畢業(yè)設(shè)計(jì)---液壓機(jī)械手直線運(yùn)動(dòng)液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)-畢業(yè)設(shè)計(jì)(存儲(chǔ)版)
【正文】 上升 SB9 右移 SB10 左移 SB11 夾緊 SB12 放松 SB13 復(fù)位 表 25 輸入、輸出地址分配 15 6. 設(shè)計(jì)程序 整體設(shè)計(jì) 手動(dòng)程序和自動(dòng)程序分別編成相對(duì)獨(dú)立的子程序模塊，通過調(diào)用指令進(jìn)行功能選擇。手動(dòng)控制的程序如圖 27 所示。 27手動(dòng)程序梯形圖 17 3) 下降至下限位，下限位開關(guān)受壓， 接通，移位寄存器右移一位，移位結(jié)果使 置“ 1”（其余為零）， 接通，夾緊動(dòng)作開始，同時(shí) T37 接通，定時(shí)器開始計(jì)時(shí)。 自動(dòng)操作程序中包含了單周或連續(xù)運(yùn)動(dòng)。 圖 28自動(dòng)操作程序控制圖 19 圖 28 輸出顯示程序 20 第三章 機(jī)械手的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 1. 機(jī)械手 工作的分析 機(jī)械手是一種能自 動(dòng)化定位控制并可重新編程序以變動(dòng)的多功能機(jī)器，它有多個(gè)自由度，可用來(lái)搬運(yùn)物體以完成在各個(gè)不同環(huán)境中工作?？刂葡到y(tǒng)的特性是可以使操縱器以一定的速度和精確性進(jìn)行工作。 本次設(shè)計(jì)主要是針對(duì)搬運(yùn)用，而 搬運(yùn)用手爪是指各種夾持裝置，用來(lái)抓取或吸附被搬運(yùn)的物體 。 4. 腰座結(jié)構(gòu)的設(shè) 計(jì) 機(jī)械手的腰座，就是機(jī)械手的回轉(zhuǎn)基座。上、下臂的運(yùn)動(dòng)是通過液壓缸直接控制，手爪的運(yùn)動(dòng)是由液壓缸與一個(gè)鉸鏈機(jī)構(gòu)來(lái)控制。 圖 33機(jī)械手位置控制原理圖 25 8. 機(jī)械手的動(dòng)作示意圖 圖 33 機(jī)械手的動(dòng)作示意圖 26 致 謝 二 個(gè)月時(shí)間的畢業(yè)課題設(shè)計(jì)是我大學(xué)生活中忙碌而又充實(shí)一段時(shí)光 .這里有治學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)而又親切的老師 ,有互相幫助的同學(xué)，更有積極、向上、融洽的學(xué)習(xí)生活氛圍 .短短的時(shí)間里 ,我學(xué)到了很多的東西 .不僅學(xué)到就更多的理論知識(shí) ,擴(kuò)展了知識(shí)面 ,提高了自己的實(shí)際操作能力 ,而且學(xué)會(huì)了如何去學(xué)習(xí)新的知識(shí) ,學(xué)會(huì)了面對(duì)困難和挑戰(zhàn) .學(xué)會(huì)了團(tuán)結(jié)合作 .借此論文之際 ,向 所有幫助、關(guān)心、支持我的 老師、朋友同學(xué)，表達(dá)我最真誠(chéng)的謝意。液壓控制主要是利用電磁閥和液壓缸。要有可靠的定位基準(zhǔn)面和調(diào)整機(jī)構(gòu)。 圖 、手爪的機(jī)械機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖 22 3. 機(jī)械手手臂的設(shè)計(jì) 手臂結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)要求 機(jī)械手的手臂在工作時(shí)，要承受一定的載荷，且其運(yùn)動(dòng)本身具有一定的速度，因此，機(jī) 械手手臂的設(shè)計(jì)需要遵循以下設(shè)計(jì)要求： 1 工作空間的形狀和大小與機(jī)械手手臂的長(zhǎng)度有密切的關(guān)系，因此手臂尺寸設(shè)計(jì)應(yīng)合理，一般滿足其工作空間即可。 工業(yè)機(jī)械手傳輸在末端工具上的力或負(fù)載的感覺到操作者的手中 (動(dòng)力反饋 )“動(dòng)力反饋”的意思是在機(jī)械手臂末端上的力有一小部分反饋到操作柄。本設(shè)計(jì)運(yùn)動(dòng)形式 :前后、上下兩個(gè)自由度運(yùn)動(dòng)，均由液壓伺服系統(tǒng)控 該控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)是可以給操作臂一個(gè)信號(hào)的動(dòng)力反饋系統(tǒng)。當(dāng)選擇單周期操作方式時(shí)， 使 為“ 0”。 7) 下降至下限位，下限位開關(guān)受壓，移位寄存器又右移一位，使 置1(其余為零）， 復(fù)位，機(jī)構(gòu)松開，放下搬運(yùn)零件同時(shí)接通 T38定時(shí)器，定時(shí)器開始計(jì)時(shí)。本例題用定時(shí)器 T37 控制夾緊時(shí)間， T38控制放松時(shí)間。手動(dòng)控制的梯形圖見子程序 O。 輸出共有 6個(gè)開關(guān)量控制信號(hào)：下降電磁閥、上升電磁閥、左移電磁閥、右移電磁閥、夾緊 /松開電磁閥和原位顯示。此種工作方式可使機(jī)械手置原位。為此設(shè)置了一只光電開關(guān)，以檢測(cè)“無(wú) 工件”信號(hào)。當(dāng)某個(gè) 電磁閥線圈通電時(shí)，就一直保持當(dāng)前的機(jī)械動(dòng)作，直到相反動(dòng)作的線圈通電為止?？刂茩C(jī)械手手指夾緊工 產(chǎn)品 ，當(dāng)活塞碰到行程開關(guān) S2時(shí)， 5YA 失電，閥 3 處中位。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)器人己應(yīng)用在汽車制造廠的焊裝線上 .但總的來(lái)看 ,我國(guó)的工業(yè)機(jī)器人技術(shù)及其工程應(yīng)用的水平和國(guó)外比還有一定的距離 ,如 :可靠性低于國(guó)外產(chǎn)品 :機(jī)器人應(yīng)用工程起步較晚 ,應(yīng)用領(lǐng)域窄 ,生產(chǎn)線系統(tǒng)3 技術(shù)與國(guó)外比有差距 ,當(dāng)前我國(guó)的機(jī)器人生產(chǎn)都是應(yīng)用戶的要求 “ 一客戶 ,一次重新設(shè)計(jì) ” ,品種規(guī)格多、批量小、零部件通用化程度低、供貨周期長(zhǎng)、成本也不低 ,而且質(zhì)量、可靠性不穩(wěn)定 .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、模塊化設(shè)計(jì) ,積極推進(jìn)產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程 ,我國(guó)的智能機(jī)器人和特種機(jī)器人在 “863” 計(jì)劃的支持下 ,也取得了不少成果 ,其中最為突出的是 水下機(jī)器人 ,6000m 水下無(wú)纜機(jī)器人的成果居世界領(lǐng)先水平 . 4 第一章 :液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 1. 對(duì)液壓系統(tǒng)的分析 a) 液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)參數(shù) 負(fù)載最大壓力 80KN 上下最大行程 200mm 伸出最大行程 500mm 伸出最大速度 35mm/s 泵工作時(shí)的各缸最高壓力伸縮缸 1 ? ,夾緊缸 2P 4MPa? ,升降缸3P ? . b) 分析 工況 根據(jù)液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)依據(jù) ,對(duì)主機(jī)的工作過程進(jìn)行分析即負(fù)載分析和運(yùn)動(dòng)分析 ,確定負(fù)載和速度在整個(gè)工作循環(huán)過程中得變化規(guī)律 .然后計(jì)算執(zhí)行元件的主要參數(shù) ,以及確定液壓系統(tǒng)的主要參數(shù)即工作壓力和最大流量 . 啟動(dòng)階段 ： FFsGF?? (1) 加速階段 ： FFf m GFF? ? ? (2) 恒速階段 ： FFfGF?? (3) 制動(dòng)階段 ： FFf m GFF? ? ? (4) 式中 為重力 ,若工作中執(zhí)行元件水平放置 ,則 F0G? . sf 為靜摩擦力 , s s nF f F? ? , sf 為靜摩擦系數(shù) ,取 ? , nF 為對(duì)支承面的正壓力 . fF 為動(dòng)摩擦力 f d nF f F? ? , df 為 動(dòng) 摩 擦 系 數(shù) 取 ? . mF 為慣性阻力 , mF mg v t? ?? ??. v? 為速度變化量 , t? 為啟動(dòng)或制動(dòng)時(shí)間 . 5 2. 確定液壓系統(tǒng)的主要參數(shù) a) 根據(jù)機(jī)械手 伸出，上升，夾緊時(shí)的最大壓力 和系統(tǒng)損失壓力 p?? ，確定 系統(tǒng)的最大工作壓力： 1pp = p + Δ = 4 .5 + 0 .5 = 5 ( M Pa )? () b) 液壓缸有效工作面積： 264F m a x 8 1 0A 0 . 0 2 ( )p η 5 1 0 0 . 8 m?? ? ??? () c) 系統(tǒng) 最大流量 max(q ) ： 3 33m a xq A 0. 02 35 10 0. 7 10 / 42( / m in)m axV mLs??? ? ? ? ? ? ? ? () d) 計(jì)算液壓缸的主要結(jié)構(gòu)尺寸 1) 確定 升降 缸的活塞及活塞桿的直徑 升降 缸最大載荷時(shí) ,為 受壓使 產(chǎn)品 下降和提升產(chǎn)品 .其載荷力為 80KN ,工作 在受壓和拉伸狀態(tài) .活塞直徑為 : 1 4 4 0 .0 2 0 .1 6 ( )3 .1 4ADm???? ? ? (式 4) 根據(jù)液壓手冊(cè) ,取標(biāo)準(zhǔn)系列 D ? ,取 / ? , 即活塞桿直徑為 : 10 .7 0 .7 0 .2 0 .1 4 ( )d D m? ? ? ? (式 5) 根據(jù)液壓手冊(cè)標(biāo)準(zhǔn)系列 ,取 ( )dm? 2) 伸縮缸的活塞及活塞桿的直徑 伸縮缸直接控制機(jī)械手臂的伸出和縮回 ,主要承受縱向力 (彎矩 ),軸向力較 小所以對(duì)活塞缸的強(qiáng)度要求較高 ,而對(duì)缸的伸出壓力并不需要很大 . 伸縮缸移動(dòng)最大載荷為其伸出頂緊之時(shí) ,缸的回油流量雖經(jīng)節(jié)流閥 ,但流 量極小 ,故背壓視為零 .
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