【導讀】工業(yè)機械手是近幾十年發(fā)展起來的一種高科技自動化生產(chǎn)設備。機器人的一個重要分支。它的特點是可通過編程來完成各種預期的作業(yè)任務，在構造和性。能上兼有人和機器各自的優(yōu)點，尤其體現(xiàn)了人的智能和適應性。業(yè)機器人機械手是模仿人。算機技術等科學領域，是一門跨學科綜合技術。度，可用來搬運物體以完成在各個不同環(huán)境中工作。單調(diào)、頻繁的操作中，代替人的工作，具有重要的意義。在機械加工中，沖壓、鑄造、鍛。愈來愈引起人們的重視。各領域有著廣闊的發(fā)展前景。我國也發(fā)射了人造衛(wèi)星，世界范圍內(nèi)工業(yè)機器人的應用掀起了一個高潮，尤其在。日本發(fā)展更為迅猛，它補充了日益短缺的勞動力。在這種情況下，我國于1972開始研究制。器人技術的開發(fā)與研究得到了政府的重視與支持?！捌呶濉逼陂g，國家投入資金，對工業(yè)。一大批科研成果，成功地研制出了一批特種機器人。輪的經(jīng)濟體制改革和技術進步的熱潮。我國的工業(yè)機器人又在實踐中邁出了一大步，先后

　　

【正文】 4）齒頂圓直徑： ? ? ? ? mmmhzd aa * 111 ?????? （ ） ? ? ? ? mmmhzd aa * 222 ?????? （ ） 5）齒根圓直徑： ? ? ? ? mmmchzd af 6 2 **11 ????????? （ ） ? ? ? ? mmmchzd af 3 7 ** 222 ????????? （ ） 驗算： 機電一體化課程設計說明書 18 mmNmmNbFK tA /100/ ???? （ ） 對照表 112可知選用 8級精度是合宜的。 根據(jù)設計任務書要求選用 3 相 6 拍步進電機。 確定各旋轉(zhuǎn)件的角速度 ? 絲桿 = 602 絲桿n? =1125r/min*2? /60=（ ） 確定各旋轉(zhuǎn)件的轉(zhuǎn)動慣量：其中絲桿系效直徑取為 。 J 絲桿 = 324Ld?? =? *78*103 * **103? Kg?m2 （ ） 確定直線傳動件質(zhì)量 ?i im=m螺母 +m連桿 +m導向桿 +m擋塊 +m夾持器 （ ） 其中： m夾持器 =20Kg， m 導向桿 =11Kg 取 ?i im=50Kg 轉(zhuǎn)化到 電機 軸上當量轉(zhuǎn)動慣量 J= 22 )()( ?? ?iK wVwWkJk （ Kg?m2 ） （ ） 式中： Wk— 各旋轉(zhuǎn)件的角速度；（ rad/s ） , Jk— 各旋轉(zhuǎn)件的轉(zhuǎn)動慣量； （ Kg?m2 ） , mi— 各直線運動件的質(zhì)量；（ Kg） , V— 直線運動件的速度；（ m/s） , W電機角速度；（ rad/s） 故 J= J 絲桿 2?????? wW絲桿+ 2? ??????i wVmi =*103? * 2 ??????+30* 2 ?????? =*103? （ ） 確定克服慣性量所需的電機上的扭矩 : 機電一體化課程設計說明書 19 1M =JtW （ N?M） （ ） 式中： J— 電機軸上的當量轉(zhuǎn)動慣量（ Kg?m2 ）； W— 電機的角速度（ rad/s）； t時間，取 t=； 故 M慣 =1*103? *=?M 確定負載扭矩 : mNFLT L ????? （ ） 所以 mNTT Lst ???? 最大靜轉(zhuǎn)矩 mNTMT stS ?????? a x （ ） 選擇電機 由最大 靜轉(zhuǎn)矩，查機械設計手冊 選 90BF004 所選電機技術數(shù)據(jù)如下 ??17 ： 電機技術數(shù)據(jù) 規(guī)格 步距角（ 0 ） 相數(shù) 最大靜轉(zhuǎn)矩（ N m） 最高空載 啟動頻率 步 /s 運行頻率步 /s 電壓 V 電流 A 90BF004 3 2 1500 8000 12 6 表 25 電機外形尺寸 外徑 長度 軸徑 重量 110 181 9 3 機電一體化課程設計說明書 20 表 26 第三章 液壓控制系統(tǒng)的設計與計算 設計方案 (1）滿足工業(yè)機械手動作順序要求；動作順序的各個動作均由控制系統(tǒng)發(fā)訊號控制相應的電磁換向閥按照十六個工布進動作。 （ 2）對回路的要求；回轉(zhuǎn)缸采用齒條缸作為執(zhí)行原件正反方向均采用單向閥調(diào)節(jié)流， （ 3）對手臂升降運動采用單出桿雙作用缸，上升下降均采用單向調(diào)速閥調(diào)速器緩沖定位也是靠 行程開關提前切斷油路來完成，此外為了避免整個手臂因自重而下降在液壓缸下腔油路安裝平衡閥。 采用葉片泵供油，動作順序：從原位開始 —— 升降臂下降 —— 夾持器夾緊 —— 升降臂上升 —— 底座快進回轉(zhuǎn) —— 底座慢進 —— 手腕回轉(zhuǎn) —— 伸縮臂伸出 —— 夾持器松開 ——伸縮臂縮回；待加工完畢后，伸縮臂伸出 —— 夾持器夾緊 —— 伸縮臂縮回 —— 底座快退 (回轉(zhuǎn) )—— 底座慢退 —— 手腕回轉(zhuǎn) —— 升降臂下降 —— 夾持器松開 —— 升降臂上升到原位停止，準備下次循環(huán)。 上述動作均由電控系統(tǒng)發(fā)訊號控制相應的電磁鐵（電磁換向閥），按程序依次步進動作而實現(xiàn)。 壓回路設計 （ 1）夾持器采用單出桿雙作用缸，保證運動過程中不使工件下掉，夾持器夾緊工件后，由液控單向閥對夾緊缸進行鎖緊，使之不受系統(tǒng)壓力波動的影響，保持牢固地夾緊工件。 （ 2）底座回轉(zhuǎn)采用擺動液壓缸，正反方向均采用單向調(diào)速閥調(diào)速。由于回轉(zhuǎn)部分的重量大，回轉(zhuǎn)長度長，因此手臂回轉(zhuǎn)時具有很大的動能。為此，除采用調(diào)速閥的回油節(jié)流閥調(diào)速閥外，還在回油路上安裝行程節(jié)流閥，進行減速緩沖。 （ 3）手臂升降運動采用單出桿雙作用缸，上升和下降均由單向調(diào)速閥回油節(jié)流。因為升降缸為立式，在其液壓缸下腔油路中安裝單向順序閥，避免因整 個手臂運動部分的自重機電一體化課程設計說明書 21 而下降，起支撐平衡作用。 圖 31 液壓系統(tǒng)原理圖 油泵的選擇計算 油泵的選擇計算 考慮到實際工作情況和工業(yè)機械手的實際工作需要，選用 YBX 型限壓式變量葉片泵。 （ 1）確定三個缸的流量 QP: A 升降臂缸： m i 34 LSmQ I ??? ? （ ） B 夾緊缸： LQII ? （ ） C 回轉(zhuǎn)缸： 34 LsmQ I I I ??? ? （ ） IIIP K ?? （ K取 ） ??25 m LKIIIP ?? （ ） 機電一體化課程設計說明書 22 （ 2）確定三個泵的壓力 ?P ： A 升降缸的壓力 aI mPP 2? B 夾緊缸： aII mPP ? C 回轉(zhuǎn)缸： aIII mPP ? ??????? ? PPP I? （ ??P 取 ） ??26 （ ） ??1P 為進油路壓力損失，因此泵的額定壓力可?。? aMPP )( ???? （ ） （ 3）選擇油泵的具體型號為 YBX16,該油泵的具體技術規(guī)格見下表 排量調(diào)節(jié) 額定壓力 壓力調(diào)節(jié) 額定轉(zhuǎn)速 驅(qū)動功率 0~~16 rml ~~ 600~~1500 表 31 油泵技術數(shù)據(jù) 泵驅(qū)動電機的選擇計算 由公式??? PQPP ?? 計算電機功率 ： 其中 p? 為液壓泵的總功率取值為 KWP ?? 查電機產(chǎn)品樣本： 電動機型號較合適的為 Y100L6 型號異步電機額定功率 : KWPp ?