【正文】 衷心感謝我的指 導老師 楊可森 老師， 同時 感謝各位 同學 給與的鼓勵與幫助！ 最后，感謝參與論文評審和答辯的各位專家教授，能在百忙之中抽出時間對我的論文進行評閱和審議！ 謝謝！ 濟南大學畢業(yè)設計 38 附 錄 常用量的名稱、單位、符號、及換算關系表 量的名稱（常用符號） 單位名稱 單位符號 其他表示 換算關系 力；重力 （ F,P,W,G） 牛 [頓。 此外 ，感謝每一位設計小組中的同學，是大家的努力配合和共同協(xié)作才有了 設計的順利完成。這些都是我從書本上無法學習到的，這將會是我受用終身的寶貴財富。 楊可森 老師在百忙之中犧牲自己的休息時間來指導我們 ，為 我們 解答難題、改善結構設計、完善設計細節(jié)、修正設計說明，同時也教 會了 我分析問題和解決問題的方法，引導和鼓勵我多思考、多查閱資料給與設計充分的理論依據?？梢哉f沒有 您的指導 ，我就不可能 順利的完成 畢業(yè)設計。 濟南大學畢業(yè)設計 35 參 考 文 獻 [1] 楊可森 ,艾 長勝 ,侯志堅 .數鏜銑加控工中心自動換刀系統(tǒng)中的機 液機械手 [J].機床與液壓 ,2021,31(3):216217 [2] 李允文 .工業(yè)機械手設計 [M].北京：機械工業(yè)出版社， 1994 [3] 徐世許 .可編程序控制器 [M].合肥 : 中國科學技術大學出版社， 2021 [4] 天津大學 工業(yè)機械手設計基礎 編寫組 . 工業(yè)機械手設計基礎 [M].天津： 天津科學技術出版社， 1980 [5] 趙東輝 ,金長虹 . 基于液壓與控制技術的 機械手的設計與分析 [J].煤礦機械 ,2021,12(8):00700072 [6] 李明 , 栗全慶 . 基于 PLC的液壓搬運機械手設計 [J]. 機床與液壓 ,2021,37(8):099101 [7] 朱梅 . 具有五自由度及張合氣爪的液壓機械手 [J]. 機床與液壓 ,2021,34(1):096097 [8] 李世蓉 . 物流自動化機械手液壓系統(tǒng)設計 [J]. 通用機械 ,2021(5):5758 [9] 王珍喜 . 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Berlin:Springer Verlag,:3141 濟南大學畢業(yè)設計 37 致 謝 能夠在規(guī)定的時間內完成本次畢業(yè)設計，離不開指導老師和同學們的大力幫助。 但是由于自己的能力有限， 設計中還存在很多不完善的地方需要改進。 （ 3） 在設計過程中， 基本 可以熟練地應用有關參考資料、計算圖表、手冊、圖冊和規(guī)范；熟悉有關的國家標準和部頒標準。因此，液壓搬運機械手設計 也為 今后走上工作崗位從事專業(yè)設計 打下了 基礎。除此以外還 對上下料液壓搬運機械手 的液壓驅動 系統(tǒng) 和電氣控制 系統(tǒng)進行 了 一些原理性的設計。 表 液壓 系統(tǒng)動作循環(huán)及電磁鐵動作順序表 動作循環(huán) 手指夾緊 手腕橫移 小臂伸縮 小臂俯仰 大臂俯仰 夾緊YA1 松開YA2 向左YA3 向右YA4 伸出YA5 縮回YA6 上擺YA7 下擺YA8 上擺YA9 下擺YA10 原始位置 + + + + + 卸料動作 手指夾緊（ 60） + + + + + 手腕橫移向左（ 15） + + + + + 小臂上 擺（ 40） + + + + + 大臂下擺（ 40） + + + + + 手指松開（ 25） + + + + + 小臂縮回（ 20） + + + + + 料架轉位（ 45） + + + + + 裝料動作 小臂伸出（ 20） + + + + + 手指夾緊（ 60） + + + + + 大臂上擺（ 50） + + + + + 小臂下擺（ 30） + + + + + 手腕橫移向右（ 15） + + + + + 手指松開（ 25） + + + + + 濟南大學畢業(yè)設計 34 5 結 論 在 當今的工業(yè)生產中 ， 液壓搬運機械手 被廣泛的應用于各個行業(yè)。表中 “ +”號表示電磁閥的電磁鐵線圈通電，“ ”號表示電磁閥的電磁鐵線圈斷電。具體動作順序：原始位置（大手臂豎立、小手臂伸出并處于水平位置、手腕橫移向右、手指松開） —— 手指夾緊（抓住卡盤上的工件） —— 手腕橫移向左（從卡盤上卸下工件） —— 小手臂上擺 —— 大手臂下擺 —— 手指松開（將工件放在料架上） —— 小臂收縮（料架轉工位） ——小臂伸出 —— 手指夾緊（抓住待加工工件） —— 大手臂上擺（ 由料架上取走工件 ） —濟南大學畢業(yè)設計 33 — 小手臂下擺 —— 手腕橫移向右（機械手將工件裝在深孔鏜床的主軸卡盤上） —— 手指松開（原位）。液壓搬運機械手的 手臂上下 仰俯 ， 小臂 伸縮，手腕 左右橫移 ，手指的開閉動作，以及各個動作的時間，都是 由 控制系統(tǒng) 按照預先制定好的程序進行指揮和操縱。 由于液壓搬運 機械手抓取和放置工件的位置都是準確而固定的， 屬于 上下料專用機械手， 因此 可由擋塊，行程開關等來定位，采用起點 和 終點的“兩點控制方式”。這種 控制 方式 的特點是 可達到較高的重復定位精度。 液壓搬運機械手的 運動控制方式有點位控制和連續(xù)控制兩種。因而閉環(huán)控制 系統(tǒng) 的精度和定位時間等控制性能也 要受到 一定 的 限度， 要想 超過閉環(huán)控制系統(tǒng)的控制性能的界限必須采用由最佳控制理論所規(guī)定的控制結構，其中有時 也 采用開環(huán)控制。 通常閉環(huán) 控制 系統(tǒng)的抵抗外部干擾和系統(tǒng)中主要單元的特性變化 的 能力 較 強，而開環(huán)系統(tǒng)較弱。因此，對于 液壓搬運 機械手的控制系統(tǒng)來說，無論多么高級的系統(tǒng)，如果不能 將工件或物料按預先的工作要求傳送到指定位置 ，都是毫無意義的。 液壓搬運 機械手的工 作順序，應達到的位置，如手臂上下 仰俯 ， 小臂 伸縮，手腕 左右橫移 ，手指的開閉動作，以及各個動作的時間，速度等，都是在控制系統(tǒng)的指揮下，通過每一運動部件沿各 運動軌跡 的動作按照預先整定好的程序來實現(xiàn)的。 （ 2） 電機的選取 ssP Q P q nN ??? ? ??? (31) 式中 sP —— 液壓系統(tǒng)供油壓力，取 5 MPa Q —— 液壓泵流量 ? —— 液壓驅動系統(tǒng)效率，取 14505 32 60 ???? KW 根據以上的計算，選定 4 KW， 28 25 / m inn rad? 的異步電動機，型號 Y112M2 油箱 容 積 的計算 油箱容積量與系統(tǒng)的流量有關，其容量的大小可以從散熱角度來設計。 液壓搬運機械手的手指夾緊液壓缸、手腕橫移液壓缸、小臂收縮液壓缸、小臂俯仰液壓缸以及大臂俯仰液壓缸已經在第二章中進行了詳細的進算，這里不再重復計算選型。 參考 [2]知，在液壓搬運 機械手 的液壓驅動系統(tǒng)的設計中主要注意一下幾方面： （ 1） 液壓缸設計 ： 在確保密封性的前提下，盡量選用橡膠與氟化塑料組合的密封件，以減少摩擦阻力，提高液壓缸的壽命 ； （ 2） 定位點的緩沖與制動：因機械手手臂的運動慣量較大，在定位點前要加緩沖與制動機構或縮緊裝置 ； （ 3） 對慣性較大的運動軸和接 近機械手末端的腕部運動軸的液壓缸兩側，最好加設安全保護裝置，防止因碰撞過載損壞機械結構 。若只用一個節(jié)流閥調速時，則進油要按照達到最大允許速度來調節(jié)單向節(jié)流閥的流量，因為當無桿腔進油時，其速度就小于最大允許速度。 同時考慮到，盡管手臂俯仰液壓缸是單一速度工作，但也需要進行節(jié)流調速，以保證液壓缸運動的平穩(wěn)運動。 液壓搬運 機械手 采用單泵供油，手指夾緊、手腕橫移、手臂伸縮以及手臂的俯仰等機構采用并聯(lián)供油，這樣可以有效的降低系統(tǒng)的供油壓力。此液壓動力機構采用直線液壓缸， 用于實現(xiàn)手臂的伸縮升降 和仰俯轉動 以及手腕 的橫移運動 。液壓搬運機械手的電氣控制部分將在第四章表述。 液壓搬運機械手要完成物料 搬運（包括上、下料）的功能，所以選用有限點位控制的程序控制機械手。故 由 216 式計算螺釘或螺栓直徑 1d 如下 ： 01 4 QFd ???? 0QF —— 工作載荷（ N）且 0QF = F —— 液壓缸驅動力 將 驅動力 30328F? N 帶入上式求得 1 4 1 . 3 3 0 3 2 8 2 . 5 1 0 . 06 2 0 0d ?? ? ????? mm 由“液壓元件油口螺紋聯(lián)接尺寸 GB/T28781993”取 M10 螺栓 濟南大學畢業(yè)設計 27 3 液壓 驅動 系統(tǒng)設計 液壓 驅動 技術是 一種比較成熟的技術 ,它具有動力大 ,力 (或力矩 )慣量比大 ,快速響應高 ,易于實現(xiàn)直接驅動等特點 ,適用于承載能力大 的工作場合。取 活塞桿直徑 d=、工作壓力 p=5 MPa，所以 d=45 mm （ 2） 大 臂俯仰液壓缸壁厚及外徑的計算： 大 臂俯仰液壓缸設計成中等壁厚， 中等壁厚：即 16＞ D? ＞ 時 11( 2 .3 [ ] )pD Cp? ????? 濟南大學畢業(yè)設計 26 式中 p—— 液壓缸內工作壓力 ? —— 強度系數（當為無縫鋼管時 ? ＝１） Ｃ —— 計入管壁公差及侵蝕的 附加厚度，一般圓整到標準壁厚值 Ｄ —— 液壓缸內徑（ m） 一般常用缸體材料的許用應力 []? : 鍛鋼 []? =110 120MPa 鑄鐵 []? =60MPa 無縫鋼管 [