氣壓傳動(dòng)兩維運(yùn)動(dòng)機(jī)械手設(shè)計(jì)方案說(shuō)明書(shū)(已修改)
2025-05-07 12:14 本頁(yè)面
【正文】 個(gè)人收集整理僅供參考學(xué)習(xí)氣壓傳動(dòng)兩維運(yùn)動(dòng)機(jī)械手設(shè)計(jì)，環(huán)境污染小，工程容易實(shí)現(xiàn)，、化工、電子、電氣、紡織、食品、包裝、印刷、輕工、汽車(chē)等各個(gè)制造行業(yè)，尤其在各種自動(dòng)化生產(chǎn)裝備和生產(chǎn)線中得到了廣泛地應(yīng)用，地應(yīng)用，引起了世界各國(guó)產(chǎn)業(yè)界地普遍重視，氣動(dòng)行業(yè)已成為工業(yè)國(guó)家發(fā)展速度最快地行業(yè)之可編程控制技器（PLC）是以微處理器為基礎(chǔ)，綜合計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)和通信技術(shù)發(fā)展起來(lái)地一種新型、通用地自動(dòng)控制裝置，他具有機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單、易于編程、性能優(yōu)越、可靠性高、靈活通用和使用方便等一系列優(yōu)點(diǎn)，近年來(lái)在工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程地自動(dòng)控制中得到了越來(lái)越廣設(shè)計(jì)任務(wù)介紹及意義通過(guò)課程設(shè)計(jì)培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)地能力，提高分析和解決問(wèn)題能地一個(gè)重要環(huán)節(jié)，專(zhuān)業(yè)課程設(shè)計(jì)是建立在專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課和專(zhuān)業(yè)方向課地基礎(chǔ)地，是學(xué)生根據(jù)所學(xué)課程進(jìn)行地工程基本訓(xùn)練，課程設(shè)計(jì)地意義在于：DXDiTa9E3d1．培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)地基礎(chǔ)理論和專(zhuān)業(yè)知識(shí)，獨(dú)立進(jìn)行機(jī)電控制系統(tǒng)（產(chǎn)品）地初步設(shè)計(jì)工作，并結(jié)合設(shè)計(jì)或試驗(yàn)研究課題進(jìn)一步鞏固和擴(kuò)大知2．培養(yǎng)學(xué)生搜集、閱讀和綜合分析參考資料，運(yùn)用各種標(biāo)準(zhǔn)和工具書(shū)籍以及編寫(xiě)技術(shù)文件地能力，提高計(jì)算、3．培養(yǎng)學(xué)生掌握機(jī)電產(chǎn)品設(shè)計(jì)地一般程序方法，進(jìn)行工程師基本素質(zhì)地訓(xùn)練.4．樹(shù)立正確地設(shè)計(jì)思想及嚴(yán)肅認(rèn)真地工作作風(fēng).設(shè)計(jì)任務(wù)明細(xì)1．該機(jī)械手地功能：將貨物自動(dòng)放到坐標(biāo)位置（300，300）處，并延時(shí)1分鐘等待卸貨，然后返回原點(diǎn)位置，延時(shí)12．任務(wù)要求：執(zhí)行元件：氣動(dòng)氣缸；運(yùn)動(dòng)方式：直角坐標(biāo)；控制方式：PLC控制；控制要求：位置控制；主要設(shè)計(jì)參數(shù)參數(shù)：氣缸工作行程——800mm；運(yùn)動(dòng)負(fù)載質(zhì)量——100kg；移動(dòng)速度控制——3m/min.3．具體步驟如下：（1）先根據(jù)參考資料，確定合適地設(shè)計(jì)方案.（2）通過(guò)計(jì)算、分析設(shè)計(jì)執(zhí)行元件地參數(shù)：氣缸地內(nèi)徑、壁厚，活塞桿地直徑，耗氣量地計(jì)算，驗(yàn)算設(shè)計(jì)結(jié)果，導(dǎo)向裝置地設(shè)計(jì)，驅(qū)動(dòng)元件地選擇，管路設(shè)計(jì)，底座地設(shè)計(jì).xHAQX74J0X（3）根據(jù)動(dòng)力和總體參數(shù)地選擇和計(jì)算，進(jìn)行總體設(shè)計(jì)，完成機(jī)械系統(tǒng)地主要部件圖.（4）應(yīng)用啟動(dòng)原理圖，設(shè)計(jì)控制電路，編寫(xiě)控制程序，繪制電氣控制電路原理圖.1/34個(gè)人收集整理僅供參考學(xué)習(xí)方案一：1.機(jī)身圖2/34個(gè)人收集整理僅供參考學(xué)習(xí)方案二：1.垂直臂圖參閱各種氣壓設(shè)計(jì)書(shū)籍和論文，對(duì)照設(shè)計(jì)任務(wù)要求，并通過(guò)對(duì)以前學(xué)習(xí)過(guò)地課程進(jìn)行綜合考慮，設(shè)計(jì)出地氣動(dòng)機(jī)械手地示意圖如圖1，選用品質(zhì)精良地氣動(dòng)元件組合而成，為直角坐標(biāo)式機(jī)械手結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)2個(gè)自由度，由機(jī)身、水平臂、豎直臂、3/34個(gè)人收集整理僅供參考學(xué)習(xí)夾緊手組成，可以完成水平臂地伸縮、豎直臂地升降以及抓取等動(dòng)作，可以方便地通過(guò)節(jié)流閥調(diào)節(jié)合適地執(zhí)行元件地速度，2個(gè)氣缸控制，即橫向移動(dòng)氣缸和縱向移動(dòng)氣缸，其控制系統(tǒng)采用目前控制領(lǐng)域應(yīng)用比較普遍、性能優(yōu)越地PLC，根據(jù)需要選用西門(mén)子公司地S7200型PLC由于該系統(tǒng)要求該氣動(dòng)機(jī)械手地動(dòng)作邏輯順序?yàn)椋荷禋飧?下降——抓取工件——升降氣缸1上升——?dú)飧?左移——?dú)飧?下降——卸載工件，完成一次物料地搬運(yùn).Zzz6ZB2Ltk在設(shè)計(jì)計(jì)算時(shí)發(fā)現(xiàn)，如用方案一，則橫向氣缸活塞桿會(huì)承受很大地彎矩，影響裝置地使用壽命，而且浪費(fèi)原材料，其中導(dǎo)軌分擔(dān)了縱向活塞地重力，故在設(shè)計(jì)時(shí)可視作橫向氣缸只受軸向力，本方案地機(jī)械設(shè)計(jì)中重在氣缸地設(shè)計(jì)，氣缸1地作用是實(shí)現(xiàn)物料地橫向移動(dòng)，氣缸2地作用，以達(dá)到動(dòng)作靈活、運(yùn)動(dòng)速度高、節(jié)約材料和動(dòng)力，同時(shí)減少運(yùn)動(dòng)地沖擊，二是要有足夠地剛度以保證運(yùn)動(dòng)精度和定位精度rqyn14ZNXI氣缸地設(shè)計(jì)流程圖如圖3所示圖3 氣缸設(shè)計(jì)流程圖氣缸按供油方向分，靠，活塞地正反向運(yùn)動(dòng)均靠液壓，有外力使活塞反向運(yùn)動(dòng)，而雙作用單活塞氣缸在壓縮空氣地驅(qū)動(dòng)下可以像兩個(gè)方向運(yùn)動(dòng)但兩個(gè)方向地輸出力不同，所以該方案采用雙作用單活塞缸.4/34個(gè)人收集整理僅供參考學(xué)習(xí)EmxvxOtOco設(shè)計(jì)及計(jì)算 結(jié)果縱向氣缸地設(shè)計(jì)計(jì)算與校核:由設(shè)計(jì)任務(wù)可以知道，要驅(qū)動(dòng)地負(fù)載大小位100Kg，考慮到氣缸未加載時(shí)實(shí)際所能輸出地力，受氣缸活塞和缸筒之間地摩擦、活塞桿與前氣缸之間地摩擦力地影響，常用到負(fù)載率 β：由《液壓與氣壓傳動(dòng)技術(shù)》表111：運(yùn)動(dòng)速度v=3m/min=50mm/s，取β=，所以實(shí)際液壓缸地負(fù)載大小為：F=F0/β=氣缸內(nèi)徑地確定F=D=????=106=D=80mm5/34810121620253240506380（90）100（110）125（140）160（180）200（220）250320400500630個(gè)人收集整理僅供參考學(xué)習(xí)F—?dú)飧椎剌敵隼；P—?dú)飧椎毓ぷ鲏毫a按照GB/T23481993標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行圓整，取D=80mm氣缸缸徑尺寸系列活塞桿直徑地確定由d=估取活塞桿直徑d=25mmd=25mmS=886mm缸筒長(zhǎng)度地確定缸筒長(zhǎng)度S=L+B+30L為活塞行程；B為活塞厚度活塞厚度B=(~)D=80=56mm由于氣缸地行程L=800mm,所以S=L+B+30=886mm導(dǎo)向套滑動(dòng)面長(zhǎng)度A:一般導(dǎo)向套滑動(dòng)面長(zhǎng)度A，在D80mm時(shí)，可取A=(~)D；在D80mm時(shí),可取A=(~)d.A=25mm所以A=25mm最小導(dǎo)向長(zhǎng)度H：根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，當(dāng)氣缸地最大行程為L(zhǎng)，缸筒直徑為D，最小導(dǎo)向長(zhǎng)度為：H6/34個(gè)人收集整理僅供參考學(xué)習(xí)≥20+2?? ??≥800代入數(shù)據(jù)即最小導(dǎo)向長(zhǎng)度H2080+2=80mml=9611
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