機(jī)械畢業(yè)設(shè)計(jì)-(四自由度)自動(dòng)線通用多關(guān)節(jié)機(jī)械手設(shè)計(jì)(液壓)-工業(yè)機(jī)械手(含)-免費(fèi)閱讀
【正文】 面對(duì)問(wèn)題仔細(xì)揣摩，查閱各方文件資料，也得到老師和同學(xué)的幫助。在升降回路上設(shè)置液壓鎖，提高可靠性和安全性。 系統(tǒng)安全可靠性 手臂升降缸在系統(tǒng)失壓的情況下會(huì)自由下落或超速下行，所以在回路中設(shè)置平衡回路?！ ?．2 液壓回路的選擇 各液壓缸的換向回路 為便于機(jī)械手的自動(dòng)控制，采用可編程控制器進(jìn)行控制，前分析可得系統(tǒng)的壓力和流量都不高，選用電磁換向閥回路，以獲得較好的自動(dòng)化程度和經(jīng)濟(jì)效益。設(shè)計(jì)要求?。?）滿足工業(yè)機(jī)械手動(dòng)作順序要求。反之，輸出軸作順時(shí)針?lè)较蚧剞D(zhuǎn)。這樣就固定了花鍵軸，也就通過(guò)花鍵軸固定了活塞桿。這種結(jié)構(gòu)采用單缸活塞桿，內(nèi)部導(dǎo)向，結(jié)構(gòu)緊湊?！? 機(jī)身設(shè)計(jì) 機(jī)身的基本要求 機(jī)身是機(jī)械手的主體，他是支承手部和臂部，并實(shí)現(xiàn)升降和回轉(zhuǎn)的部件?！?臂部基本結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)常見(jiàn)的手臂伸縮機(jī)構(gòu)有以下幾種： ?。?） 雙導(dǎo)桿手臂伸縮機(jī)構(gòu)； ?。?） 手臂的典型運(yùn)動(dòng)形式有：直線運(yùn)動(dòng)，如手臂的伸縮，升降和橫向移動(dòng)；回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，如手臂的左右擺動(dòng)，上下擺動(dòng)；符合運(yùn)動(dòng)，如直線運(yùn)動(dòng)和回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)組合，兩直線運(yùn)動(dòng)的雙層液壓缸空心結(jié)構(gòu)；?。?） 雙活塞桿液壓缸結(jié)構(gòu)；?。?） 活塞桿和齒輪齒條機(jī)構(gòu)。根據(jù)活塞桿上受力可得： （3）式中: ——活塞桿上的推力，N ——彈簧反作用力，N ——?dú)飧坠ぷ鲿r(shí)的總阻力，N P——?dú)飧坠ぷ鲿r(shí)的壓力，Pa 彈簧反作用按下式計(jì)算: （4） 式中: —— 彈簧剛度，N/mL—— 彈簧預(yù)壓縮量，mS——活塞行程，m d——彈簧鋼絲直徑，m D——彈簧平均直徑，m D——彈 簧外徑，m n —— 彈 簧 有效 圈數(shù) G—— 彈簧 材料剪切模量，一般取G= Pa在設(shè)計(jì)中，必須考慮負(fù)載率幾的影響，則: （5） 由以上分析得單向作用氣缸的直徑: （6） 代入有關(guān)數(shù)據(jù)，可得： 所以： 取D=65mm，由d/D=～， 可得活塞桿直徑:d=(～)D=13～ mm，圓整后，取活塞桿直徑d=32 mm按公式 （7） 有 其中 =120MPa 則 d (41200/120)= 32mm 故活塞桿滿足設(shè)計(jì)要求。因此，在設(shè)計(jì)手部時(shí)，必須力求結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，重量輕，體積小?！ ≡O(shè)計(jì)技術(shù)參數(shù):?。?）抓重:20Kg (夾持式手部) ?。?）自由度數(shù):4個(gè)自由度?。?）座標(biāo)型式:圓柱座標(biāo) （4）最大工作半徑:1600mm ?。?）手臂最大中心高:900mm（6）手臂運(yùn)動(dòng)參數(shù) 伸縮行程：800mm 伸縮速度： 250mm/s 升降行程： 330mm 升降速度： 60mm/s 回轉(zhuǎn)范圍: 180176?！? 可編程序機(jī)械手：控制系統(tǒng)是一個(gè)可變程序控制器?！? 通用機(jī)械手：又稱工業(yè)機(jī)器人?！∈直鄣母鞣N運(yùn)動(dòng)通常用驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)（如液壓缸或者氣缸）和各種傳動(dòng)機(jī)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)，從臂部的受力情況分析，它在工作中既受腕部、手部和工件的靜、動(dòng)載荷，而且自身運(yùn)動(dòng)較為多，受力復(fù)雜。?。?）手部 既直接與工件接觸的部分，一般是回轉(zhuǎn)型或平動(dòng)型（多為回轉(zhuǎn)型，因其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單）。 （1）體積小、重量輕，因此慣性力較小，當(dāng)過(guò)載或停車時(shí)，不會(huì)發(fā)生大的沖擊。工業(yè)生產(chǎn)中經(jīng)常出現(xiàn)的笨重工件的搬運(yùn)和長(zhǎng)期頻繁、單調(diào)的操作，采用機(jī)械手是有效的。液壓機(jī)械手具有快速、高效等優(yōu)點(diǎn)。實(shí)踐證明，工業(yè)機(jī)械手可以代替人手的繁重勞動(dòng)，顯著減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，改善勞動(dòng)條件，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率和自動(dòng)化水平。 1 前言 工業(yè)機(jī)械手是工業(yè)生產(chǎn)的必然產(chǎn)物，它是一種模仿人體上肢的部分功能，按照預(yù)定要求輸送工件或握持工具進(jìn)行操作的自動(dòng)化技術(shù)設(shè)備，對(duì)實(shí)現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)自動(dòng)化，推動(dòng)工業(yè)生產(chǎn)的進(jìn)一步發(fā)展起著重要作用。本機(jī)構(gòu)具有快速、高效等優(yōu)點(diǎn)。 （6）操縱控制簡(jiǎn)便，自動(dòng)化程度高 。 臂部運(yùn)動(dòng)的目的：把手部送到空間運(yùn)動(dòng)范圍內(nèi)任意一點(diǎn)。 3 通用工業(yè)用機(jī)械手：其用途廣泛，可以完成各種工藝作業(yè)。機(jī)械手可按示范操作的程序行程進(jìn)行重復(fù)的再現(xiàn)工作。根據(jù)動(dòng)力源的不同, 工業(yè)機(jī)械手的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)大致可分為液壓、氣動(dòng)、電動(dòng)和機(jī)械驅(qū)動(dòng)等四類。工作時(shí)，一個(gè)手指開(kāi)閉位置以最大變化量稱為開(kāi)閉范圍。此種結(jié)構(gòu)較為簡(jiǎn)單，制造方便。臂部運(yùn)動(dòng)的目的，一般是把手部送達(dá)空間運(yùn)動(dòng)范圍內(nèi)的任意點(diǎn)上，從臂部的受力情況看，它在工作中即直接承受著手部和工件的動(dòng)、靜載荷，而且自身運(yùn)動(dòng)又較多，故受力較復(fù)雜。校核，按公式（7）計(jì)算 有 其中=120MPa則 d (4880/120)= 18mm 故活塞桿滿足設(shè)計(jì)要求。常用的機(jī)身結(jié)構(gòu)有以下幾種：（1） 回轉(zhuǎn)缸置于升降之下的結(jié)構(gòu)?；剞D(zhuǎn)缸的轉(zhuǎn)軸與升降缸的活塞桿是一體的。一般液壓缸筒壁厚與內(nèi)徑之比小于或等于1/10，其壁厚按薄壁筒公式（8）計(jì)算: 式中 —— 缸筒壁厚 mm D——?dú)飧變?nèi)徑 mm P——實(shí)驗(yàn)壓力，取P= 材料為 : ZL3,[] =3MPa 代入己知數(shù)據(jù)，則壁厚為: = =11mm 取=25 mm，則缸筒外徑為:D=150+252 =200 mm。 b— 動(dòng)片寬度 (cm). 代人數(shù)據(jù)得： 滿足設(shè)計(jì)要求 6 驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 驅(qū)
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