【正文】 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(dāng)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。 圖八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(shè)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~。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(guān)。設(shè)計手臂在這兩個位置時，桿件與水平所成的角度都為30。所以在此次設(shè)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(guān)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(shè)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。 課題 七桿二自由度機械手設(shè)計內(nèi)容及基本要求設(shè)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。一、按 用 途 分 類1. 專用機械手 專用機械手是專為一定設(shè)備服務(wù)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。 當(dāng)今機器人技術(shù)的另一特點是機器人的應(yīng)用從單機、單元向系統(tǒng)發(fā)展。最近美國機器人空間技術(shù)公司開發(fā)了Robot Script ，運行于該公司的通用機器人控制器URC的Win NT/95環(huán)境下。驅(qū)動技術(shù) 機械結(jié)構(gòu)就國內(nèi)機械工業(yè)，鐵路 部門應(yīng)用機械手的簡況，介紹如下：熱加工方面的應(yīng)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(xué)，麻省理工大學(xué)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(shù)、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(yīng)用方面則剛剛起步，與國外先進水平差距較大，需要在原有成績的基礎(chǔ)上，有重點地系統(tǒng)攻關(guān)，才能形成系統(tǒng)配套可供實用的技術(shù)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(yīng)用了視覺、力覺等傳感器，而遙控機器人則采用視覺、聲覺、力覺、觸覺等多傳感器的融合技術(shù)來進行環(huán)境建模及決策控制；多傳感器融合配置技術(shù)在產(chǎn)品化系統(tǒng)中已有成熟應(yīng)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(gòu)成，是一種仿人操作、自動控制、可重復(fù)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(shè)備。 平衡臂機械手的設(shè)計之PLC邏輯順序控制和液壓系統(tǒng)設(shè)計目錄 …………………………………………………………………………… 1Abstract……………………………………………………………………………………………………….1摘 要 1第 一 章 前 言 4 4 4 4 5 6 6 7 7 9 9 11 11 課題 七桿二自由度機械手設(shè)計內(nèi)容及基本要求 11： 11 本次設(shè)計的意義 11第 二 章 機械手機械結(jié)構(gòu)的設(shè)計計算 12 機械手機構(gòu)的分析與設(shè)計 12 12 13 13 15第 三 章 平衡臂機械手總體設(shè)計方案 15 機械手總體系統(tǒng)的設(shè)計 15 15 16 16如需要圖紙等資料，聯(lián)系1961660126如需要圖紙等資料，聯(lián)系1961660126如需要圖紙等資料，聯(lián)系1961660126 17 18第 四 章 液壓系統(tǒng)的設(shè)計 18 液壓系統(tǒng)控制回路的比較選擇 18 液壓系統(tǒng)工作原理圖 20 液壓系統(tǒng)執(zhí)行元件的比較選擇 21 22 22 23 24 26 26 27 28 29 29第 五 章 PLC控制回路的設(shè)計 31 31 32 35 PLC與現(xiàn)場器件的實際連接圖 36 37 38結(jié)束語………………………………………………………………………….42參考文獻……………………………………………………………………….43平衡臂機械手的設(shè)計之PLC邏輯順序控制和液壓系統(tǒng)設(shè)計摘要：本次設(shè)計的液壓傳動機械手根據(jù)規(guī)定的動作順序，綜合運用所學(xué)的基本理論、基本知識和相關(guān)的機械設(shè)計專業(yè)知識，完成對機械手的設(shè)計，并繪制必要裝配圖、液壓系統(tǒng)圖、PLC控制系統(tǒng)原理圖。特別適合于多品種、變批量的柔性生產(chǎn)。（5）．虛擬現(xiàn)實技術(shù)在機器人中的作用已從仿真、預(yù)演發(fā)展到用于過程控制，如使遙控機器人操作者產(chǎn)生置身于遠端作業(yè)環(huán)境中的感覺來操縱機器人。它不僅能為我國的經(jīng)濟建設(shè)帶來高度的生產(chǎn)力和巨大的經(jīng)濟效益，而且將為我國的宇宙開發(fā)、海洋開發(fā)、核能利用等新興領(lǐng)域的發(fā)展做出卓越的貢獻。工業(yè)機械手是近代自動控制領(lǐng)域中出現(xiàn)的一項新技術(shù)，并已經(jīng)成為現(xiàn)代機械制造生產(chǎn)系統(tǒng)中的一個重要組成部分。第一類是不需要人工操作的通用機械手。這種機械手在國外稱為Mechanical Hand，它是為主機服務(wù)的，有主機驅(qū)動；除少數(shù)外，工作程序一般是固定的，因此是專用的。到目前為止，日本是工業(yè)機械手發(fā)展最快，應(yīng)用最多的國家。為了實現(xiàn)高效率和工作安全，尤其對于大件、少量、低速和人力所不能勝任的作業(yè)就更加需要采用機械手操作冷加工方面 冷加工方面機械手主要采用于柴油機配件以及軸類、盤類和箱體類等零件單機加工時的上下料和刀具安裝等。 以關(guān)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(guān)節(jié)型機器人約占總量的1/3。 80年代發(fā)展起來的AC伺服驅(qū)動已成為主流驅(qū)動技術(shù)應(yīng)用于工業(yè)機器人中。該語言易學(xué)易用，可用于各種開發(fā)環(huán)境，與大多數(shù)WINDOWS軟件產(chǎn)品兼容。百臺以上的機器人群與微機及周邊設(shè)備和操作人員形成一個大群體。其中最為突出的是水下機器人技術(shù)居世界領(lǐng)先水平，還開發(fā)出直接遙控機器人、雙臂協(xié)調(diào)控制機器人、爬壁機器人、管道機器人等機種:在機器人視覺、力覺、觸覺、聲覺等基礎(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)。機械手主要由執(zhí)行機構(gòu)、驅(qū)動機構(gòu)和控制系統(tǒng)三大部分組成。（3）軀干軀干是安裝手臂、動力源和各種執(zhí)行機構(gòu)的支架。缺點是出力小，體積大。三、控 制 系 統(tǒng)機械手控制的要素，包括工作順序、到達位置、動作時間、運動速度和加減速度等。它一般只能完成一、二種特定的作業(yè)。二、按控制型式分類 點位控制型機械手的運動詭計是空間二個點之間的連接。最大活動半徑 2m 最大活動高度 2m 回轉(zhuǎn)活動范圍 0176。在外型上，我們要解決的問題主要是我們設(shè)計出來的實體要和實物相同或相近。下面按機械手所具有的主運動和輔助運動來分析其自由度。如一圖所示的機械手，其手臂的運動由兩個直線運動和一個回轉(zhuǎn)所組成，即沿X軸的伸縮，沿Z軸的升降和繞Z軸的回轉(zhuǎn)。則Ae長度等于250=125mm，bf長度也為125mm，bC長度等于BC=250=125mm，cc產(chǎn)度等于bcbC=250125=125mm，Bb長度等于BC=250=216mm，所以確定Aa等于Ae+bf+Bb=125+125+216=466mm。手臂做各種運動的速度決定于流入密封油缸中的油掖的容積的多少。 4． 輔助裝置 如油箱、濾油器、蓄能器、管路和管接頭以及壓力表等。若采用電液伺服系統(tǒng)控制，不僅定位精度高，而且可連續(xù)任意定位，適用于高速、重負荷的通用機械手。平衡臂機械手工作時要一個穩(wěn)定的基礎(chǔ)且不需移動，所以該地基設(shè)計為嵌入水泥地里，這樣的平衡性和穩(wěn)定性好。當(dāng)油缸停止運動時，二位四通電磁閥PT相連，使油泵輸出油液經(jīng)二位四通閥流回油箱，油泵卸荷。（2）速度控制回路液壓機械手隔閡總運動速度的控制，主要是改變進入油缸或油馬達的流量Q。為了使油缸盡可能近于同步，除了提高油缸尺寸的精度外，還可采用并聯(lián)調(diào)速同步回路。油泵向系統(tǒng)提供高壓油液，以驅(qū)動油缸運動而做功。（2）大臂伸縮油缸 由前面計算選擇雙作用單活塞桿活塞式液壓缸，額定壓力是25Mpa，活塞桿外徑是60mm，缸筒內(nèi)徑為80mm，行程是500 mm。 當(dāng)壓力油液進入無桿腔的時候，活塞以速度運動，此時所需輸入油缸的流量Q為： Q==當(dāng)壓力油液進入有桿腔的時候，活塞以速度運動，此時所需輸入油缸的流量Q為：Q=式中d——活塞桿直徑（厘米）；Q——輸入有桿腔的流量（升/分）；——活塞的移動速度（米/分）。考慮部件之間的相對運動，選用橡膠軟管，由于該液壓系統(tǒng)為中壓系統(tǒng)，所以采用鋼絲編織液壓膠管，查手冊，選用鋼絲編織液壓膠管，內(nèi)徑10mm ,選用Ⅰ型號。按照操作執(zhí)行元件的液壓控制裝置的安裝位置及液壓站的功能，可以把液壓站分為動力型和復(fù)合型液壓站倆鐘結(jié)構(gòu)類型。本設(shè)計油路塊的材料選擇為HT200,厚度大于30mm，最大邊長小于400 mm.由于本設(shè)計所需要集成的閥較多，以及管道交叉比較多，所以采用整體式油路板。通過這些機設(shè)計，使理論知識與實際相結(jié)合，鞏固和深化了所學(xué)過的專業(yè)理論知識。自學(xué)了許多相關(guān)學(xué)科的內(nèi)容，求教了多位專業(yè)老師，上網(wǎng)和在圖書館查閱大量相關(guān)資料?？椎乐睆綖?0mm。其主要功能是為液壓執(zhí)行元件提供一定壓力和流量的油液，而系統(tǒng)的控制任務(wù)主要由散裝在主機各處的控制閥來擔(dān)當(dāng)。目前用于軟管連接的主要是軟管接頭。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/厘米單向閥1~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可簡單估算如下： P=（p+） 公斤/厘米 =2．確定油泵的流量=KQ 升/分K——考慮系統(tǒng)油液泄漏的系數(shù)，一般取K=~算的：Q=（一）選擇液壓泵由于各部分缸體對驅(qū)動泵的流量以及工作壓力各不相同，查手冊選擇YBX—16，此葉片泵的基本技術(shù)參數(shù)為：排量調(diào)節(jié)范圍為0~16（mL/r）~7Mpa額定轉(zhuǎn)速1450 r