最新搬運機械手的設計論文完整版(存儲版)

　　

【正文】 系統供應高壓油液，以驅動油缸運動而做功。（2）卸荷回路 在機械手各油缸不工作時，油泵電機又不停止工作的情況下，為減少油泵的功率損耗，節省動力，降低系統的發熱，使油泵在低負荷下工作，所以采用卸荷回路。（2）液動機 壓力油驅動運動部件對外工作部分。如果手臂從靜止狀態加速到工作速度 V 時，則這個過程的速度變化量就等于手臂的工作速度； △t ——啟動過程中所用的時間，一般為 。? △t——回轉臂啟動時間（s） 當 Mm=84(N當 Fm=40N，Fg=100N， =1098N 時Pq=40+100+1098=1238（N） 手臂回轉運動實現手臂回轉運動的機構形式是多種多樣的，常用的有回轉缸、齒輪傳動機構、鏈輪傳動機構、連桿機構等。液壓缸處密封的總摩擦阻力可以近似為： 。bab??摩 摩摩 （42）39。做水平伸縮直線運動的液壓缸的驅動力根據液壓缸運動時所克服的摩擦、慣性等幾個方面的阻力，來確定來確定液壓缸所需要的驅動力?？偨Y：以上要求是相互制約的，應該綜合考慮這些問題，只有這樣，才能設計出完美的、性能良好的機械手。在速度和回轉s/180? sm/10/90?角速度一定的情況下，減小自身重量是減小慣性的最有效，最直接的辦法，因此，機械手臂部要盡可能的輕。臂部運動的目的：把手部送到空間運動范圍內任意一點。時，拉緊油2缸的驅動力 P 和 P 實際計算如下：根據鉗爪夾持工件的方位，由水平放置鉗爪夾持水平放置的工件的當量夾緊力計算公式 ?把已知條件代入得當量夾緊力為 )(3由滑槽杠桿式結構的驅動力計算公式 得abP/cos22α?)(75030/5N???）（計 算 ? （33）?/21K計 算實 際取 , , ??.??則 ??NP4580/49??實 際 兩支點回轉式鉗爪的定位誤差的分析如圖 22 所示，鉗口與鉗爪的連接點 E 為鉸鏈聯結,如圖示幾何關系,若設鉗爪對稱中心 O 到工件中心 O′的距離為 ,則x22)sin/(abRl?????當工件直徑變化時,x 的變化量即為定位誤差△,設工件半徑 R 由 Rmax 變化到 Rmin 時,其最大定位誤差為 2max2)sin/(abRl?????2min)s/(l其中 l=45mm ,b=5mm ,a=27mm ,2 =120176。由上式可知，當驅動力 P 一定時，α 角增大則握力 N 也隨之增加，但 α 角過大會導致拉桿（即活塞）的行程過大，以及手指滑槽尺寸長度增大，使之結構加大，因此，一般取 。 驅動力的計算如圖 21 所示為滑槽式手部結構。 設計時應考慮的幾個問題（1）應具有足夠的握力（即夾緊力）在確定手指的握力時，除考慮工件重量外，還應考慮在傳送或操作過程中所產生的慣性力和振動，以保證工件不致產生松動或脫落。目前工業機械手的控制系統一般由程序控制系統和電氣定位(或機械擋塊定位)系統組成。（4）立柱立柱是支承手臂的部件，立柱也可以是手臂的一部分，手臂的回轉運動和升降(或俯仰)運動均與立柱有密切的聯系。回轉型手指結構簡單，制造容易，故應用較廣泛。在PLC程序控制的條件下，采用液壓傳動方式，來實現執行機構的相應部位發生規定要求的，有順序，有運動軌跡，有一定速度和時間的動作。在這種情況下宜采用自動傳送裝置為好。該機械手手臂最大中心高設計為848mm。 設計原則在設計之前，必須要有一個指導原則。組合方便、功能強、應用范圍廣。（3）PLC 的特點1）可靠性高、抗干擾能力強PLC 能在惡劣的環境如電磁干擾、電源電壓波動、機械振動、溫度變化等中可靠地工作，PLC 的平均無故障間隔時間高，日本三菱公司的 F1 系列 PLC 平均無故障時間間隔長達 30 萬 h，這是一般微機所不能比擬的。按 PLC 的控制類型，其應用大致可分為以下幾個方面。到 1995 年，全世界約有 50%的汽車由機械手裝配。為此，國外機械手的發展趨勢是大力研制具有某些智能的機械手，使其擁有一定的傳感能力，能反饋外界條件的變化，做出相應的變更。在應用專用機械手的同時，相應地發展通用機械手，有條件的還要研制示教式機械手、計算機控制機械手和組合式機械手等。進而在程序控制、數字控制等機床上應用，成為設備的一個組成部分。專用機床是大批量生產自動化的有效辦法，程控機床、數控機床、加工中心等自動化機械是有效解決多品種小批量生產自動化的重要辦法。（2）可以改善勞動條件、避免人身事故在高溫、高壓、低溫、低壓、有灰塵、噪聲、臭味、有放射性或有其它毒性污染以及工作空間狹窄等場合中，用人手直接操作是有危險或根本不可能的。總之，目前機械手的主要經歷分為三代：第一代機械手主要是靠人工進行控制，控制方式為開環式，沒有識別能力；改進的方向主要是將低成本和提高精度；第二代機械手設有電子計算機控制系統，具有視覺、觸覺能力，甚至聽、想的能力。畢業設計（論文）1早在 40 年代，隨著原子能工業的發展，已出現了模擬關節式的第一代機械手。因此，進行機械手的研究設計是非常有意義的。關鍵詞：搬運機械手；結構設計；液壓系統；四自由度IIABSTRACTWith the popularization and development of industrial automation, control demand increased year by year, carrying manipulator application also gradually popular, mainly in the automotive, electronics, machinery, food, medicine and other fields of production lines or cargo transport, can be better to save energy and improve the efficiency of transport equipment or products, in order to reduce other handling the limitation and inadequacy, meet the needs of modern economic development.Manipulator is a kind of automatic positioning control and can be programmed to change the multifunction machines, In this design, through the mechanical hand arm structure design, structure design, and the design of the hydraulic system, to achieve four degrees of freedom movement,pleted the manipulator system structure design. Key words： manipulator；structure design ；hydraulic system ；four degrees of freedom movementI目 錄摘 要 ..............................................................................................................................................IABSTRACT....................................................................................................................................II1 緒論 ...........................................................................................................................................1 設計背景 ..............................................................................................................................1 機械手簡介 ..........................................................................................................................1 機械手的發展概況 ......................................................................................................1 機械手的應用意義 ......................................................................................................2 搬運機械手的應用簡況 ..............................................................................................3 機械手的發展趨勢 ......................................................................................................4 PLC 概況及在機械手中的應用 ..........................................................................................4 設計目的 .............................................................................................................................6 設計原則 ..............................................................................................................................6 本設計的主要內容 .............................................................................................................7 .............................................................................................................8 執行機構 ..............................................................................................................................8 驅動系統 ..............................................................................................................................9 控制系統 .............................................................................................................................9 位置檢測裝置 .....................................................................................................................93 手部結構 ...................................................................................................................................10 概述 ...................................................................................................................................10 設計時應考慮的幾個問題 ...............................................................................................10 驅動力的計算 .................