塑料管尼龙管及橡胶软管。紫铜管弯曲方便，容易装配，但承压较低，般在以下。机械手液压系统中采用紫铜管较多。油管的尺寸般先通过油管的最大流量和管内许的流速来选择油管内径，然后按工作压力来确定油管的壁厚。则油管内径式中通过油管的最大流量分油管内的流速。则根据油管的强度条件，由下式计算油管壁厚式中油管内油液的工作压力油管内径油管材料的许用拉应力。则查表按标准选择尺寸相近的油管外径，内径和壁厚。管接头油管之间的连接或油管与各种液压元件的连接，是液压系统配管工作中最大量的工作。对这些连接的要求是工作可靠密封良好结构简单安装和制造方便。在机械手上油管的连接方法应用最多的是螺纹连接，其优点是便于拆换安装方便。根据需要，选用扩口薄管接头。这种连接适用于工作压力较小的情况，常用于工作压力小于的情况，般用作紫铜管的连接。利用管子端部扩口进行密封，不需要其他密封件，结构简单，适用于薄壁管件的连接。查表选用管子外径为的型扩口式锥螺纹直通管接头。滤油器在机械手的液压系统中，保持油的清洁很重要，油中的脏物会引起运动零件划伤磨损甚至卡死，堵塞节流阀和缓冲装置的节流缝隙及小孔，影响液压机械手的工作性能并造成故障。因此需要对油液进行过滤，般是采用滤油器来防止杂质进入液压系统中。滤油器般安置在油泵吸油口前边，以保护油泵，并使通往系统的全部油液过滤。选用纸芯滤油器，滤芯部分般采用机油微孔滤纸。为了增加滤纸的过滤面积，纸芯般做成折叠形。此种结构的滤油器，在中低压液压系统中，用作精过滤效果较好，过滤精度高，压力降为，但易堵塞，无法清洗，需经常更换纸芯。查手册选用纸质滤油器。油箱油箱的主要作用是储油和散热，因此必须有足够的散热面积和储油量。油箱的有效容量可按下面经验公式概略确定。式中为系数，对于中压系统，取泵的额定流量，分则蓄能器蓄能器在液压系统中的功能是储存能量吸收脉动压力和冲击压力。在间隙短时操作的液压传动中，采用蓄能器可节省功率消耗。查手册选用的皮囊式蓄能器型号为。液位器查手册选用型号的液位器。验算系统性能为了判断设计系统的合理性，常需验算系统的压力损失发热温升，必要时还需要进行液压冲击及换向精度等验算。验算系统的压力损失系统的压力损失主要包括油液流经直管部分的沿程压力损失，油液流经弯管截面变化部分的管件局部压力损失和通过控制元件的局部压力损失三个组成部分。沿程压力损失与管长流速粘度成正比，与管径成反比，可由下式计算对于进油管路流速雷渃数为层流状态其中液压油的密度，工作温度下的运动粘度。则沿程阻力系数由公式局部压力损失其中局部阻力系数，取则控制阀阀口处局部阻碍处的压力损失较小，估计为。则系统的总压力损失因此系统的总压力损失小于原来估计的，满足要求。验算系统温升液压泵的功率损失其中液压泵的输入功率，效率η。溢流功率损失节流功率损失略系统的发热功率相应的温升式中油箱的散热系数，通风良好时油箱的散热面积，可用下式近似计算，为油箱的有效容积。则加上环境温度高于最高允许温度，故可加大油箱容量或在系统中增设冷却装置。则油箱的最小容积验算液压冲击由于影响液压冲击的因素很多，冲击压力的与泵的型式及容量构成系统的液压元件的特性有关，因而很难准确计算。在大多数没有特殊要求的场合，在系统设计时，可以采取缓冲措施，不作计算。常采取以下缓冲措施当换向阀迅速开闭时，在保证工作周期以及电磁铁使用寿命的前提下，尽量减慢换向速度在系统中设置减速回路或安装吸收液压冲击的蓄能器等。第四章机械手的控制系统设计可编程序控制器是以微处理器为核心，综合了微电子技术自动化技术网络通讯技术于体的通用工业控制装置。英文缩写为或。它具有体积小功能强程序设计简单灵活通用维护方便等系列的优点，特别是它的高可靠性和较强的适应恶劣工业环境的能力，更是得到用户的好评。因而在各种领域中得到了广泛的应用，成为现代工业控制的三大支柱之。梯形图的设计般分为以下几个步骤对实际问题进行分析，确定哪些是输入量，哪些是输出量根据所需的点数和控制的复杂程度进行选型将输入量依次分配给输入继电器，输出量依次分配给输出继电器，画出端子分配图明确控制对象的控制要求，根据控制的特点和复杂程度进行梯形图的设计根据梯形图写出指令上机调试，模拟运行。型号的确定日本三菱公司生产的系列，设计合理，结构紧凑，体积小，重量轻，具有很强的抗干扰能力和负载能力及优良的性能价格比，在我国是应用比较多，影响比较广的之。本次设计选用的就是三菱公司生产的系列，型号为。其含义是表示输入输出总点数，其中输入点数是，输出点数是表示本单元的类型为基本单元，为扩展单元表示输出类型为继电器输出，为晶体管输出，为晶闸管输出。下面对该的器件功能及编号作以简单介绍输入继电器输入继电器是接受外部输入设备开关信号的接口，基本单元的编号为，。输出继电器输出继电器是向外部负载传送信号的接口，其基本单元的编号为。辅助中间继电器辅助继电器编号也采用八进制，编号为普通辅助继电器，共个保持辅助继电器，共个，由机内电池支持，因而具有掉电保持功能。移位寄存器每个辅助继电器为组，构成位的移位寄存器。分组及编号为，等。定时器系列共有个定时器和个定时器，均为接通延时定时器。定时器编号，定时范围为，编号为，其定时设定值可表示为，。机械手的工作循环过程动作顺序机械手停在工件上方待料即起始位置手臂下降手指夹紧工件手臂上升手臂纵向前伸手臂回转手臂下降手指松开工件手臂上升手臂反转手臂纵向退回待料卸荷个动作循环结束。上述动作均由控制系统发出信号来控制相应的电磁换向阀，按程序依次动作而实现的。具体控制要求要求有两种工作方式手动操作和自动控制，自动操作方式又分为单步单周期和连续操作。操作面板布置如图所示。图机械手操作面板布置各种操作的内容分别为手动操作供维修用，即用按钮对机械手的每种动作进行单独控制。例如，当选择左右移运动时，按下启动按钮，机械手向右移动按下停止按钮时，机械手向左移动。其它动作，以此类推。单步操作供调试用，即每按次启动按钮，机械手按顺序向前执行个动作后自动停止。单周期操作供首次检验用，当机械手在原点时，按下启动按钮，机械手自动执行个周期的动作后，自动停止在原点。在工作中，若按下停止按钮，则机械手动作停止。重新启动时，须用手动操作方式将机械手移回原点，然后按下启动按钮，机械手又重新开始单周期操作。连续操作正常工作用，机械手从原点开始，按下启动按钮，机械手将自动进行周期性工作循环孙恒，陈作模主编机械原理第六版北京高等教育出版社，陈白宁，段智敏，刘文波主编机电传动控制沈阳东北大学出版社，邓则名主编电器与可编程控制器应用技术北京机械工业出版社，王炳实主编机床电气控制北京机械工业出版社，钟肇新主编可编程控制器原理及应用广州华南理工大学出版社，张秉荣，章剑青主编工程力学北京机械工业出版社，吴孝先主编机械制图沈阳辽宁大学出版社，温松明主编互换性与测量技术基础长沙湖南大学出版社，许德珠主编金属工艺学北京高等教育出版社，孙志礼，冷兴聚，魏延刚主编机械设计沈阳东北大学出版社，巩云鹏，田万禄，张祖立主编机械设计课程设计第版沈阳东北大学出版社，哈尔滨工业大学强锡富主编传感器第三版北京机械工业出版社，黄长艺，严普强主编机械工程测试技术基础第二版北京机械工业出版社，在工作中，若按下停止按钮，则机械手动作停止。重新启动时，须用手动操作方式将机械手移回原点，然后按下启动按钮，机械手又重新开始连续操作。在工作中若按下复位按钮，则机械手将继续完成个周期的动作后，回到原点自动停止。机构原点设置在可动部分位置的左上方，即压下左限位开关和上限位开关，机械手处于放松状态，机构在原点处应有指示。并且要求，只有当右工作台上无工件时才能允许机械手在右边下降，因此此处还应该设置个无工件检测的光电开关。的端子分配按照上述要求，输入信号有启动停止复位按钮位置检测上下左右正反个限位开关操作方式选择旋柄开关个位置和手动时运动选择旋柄开关个位置个无工件检测的光电开关。输出信号有电磁阀下降上升左移右移正转反转起动和夹紧松开共个和个原点指示灯。具体的分配与编号情况如图所示。图点的分配编号控制程序的设计因为在手动操作方式下，各种动作都是用按钮控制来实现，其程序可独立于自动操作程序而另行设计。因此，总程序可分为两段独立的部分手动操作程序和自动操作程序。程序的总结构如图所示。图总程序结构框图当选择手动操作方式，则输入点接通，其常闭触点断开，执行手动程序，并由于的常闭触点为闭合，则跳过自动程序段。若选择单步单周期或连续任种操作方式，都将跳过手动程序而执行自动程序。自动程序又包括了机械手的三种工作方式。手动操作程序的设计手动操作控制简单，可按照般继电器控制系统的逻辑设计法来设计，其梯形图如图所示。为了安全起见，程序中设置了联锁保护。例如只有当机械手处于上限位限时才能进行左右移动，因此在左右移动时用上限条件作为联锁保护。另外，由于左右，上下，正反转运动均采用双线圈两位电磁阀控制，两个线圈不能同时通电，因此在左右，上下移动和正反转的电