煤车自动锚定机械臂机电液系统综合设计

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煤车自动锚定机械臂机电液系统综合设计主
要
内
容 设计内容：
基于组态软件的整体机工作过程动画模拟（MCGS、组态王、WinCC）运动仿真
设计指标：可承受水平交变载荷500KN；
机械手伸缩范围1.8m；
液压最高压力15MPa；额定流量150L/min。
基
本
要
求 1. 实现系统的动态模拟、体现液压系统工作原理；
2. 实现系统压力信号的实时监测；
3. 历史数据的保存；
4. 电气控制台界面的设计和功能实现；
5. 设计计算说明书不少于2万字；
6. 英文翻译不少于5000汉字。
参
考
资
料 1、《工控组态软件与PLC应用技术》 、《MCGS用户指南》 、《MCGS参考手册》
2、《WinCC基窗应用开发指南》 、《深入浅出西门子WinCC V6》
3、网上下载的科技论文。
周 次 第1～4周 第5～8周 第9～12周 第13～16周 第16～17周
应
完
成
的
内
容 熟悉题目；
借阅参考书；
参考资料消化；
文献综述、开题报告。 组态软件的学习；
模拟仿真总体框架设计； 系统的动态模拟界面设计；
实时压力检测信号界面设计； 历史数据保存功能设计；
电气控制台界面设计；
外文资料翻译； 设计计算说明书撰写；
审图、改图；
准备答辩；
毕业答辩。
指导教师：姜万录
职称：教授、博导 2011年2月 28日 系级教学单位审批：
年 月 日

摘要
现代工业机器人机械手起源于20世纪50年代，初期是基于示教再现和主从控制方式、能适应产品种类变更、具有多自由度动作功能的柔性自动化设备，其中通用机械手因具有独立的控制系统程序可变动作灵活多样等特点在中小批量自动化生产中得到广泛应用。本文主要介绍了PLC控制的卸煤自动锚定机械臂的功能原理。包括机械臂的机械、液压部分的方案选择和设计计算过程，以及PLC控制系统的可靠性设计和控制程序原理。最后阐述了基于组态软件的整机工作过程动画模拟及运动仿真。
自动锚定机械手是-种机电液-体化的自动化装置，由四连杆机构、液压缸、传感器位置检测和PLC控制系统组成，可实现机械手的空间位置自动寻找、机械手与车辆挂钩自动连接、定位和位置锁定。保证在采用卸煤机卸煤的作业过程中，车辆在轨道上不发生位置移动和振动，从而消除了人身安全事故并提高了生产效率；在卸煤作业完成后，机械手自动脱离与车辆的连接并退回原始位置，缩入轨道基面以下，使得轨道上车辆正常行驶无障碍，符合铁路安全标准规定。

关键词机械手 PLC控制 组态软件 机电液-体化