必须排出冷凝水压缩空气过滤器，否则水分将再次混入压 缩空气。 溢流减压阀：作用是当系统中的工作压力超过调定值时，把多余的压缩空气 排入大气，以保持进口压力的调定值。实际上，溢流阀是一种用于保持回路 工作压力恒定的压力控制阀。 油雾器：油雾器把雾化后的油雾全部随压缩空气输出。
p1*v1=p2*v2=恒值
如果大气压力下的空气被压缩机压缩到原来体积的1/7。假设压缩过程温度不变， 压缩后的气体在压力表上示数是多大？

气动技术的应用领域
总结词
气动技术的应用领域
详细描述
气动技术广泛应用于自动化生产线、机械手、物料搬运、包装机械、汽车制造、 食品加工等领域。在这些领域中，气动技术能够实现各种自动化操作，提高生产 效率和产品质量。
气动技术的发展趋势
总结词
气动技术的发展趋势
详细描述
随着科技的不断进步，气动技术也在不断发展。未来，气动技术将朝着高效化、小型化、智能化和环保化的方向 发展。同时，随着新材料、新工艺的不断涌现，气动元件的性能也将得到进一步提升，为气动技术的应用提供更 加广阔的舞台。
02
CATALOGUE
气动元件与系统
气动元件的分类与功能
执行元件
如气缸、气马达等，用于产生运 动。
控制元件
如方向控制阀、流量控制阀等， 用于控制气流的路径和流量。
气动元件的分类与功能
辅助元件
如过滤器、油雾器等，用于提供附加 功能。
转换
将压缩空气的压力能转换为机械能。
气动元件的分类与功能
控制
通过控制元件实现气动系统的各种动 作。
控制阀的工作原理与特点
工作原理
控制阀由阀体、阀芯和驱动机构组成。 通过改变阀芯的位置或角度，可以调节 气体通道的通断、大小或方向，从而实 现对气体流量、压力和方向的调节。
VS
特点
控制阀具有结构简单、动作可靠、调节精 度高、使用寿命长等优点。同时，控制阀 也存在着体积较大、调节速度较慢等缺点 。
控制阀的选择与使用
控制阀根据输入信号的变化，调节流 入执行元件的压缩空气的流量和方向 ，从而控制执行元件的运动速度和方 向。
气动元件与系统的选择
工作需求
如工作压力、工作流量、工作温度等。

位置检测装置随时将执行机构的实际位置反馈给控制系统并与设定的位置进行比较然后通过控制系统进行调整从而使执行机构以一定的精度达程序控制的条件下采用液压传动方式来实现执行机构的相应部位发生规定要求的有顺序有运动轨迹有一定速度和时间的动作
机械手
机械3班
杨鹏程
件用仿机 或以人械 操按手手 作固和也 工定臂被 具程的称 的序某为 自抓些自 动取动动 操、作手 作搬功， 装运能能 置物，模 .
机械手的发展前景
• 机械手未来发展到什么程度?随着国际和国内工业的发展，机械手在企业生产 中的重要程度不可或缺，国家也把机械手当做重点产业来培育和扶持发展。 随着未来机械化，智能化程度越来越高。机械手也会得到更高的发展。那么， 机械手未来发展到什么程度?前景将会如何?下面我们详细的介绍下。 机械手在锻造、铸造、打磨、上下料、印刷电子装配和电机电焊等领域 都需要有机器人到数字化车间。还有一些特殊的领域，例如不适合工人操作 的爆破行业等危险品生产领域。还有人议论到，国家新的规范里要求从6月1 日开始，所有的药品运送行业都必须采用自动化的设备。自动化的存储和分 拣，这个是贴合国家的要求。 • •
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在这些人的话语里，一个无比庞大的市场越来越清晰地展现了出来。而 现在，无论从场地还是其他各个方面都已经完全满足不了他们的生产需求， 现在他们要做的，就是加紧扩张的步伐。 面对国内机器人市场的火爆，ABB等国外机器人企业也开始纷纷入驻国 内，国内大大小小的机器人企业、产业园区也开始像雨后春笋般的出现。伴 随着机器人产业的快速发展，未来几年，将有大量产业工人被替换下来。
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谢谢大家
机械手的系统工作原 理及组成介绍
机械手的工作原理：机械手主要由 执行机构、驱动系统、控制系统以 及位置检测装置等所组成。在PLC程 序控制的条件下，采用液压传动方 式，来实现执行机构的相应部位发 生规定要求的，有顺序，有运动轨 迹，有一定速度和时间的动作。同 时按其控制系统的信息对执行机构 发出指令，必要时可对机械手的动 作进行监视，当动作有错误或发生 故障时即发出报警信号。位置检测 装置随时将执行机构的实际位置反 馈给控制系统，并与设定的位置进 行比较，然后通过控制系统进行调 整，从而使执行机构以一定的精度 达到设定位置.

天行機械手操作手冊
1.控制系统功能及规格 2.操作器按鍵說明 3.操作程序 4.故障排除
09.05.2020
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09.05.2020
1.控制系统功能及规格
1.1控制系统功能及规格
1.1.1主要功能
(1)微电脑控制CPU+RS422传输.
(2)采用对话式莹幕,设定及操作简单易懂.
(3)莹幕采用背光式设计,并有省电装置.
按其他操作之按鍵。
料頭臂選擇
如欲使料頭作動時，須 先按下此鍵，再按其他 欲操作之按鍵。
將手臂移出模外側，而按此鍵后，機械手依據 模式內所設定之條件而動作(如內側姿…..等) 再橫行出。
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將手臂由模外側移入模內側，按此鍵后，機械 手先依據模式內所設定之條件而動作(如引進橫 出…..等)再橫行入。
輸入鍵 模式資料記憶，自動時計時數修改記憶。
EMERGENCY 緊急停止 按下此開關將產生緊急停止。參閱(緊急停止處理
STOP
按鈕 流程圖)
PS、RESET 鍵+橫出 或橫入 可使用于當 LS1.LS皆OFF時寸動移動 橫行機構
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2.5成品臂模內取物動作圖
模具編號：01
模式
正臂：01 副臂：11
(7)側姿：成品臂外鍘姿延遲，前動作完成后開始計時， 計時后側姿。
回正：成品臂外回正延遲，前動作完成后開始計時， 計時后回正。
(8)副進：料頭臂引拔進延遲，前動作完成后開始計時， 計時后前進。
(9)副退：料頭臂引拔退延遲，前動作完成后開始計時， 計時后后退。
(10)副上：料頭臂模內上行延遲，前動作完成后開始 計時，計時后料頭臂上行。

听诊器法
通过听气动行程程序控制系统运行时的声音 ，判断是否存在异常。
触摸法
通过触摸气动行程程序控制系统的表面，判 断温度、振动等是否存在异常。
故障码法
通过读取气动行程程序控制系统的故障码， 快速定位除措施
气动执行器不动作
检查供气是否正常，气路是否畅通，气源压力是否达到要求。
03
气动行程程序控制系统的设计
气动行程程序控制系统的设计流程
确定控制方案
根据设计要求，确定控制系统 的整体架构和关键技术方案。
设计控制系统回路
根据控制方案，设计气动控制 回路，包括输入、输出和反馈 回路。
明确设计要求
明确控制系统的功能和性能要 求，了解控制系统的各种约束 条件。
选择合适的元件
选择合适的电磁阀、气缸、传 感器等气动元件，确保其性能 和质量满足控制系统要求。
气动执行器动作缓慢
检查气路是否被堵塞，气源压力是否正常，气缸是否有漏气现象。
气动执行器精度不高
检查气缸是否磨损严重，气缸内是否存在异物，位置传感器是否安装正确。
气动执行器运行不稳定
检查气源质量是否稳定，空气过滤器是否堵塞，管道是否存在振动现象。
气动行程程序控制系统故障预防措施
01
定期检查供气系统
定期检查供气系统是否正常，包括 供气管道、阀门、压力表等部件。
计数回路
对气动执行元件的动作次数进 行计数，实现特定的逻辑功能
。
气动行程程序控制系统的基本功能
位置控制
通过控制阀和气动执行元件实现机械机构的 位置精确控制。
速度控制
通过控制阀和气动执行元件实现机械机构的 速度平稳控制。
力控制
通过控制阀和气动执行元件实现机械机构的 力度稳定控制。