搬運(yùn)機(jī)械手及其控制系統(tǒng)畢業(yè)論文-文庫吧資料
2025-06-29 15:19本頁面
【正文】 查《現(xiàn)代實(shí)用氣動(dòng)技術(shù)》可知安裝方式為固定—固定形式 故取m=， 將數(shù)值代入上式得實(shí)心桿得。由機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)第四卷可知活塞桿穩(wěn)定性條件如下。 ==其中取=2mmm則缸筒外徑為=44mm 為了盡量擴(kuò)大工作范圍，伸縮距離應(yīng)盡量擴(kuò)大即s=200mm： 活塞桿穩(wěn)定性的校核計(jì)算根據(jù)設(shè)計(jì)手冊(cè)公式可知當(dāng)活塞桿長度L10d時(shí)，所以要校核桿的穩(wěn)定性。由公式= 式中 ————表示活塞桿拉力N—————表示活塞桿的推力，ND——————表示活塞直徑， mmd——————表示活塞桿直徑 ，mmP——————表示氣缸工作的阻力，得= == 缸筒壁厚和外徑的設(shè)計(jì)計(jì)算 由于缸筒筒璧直接承受壓力，必須需要一定的厚度，由于一般情況下根據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》氣缸缸筒壁厚與內(nèi)徑之比小于或等于1:10，所以氣缸壁厚可按薄壁缸公式來計(jì)算。第四章 伸縮氣缸的計(jì)算選型第四章 伸縮氣缸的計(jì)算選型 伸縮氣缸的設(shè)計(jì) . 1 氣缸的內(nèi)徑和活塞桿的直徑的確定 根據(jù)課題設(shè)計(jì)要求，結(jié)合末端執(zhí)行器的尺寸結(jié)構(gòu)，采用單活塞雙作用氣缸，初步確定氣缸的內(nèi)徑為。 以上式中————表示氣缸所承受的軸向負(fù)載 ，N————表示氣缸的壓桿穩(wěn)定極限力 ， N ————表示氣缸的壓桿穩(wěn)定性安全系數(shù)，通常情況一般取=2~6由于氣缸的壓桿穩(wěn)定極限力與缸的安裝形式活塞桿直徑及行程等等有關(guān)，所以根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)公式可知。氣缸承受的軸向負(fù)載當(dāng)達(dá)到極限值以后，即使有很小的干擾力便會(huì)使桿產(chǎn)生彎曲變形，從而導(dǎo)致氣缸不能進(jìn)行正常的工作。為了擴(kuò)大搬運(yùn)機(jī)械手的工作范圍，臂伸距離盡量擴(kuò)大，初步估計(jì)l=75mm。 D——————表示氣缸的內(nèi)徑 mm ——————表示氣缸實(shí)驗(yàn)的壓力，[]——————表示 缸筒璧材料的許用壓力缸筒材料先按鑄鋁合金ZL106其中[]=3MPa。3．由于缸筒筒璧直接承受空氣壓力，所以必須需要一定的厚度，通常情況一般的氣缸缸筒壁厚與內(nèi)徑之比應(yīng)小于或等于1:10，所以氣缸壁厚可按以下薄壁缸公式來計(jì)算。 其中=N=100N D=== 查機(jī)現(xiàn)代實(shí)用氣動(dòng)技術(shù)圓整，得D=25mm標(biāo)準(zhǔn)氣缸直徑，由=~，可得活塞桿直徑。求得氣缸的松開力和夾緊力由此 =；=對(duì)于氣缸動(dòng)態(tài)參數(shù)的要求較高時(shí)，一般情況取=~，因此該課題要求一般取=~，所以此處取=。由于其單活塞作用缸一側(cè)有活塞桿，所以壓縮空氣作用在活塞兩側(cè)的有效的面積不再相等，活塞上行是產(chǎn)夾緊的力，活塞下行時(shí)產(chǎn)生松開的力。則=1+=1+0=1,所以==50N所以夾持工件時(shí)所需要的夾緊氣缸的驅(qū)動(dòng)力約為50N第三章 上下移動(dòng)氣缸的選型計(jì)算 第三章 上下移動(dòng)氣缸的選型計(jì)算 上下移動(dòng)缸的計(jì)算確定 由《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)第四卷》 取氣缸工作壓力約為=， 氣缸內(nèi)徑D和活塞桿直徑d的確定。有上圖可知c=15mm b=40mm 176。1 根據(jù)夾持工件的質(zhì)量G及方位計(jì)算手指能夠把工件夾緊的夾緊力N粗略為N（~）G10N。4 還需要解決元件的匹配規(guī)則和知識(shí)的獲取及其表達(dá)形式等等問題。2 各執(zhí)行部件的運(yùn)動(dòng)要協(xié)調(diào)穩(wěn)定精度要達(dá)到一定的精度的問題。據(jù)一系列現(xiàn)象證據(jù)表明，今后機(jī)械手將在醫(yī)療、保健、生物技術(shù)和產(chǎn)業(yè)、教育、救災(zāi)、海洋開發(fā)、機(jī)器維修、交通運(yùn)輸和農(nóng)業(yè)水產(chǎn)等等各領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。在國防軍事、醫(yī)療衛(wèi)生、食品加工、生活服務(wù)等領(lǐng)域機(jī)械手的應(yīng)用也越來越多。已經(jīng)從傳統(tǒng)的汽車的制造領(lǐng)域向非制造領(lǐng)域延伸。如今我國正從一個(gè)“制造型大國”向“制造型強(qiáng)國”邁進(jìn)，中國的制造業(yè)正在面臨著與國際接軌、世界接軌、參與國際分工的巨大工作和挑戰(zhàn)當(dāng)中，對(duì)我國工業(yè)自動(dòng)化的提高迫在眉睫，中國政府務(wù)必會(huì)加大對(duì)機(jī)器人的資金投入和政策支持，將會(huì)給機(jī)械手產(chǎn)業(yè)發(fā)展注入新的動(dòng)力和活力。自從第七個(gè)五年計(jì)劃的開始，我國政府將工業(yè)機(jī)器人的發(fā)展列入其中并作為重點(diǎn)項(xiàng)目，并且為此項(xiàng)目投入大量的人力物力，研究開發(fā)并且制造了一系列的工業(yè)機(jī)器人，有由北京機(jī)械自動(dòng)化研究所設(shè)計(jì)制造的噴涂機(jī)器人，廣州機(jī)床研究所和北京機(jī)床研究所合作設(shè)計(jì)制造的點(diǎn)焊機(jī)器人，大連機(jī)床研究所設(shè)計(jì)制造的氬弧焊機(jī)器人等等。我國的工業(yè)機(jī)械手的研究研發(fā)開發(fā)始于20世紀(jì)70年代左右。因此不少球面坐標(biāo)式機(jī)械手就是在這個(gè)基礎(chǔ)上發(fā)展設(shè)計(jì)起來的；普曼公司專門生產(chǎn)工業(yè)用機(jī)械手，聯(lián)邦德國機(jī)器制造業(yè)是從1970年開始應(yīng)用制造機(jī)械手的，主要用于工廠的起重運(yùn)輸、焊接和設(shè)備的上下料等工廠作業(yè)：聯(lián)邦德國K公司還生產(chǎn)過一種點(diǎn)焊式的機(jī)械手，采用關(guān)節(jié)式結(jié)構(gòu)和PLC等程序控制；日本是工業(yè)機(jī)器人發(fā)展最快最先進(jìn)的，應(yīng)用國家也是最多的國家，自1969年從美國引進(jìn)兩種典型工業(yè)機(jī)械手后，開始大力發(fā)張從事機(jī)械手的研究工作，目前已經(jīng)成為世界上工業(yè)機(jī)械手最發(fā)達(dá)應(yīng)用最多的國家之一。它的結(jié)構(gòu)簡單：機(jī)體上安裝一個(gè)回轉(zhuǎn)的長臂，機(jī)械手端部裝有電磁鐵的工件抓放機(jī)構(gòu)，控制系統(tǒng)是示教型的；至到1962年，美國聯(lián)合控制公司在上述方案的基礎(chǔ)上進(jìn)一步改進(jìn)設(shè)計(jì)，又試制成一臺(tái)新型的數(shù)控示教再現(xiàn)型機(jī)械手。在應(yīng)用專業(yè)機(jī)械手的同時(shí)，相應(yīng)的發(fā)展通用機(jī)械手，研制出示教式機(jī)械手工業(yè)機(jī)械手是在第二次世界大戰(zhàn)中發(fā)展起來的，開始于40年代的美國橡樹嶺國家實(shí)驗(yàn)室的搬運(yùn)核原料的遙控機(jī)械操作手研究，它是一種舊式的主從型的控制系統(tǒng)。主要特點(diǎn)是設(shè)定點(diǎn)是無限的，整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程都要在PLC控制之下。目前大多使用的專用機(jī)械手和通用的機(jī)械手均屬于點(diǎn)位控制。
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