畢業(yè)論文搬運(yùn)機(jī)械手的主體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)(參考版)
2025-06-22 18:40本頁(yè)面
【正文】 進(jìn)一步開(kāi)闊了自己的視野，并從中學(xué)到了很多以前所沒(méi)有接觸到的東西。但由于時(shí)間以及精力的原因，對(duì)于機(jī)械手的升降機(jī)構(gòu)以及回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)只是做了簡(jiǎn)單概要，沒(méi)有詳盡敘述，此為本次設(shè)計(jì)的不足之處。因此本次設(shè)計(jì)要對(duì)液壓缸做主要分析。機(jī)械手爪采用紙形手爪，由驅(qū)動(dòng)液壓缸控制手爪開(kāi)合，擺動(dòng)液壓缸控制手爪旋轉(zhuǎn)，橫向手臂由液壓缸驅(qū)動(dòng)其伸縮。螺釘選擇M6的開(kāi)槽盤頭螺釘，,： 8 結(jié) 論關(guān)于本次設(shè)計(jì)搬運(yùn)機(jī)械手的主體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)主要對(duì)手爪，橫向伸縮手臂，液壓驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)以及PLC控制編程等進(jìn)行了一系列論證。 則 所以 經(jīng)過(guò)分析，我們可以將螺釘材料選擇Q235，則查資料得， 可得 則可以計(jì)算螺釘?shù)闹睆? 螺釘?shù)闹睆竭x擇d=8mm.連接螺釘一般為偶數(shù)連接。7 其它機(jī)械部件 螺釘間距t與壓力P之間的關(guān)系工作壓力P（Map）螺釘?shù)拈g距t(mm)——小于150——小于120——小于100——10小于80每個(gè)螺釘在危險(xiǎn)截面上承受的拉力為：工作拉力與殘余預(yù)緊力之和，即 可得計(jì)算結(jié)果如下：，液壓缸工作壓強(qiáng)為P=1Mpa,所以螺釘間距t小于150mm,可先選擇2個(gè)螺釘，則，由此得之，2個(gè)螺釘滿足條件。（5）伸縮臂進(jìn)油路設(shè)置蓄能保壓回路，伸出完全后，進(jìn)油路壓力升高，壓力繼電器發(fā)出電信號(hào)導(dǎo)致?lián)Q向閥通電，泵卸荷，單向閥自動(dòng)關(guān)閉，由蓄能器保壓。手臂縮回時(shí)，回油路設(shè)置調(diào)速閥以完成緩沖作用。為此，除采用調(diào)速閥的回油節(jié)流閥調(diào)速閥外，還在回油路上安裝雙溢流閥，進(jìn)行減速緩沖。（2）底座回轉(zhuǎn)采用擺動(dòng)液壓缸，正反方向均采用單向調(diào)速閥調(diào)速。（1）機(jī)械手爪采用單出桿雙作用缸，保證運(yùn)動(dòng)過(guò)程中不使工件下掉，夾持器夾緊工件后，鎖緊回路由先導(dǎo)型順序閥和單向閥組成。（3）緩沖回路伸縮臂處設(shè)置緩沖回路，使用單向節(jié)流閥（4）系統(tǒng)安全可靠性?shī)A緊缸在夾緊工件時(shí)，為防止失電等意外情況，設(shè)置鎖緊保壓回路。單泵供油系統(tǒng)以所有液壓缸中需流量最大的來(lái)選擇泵的流量。盡管有的液壓缸是單一速度工作，但也需要進(jìn)行節(jié)流調(diào)速，用以保證液壓缸的平穩(wěn)運(yùn)行。液壓機(jī)械手采用單泵供油，手臂伸縮，手腕回轉(zhuǎn)，夾持動(dòng)作采用并聯(lián)供油，這樣可有效降低系統(tǒng)的供油壓力，此時(shí)為了保證多缸運(yùn)動(dòng)的系統(tǒng)互不干擾，實(shí)現(xiàn)同步或非同步運(yùn)動(dòng)，換向閥采用中位“O”型換向閥。上述動(dòng)作均由電控系統(tǒng)發(fā)訊號(hào)控制相應(yīng)的電磁鐵，按程序依次步進(jìn)動(dòng)作而實(shí)現(xiàn)。伸縮要平穩(wěn)靈活，動(dòng)作快捷，定位準(zhǔn)確，工作協(xié)調(diào)。動(dòng)作順序的各個(gè)動(dòng)作均由電控系統(tǒng)發(fā)訊號(hào)控制相應(yīng)的電磁鐵，按程序依次步進(jìn)動(dòng)作而實(shí)現(xiàn)。各部分均用液壓缸或液壓馬達(dá)驅(qū)動(dòng)與控制。其功能包括橫向手臂伸縮、回轉(zhuǎn)、升降，手腕回轉(zhuǎn)四個(gè)自由度。(1) 的確定① 工件的質(zhì)量m=7Kg②夾持器的質(zhì)量 15kg③伸縮臂的質(zhì)量 50kg其他部件的質(zhì)量 15kg工作機(jī)構(gòu)荷重： = 取=860N(2) 的確定 = (N) (3) 的確定 = (N) 式中：為啟動(dòng)時(shí)間，～=, =總負(fù)載 =860+172+172=1204(N) 取實(shí)際負(fù)載為 =1200伸縮臂液壓缸內(nèi)徑的確定方法與計(jì)算驅(qū)動(dòng)手抓液壓缸方法一樣，通過(guò)計(jì)算可得伸縮臂液壓缸參數(shù)：（1）伸縮長(zhǎng)度：300MM（2）單向伸縮時(shí)間： v=200mm/s（3）液壓缸內(nèi)徑：D=40mm（4）活塞桿直徑：d=20mm（5）缸筒厚度：B=5mm（6）缸底厚度：B=5mm伸縮臂伸縮范圍控制靠行程開(kāi)關(guān)，它用在當(dāng)設(shè)備安裝好后，伸縮桿運(yùn)行到預(yù)定處可以將行程開(kāi)關(guān)壓住，從而壓動(dòng)行程開(kāi)關(guān)使行程開(kāi)關(guān)實(shí)現(xiàn)動(dòng)作，發(fā)出信號(hào)反饋到PLC系統(tǒng)。在程序設(shè)計(jì)中要考慮因故障造成的突然工作中斷，如機(jī)構(gòu)卡死、工件不到位、突然斷電等情況，要設(shè)置報(bào)警裝置。本設(shè)計(jì)中要充分考慮外形設(shè)計(jì)，各調(diào)整環(huán)節(jié)的設(shè)計(jì)要方便人體接近，方便工具的使用。機(jī)械產(chǎn)品的制造成本構(gòu)成中材料費(fèi)、加工費(fèi)占有很大的比重，設(shè)計(jì)時(shí)必須給予充分注意，設(shè)計(jì)時(shí)可盡量采用標(biāo)準(zhǔn)件。因各零部件難以設(shè)計(jì)成相等壽命，所以易磨損的零件要便于更換。（3）壽命的要求產(chǎn)品壽命是產(chǎn)品正常使用時(shí)因磨損而使性能下降在允許范圍內(nèi)而且無(wú)需大修的連續(xù)工作期限。工業(yè)機(jī)械手可自動(dòng)完成預(yù)定工作，從而被廣泛應(yīng)用在自動(dòng)化生產(chǎn)線上，因此要求機(jī)械手工作必須可靠。伸縮要求平穩(wěn)靈活，動(dòng)作快捷，定位準(zhǔn)確，工作協(xié)調(diào)。5機(jī)械手伸縮臂設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)機(jī)械手伸縮臂，底板固定在升降臂上，前端法蘭安裝機(jī)械手，通過(guò)驅(qū)動(dòng)液壓缸的伸縮完成直線伸縮動(dòng)作。6005軸承基本數(shù)據(jù)如下：，當(dāng)量動(dòng)載荷，載荷系數(shù)取1，則，由公式： N為轉(zhuǎn)速，計(jì)算得：，球軸承代公式入得： ，遠(yuǎn)大于軸承額定壽命。兩處均選用深溝球軸承。式中 ——手腕回轉(zhuǎn)時(shí)的總的阻力矩 ——回轉(zhuǎn)液壓缸的工作壓力（Pa） ——缸體內(nèi)孔半徑（m） ——輸出軸半徑（m），設(shè)計(jì)時(shí)按選取 ——?jiǎng)悠瑢挾龋╩）上述動(dòng)力距與壓力的關(guān)系是設(shè)定為低壓腔背壓力等于零。定片與缸體固連，動(dòng)片與轉(zhuǎn)軸固連，當(dāng)液壓油進(jìn)入時(shí)，動(dòng)片帶動(dòng)轉(zhuǎn)軸回轉(zhuǎn)，達(dá)到手腕回轉(zhuǎn)的目的。（2）工件重心偏置所需的偏置力
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