【正文】 接影響液壓系統(tǒng)的性能和泄漏量。橫向擴展一下，本人聯(lián)想到深圳沙田海港的集裝箱的起吊手臂，它在空間運行的時候，保證了集裝箱的水平放置，那樣手臂的設計將更加復雜。故在此不做贅述。其缺點是：有壓力和流量損耗，在低速低負荷傳動時效率低，發(fā)熱大。 . （ 4）方向控制回路 在機械手液壓系統(tǒng)中，為了控制各油缸、油馬達的運動方向 和接通或關閉油路，通常采用二位二通、二位三通、二位四通電磁閥和電液動滑閥，由電控系統(tǒng)發(fā)出電信號，控制電磁鐵操縱閥芯換向，使油缸及液壓馬達的油路換向，實現(xiàn)直線往復運動和正反向轉(zhuǎn)動。第二是防止空氣混入系統(tǒng)。 （ 5）手指伸縮油缸 根據(jù)前面的計算選擇雙作用單活塞桿液壓缸，額定壓力是 20Mpa，活塞桿外徑是14mm，缸筒內(nèi)徑為 20 mm.。重量為 10 公斤。查手冊選用軟管接頭 10Ⅰ 2500。 30 液壓泵站的集成配置 液壓泵組采用內(nèi)置置式動力源臥式安裝，電動機立式安裝，液壓泵置于郵箱里，電機安裝在郵箱支架上。（與閥的相對應） 油路板的安裝采用 L 形支架安裝方式。 3. 為了保證工作時在油壓作用下不被擊穿，互不相通的孔道間的最小壁厚不小于 5mm。 集中配置液壓裝置 集中配置型液壓裝置通常是將系統(tǒng)的執(zhí)行裝置安裝在主機上，而將液壓泵及其驅(qū)動電機、輔助元件等獨立安裝在主機之外，即集中設置液壓站。所以本設計中采用的油液為 HM46 號液壓油， （二）選擇油管以及連接方式 由于各類元件多采用 內(nèi)徑為 10，所以在選擇管道的時候，應該采用 10 的油管。各種元件的局部損失，列表如下： 閥的名稱 局部壓力損失，公斤 /厘米 2 單向閥 1~ 24 行程閥 ~2 換向閥 2~3 節(jié)流閥 ~3 調(diào)速閥 3~5 背壓閥 2~3 因此，油泵的工作壓力 P泵 可簡單估算如下： P泵 =（ p+ p??局 ） 公斤 /厘米 2 = 公斤 /厘米 2 2．確定油泵的流量 Q泵 Q泵 =KQ最 大 升 /分 式中 Q最 大 —— 是在系統(tǒng)中同時工作的各個并聯(lián) 油缸以最大速度運動時所需要的總流量，（升 /分）； K—— 考慮系統(tǒng)油液泄漏的系數(shù)，一般取 K=~ 算的： Q最 大 = 升 /分 帶動手部夾緊油缸的流量計算及驅(qū)動泵的要求 （一）夾緊工件時所需的流量 手指夾緊工件時，夾緊缸活塞移動 L=75 毫米，其運動時間 t=（由機械手的動作也派時間得之），所以夾緊活塞移動的平均速度為： ??? =5 厘米 /秒 夾緊缸在 秒時間內(nèi)夾緊工件時， 所需的每分鐘流量 Q 為： Q= 24D? ? = 23 .1 4 1 .4 5 6 04 1 0 0 0? ? ? ?? 升 /分 25 （二）帶動夾緊油缸的油泵的壓力和流量要求 P泵 ? （ p+ p??局 ） (~) 因夾緊缸油路有單向閥，其局部壓力損失取為 公斤 /厘米 2 ， 所以 p泵 為： P泵 =（ +） ? =63 公斤 /厘米 2 因為 Q泵 =KQ最 大 取泄漏系數(shù) K= 所以 Q泵=? = 升 /分 水平伸縮油缸的流量計算及驅(qū)動泵的要求 （一） 油缸的流量的計算 因為活塞兩端的有效工作面積不相等，所以兩邊的流量和速度、驅(qū)動力之間的關系式不一樣。 缺點：密封比較困難，加工復雜，倆端蓋受壓面積大，剛度難以保證，不平衡徑向力較大。 （ 5）油泵出口處接單向閥 其作用有二：第一是保護油泵。但實 21 際上，由于每個油缸所受的負荷不同，漏損和摩擦力不一樣，以及油缸內(nèi)徑的加工誤差，都會造成油缸速度或位置的不同步。當手指夾緊油缸 1帶動重物停在上升位置時，換向閥 2 的電磁鐵線圈全部斷電時，由于順序閥 3 的調(diào)整壓力大于手指參與運動的部件的自重 G所產(chǎn)生的背壓，油缸 1的下腔油液 被封死，因而手臂不會因自重而下降，并鎖緊在任意位置上。本系統(tǒng)是不需要保壓的卸荷回路，所以都采用二位四通電磁閥 M型中位機能的卸荷回路。 平衡臂機械手總體布局方案的確定 圖八 19 上圖所看到的方案是本人了解了各種資料和參考了機械實物所設計的初步方案。 4． 可達到較高的定位精度 目前一般液壓機械手，在速度低于 400 毫米 /秒、抓重較輕時，采用適宜的緩沖措施和定位方式，定位精度可達到 ? 1~? 毫米。各起一定的作用，使機械手的手臂、手腕、手指等能夠完成所需要的運動。手臂在運動時所能克服的摩擦阻力大小，以及夾持式手部夾緊工件時所需保持的握力大小，均與油液的壓力和活塞的有效工作面積有關。設計手臂在這兩個位置時，桿件與水平所成的角度?? 都為 30o 。所以在此次設計中，二自由度已經(jīng)足夠， 沒有必要盲目的加入自由度。因為人的手指、手長、手腕、手臂由十九個關節(jié)所組成，并具有 27 個自由度，而生產(chǎn)實踐中機械手不需要這么多自由度。 我們這次設計主要是針對此機械手，而且還要對機械手的整體布局及工作原理和過程做一些介紹。 本課題研究的主要內(nèi)容及意義 課題 七桿二自由度機械手設計內(nèi)容及基本要求 設計一個機械手，用于工廠機床邊抓取圓棒料和餅類零件，實現(xiàn)從地面到機床卡盤和從機床卡盤到地面的運動。 通用機械手又分簡易型、示教再現(xiàn)型和只能機械手、草中式機械手等幾種。 機械手的分類 一、按 用 途 分 類 1. 專用機械手 專用機械手是專為一定設備服務的，簡單、使用，目前在生產(chǎn)中運用的比較廣泛。它的優(yōu)點是動作確實可開，工作速度高，成本低；缺點是不易于調(diào)整。它的優(yōu)點是氣源方便，維護簡單，成本低。為了使機械手能夠正確的工作，手臂的三個自由讀都需要精確的定位。更為主要的是將機械手和柔性制造系統(tǒng)和柔性制造單元相結(jié)合，從而根本改變目前機械制造系統(tǒng)的人工操作狀態(tài)。 我國的智能機器人和特種機器人在 “86 “ 計劃的支持下，也取得了不少成果。 集成化與系統(tǒng)化 當今機器人技術的另一特點是機器人的應用從單機、單元向系統(tǒng)發(fā)展。在遠程控制中已采用了分布式智能驅(qū)動新技術。 機械結(jié)構 以關節(jié)型為主流， 80 年代發(fā)明的適用于裝配作業(yè)的平面關節(jié)型機器人約占總量的 1/3。 應用簡況 就國內(nèi)機械工業(yè)，鐵路 部門應用機械手的簡況，介紹如下： 熱加工方面的應用 熱加工是高溫、危險的笨重體力勞動，很久以來就要求實現(xiàn)自動化。 1978 年美國 Unimate 公司和斯坦福大學，麻省理工大學聯(lián)合研制一種叫UnnimationViearm 型工業(yè)機械手，裝有小型電子計算機進行控制，用于裝配作業(yè)。第三類是專用機械手，主要負數(shù)于自動機床或自動線上，用以解決機床上下料和工件傳送。 機械手一般分為三類。但是在多傳感器信息融合控制技術、遙控加局部自主系統(tǒng)遙控機器人、智能裝配機器人、機器人化機械等的開發(fā)應用方面則剛剛起步，與國外先進水平差距較大，需要在原有成 7 績的基礎上，有重點地系統(tǒng)攻關，才能形成系統(tǒng)配套可供實用的技術和產(chǎn)品，以期在 “ 十五 ” 后期立于 世界先進行列之中。在我國，社會主義制度的優(yōu)越性決定了機器人能夠充分發(fā)揮其長處。 （ 4）．機器人中的傳感器作用日益重要，除采用傳統(tǒng) 的位置、速度、加速度等傳感器外，裝配、焊接機器人還應用了視覺、力覺等傳感器，而遙控機器人則采用視覺、聲 6 覺、力覺、觸覺等多傳感器的融合技術來進行環(huán)境建模及決策控制；多傳感器融合配置技術在產(chǎn)品化系統(tǒng)中已有成熟應用。 工業(yè)機器人由操作機（機械本體）、控制器、伺服驅(qū)動系統(tǒng)和檢測傳感裝置構成，是一種仿人操作、自動控制、可重復編程、能在三維空間完成各種作業(yè)的機電一體化自動化生產(chǎn)設備。國家級期刊主管單位是國家部門或直屬部門。一般來說，學術論文具有論證色彩，或具有論辯色彩。 4) 著錄參考文獻有利于節(jié)省論文篇幅。 1 平衡臂機械手的設計之 PLC 邏輯順序控制和液壓系統(tǒng)設計 目錄 …………………………………………………………………………… 1 Abstract……………………………………………………………………………………………………… .1 摘 要 ................................................................................................................. 1 第 一 章 前 言 ................................................................................................ 4 ...................................................................................................................... 4 .................................................................................................... 4 ................................................................................................. 4 .......................................................................................... 5 ...................................................................................................................... 6 ...................................................................................................................... 6 ............................................................................................................... 7 外機械人發(fā)展趨勢 .......................................................................................... 7 ........................................................................................................ 9 ........................................................................................................ 9 .......................................................................................................11 .........................................................................................11 課題 七桿二自由度機械手設計內(nèi)容及基本要求 .................................................11 ： ................................................................................................11 本次設計的意義 ..................................................................................................11 第 二 章 機械手機械結(jié)構的設計計算 ......................................................... 12 機械手機構的分析與設計 .......................................................................................... 13 .............................................................................................. 13 ............................................