搬運(yùn)作用機(jī)械手的應(yīng)用結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

搬運(yùn)作用機(jī)械手的應(yīng)用結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),搬運(yùn)作用機(jī)械手的應(yīng)用結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),搬運(yùn),作用,機(jī)械手,應(yīng)用,利用,運(yùn)用,結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 搬運(yùn)作用機(jī)械手的應(yīng)用結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)專業(yè)：機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè)：機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化答辯人：李洋答辯人：李洋指導(dǎo)老師：王楠指導(dǎo)老師：王楠目 錄CONTENTSPART 01研究背景PART 02機(jī)械手的主要組成部分PART 03液壓系統(tǒng)傳動(dòng)方案的確定PART 04計(jì)算和選擇液壓元件PART 05液壓系統(tǒng)原理圖結(jié)論01PART ONE研究背景搬運(yùn)機(jī)械手的發(fā)展機(jī)械手的研究意義機(jī)械手能模仿人手和臂的某些動(dòng)作功能，用以按固定程序抓取、搬運(yùn)物件或操作工具的自動(dòng)操作裝置，可代替人的繁重勞動(dòng)以實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)的機(jī)械化和自動(dòng)化，能在有害環(huán)境下操作以保護(hù)人身安全，因而廣泛應(yīng)用于機(jī)械制造、冶金、電子、輕工和原子能等部門。機(jī)械手的組成機(jī)械手主要由手部和運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)組成。手部是用來抓持工件（或工具）的部件，根據(jù)被抓持物件的形狀、尺寸、重量、材料和作業(yè)要求而有多種結(jié)構(gòu)形式，如夾持型、托持型和吸附型等02PART TWO機(jī)械手的主要組成部分2 2.1 1三維圖片本次設(shè)計(jì)包括：手部機(jī)構(gòu)，擺動(dòng)缸，回轉(zhuǎn)缸，大臂的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，支小臂液壓缸設(shè)計(jì)，底座設(shè)計(jì)2 2.2 2手部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)2 2.3 3擺動(dòng)缸的選定手腕的旋轉(zhuǎn)部分由擺動(dòng)缸來實(shí)現(xiàn)。由于手抓部位的活塞缸 d=63mm，D=76mm，所以選擇標(biāo)準(zhǔn)擺動(dòng)缸的軸徑45mm，外徑為120mm。2 2.4 4回轉(zhuǎn)缸的設(shè)計(jì)選用標(biāo)準(zhǔn)液壓缸內(nèi)徑D=200鋼筒的材料一般要求有足夠的強(qiáng)度和沖擊韌性，初選45號鋼取液壓缸標(biāo)準(zhǔn)行程60mm鋼筒底部厚度選擇40mm2 2.5 5大臂的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)材料為Q235B的空心方鋼長度 L=1000mm，外邊長 a=100mm,內(nèi)邊長 b=80mm初步擬定大臂俯仰角度為3090，小臂的運(yùn)動(dòng)的范圍-30602 2.6 6支小臂液壓缸的確定支小臂液壓缸的擺動(dòng)角度確定：初步擬定大臂俯仰角度為6090，小臂俯仰角度的范圍為0452 2.7 7支小臂液壓缸的參數(shù)確定內(nèi)徑的確定：可選用標(biāo)準(zhǔn)液壓缸內(nèi)徑D=125mm。外徑及壁厚的確定：選擇標(biāo)準(zhǔn)液壓缸外徑A型146mm活塞桿的確定:取標(biāo)準(zhǔn)值d=63mm活塞的最大行程:根據(jù)余弦定理可得，最大行程為350mm2 2.8 8底座的設(shè)計(jì)底座材料及尺寸的選定：初步擬定底座上底板和臂座以及連接板均采用，底板邊長為，高為的方鑄鐵，臂座采用邊長為，高為的方鑄鐵，連接板邊長為，高為 的圓鑄鐵，立柱為直徑，高為的圓鑄鐵，回轉(zhuǎn)缸固定在連接板和底板中間，采用螺栓連接。估算底座重量約為650N底板螺栓的確定:受扭轉(zhuǎn)力矩以及翻轉(zhuǎn)力矩的螺栓組連接，初步擬定底板用8個(gè)螺栓，螺栓距翻轉(zhuǎn)軸距離240mm03液壓系統(tǒng)傳動(dòng)方案的確定系統(tǒng)傳動(dòng)方案的確定 液壓機(jī)械手一般采用單泵或雙泵供油，手臂伸縮，手臂仰俯和手臂旋轉(zhuǎn)等機(jī)構(gòu)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)，換向閥需采用中位“0”型換向閥。整個(gè)液壓系統(tǒng)只用單泵或雙泵工作，各液壓缸所需的流量相差較大，各液壓缸都用液壓泵的全流量工作是無法滿足設(shè)計(jì)要求的。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，用以保證液壓缸運(yùn)行的平穩(wěn)運(yùn)行。各缸可選擇進(jìn)油或回油節(jié)流調(diào)速。機(jī)械手的手臂俯仰采用兩個(gè)單向節(jié)流調(diào)速閥來實(shí)現(xiàn)，則進(jìn)油達(dá)到最大允許速度來調(diào)節(jié)，當(dāng)無桿腔進(jìn)油時(shí)，其速度就少于最大允許速度，但仍然符合設(shè)計(jì)需求。04計(jì)算和選擇液壓元件4 4.1 1計(jì)算和選擇液壓元件1.閥的種類和功用壓力控制閥：作用主要是控制系統(tǒng)中油液的壓力，用來實(shí)現(xiàn)機(jī)械手執(zhí)行所需要的輸出力。流量控制閥：作用主要是控制液壓系統(tǒng)中油液流量的大小，用來實(shí)現(xiàn)機(jī)械手執(zhí)行機(jī)構(gòu)所要求的運(yùn)動(dòng)速度，如節(jié)流閥、調(diào)速閥。方向控制閥：作用主要是控制液壓系統(tǒng)中油液流動(dòng)的方向，用來實(shí)現(xiàn)機(jī)械手執(zhí)行機(jī)構(gòu)所要求的運(yùn)動(dòng)方向。如電磁換向閥等，電磁換向閥是利用其電磁鐵線圈通電后通過電磁鐵帶動(dòng)閥芯完成換向工作的。4 4.2 2擬定液壓系統(tǒng)換向回路：所有換向閥選用 0 型三位四通換向閥。選人控閥便于人工控制，選中位為 0 型定位準(zhǔn)確。調(diào)速方案：本系統(tǒng)功率較小，故選簡單的進(jìn)油路節(jié)流閥調(diào)速，同樣理由選用單泵供油，力求獲得較好的經(jīng)濟(jì)性。系統(tǒng)的安全性：為防止俯仰缸因自重自由下滑在仰起一定角度后自由下滑，都采用液控單向閥來平衡。為保證夾緊缸工作的可靠性選用液控單向閥保壓和鎖緊。合成并完善液壓系統(tǒng)：壓力繼電器在夾緊工件后發(fā)出訊號，讓微機(jī)控制其它缸開始運(yùn)動(dòng)。二位二通電磁換向閥用于系統(tǒng)卸荷。05液壓系統(tǒng)原理圖5 5.1 1液壓系統(tǒng)圖機(jī)械手液壓系統(tǒng)由一組多路換向閥來控制四個(gè)回路以實(shí)現(xiàn)各種工作性能。該閥屬于并聯(lián)式多路換向閥，其特點(diǎn)是壓力油同時(shí)向多路換向閥控制的機(jī)構(gòu)供油，各工作機(jī)構(gòu)的壓力既是液壓泵的出口壓力。液壓系統(tǒng)圖5 5.2 2液壓系統(tǒng)原理 選用的多路換向閥全為彈簧復(fù)位機(jī)能，有利于微小動(dòng)作，此組多路換向閥的額定壓力選為。因?yàn)閴毫Φ倪x擇要根據(jù)負(fù)載的大小和設(shè)備類型而定，還要考慮到執(zhí)行元件的裝配空間，經(jīng)濟(jì)條件及元件供應(yīng)情況等限制。在載荷一定的情況下，工作壓力低，勢必要加大執(zhí)行遠(yuǎn)見的尺寸；反之，壓力選得太高，對泵、缸、閥等元件的材質(zhì)、密封、制造精度要求也很高，必然要提高設(shè)備的成本沒，所以綜合考慮，我選擇。為了保證機(jī)械手在工作情況下位置不動(dòng)，分別在大臂、小臂、抓緊缸三個(gè)回路上加入液壓鎖，形成用液壓單向閥雙向鎖緊回路和兩個(gè)液控單向閥實(shí)現(xiàn)對液壓缸的雙向鎖緊。當(dāng)二回路的換向閥處于中位時(shí)（閥為 0 型機(jī)能），每個(gè)液控單向閥均關(guān)閉，活塞被鎖住不動(dòng)，活塞桿可運(yùn)動(dòng)在任意位置被鎖緊0 06 6研究結(jié)論 通過查閱資料分別為機(jī)械手爪、液壓缸、回轉(zhuǎn)缸、大臂、底座這五部分，確定各個(gè)關(guān)節(jié)的方案與結(jié)構(gòu)形式、尺寸、材料。通過查閱資料分別為機(jī)械手爪、腕部、大臂、小臂、底座這五部分，確定各個(gè)關(guān)節(jié)的方案與結(jié)構(gòu)形式、尺寸、材料。本次設(shè)計(jì)使我加深了對液壓系統(tǒng)的進(jìn)一步認(rèn)識，也對液壓傳動(dòng)技術(shù)的發(fā)展有了一定的了解，對機(jī)械手又有一定的了解，同時(shí)也認(rèn)識到了液壓技術(shù)在工業(yè)生產(chǎn)中所起到的重要作用添加小標(biāo)題THANKS