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1、 本科毕业设计（论文）煤车自动锚定机械臂机电液系统综合设计（运动模拟仿真设计）燕 山 大 学2011 年 6 月 本科毕业设计（论文）煤车自动锚定机械臂机电液系统综合设计（运动模拟仿真设计）全套图纸，加学院（系）：机械工程学院 专 业： 机电控制 学生 姓名： 学 号：9 指导 教师： 答辩 日期： 2011-6-24 燕山大学毕业设计（论文）任务书学院：机械工程学院 系级教学单位：机电控制工程系 学号 9学生姓名专 业班 级 机电控制 1 班题目名称 煤车自动锚定机械臂机电液系统综合设计（运动模拟仿真设计）题目性质1.理工类：工程设计 （ ） ；工程技术实验研究型（ ） ；理论研究型（ ）
2、；计算机软件型（ ） ；综合型（ ）2.管理类（ ） ；3.外语类（ ） ；4.艺术类（ ）题目类型 1.毕业设计（ ） 2.论文（ ）题目题目来源 科研课题（ ） 生产实际（ ）自选题目（ ） 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；
3、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 基础及应用开发指南 、 深入浅出西门子 WinCC V63、网上下载的科技论文。周 次 第 14 周 第 58 周 第 912 周 第 1316 周 第 1617 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：职称：教授
4、、博导 2011 年 2 月 28 日系级教学单位审批：年 月 日摘要I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。自动锚定机械手是一种机电液一体化的自动化装置，由四连杆机构、液压缸
5、、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 机电液一体化 燕山大学本科生毕业设计（论文）IIAbstractModern industrial robot manipulator originated in the 1950s, at first it
6、 is based on master-slave control mode, can adapt to change, product variety is more flexible automation function of freedom movement, because of the general manipulator with independent variable control system program features such as flexible movements in small batches automation production is wid
7、ely used. This paper mainly introduces about the function principles of the automatic coal train anchoring manipulator controlled by PLC . Including the scheme choosing and design calculation process of its mechanical and hydraulic portion .And the reliability design and the program control principl
8、e of the PLC control system are also expounded. Finally the paper introduces the animated simulation and movement simulation process based on configuration software.Anchoring manipulator is an automatic device of integrative mechanical, electronic and hydraulic technique.It consists of four-link mec
9、hanical, cylinders, detectors and PLC control system.It can automatically realize the automatic joint, orientation and lock of the train pothook.In order to avoid the safety accident and improve the productivity, the train must not move and vibrate on the orbit during the course of automatic unloadi
10、ng coal. After unloading, the manipulator can automatically unlock from railway carriage, and move and draw back to under the railroad level to make the train move on the orbit without obstacle, which accords with the railway safety regulation.Keywordsmanipulator PLC control Configuration softwareIn
11、tegrative mechanical,electronic and hydraulic technique III目 录摘要 .IAbstract.II第 1 章 绪论 .11.1 课题背景 .11.1.1 机械手的国内外发展史 .11.1.2 工业机器人的组成及其分类 .11.1.3 锚定机械手的工程背景 .51.2 本章小结 .5第 2 章 自动锚定机械手液压系统设计 .72.1 卸煤自动锚定机械臂的工作原理 .72.2 液压系统原理设计 .82.2.1 液压系统组成 .82.2.2 液压系统设计计算 .92.3 本章小结 .11第 3 章 自动锚定机械手液压元件的选择 .133.1 液压泵的选择 .133.2 电机的选择
