【導(dǎo)讀】研究成果的嚴(yán)肅態(tài)度以及向讀者提供有關(guān)信息的出處，正文之后一般應(yīng)列出參考文獻(xiàn)表引文應(yīng)以原始文獻(xiàn)和第一手。所有引用別人的觀點(diǎn)或文字，無(wú)論曾否發(fā)表，無(wú)論是紙質(zhì)或電子版，都必須注明出處或加以注釋。轉(zhuǎn)引文獻(xiàn)資料，應(yīng)如實(shí)說(shuō)明。對(duì)已有學(xué)術(shù)成果的介紹、

　　

【正文】 缺點(diǎn)：密封比較困難，加工復(fù)雜，倆端蓋受壓面積大，剛度難以保證，不平衡徑向力較大。 （ 2）大臂伸縮油缸 由前面計(jì)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。 （ 3）水平伸縮油缸 選擇雙作用單活塞桿活塞式液壓缸，額定壓力是 20Mpa，活塞桿外徑是 14mm，缸筒內(nèi)徑為 20 mm，行程是 125 mm。 （ 4）手腕回轉(zhuǎn)油缸 根據(jù)回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩選擇單葉片式擺動(dòng)液壓缸 ` 。 （ 5）手指伸縮油缸 根據(jù)前面的計(jì)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.。 電 磁 鐵 動(dòng) 作 23 大臂上雙作用單活塞桿式油缸的流量計(jì)算及 驅(qū)動(dòng)泵的要求 （一） 油缸的流量的計(jì)算 因?yàn)榛钊麅啥说挠行Чぷ髅娣e不相等，所以兩邊的流量和速度、驅(qū)動(dòng)力之間的關(guān)系式不一樣。 當(dāng)壓力油輸入有桿腔時(shí)，使活塞以速度 2? 運(yùn)動(dòng)時(shí)，所需輸入油缸的流量 Q2 為： Q2 = 222()40 Dd? ?? 式中 d—— 活塞桿直徑（厘米）； Q2 — — 輸入有桿腔的流量（升 /分）； 2? —— 活塞的移動(dòng)速度（米 /分）。 2? =3 米 /分 算的 Q2 = 升 /分 （二）驅(qū)動(dòng)油缸的油泵的壓力和流量要求 1．確定油泵的工作壓力 P泵 ? p+ p?? 公斤 /厘米 2 式中 P—— 油缸的最大工作壓力 （公斤 /厘米 2 ） p?? —— 壓力油路（即進(jìn)油路）各部分壓力損失之和，其中包括各種元件的局部損失和管道的沿程損失，即 p?? = pp?? ???局 沿 （公斤 /厘米 2 ） 一般液壓機(jī)械手的管路都不很長(zhǎng)，壓力損失主要是通過(guò)各元件的局部壓力損失。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(jiǎn)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(shí)工作的各個(gè)并聯(lián) 油缸以最大速度運(yùn)動(dòng)時(shí)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(dòng)手部夾緊油缸的流量計(jì)算及驅(qū)動(dòng)泵的要求 （一）夾緊工件時(shí)所需的流量 手指夾緊工件時(shí)，夾緊缸活塞移動(dòng) L=75 毫米，其運(yùn)動(dòng)時(shí)間 t=（由機(jī)械手的動(dòng)作也派時(shí)間得之），所以?shī)A緊活塞移動(dòng)的平均速度為： ??? =5 厘米 /秒 夾緊缸在 秒時(shí)間內(nèi)夾緊工件時(shí)， 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(dòng)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?yàn)?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(jì)算及驅(qū)動(dòng)泵的要求 （一） 油缸的流量的計(jì)算 因?yàn)榛钊麅啥说挠行Чぷ髅娣e不相等，所以兩邊的流量和速度、驅(qū)動(dòng)力之間的關(guān)系式不一樣。 當(dāng)壓力油液進(jìn)入無(wú)桿腔的時(shí)候，活塞以速度 1? 運(yùn)動(dòng)，此時(shí)所需輸入油缸的流量Q1 為： Q1 = 2140D? ?= 23 .1 4 1 .4 5 6 04 1 0 0 0? ? ? ?? 升 /分 當(dāng)壓力油液進(jìn)入有桿腔的時(shí)候，活塞以速度 1? 運(yùn)動(dòng)，此時(shí)所需輸入油缸的流量Q2 為： Q2 = 222()40 Dd? ?? 式中 d—— 活塞桿直徑（厘米）； Q2 —— 輸入有桿腔的流量（升 /分）； 2? —— 活塞的移動(dòng)速度（米 /分）。 2? = 米 /分 26 算的 Q2 = 升 /分 （二）驅(qū)動(dòng)油缸的油泵的壓力和流量要求 1．確定油泵的工作壓力 P泵 ? p+ p?? 公斤 /厘米 2 式中 P—— 油缸的最大工作壓力 （公斤 /厘米 2 ） p?? —— 壓力油路（即進(jìn)油路）各部分壓力損失之和，其中包括各種元件的局部損失和管道的沿程損失，即 p?? = pp?? ???局 沿 （公斤 /厘米 2 ） 一般液壓機(jī)械 手的管路都不很長(zhǎng)，壓力損失主要是通過(guò)各元件的局部壓力損失。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~ 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(jiǎn)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 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 27 驅(qū)動(dòng)泵和驅(qū)動(dòng)電機(jī)的選擇 （一）選擇液壓泵 由于各部分缸體對(duì)驅(qū)動(dòng)泵的流量以及工作壓力各不相同，流量總和為 升 /分采用變量泵，查手冊(cè)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）額定壓力為 最高壓力為 7Mpa 壓力調(diào)節(jié)范圍為 ~7Mpa 額定轉(zhuǎn)速 1450 r/min 轉(zhuǎn)速范圍為 600~1800r/min。重量為 10 公斤。 （二）確定油泵的功率 N= 0612pQ?泵 kW 式中 p泵 為油泵的最大工作壓力 （公斤 /厘米 2 ） Q0 是所選油泵的額定流量 （升 /分） ? 為油泵的總效率可取 ? = 算得 N= （三）選擇驅(qū)動(dòng)電機(jī) 根據(jù)驅(qū)動(dòng)油泵的功率 N= 選擇電機(jī)： 電動(dòng)機(jī)型號(hào)為 Y100L2— 4，此電動(dòng)機(jī)的基本技術(shù)參數(shù)為 額定功率為 3kW,轉(zhuǎn)速為1420r/min。 液壓系統(tǒng)控制裝置的計(jì)算選擇 根據(jù)所繪制的液壓原理圖，計(jì)算分析通過(guò)各液壓閥的最高壓力和最大流量，選擇各液壓閥的型號(hào)規(guī)格，列表如下： 序號(hào) 元件名稱 通過(guò)流量（ L/min） 型號(hào)規(guī)格 4 單向閥 24 6 二位四通電磁換向閥 23． 4 24DOB10HTZ 7 節(jié)流閥 20 LDFB10C 8 單向閥 2 28 10 液控單向閥 14 節(jié)流閥 20 LDFB10C 15 單向閥 16 液控單向閥 20 單向閥 20 17 節(jié)流閥 LDFB10C 27 節(jié)流閥 LDFB10C 22 背壓閥 23 節(jié)流閥 LDFB10C 24 單向閥 2 26 液控單向閥 2 29 二位四通電磁換向閥 24DOB10HTZ 28 二位四通電磁換向閥 24DOB10HTZ 18 二位四通電磁換向閥 19 24DOB10HTZ 12 二位四通電磁換向閥 24DOB10HTZ 11 溢流閥 YFB10C 液壓系統(tǒng)輔助裝置的計(jì)算選擇 （一）選擇液壓油 根據(jù)工況選擇野液壓油的品種，由于本設(shè)計(jì)的機(jī)械手多是室內(nèi)固定，且溫度并不是很高，考慮工作壓力，選擇 HM 型油液。 根據(jù)所用的油泵以及工作溫度，選擇使用的黏度，查手冊(cè)，選用 46 號(hào)。所以本設(shè)計(jì)中采用的油液為 HM46 號(hào)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(shí)候，應(yīng)該采用 10 的油管?？紤]部件之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，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(cè)，選用鋼絲編織液壓膠管，內(nèi)徑 10mm ,選用Ⅰ型號(hào)。（ GB/T36831992） 對(duì)于小直徑油管，一般采用管接頭連接，安裝拆卸方便，抗振動(dòng)，密封性好。目前用于軟管連接的主要是軟管接頭。查手冊(cè)選用軟管接頭 10Ⅰ 2500。 29 （三）油箱的選擇及相關(guān)計(jì)算 按使用情況確定油箱的容積 V=α q V油箱的有效容積（ m3） α 經(jīng)驗(yàn)系數(shù)，該系統(tǒng)取 4 q液壓泵的流量（ m3/min） 從而計(jì)算得 V= m3 由于該油箱采用自然冷卻，故油面水平只能達(dá)到油箱高度的 80%，考慮到散熱情況，所以最終選擇油箱為：公稱容量 100 升，外形尺寸為 460， 360， 633， 393， 430，近似油液深度 350，固定孔直徑 14，最小壁厚 3. （四）過(guò)濾器的選用 1．油箱呼吸孔應(yīng)安裝空氣過(guò)濾器，進(jìn)入油箱的空氣都必須經(jīng)過(guò)過(guò)濾，要保證油箱是完全密閉的，所有交換空氣都只經(jīng)過(guò)一個(gè)通氣口，該通氣口上必須安裝空氣過(guò)濾器。 2．新油并不清潔，所以進(jìn)入系統(tǒng)的油液在加到系統(tǒng)之前都應(yīng)該經(jīng)過(guò)一個(gè)高效過(guò)濾器進(jìn)行過(guò)濾 ，在本設(shè)計(jì)中，將過(guò)濾器安裝在泵的進(jìn)油口處。 根據(jù)伊頓 威格士推薦的各類元件清潔度等級(jí)選擇過(guò)濾器，本設(shè)計(jì)中所才用的清潔度為18/16/14，根據(jù)手冊(cè)中所推薦的過(guò)濾精度，采用 10 毫米。 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(jī)上，而將液壓泵及其驅(qū)動(dòng)電機(jī)、輔助元件等獨(dú)立安裝在主機(jī)之外，即集中設(shè)置液壓站。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(dòng)力型和復(fù)合型液壓站倆鐘結(jié)構(gòu)類型。執(zhí)行元件及其操縱閥等散裝在主機(jī)各適當(dāng)位置上的動(dòng)力型液壓站，形態(tài)較為簡(jiǎn)單，它 主要由液壓泵及其驅(qū)動(dòng)電機(jī)，郵箱及其附件、少量必要的控制閥組成，因此經(jīng)常稱做液壓泵站。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(jī)各處的控制閥來(lái)?yè)?dān)當(dāng)。 30 液壓泵站的集成配置 液壓泵組采用內(nèi)置置式動(dòng)力源臥式安裝，電動(dòng)機(jī)立式安裝，液壓泵置于郵箱里，電機(jī)安裝在郵箱支架上。這樣安裝占地面積小，結(jié)構(gòu)緊湊，噪聲低并且便于收集漏油。 泵組和電機(jī)的安裝方式： 液壓控制裝置的集成配置 液壓控制裝置采用無(wú)管 集成，由于選擇的都是版式連接的控制閥，所以采用板式集成，他的優(yōu)點(diǎn)是油路直接做在輔助件上，省去了大量的管件，結(jié)構(gòu)緊湊，組裝方便，外形整齊美觀，安裝靈活，直接安裝在泵站上或者閥架上，油路通道短，壓力損失小。 油路塊的設(shè)計(jì) 1. 油路塊的各平面的銑削和磨削余量不小于 2mm，油路塊上安裝閥的平面表面粗糙度不大于 . 2. 孔道相交處要去毛刺。 3. 為了保證工作時(shí)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。 本設(shè)計(jì)油路塊的材料選擇為 HT200,厚度大于 30mm，最大邊長(zhǎng)小于 400 mm. 由于本設(shè)計(jì)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。并且采用三塊板子，進(jìn)出油用油管連接。 孔道直徑為 10mm。（與閥的相對(duì)應(yīng)） 油路板的安裝采用 L 形支架安裝方式。 各油路板的裝配圖： 油路板 1： 31 油路板 2： 油路板 3： 32 第 五 章 PLC 控制回路的設(shè)計(jì) 電磁鐵動(dòng)作順序 1YA 2YA 3YA 4YA 5YA 6YA 7YA 8YA 9YA 10YA 手指夾緊 + 手腕逆時(shí)回轉(zhuǎn) + + 大臂上升 + + 大臂逆時(shí)回轉(zhuǎn) + + 大臂下降 + + 水平臂伸出 + + 手腕順時(shí)回轉(zhuǎn) + + 手指松開(kāi) + 水平臂縮回 + 大臂順時(shí)回轉(zhuǎn) + 電 磁 鐵 動(dòng) 作 33 電氣控制原理圖 34 35 36 現(xiàn)場(chǎng)器件與 PLC內(nèi)部等效繼電器對(duì)照表 根據(jù)機(jī)械手的動(dòng)作順序表，選定電磁閥、開(kāi)關(guān)等現(xiàn)場(chǎng)器件相對(duì)應(yīng)的 PLC 內(nèi)部等效繼電器的地址編號(hào)，其對(duì)照表如下： 現(xiàn)場(chǎng)器件與 PLC內(nèi)部等效繼電器對(duì)照表 現(xiàn) 場(chǎng) 器 件 內(nèi)部繼電器地址 說(shuō) 明 輸 入 1SB 2SB 1ST 2ST 3ST 4ST 5ST 6ST 7ST 8ST X000 X001 X002 X003 X004 X00