【正文】 在設(shè)計(jì)的過(guò)程中我不斷探索、不斷學(xué)習(xí)和修改。并且采用三塊板子，進(jìn)出油用油管連接。執(zhí)行元件及其操縱閥等散裝在主機(jī)各適當(dāng)位置上的動(dòng)力型液壓站，形態(tài)較為簡(jiǎn)單，它主要由液壓泵及其驅(qū)動(dòng)電機(jī)，郵箱及其附件、少量必要的控制閥組成，因此經(jīng)常稱做液壓泵站。（GB/T36831992）對(duì)于小直徑油管，一般采用管接頭連接，安裝拆卸方便，抗振動(dòng)，密封性好。=算的Q=（二）驅(qū)動(dòng)油缸的油泵的壓力和流量要求1．確定油泵的工作壓力Pp+ 公斤/厘米式中 P——油缸的最大工作壓力 （公斤/厘米） ——壓力油路（即進(jìn)油路）各部分壓力損失之和，其中包括各種元件的局部損失和管道的沿程損失，即 = （公斤/厘米） 一般液壓機(jī)械手的管路都不很長(zhǎng)，壓力損失主要是通過(guò)各元件的局部壓力損失。（3）水平伸縮油缸 選擇雙作用單活塞桿活塞式液壓缸，額定壓力是20Mpa，活塞桿外徑是14mm，缸筒內(nèi)徑為20 mm，行程是125 mm。當(dāng)一旦電動(dòng)機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng)，油泵不再向外供油，系統(tǒng)中原有的高壓油液具有一定的能量，將迫使油泵往反方向轉(zhuǎn)動(dòng)，結(jié)果產(chǎn)生噪音，加速油泵的磨損。當(dāng)要求兩油缸做同步運(yùn)動(dòng)時(shí)，兩個(gè)調(diào)速閥的通過(guò)流量要調(diào)整得相當(dāng)。我設(shè)計(jì)的是采用定量泵，所以利用調(diào)節(jié)節(jié)流閥的通流截面來(lái)改變進(jìn)入油缸或油馬達(dá)的流量。 機(jī)械手為了保證動(dòng)作的先后順序，除了用電器控制系統(tǒng)（如采用行程控制和時(shí)間控制）實(shí)現(xiàn)順序控制外，也可由液壓系統(tǒng)的順序控制回路來(lái)實(shí)現(xiàn)。本次設(shè)計(jì)我們沒(méi)將伸縮油缸和回轉(zhuǎn)油缸放置在同一個(gè)立柱中，因?yàn)槿绻@樣放置，一個(gè)是裝配時(shí)十分不方便，二個(gè)是在機(jī)械手夾持工件進(jìn)行回轉(zhuǎn)時(shí)，回轉(zhuǎn)中心將更加遠(yuǎn)離回轉(zhuǎn)油缸的中心，那樣對(duì)支撐軸的扭矩將增大，且對(duì)立柱的彎曲應(yīng)力更大，機(jī)械手的壽命將縮短。 但是，液壓傳動(dòng)也有其缺點(diǎn)： （1）系統(tǒng)的泄漏難以避免，影響工作效率和系統(tǒng)的工作性能。 機(jī)械手采用液壓傳動(dòng)比較采用氣壓傳動(dòng)有如下特點(diǎn)： 1. 能得到較大的輸出力或力矩 一般要得到20~70公斤/厘米的油液壓力是比較方便的，而通常工廠的壓縮空氣均為4~6公斤/厘米。這種借助于醞釀動(dòng)著的壓力油的容積變化來(lái)傳遞動(dòng)力的液壓傳動(dòng)稱為容積式液壓傳動(dòng)，機(jī)械手的液壓傳動(dòng)系統(tǒng)都是屬于容積式液壓傳動(dòng)。即為大臂升降油缸的行程取l=500mm。這種坐標(biāo)型式的機(jī)械手成為圓柱坐標(biāo)式機(jī)械手。手臂和立柱的運(yùn)動(dòng)成為主運(yùn)動(dòng)，因?yàn)樗鼈兡芨淖冏ト」ぜ诳臻g的位置。在大的方面，一個(gè)機(jī)械手可以分為大臂、小臂和手爪手腕等部分?！?60176?？刂泣c(diǎn)書越多，性能越好。如用來(lái)抓取和傳送工件。機(jī)械手的控制分為點(diǎn)位控制和連續(xù)詭計(jì)控制兩種。尤其空氣的可壓縮性大，很難實(shí)現(xiàn)中間位置的停止，只能用于點(diǎn)位控制，而且潤(rùn)滑性較差，氣壓系統(tǒng)容易生銹。二、驅(qū) 動(dòng) 系 統(tǒng) 驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)主要有四種：液壓驅(qū)動(dòng)、氣體驅(qū)動(dòng)、電氣驅(qū)動(dòng)和機(jī)械驅(qū)動(dòng)。一、執(zhí) 行 機(jī) 構(gòu)（1）手部手部安裝在手臂的前端，手臂的內(nèi)孔裝有傳動(dòng)軸，可把動(dòng)作傳給手腕，以轉(zhuǎn)動(dòng)、伸屈手腕、開閉手指。但是在多傳感器信息融合控制技術(shù)、遙控加局部自主系統(tǒng)遙控機(jī)器人、智能裝配機(jī)器人、機(jī)器人化機(jī)械等的開發(fā)應(yīng)用方面則剛剛起步，與國(guó)外先進(jìn)水平差距較大，需要在原有成績(jī)的基礎(chǔ)上，有重點(diǎn)地系統(tǒng)攻關(guān)，才能形成系統(tǒng)配套可供實(shí)用的技術(shù)和產(chǎn)品，以期在“十五”后期立于世界先進(jìn)行列之中?？鐕?guó)大集團(tuán)的壟斷和全球化的生產(chǎn)將世界眾多廠家的產(chǎn)品聯(lián)接在一起，實(shí)現(xiàn)了標(biāo)準(zhǔn)化、開放化、網(wǎng)絡(luò)化的“虛擬制造”，為工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)化的發(fā)展推波助瀾。網(wǎng)絡(luò)通訊方式新一代的伺服電機(jī)與基于微處理器的智能伺服控制器相結(jié)合已由FANUC等公司開發(fā)并用于工業(yè)機(jī)器人中。應(yīng)3K和汽車、建筑、橋梁等行業(yè)的需求，超大型機(jī)器人應(yīng)運(yùn)而生。進(jìn)而在程序控制、數(shù)字控制等機(jī)床上應(yīng)用，成為設(shè)備的一個(gè)組成部分。但是，目前的機(jī)械手大部分還屬于第一代，主要依靠人工進(jìn)行控制；控制方式為開環(huán)式，沒(méi)有識(shí)別能力；改進(jìn)的方向主要是減低成本和提高精度。機(jī)械手首先是從美國(guó)開始研制的。它是一種獨(dú)立的不附屬于某一主機(jī)的裝置。這種新技術(shù)發(fā)展很快，逐漸成為一門新興的學(xué)科——機(jī)械手工程。我國(guó)的工業(yè)機(jī)器人從80年代“七五”科技攻關(guān)開始起步，在國(guó)家的支持下，通過(guò)“七五”、“八五”科技攻關(guān)，目前已基本掌握了機(jī)器人操作機(jī)的設(shè)計(jì)制造技術(shù)、控制系統(tǒng)硬件和軟件設(shè)計(jì)技術(shù)、運(yùn)動(dòng)學(xué)和軌跡規(guī)劃技術(shù)，生產(chǎn)了部分機(jī)器人關(guān)鍵元器件，開發(fā)出噴漆、弧焊、點(diǎn)焊、裝配、搬運(yùn)等機(jī)器人；其中有130多臺(tái)套噴漆機(jī)器人在二十余家企業(yè)的近30條自動(dòng)噴漆生產(chǎn)線（站）上獲得規(guī)模應(yīng)用，弧焊機(jī)器人已應(yīng)用在汽車制造廠的焊裝線上。（6）．當(dāng)代遙控機(jī)器人系統(tǒng)的發(fā)展特點(diǎn)不是追求全自治系統(tǒng)，而是致力于操作者與機(jī)器人的人機(jī)交互控制，即遙控加局部自主系統(tǒng)構(gòu)成完整的監(jiān)控遙控操作系統(tǒng)，使智能機(jī)器人走出實(shí)驗(yàn)室進(jìn)入實(shí)用化階段。它對(duì)穩(wěn)定、提高產(chǎn)品質(zhì)量，提高生產(chǎn)效率，改善勞動(dòng)條件和產(chǎn)品的快速更新?lián)Q代起著十分重要的作用。機(jī)械手的機(jī)械結(jié)構(gòu)采用油缸、螺桿、導(dǎo)向筒等機(jī)械器件組成；在液壓傳動(dòng)機(jī)構(gòu)中，機(jī)械手的手臂伸縮采用伸縮油缸，手腕回轉(zhuǎn)采用回轉(zhuǎn)油缸，立柱的轉(zhuǎn)動(dòng)采用齒條油缸，機(jī)械手的升降采用升降油缸，立柱的橫移采用橫向移動(dòng)油缸；在PLC控制回路中，采用的PLC類型為FX2N，當(dāng)按下連續(xù)啟動(dòng)后，PLC按指定的程序，通過(guò)控制電磁閥的開關(guān)來(lái)控制機(jī)械手進(jìn)行相應(yīng)的動(dòng)作循環(huán)，當(dāng)按下連續(xù)停止按鈕后，機(jī)械手在完成一個(gè)動(dòng)作循環(huán)后停止運(yùn)動(dòng)。機(jī)器人的種類之多，應(yīng)用之廣，影響之深，是我們始料未及的。（3）．工業(yè)機(jī)器人控制系統(tǒng)向基于PC機(jī)的開放型控制器方向發(fā)展，便于標(biāo)準(zhǔn)化、網(wǎng)絡(luò)化；器件集成度提高，控制柜日見小巧，且采用模塊化結(jié)構(gòu)；大大提高了系統(tǒng)的可靠性、易操作性和可維修性。這是一種誤解。其中最為突出的是水下機(jī)器人，6000米水下無(wú)纜機(jī)器人的成果居世界領(lǐng)先水平，還開發(fā)出直接遙控機(jī)器人、雙臂協(xié)調(diào)控制機(jī)器人、爬壁機(jī)器人、管道機(jī)器人等機(jī)種；在機(jī)器人視覺(jué)、力覺(jué)、觸覺(jué)、聲覺(jué)等基礎(chǔ)技術(shù)的開發(fā)應(yīng)用上開展了不少工作，有了一定的發(fā)展基礎(chǔ)。在我國(guó)，近幾年來(lái)也有較快的發(fā)展，并取得一定的效果，受到機(jī)械工業(yè)和鐵路工業(yè)部門的重視。工業(yè)中采用的鍛造操作機(jī)也屬于這一范疇。同年，美國(guó)機(jī)械鑄造公司也實(shí)驗(yàn)成功一種叫Versatrap機(jī)械手，原意是靈活搬運(yùn)。并逐步發(fā)展成為柔性制造系統(tǒng)FMS（Flexible Manufacturing System）和柔性制造單元FMC(Flexible Manufacturing Cell)中重要的一環(huán)。在普及第一代工業(yè)機(jī)器人的基礎(chǔ)上，第二代工業(yè)機(jī)器人已經(jīng)推廣，成為主流安裝機(jī)型，第三代智能機(jī)器人也占有一定比重(占日本1998年安裝臺(tái)數(shù)的10%，銷售額的36% )。采用基于PC的開放結(jié)構(gòu)的控制系統(tǒng)已成為一股潮流。 在ABB公司的20多個(gè)型號(hào)產(chǎn)品中，采用了通用模塊化語(yǔ)言RAPID。集成化與系統(tǒng)化因此迫切需要解決產(chǎn)業(yè)化前期的關(guān)鍵技術(shù)，對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行全面規(guī)劃，搞好系列化、通用化、?；O(shè)計(jì)，積極推進(jìn)產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程。同時(shí)要提高速度，減少?zèng)_擊，正確定位，以更好地發(fā)揮機(jī)械手的作用。手臂的作用是引導(dǎo)手指準(zhǔn)確得抓住工件，并運(yùn)送到所需要的位置上。氣動(dòng)驅(qū)動(dòng)所采用的元件為氣壓缸、氣馬達(dá)、氣閥等。一般用凸輪連桿機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)規(guī)定的動(dòng)作。更復(fù)雜的機(jī)械手（機(jī)械人）則采用數(shù)字控制系統(tǒng)、小型計(jì)算器或微處理機(jī)控制的系統(tǒng)。它的動(dòng)作程序可以按照工作需要來(lái)改變，大概是采用順序控制系統(tǒng)?？刂品绞椒譃殚_關(guān)式和伺服式兩種。本次設(shè)計(jì)的對(duì)象是湖南省湘潭江麓機(jī)械有限公司所設(shè)計(jì)制造的七桿機(jī)械手，主要是對(duì)此機(jī)械手進(jìn)行實(shí)體改造。第 二 章 平衡臂機(jī)械手機(jī)械結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)計(jì)算 機(jī)械手要像人的手一樣完成各種動(dòng)作是比較困難的。自由度少，通用性越差，但是技術(shù)上容易達(dá)到，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用和維修方便。由圖一計(jì)算其他尺寸：圖中虛線所示位置就是當(dāng)機(jī)械手將工件舉到最高時(shí)候的位置，實(shí)線所示的位置就是機(jī)械手在地面高度抓取工件的位置。壓力油經(jīng)過(guò)管道及一些控制調(diào)節(jié)裝置等進(jìn)入油缸，推動(dòng)活塞桿運(yùn)動(dòng)，從而使手臂作伸縮、升降等運(yùn)動(dòng)，將油液的壓力能又轉(zhuǎn)化成機(jī)械能。 如單向閥、溢流閥、換向閥、節(jié)流閥、調(diào)速閥、減壓閥、順序閥等。 輸出力和運(yùn)動(dòng)速度在一定的油缸結(jié)構(gòu)尺寸下，主要決定于油液的壓力和流量，通過(guò)調(diào)節(jié)相應(yīng)的壓力和流量控制閥，能比較方便地控制輸出功率。該電控系統(tǒng)的步進(jìn)控制環(huán)節(jié)采用步進(jìn)選線器，其步進(jìn)動(dòng)作是在每一步動(dòng)作完成后，使行程開關(guān)的觸點(diǎn)閉合或依據(jù)每一步動(dòng)作的預(yù)設(shè)停留時(shí)間，使時(shí)間繼電器動(dòng)作而發(fā)信，使步進(jìn)器順序“跳步”控制電磁閥的電磁鐵線圈斷通電，使電磁鐵按程序動(dòng)作實(shí)現(xiàn)液壓系統(tǒng)的自動(dòng)控制。因它還能在液壓系統(tǒng)過(guò)載時(shí)被打開，使油液排回油箱，以保證系統(tǒng)的安全，其回路如圖所示： 在機(jī)械手各 油缸不工作的時(shí)候，油泵電機(jī)又不停止工作的情況下，為減少油泵的功率損耗，節(jié)省動(dòng)力，降低系統(tǒng)的發(fā)熱，使油泵在低負(fù)荷下工作，可采用卸荷回路。如圖所示： 1. 油缸 采用了單向順序閥做平衡閥實(shí)現(xiàn)任意位置鎖緊的回路。（3）同步控制回路這個(gè)機(jī)械手，要求以同樣的速度或同樣的位置進(jìn)行動(dòng)作，即實(shí)現(xiàn)同步動(dòng)作。此外，電磁閥由于受到電磁吸力較小的限制，它的流量一般是在63升/分以下。 優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊，軸向尺寸小，重量輕，安裝方便，便于整機(jī)布局，機(jī)械效率高。=3米/分算的Q=（二）驅(qū)動(dòng)油缸的油泵的壓力和流量要求1．確定油泵的工作壓力Pp+ 公斤/厘米式中 P——油缸的最大工作壓力 （公斤/厘米） ——壓力油路（即進(jìn)油路）各部分壓力損失之和，其中包括各種元件的局部損失和管道的沿程損失，即 = （公斤/厘米） 一般液壓機(jī)械手的管路都不很長(zhǎng)，壓力損失主要是通過(guò)各元件的局部壓力損失。根據(jù)所用的油泵以及工作溫度，選擇使用的黏度，查手冊(cè)，選用46號(hào)。根據(jù)伊頓威格士推薦的各類元件清潔度等級(jí)選擇過(guò)濾器，本設(shè)計(jì)中所才用的清潔度為18/16/14，根據(jù)手冊(cè)中所推薦的過(guò)濾精度，采用10毫米。油路塊的設(shè)計(jì)1. 油路塊的各平面的銑削和磨削余量不小于2mm，.2. 孔道相交處要去毛刺。在此次的畢業(yè)設(shè)計(jì)中，我遇到了許多以前從未遇到過(guò)的問(wèn)題，但過(guò)通過(guò)指導(dǎo)教師的指導(dǎo)和我的努力，這些問(wèn)題都得到了較好的解決。參 考 文 獻(xiàn)1 :機(jī)械工業(yè)出版社,2004 2 毛謙德,:機(jī)械工業(yè)出版社,2000 3 孫恒,:高等教育出版社,2001 4 :高等教育出版社,2003 5 :化學(xué)工業(yè)工業(yè)出版社,2004 6 鐘肇新,2005 7 :高等教育出版社,2001 8 :機(jī)械工業(yè)出版社,1980 9 ,1984 10 :機(jī)械工業(yè)出版社,1980 。各油路板的裝配圖：油路板1：油路板2：油路板3：第 五 章 PLC控制回路的設(shè)計(jì)電磁鐵動(dòng)作1