液壓機械手的設(shè)計畢業(yè)論文-文庫吧資料
2025-07-01 23:05本頁面
【正文】 （有時是活塞中心）至前支承中心的距離。由于本設(shè)計中的機械手屬于小型機械手，故選雙導(dǎo)桿導(dǎo)向裝置[9]。機械手導(dǎo)向裝置中主要有雙導(dǎo)桿式，導(dǎo)軌式，花鍵軸式等幾種分類。 導(dǎo)向部分設(shè)計計算導(dǎo)向部分就是在液壓缸運動過程中起支承和導(dǎo)向作用的一個動力部件。手臂伸縮機構(gòu)設(shè)計要求：手臂部伸縮結(jié)構(gòu)（簡稱手臂）是機械手的主要執(zhí)行部分，它的作用是支承手腕及抓取機構(gòu)（包括被抓取的工件或刀具），不過有時其它一些裝置，比如傳動機構(gòu)或驅(qū)動裝置也安裝在手臂上。20mm，材質(zhì)為45鋼，尺寸如圖所示： 拉桿圖m=ρV==(kg)（5）前支撐板質(zhì)量設(shè)其質(zhì)量為m，材質(zhì)為HT250，其尺寸如圖所示： 前支撐板圖m=ρV=(kg)（6）軸套質(zhì)量設(shè)其質(zhì)量為m，材質(zhì)為銅，其尺寸如圖所示： 軸套圖m=ρV==(kg)（7）油缸質(zhì)量設(shè)油缸質(zhì)量為mm=+=(kg)（8）后支撐板質(zhì)量設(shè)其質(zhì)量為m，材質(zhì)為HT250，其尺寸如圖所示： 后支撐板圖m=ρV=(kg)（9）平衡桿質(zhì)量平衡桿2個，設(shè)總質(zhì)量為m，材質(zhì)為Q235A，其尺寸如圖所示： 平衡桿圖m=ρV=(kg)所以手抓旋轉(zhuǎn)部分總質(zhì)量為M=刀具質(zhì)量m+手抓部分總質(zhì)量，即：M=m+m+m+m+m+m+m+m+m+m=10+++++++++=(kg)所以手抓旋轉(zhuǎn)部分總重量G；G=Mg==(N) 手臂伸縮機構(gòu)設(shè)計計算手臂伸縮機構(gòu)是機械手的主要執(zhí)行部件，是機械手的一個重要組成部分。（1）V型塊質(zhì)量設(shè)V型塊的質(zhì)量為，厚度為60mm，材質(zhì)為30鋼，ρ=kg/m179。取拉桿行程為30mm，故取油缸活塞桿行程為30mm[9]。=(N)液壓傳動密封性好，性能穩(wěn)定，一般效率比較高，,工作壓力P=。sin30176。+amp。sinamp。=30176。我們在這里取其中最大重量M=10Kg，可得： G=Mg () G=Mg=10=98(N)（2）夾緊油缸的計算由于手指時在水平位置上夾持垂直放置的刀具，為了便于定位和放置，因此取夾持力為N，刀具與手抓間的摩擦力為f，手抓能抓起工件需滿足條件f=G，經(jīng)查機械手冊可知鋼與鋼之間的摩擦系數(shù)=，所以f=G=N ()N=G/=98/=(N)b=90，c=30，amp。=(mm)，因此拉桿滑動行程S=SS=(mm), 取行程為30mm，所以X取40mm。為使手爪準(zhǔn)確抓取刀具，選取手爪最大張角為10176。手指的開閉角應(yīng)保證工件順利進入或脫落，在需要夾持不同的刀具直徑尺寸時應(yīng)按最大直徑的刀具考慮。因此，必須要求抓取機構(gòu)具有足夠的強度和剛度，以防止機械手抓取機構(gòu)變形、彎曲或折斷。（2）具有一定的定位精度為了使手指和被夾持刀具保持準(zhǔn)確的相對位置，必須根據(jù)被夾持刀具的形狀選擇相應(yīng)得手指結(jié)構(gòu)，并進行定位精度計算。夾持力的大小與被夾持工件或刀具的重量、重心位置以及夾持方位有關(guān)。 機械手的控制方案選擇點位控制的運動為空間點到點之間的移動，只能控制運動過程中幾個點的位置，不能控制其運動軌跡，但它相對連續(xù)控制較簡單，而且專用機械手本身不需要連續(xù)控制，只要能準(zhǔn)確定位幾個點即可，因此在本設(shè)計中，采用點位控制。它同樣存在缺點，需要配備壓力源，系統(tǒng)復(fù)雜，且不易維修。因此在本設(shè)計中采用圓柱坐標(biāo)式[14]。 機械手的坐標(biāo)形式選擇直角坐標(biāo)式結(jié)構(gòu)簡單，直觀性強，但需空間范圍大，工作范圍小，靈活性差；圓柱坐標(biāo)式占地面積小而活動范圍大，結(jié)構(gòu)比較簡單，并且能達到較高的定位精度，因而廣泛采用。 手部結(jié)構(gòu)圖 整體結(jié)構(gòu)設(shè)計機械手執(zhí)行結(jié)構(gòu)共分手部和手臂兩部分，其中手部主要完成抓取與送放動作，而手臂則需要執(zhí)行伸縮，升降，旋轉(zhuǎn)等任務(wù)。 機械手的結(jié)構(gòu)方案設(shè)計 手部由于刀具為圓柱刀柄，故應(yīng)采用夾鉗式抓取機構(gòu)，因此選擇了回轉(zhuǎn)型外卡式手爪，它可以抓取各種形狀的工件。 多關(guān)節(jié)式2 總體方案設(shè)計 機械手的設(shè)計參數(shù)刀具重量：2—10公斤自由度數(shù)：3個坐標(biāo)形式：圓柱坐標(biāo)驅(qū)動方式：液壓驅(qū)動液壓缸數(shù)目：兩個刀具底部半徑：Φ150mm手指夾持范圍：Φ100mm—Φ200mm 最大工作半徑：1200mm手臂最大中心高：1500mm手臂運動參數(shù)：手臂伸縮范圍 0—500mm 手臂伸縮速度 200mm/s 手臂升降范圍 0—500mm手臂升降速度 100mm/s手臂旋轉(zhuǎn)范圍 0—90゜手臂旋轉(zhuǎn)速度 150mm/s定位方式：手臂伸縮：伸出時由行程開關(guān)適時切斷油路，手臂緩沖，縮回時由行程開關(guān)控制返回終了位置；手臂升降：上升時是靠可調(diào)碰鐵觸動行程開關(guān)而發(fā)信，使電液換向閥變?yōu)椤皁”型滑閥機能，切斷油路而實現(xiàn)緩沖定位，下降時靠油缸端部節(jié)流緩沖，由行程開關(guān)控制終了位置；手臂回轉(zhuǎn)：采用行程節(jié)流閥（雙向使用）減速緩沖，用定位油缸驅(qū)動定位銷而定位。 球坐標(biāo)式 多關(guān)節(jié)式。 圓柱坐標(biāo)式 球坐標(biāo)式。 直角坐標(biāo)式 圓柱坐標(biāo)式。 直角坐標(biāo)式。手臂的伸縮以及手部的抓放運動可稱為主運動；手臂的轉(zhuǎn)動稱為輔助運動。連續(xù)軌跡控制的運動軌跡為空間的任意連續(xù)曲線，其特點是設(shè)定點為無限的，整個移動過程處于控制之下，可以實現(xiàn)平穩(wěn)和準(zhǔn)確的運動，但控制系統(tǒng)復(fù)雜，故目前應(yīng)用不多[12]。點位控制的運動為空間點到點之間的移動，只能控制運動過程中幾個點的位置，不能控制其運動軌跡。特點是結(jié)構(gòu)簡單，維護和使用方便，缺點是控制響應(yīng)速度比較慢，目前應(yīng)用較少[11]。特點是動作迅速、成本低、結(jié)構(gòu)簡單，缺點是壓力低、潤滑性差、不易
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