淺談?shì)p型平動(dòng)工業(yè)機(jī)械手的設(shè)計(jì)-資料下載頁(yè)
2025-06-30 06:23本頁(yè)面
【正文】 （25）式中，P為回轉(zhuǎn)液壓缸的工作壓力（MPa）；d為輸出軸與動(dòng)片連接處的直徑（m）；初步設(shè)計(jì)時(shí)按選?。籦為動(dòng)片寬度（m）； 初步確定，動(dòng)片寬度b=50mm，液壓缸工作壓力P=5MPa，輸出軸與動(dòng)片連接處的直徑d=30mm。則回轉(zhuǎn)缸內(nèi)徑為：=115mm 根據(jù)表2選擇液壓缸的內(nèi)徑尺寸為110 mm。根據(jù)實(shí)際情況，回轉(zhuǎn)液壓缸需要螺釘來固定缸蓋和缸體，但是本設(shè)計(jì)中液壓缸壓力不大，所以初步選取螺栓直徑為10mm，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)液壓缸外徑（JB106867），確定回轉(zhuǎn)液壓缸外徑尺寸為146mm。 機(jī)身升降機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)計(jì)算 手臂偏重力矩的計(jì)算 偏重力矩就是手臂懸伸部分的全部零件重量（作用在各自重心上）對(duì)手臂回轉(zhuǎn)中心的靜力矩。最大偏重力矩產(chǎn)生于手臂伸縮缸全部伸出，并夾持額定重量的零件時(shí)，簡(jiǎn)圖如圖9所示。 圖9 手臂偏重力矩分析示意圖 （1） 零件重量為等，其中=100N，對(duì)手抓做粗略估計(jì)為=200N，對(duì)手臂的粗略估計(jì)為=100N。 所以=400N （2）各零件的重心位置到回轉(zhuǎn)軸線的距離為。其中=1000mm，=900mm，=600mm。所以的重心位置距回轉(zhuǎn)重心的距離 （26）所以=850mm。（3）計(jì)算偏重力矩為 升降不自鎖的條件分析計(jì)算 如圖9所示，手臂在的作用下有順時(shí)針方向傾斜的趨勢(shì)，而在立柱導(dǎo)套可阻止手臂傾斜。導(dǎo)套對(duì)升降立柱的作用力如圖示和,根據(jù)升降立柱的力平衡條件可得： =且，所以== （27） 所以， （28）為摩擦系數(shù)，這里可取=則。此式即為升降導(dǎo)向立柱不自鎖的條件。，所以在設(shè)計(jì)中必須考慮立柱導(dǎo)套必須大于272mm。取導(dǎo)套立柱為d=300mm 手臂做升降運(yùn)動(dòng)液壓缸驅(qū)動(dòng)力的計(jì)算驅(qū)動(dòng)力為F，則 （29）（1） 的計(jì)算。 （30） 由要求知，設(shè)定啟動(dòng)或者終止時(shí)間，近似估算為150Kg，將數(shù)據(jù)帶入上式計(jì)算的=（2）摩擦阻力的計(jì)算。 取 所以，當(dāng)液壓缸向上驅(qū)動(dòng)時(shí)，F(xiàn)=1500+1360+1500=4360N 當(dāng)液壓缸向下驅(qū)動(dòng)時(shí)，F(xiàn)=43601500=2860N 升降液壓缸尺寸確定由公式（411）可得升降缸的內(nèi)徑D ==77mm所以，根據(jù)表2 液壓缸的內(nèi)徑系列，選取D為80mm，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)液壓缸外徑系列（JB106867）查處升降缸外徑為95mm?；钊捎谛枰獌?nèi)部鉆孔，所以取d=D/2=40mm。6 液壓回路的設(shè)計(jì)及分析 本設(shè)計(jì)中，都是采用的液壓驅(qū)動(dòng)。具體的液壓回路設(shè)計(jì)如下圖10所示。 圖10 機(jī)械手全體液壓控制回路示意圖選用流量為12L/分的YB12型葉片泵，通過濾油器從油箱中吸取，供應(yīng)給各缸。在油路上串接一單向閥，以防止油液的回流，保證油泵在斷電故障時(shí)，機(jī)械手不會(huì)因重力而造成跌落事故。通過溢流閥可以調(diào)整油泵的供油壓力。各油缸的動(dòng)作順序由四個(gè)二位四通電磁換向閥分別控制。 為防止斷電時(shí)工件從機(jī)械手抓中掉出，必須使2DT電磁閥在斷電時(shí)壓力油從左通路進(jìn)入夾緊缸左腔，使機(jī)械手保持在加緊狀態(tài)。只有當(dāng)2DT通電后才松開。升降油缸安裝4DT電磁閥，斷電時(shí)壓力油進(jìn)入下腔，以防止手臂即工件因自重下落。手臂伸縮缸和回轉(zhuǎn)擺動(dòng)缸屬于水平方向的安裝，不存在脫落問題。專業(yè)機(jī)械手不需要經(jīng)常調(diào)整速度，可選擇適宜的缸徑和流量，從而確定機(jī)械手的速度。機(jī)械手工作時(shí)，多余的壓力從溢流閥返回油箱，當(dāng)機(jī)械手不工作時(shí)，全部油液會(huì)從溢流閥返回油箱，將差生大量熱能，使油溫升高，油質(zhì)變壞，致使機(jī)械手性能下降。因此，利用二位二通換向閥來控制溢流口與油箱聯(lián)通或隔斷。當(dāng)機(jī)械手各油缸都不工作時(shí)，電磁閥1DT通電，使二位二通換向閥打開，時(shí)溢流閥與油箱直接聯(lián)通，油泵供給的油液經(jīng)溢流閥返回油箱，使油泵卸荷，不致發(fā)熱。液壓系統(tǒng)采用單向節(jié)流閥來調(diào)節(jié)油量，以控制機(jī)械手的速度。7 結(jié)論本次畢業(yè)設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)了能實(shí)現(xiàn)了機(jī)械手在上下空間，平面伸縮以及回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的機(jī)構(gòu)。掌握了一定的機(jī)械設(shè)計(jì)方面的基礎(chǔ)，為以后的工作學(xué)習(xí)創(chuàng)造了一定基礎(chǔ)。通過本次的畢業(yè)設(shè)計(jì)，把大學(xué)里所學(xué)的主要的機(jī)械專業(yè)知識(shí)都用到了，把機(jī)械制造，液壓與氣動(dòng)，材料力學(xué)等知識(shí)系統(tǒng)的進(jìn)行了綜合運(yùn)用。提高了我的綜合思考能力。，相對(duì)于通用機(jī)械手，動(dòng)作固定，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，同時(shí)成本低廉，專用性比較高，可實(shí)現(xiàn)車間內(nèi)的一些搬運(yùn)工作。，液壓出力大，且可用電液伺服機(jī)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)連續(xù)控制，使機(jī)械手用途更廣，定位精度一般非常高，在1mm內(nèi)。，抓取一般棒料。必要時(shí)可以更換手抓，抓取箱體等。，只對(duì)搬運(yùn)機(jī)械手的結(jié)構(gòu)和驅(qū)動(dòng)做了系統(tǒng)的計(jì)算設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)中沒有涉及到機(jī)械手的控制問題，對(duì)這方面有點(diǎn)模糊。設(shè)計(jì)難免有不到之處，請(qǐng)老師加以批評(píng)指導(dǎo)。致謝在本論文的設(shè)計(jì)中，自始自終得到了指導(dǎo)老師的精心指導(dǎo)和親切關(guān)懷。導(dǎo)師嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度、嚴(yán)于律己寬以待人的做人風(fēng)范是本人終身學(xué)習(xí)的榜樣。在畢業(yè)設(shè)計(jì)的整個(gè)過程中，牛愛青老師一直給予了悉心的指導(dǎo)與幫助。我在她的教導(dǎo)下取得了很大的進(jìn)步，在此表示由衷的感謝！ 在進(jìn)行機(jī)械手機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程當(dāng)中，對(duì)這四年來給予了我各方面極大支持及鼓勵(lì)機(jī)電學(xué)院老師表示感謝。最后向其他關(guān)心我支持我的老師、朋友、同班同學(xué)一并表示感謝。參考文獻(xiàn)[1] 劉明保 ，[J].河南高等?？茖W(xué)校學(xué)報(bào),[2] 李超，氣動(dòng)通用上下料機(jī)械手的研究與開發(fā)[M].陜西科技大學(xué)，2003[3] 陸祥生 ，[M].中國(guó)鐵道出版社,[4] [M].北京：北京理工大學(xué)出版社,1992[5] [M].機(jī)械工業(yè)出版社,[6] [J].機(jī)械人技術(shù),2001，4[7] [M].液壓氣動(dòng)與密封,1999，4[8] 金茂青，曲忠萍，[M].機(jī)械人技術(shù)與應(yīng)用,2001，2[9] （機(jī)械手）的發(fā)展及應(yīng)用[M].液壓氣動(dòng)與密封,1999，5[10] [M].制造技術(shù)與機(jī)床，2004，6063 [11] 張軍， [M].機(jī)械設(shè)計(jì),；2130[12] 濮良貴，第七版[M].北京：高等教育出版社,[13] ClavelR .Delta,a fast robot wth parallel geometry[M]. on in dustrial robots( ISIR),Sydney,Australia,1988,91100.[14]John ,Introduction to Robotics Mechanics and Control[M],Second Edition,AddisonWesley,Reading,MA,1989.30 / 30
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