上下料搬運(yùn)機(jī)械手結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

1、本科生畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）本科生畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）題題 目：上下料搬運(yùn)機(jī)械手結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)目：上下料搬運(yùn)機(jī)械手結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)姓 名：陳陳* 系 別：機(jī)電工程系機(jī)電工程系專 業(yè)：機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動化機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動化年 級：09學(xué) 號：MDA09*指導(dǎo)教師：林林* 職稱：講師講師 20132013 年 5 5 月 1010 日原創(chuàng)性聲明原創(chuàng)性聲明茲呈交的學(xué)位論文（設(shè)計(jì)） ，是本人在導(dǎo)師指導(dǎo)下獨(dú)立完成的研究成果。除文中已經(jīng)明確標(biāo)明引用或參考的內(nèi)容外，本論文（設(shè)計(jì)）不包含任何其他個人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果。本人依法享有和承擔(dān)由此論文而產(chǎn)生的權(quán)利和責(zé)任。聲明人（簽名）：日期：20132013 年 5 5

2、 月 1010 日上下料搬運(yùn)機(jī)械手結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)I上下料搬運(yùn)機(jī)械手結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)摘要 機(jī)械手是在自動化生產(chǎn)過程代替人力使用的一種具有抓取和移動工件功能的自動化裝置，根據(jù)人的手部動作進(jìn)行模擬，設(shè)定程序，按照設(shè)定的路徑執(zhí)行抓取搬運(yùn)操作的目的，它特別是在高溫，高壓，多粉塵，易燃，易爆，放射性等惡劣環(huán)境中，以及單調(diào)繁瑣作業(yè)中代替人作業(yè)降低勞動強(qiáng)度，在實(shí)際中應(yīng)用頗為廣泛，目前機(jī)械手被廣泛應(yīng)用于工業(yè)領(lǐng)域中。一般機(jī)械手由三大部分組成，分別是執(zhí)行機(jī)構(gòu)，驅(qū)動系統(tǒng)，控制系統(tǒng)以及檢測裝置，智能機(jī)械手還應(yīng)該有感覺系統(tǒng)智能系統(tǒng)。本文平面關(guān)節(jié)型機(jī)械手采用一個回轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)和兩個移動關(guān)節(jié)；回轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)控制左右運(yùn)動，而移動關(guān)節(jié)則實(shí)現(xiàn)上下運(yùn)動與抓取

3、。本文中介紹了平面關(guān)節(jié)型機(jī)械手的設(shè)計(jì)理論與方法，在力學(xué)計(jì)算的基礎(chǔ)上進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析，詳盡的討論了平面關(guān)節(jié)型機(jī)械手的手部、手臂以及機(jī)身等主要部件從最初構(gòu)想到設(shè)計(jì)計(jì)算，從設(shè)計(jì)計(jì)算到三維建模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。 關(guān)鍵詞 機(jī)械手 平面關(guān)節(jié)型 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 上下料搬運(yùn)機(jī)械手結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)IIPlane joint type manipulator structure designAbstract Manipulator is a kind of grasping and moving the workpiece function of automation devices in the automation of the p

4、roduction process, it mimics the human hand movement, according to a given program, track and the requirement to achieve the purpose of grasping handling operation, it is especially in high temperature, high pressure, dust, flammable, explosive, radioactive and other harsh environment, and instead o

5、f bulky monotonous frequent operation operation so widely, the SCARA manipulator is widely used in industrial field. The manipulator generally by the implementing agencies, drive system, control system and detecting device is composed of three parts, the intelligent manipulator should also have the

6、intelligence system of sensory systems. In this paper, SCARA manipulator using a rotary joints and two mobile joint; rotary joint control about motion, realizes movement and crawl under the joint movement. This paper introduces the design theory and method of plane joint type manipulator, based on m

7、echanics calculation of structure analysis, discussed in detail the major components of the SCARA manipulators hand, arm and the thought of design from the original structure, from the design calculation to the structure design of 3D modeling. Keywords manipulator,plane articulated,structure design

8、上下料搬運(yùn)機(jī)械手結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)III目錄引言 .1第 1 章 概論 .21.1 選題背景 .21.2 設(shè)計(jì)目的 .21.3 發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢 .2第 2 章 機(jī)械手的組成 .42.1 執(zhí)行機(jī)構(gòu) .42.2.1 手部.42.1.2 腕部 .42.1.3 臂部.42.1.4 行走機(jī)構(gòu) .42.2 驅(qū)動機(jī)構(gòu) .52.3 控制機(jī)構(gòu) .52.4 機(jī)械手分類 .5第 3 章 機(jī)械手總體設(shè)計(jì) .73.1 主要技術(shù)參數(shù) .73.2 主要部件及其運(yùn)動 .73.3 總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) .7第 4 章 手部設(shè)計(jì) .94.1 確定手部結(jié)構(gòu) .94.2 手部受力分析 .94.3 手部夾緊力的計(jì)算 .114.4 手部夾緊缸的設(shè)計(jì)計(jì)算

9、.114.4.1 夾緊缸主要尺寸的計(jì)算 .114.4.2 缸體結(jié)構(gòu)及驗(yàn)算 .124.4.3 活塞桿的設(shè)計(jì)計(jì)算 .12第 5 章 手臂的設(shè)計(jì) .145.1 設(shè)計(jì)時注意的問題 .14上下料搬運(yùn)機(jī)械手結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)IV5.2 手臂結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì) .145.3 手臂整體結(jié)構(gòu)圖 .15第 6 章 機(jī)身的設(shè)計(jì) .166.1 設(shè)計(jì)時注意的問題 .166.2 機(jī)身的升降回轉(zhuǎn)運(yùn)動 .166.2.1 機(jī)身升降運(yùn)動.166.2.2 機(jī)身回轉(zhuǎn)運(yùn)動.166.2.3 液壓升降缸設(shè)計(jì)計(jì)算.176.2.4 液壓擺動缸設(shè)計(jì)計(jì)算.176.3 機(jī)身整體結(jié)構(gòu)圖 .19第 7 章 液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì) .207.1 液壓系統(tǒng)簡介 .207.2 液壓系統(tǒng)

10、方案設(shè)計(jì) .207.3 機(jī)械手液壓系統(tǒng)的控制回路設(shè)計(jì) .207.3.1 壓力控制回路.207.3.2 速度控制回路.217.3.3 方向控制回路.217.4 液壓傳動動作流程 .22結(jié)論 .23致謝語 .24參考文獻(xiàn) .25附錄一 手部零件建模圖 .26附錄二 機(jī)身零件建模圖 .30附錄三 裝配建模效果圖 .34附錄四 機(jī)械手零件圖與裝配圖 .37上下料搬運(yùn)機(jī)械手結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)V上下料搬運(yùn)機(jī)械手結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)1引言在工業(yè)化自動化快速全面發(fā)展的今天提高工作效率至關(guān)重要，時間就是一切，手工勞作已經(jīng)無法滿足要求，必須利用新興自動化設(shè)備代替人工作業(yè)提高生產(chǎn)工作效率，機(jī)械手是一種模仿人手部分動作，按照預(yù)先設(shè)定的程序

11、，軌跡或其他要求，代替人力實(shí)現(xiàn)抓取、搬運(yùn)工件或操作工具的自動化裝置。早在二十世界五十年代就已經(jīng)投入用于生產(chǎn)，上下料機(jī)構(gòu)是最早的機(jī)械裝置，開始主要用來實(shí)現(xiàn)自動上下料和搬運(yùn)工件，完成單機(jī)自動化和生產(chǎn)線自動化，隨著應(yīng)用范圍的不段擴(kuò)大，現(xiàn)在用來夾持工具和完成一定的作業(yè)。實(shí)踐證明它可以代替人手的繁重勞動，減輕工人的勞動強(qiáng)度，改善勞動條件，提高勞動生產(chǎn)率。平面關(guān)節(jié)型機(jī)器人又稱SCARA型裝配機(jī)器人，是Selective Compliance Assembly Robot Arm的縮寫，意思是具有選擇柔順性的裝配機(jī)器人手臂。在水平方向有柔順性，在垂直方向有較大的剛性。它結(jié)構(gòu)簡單，動作靈活，多用于裝配作業(yè)中，

12、特別適合小規(guī)格零件的插接裝配，如在電子工業(yè)零件的插接、裝配中應(yīng)用廣泛。上下料搬運(yùn)機(jī)械手結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)2第 1 章 概論1.1 選題背景依據(jù)國際機(jī)器人協(xié)會 IFR 統(tǒng)計(jì)目前機(jī)械手應(yīng)用已經(jīng)越來越多元化，特別是在工業(yè)行業(yè)中應(yīng)用頗為廣泛，近年來各先進(jìn)國家為了提升機(jī)械手的技術(shù)水平都在推廣機(jī)器人相關(guān)產(chǎn)業(yè)建立相關(guān)聯(lián)盟，機(jī)械手應(yīng)用日益廣泛，可用于組裝零件，搬運(yùn)工件，裝卸，特別在自動化生產(chǎn)線上應(yīng)用更為廣泛。目前，機(jī)械手已發(fā)展成為柔性制造系統(tǒng) FMS 和柔性制造單元 FMC 中一個重要組成部分。把生產(chǎn)流水線和機(jī)械手共同構(gòu)成一個柔性加工系統(tǒng)或柔性制造單元，可以大大降低勞力，省去大部分運(yùn)輸裝置，提高工作效率，不但結(jié)構(gòu)緊湊，

13、而且有很強(qiáng)的適應(yīng)性。但目前我國的工業(yè)機(jī)械手技術(shù)及其工程應(yīng)用的水平和國外比還有一定的距離，應(yīng)用規(guī)模和產(chǎn)業(yè)化水平低，機(jī)械手的研究和開發(fā)直接影響到我國機(jī)械行業(yè)自動化生產(chǎn)水平的提高，從經(jīng)濟(jì)上、技術(shù)上考慮都是十分必要的。因此，進(jìn)行機(jī)械手的研究設(shè)計(jì)具有重要意義。1.2 設(shè)計(jì)目的目前，我國大多數(shù)工廠生產(chǎn)流水線上零件的組裝搬運(yùn)移動大多數(shù)都由人工來完成，其勞動強(qiáng)度之大容易疲憊發(fā)生種種問題，一旦生產(chǎn)線上某一環(huán)節(jié)出了問題整條生產(chǎn)線都將滯停, 在生產(chǎn)自動化快速化發(fā)展的今天已經(jīng)無法滿足生產(chǎn)要求，為了更快更好的提高工作效率，降低成本，把生產(chǎn)線發(fā)展成柔性制造系統(tǒng)，機(jī)械手精度與耐用性上可以減少許多人為的不可預(yù)見的問題，適應(yīng)現(xiàn)

14、在自動化生產(chǎn)要求代替人工作業(yè)，適應(yīng)當(dāng)今生產(chǎn)自動化要求，針對生產(chǎn)工藝，結(jié)合生產(chǎn)線實(shí)際結(jié)構(gòu)，整合大學(xué)四年所學(xué)機(jī)械知識，設(shè)計(jì)一臺生產(chǎn)線上下料機(jī)械手代替人工作業(yè)，提高勞動生產(chǎn)率。1.3 發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢目前，國內(nèi)外各種機(jī)械手和機(jī)械手的研究成為科研的熱點(diǎn)，其研究的現(xiàn)狀和大體趨勢如下：1機(jī)械手結(jié)構(gòu)正向著模塊化可重構(gòu)化發(fā)展。2機(jī)械手控制系統(tǒng)逐步向著可編程控制器方向發(fā)展，便于網(wǎng)絡(luò)化、標(biāo)準(zhǔn)化；提高器件的集成度，結(jié)構(gòu)小巧，采用模塊化的結(jié)構(gòu)，有效提高了機(jī)械系統(tǒng)可靠性、操作性，而且便于維修。上下料搬運(yùn)機(jī)械手結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)33機(jī)械手中傳感器的應(yīng)用日益加重，除了傳統(tǒng)的速度、加速度、位置等傳感器外，還引入了視、聽、觸覺等傳感器，朝

15、著智能化方向日益發(fā)展。4各式各樣的機(jī)械手產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)化、通用化、模塊化、系列化設(shè)計(jì)；柔性仿形復(fù)合機(jī)構(gòu)、伺服軸軌跡、控制系統(tǒng)等規(guī)劃研究開發(fā)。5搬運(yùn)、裝配、切割、焊接等工作的機(jī)械手產(chǎn)品模塊化、通用化、系列化、標(biāo)準(zhǔn)化研究；以及系統(tǒng)動態(tài)仿真和離線示教編程。總的來說，機(jī)械手朝著兩大方向發(fā)展：1.機(jī)械手日益智能化，多傳感器、控制器，以及先進(jìn)復(fù)雜的電控系統(tǒng)和控制算法；2.聯(lián)系生產(chǎn)加工，性價比高，在滿足要求的基礎(chǔ)上，不斷追求系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)、可靠、簡介，大量的采用工業(yè)控制器，模塊化，市場化的元件。上下料搬運(yùn)機(jī)械手結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)4第 2 章 機(jī)械手的組成工業(yè)機(jī)械手執(zhí)行機(jī)構(gòu)、驅(qū)動機(jī)構(gòu)和控制機(jī)構(gòu)三部分組成。2.1 執(zhí)行機(jī)構(gòu)2.2.

16、1 手部手部是夾取工件的部分與工件直接接觸，一般都是回轉(zhuǎn)型，平動型（多數(shù)為回轉(zhuǎn)型，結(jié)構(gòu)簡單） 。手部兩指較多（也有多指） ；根據(jù)抓取方式分為外夾式和內(nèi)夾式兩種；也有用負(fù)壓式，真空式的吸盤（主要用于吸冷的，光滑表面的零件或薄板零件）和電磁吸盤。傳動機(jī)構(gòu)多種多樣，常用的有：滑槽杠桿、連桿杠桿、斜槭杠桿、齒輪齒條、絲杠螺母、彈簧和重力等方式。2.1.2 腕部 用于手部和臂部連接，起著調(diào)節(jié)抓取工件方位，擴(kuò)大機(jī)械手動作范圍，使機(jī)械手跟家靈巧，適應(yīng)性更強(qiáng)。手腕有自己獨(dú)立的自由度，回轉(zhuǎn)擺動，上下擺動，左右擺動等。一般情況手腕有一個回轉(zhuǎn)運(yùn)動再加一個上下擺動即可滿足要求。手腕可有可無有些專用機(jī)械手為了簡化機(jī)械結(jié)

17、構(gòu)可以去除腕部，直接采用臂部運(yùn)動驅(qū)動手部工作。目前，應(yīng)用最為廣泛的手腕回轉(zhuǎn)運(yùn)動機(jī)構(gòu)為回轉(zhuǎn)液壓（氣）缸，它不僅結(jié)構(gòu)緊湊而且靈巧，不足之處回轉(zhuǎn)角度?。ㄒ话阈∮?2700）,并且要求嚴(yán)格密封，否則就難保證穩(wěn)定的輸出扭距。因此在要求較大回轉(zhuǎn)角的情況下，采用齒條傳動或鏈輪以及輪系結(jié)構(gòu)。2.1.3 臂部 手臂是機(jī)械手的重要支撐部件，它的作用是支撐腕部和手部（包括工作或夾具） ，并帶動他們做空間運(yùn)動。手臂運(yùn)動的目的：將手部送到所要工作的運(yùn)動范圍內(nèi)待手部動作完成后再見手部送到另一個空間范圍，總的來說手臂起著搬運(yùn)移動的作用。因此，一般來說臂部應(yīng)具有三個自由度才能滿足要求，即手臂的伸縮運(yùn)動、左右旋轉(zhuǎn)運(yùn)動、升降（或

18、俯仰）運(yùn)動。手臂的運(yùn)動通常用驅(qū)動機(jī)構(gòu)（如液壓或氣缸）和傳動機(jī)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)，從手部的受力情況來看，在工作中不僅受到腕部、手部、工件的靜載荷與動載荷，而且自身運(yùn)動較多，受力情況復(fù)雜。因此，對于它的結(jié)構(gòu),工作范圍,靈活性筆記抓重大小和定位精度要求較高,否則將直接導(dǎo)致機(jī)械手工作性能不佳。2.1.4 行走機(jī)構(gòu) 當(dāng)工業(yè)機(jī)械手需要完成較遠(yuǎn)距離的操作,或擴(kuò)大使用范圍時,可在機(jī)座上安裝滾輪,軌上下料搬運(yùn)機(jī)械手結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)5道燈行走機(jī)構(gòu),以實(shí)現(xiàn)工業(yè)機(jī)械手的整體運(yùn)動。2.2 驅(qū)動機(jī)構(gòu)驅(qū)動機(jī)構(gòu)是機(jī)械手的重要組成部分，是機(jī)械手動力的來源。根據(jù)動力源的不同,可分為液壓驅(qū)動，氣動驅(qū)動，電動驅(qū)動和機(jī)械驅(qū)動等四類。采用液壓機(jī)構(gòu)驅(qū)動機(jī)械

19、手,結(jié)構(gòu)簡單、壓力高、控制方便，可實(shí)現(xiàn)連續(xù)軌跡控制，一般用于中小型專用通用機(jī)械手都有，特別時重型機(jī)械手多用。2.3 控制機(jī)構(gòu)機(jī)械手所以動作都由控制機(jī)構(gòu)控制。在控制方式上可分為點(diǎn)動控制，連續(xù)控制兩種控制方式。大多數(shù)用插銷板進(jìn)行點(diǎn)位控制，也有的采用可編程控制，微計(jì)算機(jī)控制或者采用凸輪，磁盤磁帶，穿孔卡等記錄程序。其主要控制的坐標(biāo)的位置與加速度的變化特性。2.4 機(jī)械手分類1.根據(jù)工作作業(yè)的不同，可分為三類：(1).輔助搬運(yùn)機(jī)械手：一般在主要設(shè)備工作時，完成相應(yīng)的輔助作業(yè)，例如毛坯的裝卸、工件和工夾具。(2).工業(yè)生產(chǎn)機(jī)械手：用于完成加工過程主要工作，例如裝配、彎曲、涂漆、焊接、切斷等。(3).通用

20、機(jī)械手：用途很廣泛，可完成各種各樣工藝作業(yè)。2.根據(jù)功能可分為三類：(1).專用機(jī)械手：一般附屬主機(jī)擁有固定程序但無法獨(dú)立控制的機(jī)械裝置。它有動作少，工作單一，結(jié)構(gòu)簡單，可靠實(shí)用，造價低等眾多特點(diǎn)，在大批量自動化的生產(chǎn)中尤為適應(yīng)。如在自動機(jī)床，自動生產(chǎn)線的上，上下料機(jī)械手和“加工中心”附屬的自動換刀機(jī)械手。(2).通用機(jī)械手：與專用機(jī)械手不同，它具有獨(dú)立的控制系統(tǒng)，具有可編程序、應(yīng)用范圍廣、通用性強(qiáng)、高定位精度等特點(diǎn)，適用于中小批量品種不斷變化的自動化的生產(chǎn)。(3).示教機(jī)械手：所謂示教，就是由通過人的手動操控， “帶著”機(jī)械手完成一次操作，在完成所以動作后，它的儲存裝置能夠記憶上次操作。它可

21、按上次操控的程序流程進(jìn)行再次重復(fù)工作。上下料搬運(yùn)機(jī)械手結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)63.根據(jù)驅(qū)動方式可分為三類：(1).液壓傳動式機(jī)械手。(2).氣壓傳動機(jī)式械手。(3).機(jī)械傳動式機(jī)械手。4.根據(jù)控制方式分為兩類：(1).程序固定機(jī)械手：控制系統(tǒng)由一個程序固定的控制器組成。程序較簡單，程序數(shù)量少，而且程序是固定的，可調(diào)行程但無法任意定位。(2).可編程機(jī)械手：控制系統(tǒng)由一個可編程的控制器組成。程序可按照需要進(jìn)行編寫，能很方便更改行程。根據(jù)設(shè)計(jì)要求結(jié)合工作環(huán)境，本文設(shè)計(jì)的機(jī)械手應(yīng)用于兩條自動化生產(chǎn)線上屬于專用機(jī)械手，其結(jié)構(gòu)比較簡單，工作單一，比較適用于大批量自動化生產(chǎn)。上下料搬運(yùn)機(jī)械手結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)7第 3 章 機(jī)械手

22、總體設(shè)計(jì)總體設(shè)計(jì)的任務(wù)：包括進(jìn)行機(jī)械手的運(yùn)動設(shè)計(jì)，確定主要工作參數(shù)，選擇驅(qū)動系統(tǒng)，整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，最后繪出平面圖。3.1 主要技術(shù)參數(shù)主要技術(shù)參數(shù)如表 3-1 所示。表 3-1 機(jī)械手主要技術(shù)參數(shù)機(jī)械手類型平面關(guān)節(jié)型自由度3個（1個回轉(zhuǎn)1個移動1個手部活動）手臂長1300mm 機(jī)座回轉(zhuǎn)運(yùn)動，回轉(zhuǎn)角180 ，液壓擺動缸驅(qū)動機(jī)身升降運(yùn)動，最大行程400mm，液壓驅(qū)動手指平動，最大開距63mm ,液壓驅(qū)動3.2 主要部件及其運(yùn)動根據(jù)需要工作環(huán)境需要，選擇平面關(guān)節(jié)型，圓柱坐標(biāo)式機(jī)械手，在基本方案選定后，根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)，為了滿足設(shè)計(jì)要求，本設(shè)計(jì)關(guān)于機(jī)械手具有 3 個自由度既：手抓張合；機(jī)身回轉(zhuǎn)；機(jī)身升降 3

23、 個主要運(yùn)動。本設(shè)計(jì)機(jī)械手主要由 3 個大部件和 3 個液壓缸組成：1.手部，采用一個升降液壓缸，通過機(jī)構(gòu)運(yùn)動實(shí)現(xiàn)抓取張合。2.手臂，只承受載荷，采用一工字鋼承載。3.機(jī)身，采用一個升降缸和一個回轉(zhuǎn)缸來實(shí)現(xiàn)手臂升降和回轉(zhuǎn)。 3.3 總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)本機(jī)械手由機(jī)身，手臂，手部三大部組成，手部抓取工件，機(jī)身旋轉(zhuǎn)升降移動工件，上下料搬運(yùn)機(jī)械手結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)8手臂只起聯(lián)接作用。根據(jù)本次設(shè)計(jì)機(jī)械手整體結(jié)構(gòu)所繪裝配圖如圖 3-1 所示。圖 3-1 機(jī)械手裝配圖如圖 3-1 所示。本次設(shè)計(jì)機(jī)械手包括三大部分，分別手部，手臂，機(jī)身，此次設(shè)計(jì)機(jī)械手手臂采用螺栓聯(lián)接，可根據(jù)需要調(diào)整手臂長度，另外本機(jī)械手另外兩部分手部與機(jī)身

24、大多采用螺栓固定螺紋聯(lián)接，過盈配合等，本機(jī)械手有易于拆裝的功能。上下料搬運(yùn)機(jī)械手結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)9第 4 章 手部設(shè)計(jì)手部（亦稱抓取機(jī)構(gòu)）是用來直接握持工件的部件，由于被握持工件的形狀、尺寸大小、重量、材料性能、表面處理等的不同，則機(jī)械手的手部機(jī)構(gòu)是多種多樣的，根據(jù)特定的工件要求來設(shè)計(jì)手部結(jié)構(gòu)。按夾持工件的原理來分，常用的手部結(jié)構(gòu)大致可分成夾持式和吸附式兩大類。本設(shè)計(jì)采用常用的內(nèi)夾持式手部結(jié)構(gòu)。內(nèi)抓式手部對抓取形狀的工件具有較大的單一性，只能抓取環(huán)類零件。工作時手指伸入環(huán)類零件內(nèi)，然后手指張開從里向外夾住工件。一般情況下多采用兩個手指，少數(shù)采用三指或多指。本設(shè)計(jì)中選擇較簡單的兩指結(jié)構(gòu)。4.1 確定手部

25、結(jié)構(gòu)根據(jù)設(shè)計(jì)要求設(shè)計(jì)出的手部整體結(jié)構(gòu)如圖 4-1 所示。上下料搬運(yùn)機(jī)械手結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)10圖 4-1 手部整體結(jié)構(gòu)圖具體手部三維圖可參照附錄。4.2 手部受力分析經(jīng)分析，手部受力圖如圖 4-2 所示。圖 4-2 機(jī)械手手部受力分析圖圖中假設(shè)為手指對工件的夾緊力，F(xiàn) 為手部夾緊缸活塞桿的推力。NF由圖可知，手部結(jié)構(gòu)對稱，則 12FF由 得 0yF （41）sin21FF 由 得0)(11FMo （42）cFbFNcos1 （43）bcFFNcos1由上述可得 （44）cossin2bcFFN式中，b 表示手指回轉(zhuǎn)中心到滑槽支點(diǎn)點(diǎn)之間的距離，b=15mm；上下料搬運(yùn)機(jī)械手結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)11 c 表示夾持工件的

26、幾何中心到滑槽支點(diǎn)之間的距離,c=50mm； 表示工件被夾緊時手指連桿與水平方向的夾角，。6 .394.3 手部夾緊力的計(jì)算工件上所受到的夾緊力，是決定手部設(shè)計(jì)的主要依據(jù)。必須根據(jù)它的大小方向作用點(diǎn)來分析設(shè)計(jì)計(jì)算手部結(jié)構(gòu)。一般來說，夾緊力必須大于工件重力所產(chǎn)生摩擦力以及工件運(yùn)動狀態(tài)所產(chǎn)生的慣性力與慣性力矩，以保證工件有可靠的夾緊狀態(tài)。手指對工件的夾緊力可按下式計(jì)算： （45）GKKKFN321式中，K1表示安全系數(shù)，取 K11.5；K2表示工作情況系數(shù)，主要考慮慣性力的影響。取 K21.02； K3表示方位系數(shù)，根據(jù)工件形狀以及手指與工件位置不同進(jìn)行選定，K34； G 表示被抓工件所受重力（N

27、） ，因?yàn)?m=2.22kg 所以 G=22.2N。則：1.51.024G=135NGKKKFN321NbcFFN7446 .39cos156 .39sin501352cossin2理論=875N（46）理論實(shí)際FF式中 手指傳力效率，取0.85。4.4 手部夾緊缸的設(shè)計(jì)計(jì)算4.4.1 夾緊缸主要尺寸的計(jì)算由前知，夾緊缸為單作用彈簧復(fù)位液壓缸，假設(shè)夾緊工件時的行程為 15mm，時間為0.5s，則所需夾緊力為：=875N+462N=1337N （47） 彈實(shí)際pFF式中： F活塞桿實(shí)際輸出力； P彈彈簧壓縮時的作用力。其中： （48）43)4628ZGdPLSND Z彈（式中： G彈簧材料的剪切

28、模量，對于鋼材，；528.1 10 (/)Gkg cm D彈簧的鋼絲直徑（3mm） ； DZ彈簧中徑（30mm） ；上下料搬運(yùn)機(jī)械手結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)12 Z彈簧的有效圈數(shù)（18 圈） ； L 及 S活塞的行程及彈簧的與預(yù)縮量，L=15mm, S=10mm。 =1337N1500NF查表工作壓力取 1，考慮到為使液壓缸結(jié)構(gòu)尺寸簡單緊湊，取工作壓力為aMP2。aMP由公式 ： （49）24FD P得：（410）mmPFD4 .644式中: D液壓缸內(nèi)徑； P液壓缸工作壓力； 液壓缸工作效率，0.95。由 JB82666 標(biāo)準(zhǔn)系列將缸內(nèi)徑圓整為 D70mm，同理查得活塞桿直徑 d20m。4.4.2 缸體結(jié)構(gòu)

29、及驗(yàn)算缸體采用 45 號鋼無縫鋼管，由 JB106867 查得可取缸筒外徑為 90m，則壁厚10mm。1.液壓缸額定工作壓力應(yīng)低于一定極限值，以保證工作安全()NPMPa=39.57（411）226221221()0.35 340 10 (0.060.05)0.3536.360.06sNDDPMPaD222609. 006. 0-09. 010 x340 x35. 0）（式中，D 表示缸筒內(nèi)徑（m） ； D1表示缸筒外徑（m） ； s表示缸筒材料的屈服點(diǎn)， （45 號鋼為 340） 。MPa已知工作壓力 PN239.57，故安全。MPaMPa2.為避免缸筒在工作時發(fā)生塑形變形，液壓缸的額定壓力

30、 PN值應(yīng)與塑性變形壓力有一定的比例范圍。PN（0.350.42）PPl（412）式中：PPl缸筒發(fā)生完全塑性變形時的壓力（） ，MPa （413） 12.3lgplsDPD計(jì)算可得：61.92plP aMP（414）aMP67.2192.6135. 0PN已知實(shí)際工作壓力 PN221.67,故安全。MPaMPa4.4.3 活塞桿的設(shè)計(jì)計(jì)算活塞桿設(shè)計(jì)上下料搬運(yùn)機(jī)械手結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)13活塞一端用螺紋與活塞相連接，另一端也采用外螺紋與手指連接如圖 4-3 所示。圖 4-3 活塞桿外端部結(jié)構(gòu)圖活塞桿直徑 d20mm，故取 A40mm （螺紋長短型） ?；钊麠U結(jié)構(gòu)如圖 4-4 采用實(shí)心桿圖所示。圖 4-4

31、活塞桿結(jié)構(gòu)圖桿體材料采用 35 號鋼，加工后調(diào)質(zhì)到硬度為 229285HBS，必要時，再經(jīng)高頻淬火，硬度達(dá) 4555HRC。活塞桿直徑 d 的圓柱度公差值，應(yīng)按 8 級精度加工，其圓度公差值，應(yīng)按 9、10 級精度加工；端面 T 的垂直度公差值應(yīng)加工成 7 級精度；外圓表面粗糙度應(yīng)處于 0.40.8 之間。m驗(yàn)算活塞桿的強(qiáng)度取活塞桿的計(jì)算長度為 68mm，活塞桿已知 20mm 則 ，屬于短行程活塞桿，103268dl主要驗(yàn)算抗拉強(qiáng)度。上下料搬運(yùn)機(jī)械手結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)142x =5.0mm（415）64663.5 3227.5310 10ssFndmm6x10310 x14. 33x2005已知 d20

32、mm，故安全。式中：F液壓缸最大推力，F(xiàn) 取 1.513372005； D活塞桿直徑，ns安全系數(shù)，一般取 ns3； 活塞桿材料屈服極限（） ，查資料知 35 號鋼為 310 。sMPaMPa第 5 章 手臂的設(shè)計(jì)手臂是機(jī)械手的主要執(zhí)行部件，本文手臂起著支撐手部連接機(jī)身傳遞動力，將被抓取的工件傳送到給定位置和方位上，手臂的結(jié)構(gòu)、工作范圍、靈活性以及抓重大?。幢哿Γ┖投ㄎ痪鹊榷贾苯佑绊憴C(jī)械手的工作性能，所以必須根據(jù)機(jī)械手的抓取重量、運(yùn)動形式、運(yùn)動速度及其定位精度的要求來設(shè)計(jì)手臂的結(jié)構(gòu)型式。5.1 設(shè)計(jì)時注意的問題1.剛度要好，根據(jù)設(shè)計(jì)合理選擇臂部的截面形狀和輪廓尺寸，以保證有足夠的剛度。2.

33、偏重力矩要小，偏重力矩時指臂部的總重量對其支撐或回轉(zhuǎn)軸所產(chǎn)生的力矩。3.重量要輕，慣量要小，為了減輕運(yùn)動時的沖擊，除采取緩沖外，力求結(jié)構(gòu)緊湊，重量輕，以減少慣性力。5.2 手臂結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)把手臂的截面設(shè)計(jì)成工字鋼形式，這樣抗彎系數(shù)大，使截面面積小，從而減輕手臂重量，使其經(jīng)濟(jì)、輕巧。選10號工字鋼。理論重，手臂長為mmdmmhcmWmkgy5 . 4,100,72. 9,/261.1131300mm。較核：（N）（51）38.14610 x3 . 1x261.11mgG手臂取147N。其受力如5-1圖所示。 上下料搬運(yùn)機(jī)械手結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)15圖5-1 手臂受力圖圖中，表示手部與工件總重；1F 表示手臂重

34、量；手臂G表示機(jī)身升降缸推力。F （52）NghRGGF3 .1122 .2221工件手部取整113N（53）5 .24265. 0 x1473 . 1x1132LxGxL1手臂FM（N）260113147F （54）hbQ（55） MPaWMy10094.24)10(72. 95 .24232按材料力學(xué) （李壯云，2008） 。其中h為工字鋼的高度，b為工字鋼的腰寬，Q為所受的力。（56） 60MPa58. 010 x5 . 4x10 x10026033hbQ所以選10號工字鋼合適。5.3 手臂整體結(jié)構(gòu)圖由于此設(shè)計(jì)要求為三個自由度，所以此處無運(yùn)動要求，由機(jī)身帶動旋轉(zhuǎn)升降只用來支撐聯(lián)接手部與機(jī)

35、身，只要剛度能滿足就行了。如圖5-2手臂結(jié)構(gòu)圖所示。上下料搬運(yùn)機(jī)械手結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)16圖5-2 手臂結(jié)構(gòu)圖第 6 章 機(jī)身的設(shè)計(jì)機(jī)身是支承臂部的部件，升降，回轉(zhuǎn)和俯仰運(yùn)動機(jī)構(gòu)等都可以裝在機(jī)身上。本次設(shè)計(jì)回轉(zhuǎn)與升降結(jié)構(gòu)都裝在機(jī)身。實(shí)現(xiàn)回轉(zhuǎn)的驅(qū)動方案有幾種，這里采用擺動液壓缸驅(qū)動，升降采用升降液壓缸，擺動油缸在下，升降液壓缸在上。實(shí)現(xiàn)機(jī)身回轉(zhuǎn)采用液壓馬達(dá)驅(qū)動。6.1 設(shè)計(jì)時注意的問題1.要有足夠的剛度和穩(wěn)定性。2.運(yùn)動要靈活，升降運(yùn)動的導(dǎo)套長度不宜過短，否則可能產(chǎn)生卡死現(xiàn)象；一般要有導(dǎo)向裝置。3.結(jié)構(gòu)布置要合理，便于裝修。6.2 機(jī)身的升降回轉(zhuǎn)運(yùn)動上下料搬運(yùn)機(jī)械手結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)176.2.1 機(jī)身升降運(yùn)動如圖

36、 6-1 機(jī)身升降回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)圖所示。液壓升降缸固定在旋轉(zhuǎn)軸內(nèi)，當(dāng)升降缸上下兩腔通壓力油時，升降缸的活塞做上下運(yùn)動。由活塞桿帶動 1 機(jī)身頂部做升降運(yùn)動。其導(dǎo)向作靠 5 旋轉(zhuǎn)軸上的 3 鍵 1 與 4 導(dǎo)向長套筒的鍵槽做升降導(dǎo)向。6.2.2 機(jī)身回轉(zhuǎn)運(yùn)動實(shí)現(xiàn)機(jī)身回轉(zhuǎn)運(yùn)動的機(jī)構(gòu)形式是多種多樣的，常用的有回轉(zhuǎn)缸、齒輪傳動機(jī)構(gòu)、鏈輪傳動機(jī)構(gòu)、連桿機(jī)構(gòu)等。本機(jī)械手采用回轉(zhuǎn)缸回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，如圖 6-1 所示。7 擺動缸通過6 鍵 2 帶動固定在其上面的 5 旋轉(zhuǎn)軸做旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)軸上有鍵槽與 4 導(dǎo)向長套筒聯(lián)接，通過3 鍵 1 來帶動 4 導(dǎo)向長套筒旋轉(zhuǎn)，套筒頂部與 1 機(jī)身頂部螺栓聯(lián)接從而帶動機(jī)械手回轉(zhuǎn)。圖6-1

37、 機(jī)身升降和回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)圖6.2.3 液壓升降缸設(shè)計(jì)計(jì)算1.機(jī)身垂直升降運(yùn)動驅(qū)動力的計(jì)算。 機(jī)身作垂直運(yùn)動時，除克服摩擦阻力和慣性力之外，還要克服機(jī)身運(yùn)動部件的重力，故其驅(qū)動力可按下式計(jì)算：（61）=+F FFFFG件慣件件式中,表示各支承處的摩擦力（N） ，f=0.16；F件FF f件件 ；=+=0.03FFFF件件件件件 ；=0.05FF件件 ；490 0.02562.59.8 0.02GvFNg t總慣 G 表示機(jī)身運(yùn)動部件及手臂工件的總重量（N） ，490N； 表示上升時為正，下降時為負(fù)。則：=+0.160.030.0562.5490F FFFFGFFF件慣件件得出，F(xiàn)=1228N（62）

38、NkFF6 .30718 . 021228,實(shí)2.結(jié)構(gòu)尺寸的確定。上下料搬運(yùn)機(jī)械手結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)18缸內(nèi)徑計(jì)算：，取 D=50mm（63）mmFD4 .4595. 01026 .3071446根據(jù)強(qiáng)度要求，計(jì)算活塞桿直徑 d。，d 取 20mm（64）mmFd2 . 6101006 .3071446結(jié)構(gòu)上，活塞桿內(nèi)部裝有鍵套，能實(shí)現(xiàn)導(dǎo)向作用，同時可使活塞桿在升降運(yùn)動中傳動平穩(wěn)，且獲得較大剛度。(1)臂厚，取。mm10(2)聯(lián)接螺釘強(qiáng)度計(jì)算：取螺釘數(shù)目 Z=4，工作載荷 （65）NZFFQ9 .76746 .3071NFQ5 .17969 .7678 . 13 . 1則, （66）mmFdQ8 . 3

39、101625 .17964461查手冊取，螺距 P=0.75，材料為 35 號鋼的內(nèi)六角螺釘。16dmm（67）6320 10 1.2 2.5sn6.2.4 液壓擺動缸設(shè)計(jì)計(jì)算1.機(jī)身回轉(zhuǎn)運(yùn)動驅(qū)動力矩的計(jì)算。機(jī)身回轉(zhuǎn)運(yùn)動驅(qū)動力矩應(yīng)根據(jù)啟動時產(chǎn)生的慣性力矩與回轉(zhuǎn)部件支承處的摩擦力矩來計(jì)算。若軸承處的摩擦力忽略不計(jì)，則，在設(shè)計(jì)計(jì)算時，為簡化計(jì)算=M +MM驅(qū)慣件可不計(jì)。直接計(jì)入回轉(zhuǎn)缸效率中，M件則 ， 取 0.9M=M慣驅(qū) （68）0M =Jwt慣式中， 表示角速度變化量（rad/s） ；w 表示啟動過程時間，0.050.5s,??；t0.1ts 表示手臂回轉(zhuǎn)部件（包括工件）對回轉(zhuǎn)軸線的轉(zhuǎn)動慣量。0

40、J經(jīng)分析知，當(dāng)手臂完全伸出時，此時達(dá)到最大值，估算此時回轉(zhuǎn)零件的重心到轉(zhuǎn)0J軸線的距離為 =150mm,則（69）0cJJJ件件（610）125. 115. 05022mJc（611）208. 0)24. 016. 0(104141232231）（工件RRmJ（612）01.92M =J(1.1250.208)25.60.1cwwJJtt慣件件件件上下料搬運(yùn)機(jī)械手結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)19（613）M25.6=28.40.9M慣驅(qū)2.回轉(zhuǎn)缸參數(shù)的計(jì)算。（614）22()=27.38pd DdM驅(qū) （615）28bpMDd驅(qū)式中,D 表示回轉(zhuǎn)缸內(nèi)徑； d 表示轉(zhuǎn)軸直徑； p 表示回轉(zhuǎn)缸工作壓力； b 表示動片

41、寬度。為減少動片與輸出軸的聯(lián)接螺釘所受的載荷及動片的懸伸長度，選擇動片寬度（即液壓缸寬度）時，可選用 ,這里取，且 D=2d22bDd23bDd 對于活塞、導(dǎo)向套筒和油缸等的轉(zhuǎn)動慣量都要做詳細(xì)計(jì)算，因?yàn)檫@些零件的重量較大或回轉(zhuǎn)半徑較大，對總的計(jì)算結(jié)果影響也較大，對于小零件則可作為質(zhì)點(diǎn)計(jì)算其轉(zhuǎn)動慣量，對其質(zhì)心轉(zhuǎn)動慣量忽略不計(jì)。對于形狀復(fù)雜的零件，可劃分為幾個簡單的零件分別進(jìn)行計(jì)算其中有的部分可當(dāng)作質(zhì)點(diǎn)計(jì)算。6.3 機(jī)身整體結(jié)構(gòu)圖通過設(shè)計(jì)計(jì)算機(jī)身整體結(jié)構(gòu)圖如圖 6-2 所示。上下料搬運(yùn)機(jī)械手結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)20圖 6-2 機(jī)身整體結(jié)構(gòu)圖具體機(jī)身三維建模圖參照附錄。第 7 章 液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)上下料搬運(yùn)機(jī)械手結(jié)

42、構(gòu)設(shè)計(jì)217.1 液壓系統(tǒng)簡介機(jī)械手的液壓傳動是以有壓力的油液作為傳遞動力的工作介質(zhì)。電動機(jī)帶動油泵輸出壓力油，是將電動機(jī)供給的機(jī)械能轉(zhuǎn)換成油液的壓力能。液壓油經(jīng)過管道以及一些控制調(diào)節(jié)裝置等進(jìn)入液壓缸，液壓油的壓力能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能來推動活塞桿運(yùn)動，從而使手指作張閉、手臂機(jī)身升降回轉(zhuǎn)等運(yùn)動。機(jī)械手在運(yùn)動過程中所客服的摩擦阻力，以及手部夾緊工件時所需的夾緊力大小，都與液壓油的壓力和活塞桿的有效工作面積相關(guān)。流入密封圈液壓缸中的液壓容積大小決定機(jī)械手做各種動作的速度大小。這種通過運(yùn)動液壓油容積大小變化傳遞動力的系統(tǒng)稱為容積液壓系統(tǒng)。7.2 液壓系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)本設(shè)計(jì)機(jī)械手為圓柱式坐標(biāo)形式，手臂運(yùn)動由一個回

43、轉(zhuǎn)和兩個直線運(yùn)動組成，具有三個自由度。依據(jù)每個動作動作速度精度來設(shè)計(jì)所需要的液壓控制，本設(shè)計(jì)中中手部手指張閉夾緊工件過程中，手指開度較小，所夾持工件質(zhì)量小，采用一個小載荷小直徑短行程單向伸縮液壓缸控制。本設(shè)計(jì)中機(jī)械手旋轉(zhuǎn)由機(jī)身帶動手臂工作載荷大行程大，采用大載荷擺動液壓缸，同理完成本設(shè)計(jì)機(jī)械手升降運(yùn)動液壓缸設(shè)計(jì)在機(jī)身上也許采用大載荷液壓缸，且行程較大，故采用大載荷大直徑雙向液壓缸。7.3 機(jī)械手液壓系統(tǒng)的控制回路設(shè)計(jì)機(jī)械手的液壓系統(tǒng)，根據(jù)機(jī)械手自由度的多少，液壓系統(tǒng)可繁可簡，但是總不外乎由一些基本控制回路組成。這些基本控制回路具有各種功能，如工作壓力的調(diào)整、油泵的卸荷、運(yùn)動的換向、工作速度的調(diào)

44、節(jié)以及同步運(yùn)動等。7.3.1 壓力控制回路1.調(diào)壓回路 在采用定量泵的液壓系統(tǒng)中，為控制系統(tǒng)的最大工作壓力，一般都在油泵的出口附近設(shè)置溢流閥，用它來調(diào)節(jié)系統(tǒng)壓力，并將多余的油液溢流回油箱。2.卸荷回路 在機(jī)械手各油缸不工作時，油泵電機(jī)又不停止工作的情況下，為減少油泵的功率損耗，節(jié)省動力，降低系統(tǒng)的發(fā)熱，使油泵在低負(fù)荷下工作，所以采用卸荷回路。此機(jī)械手采用二位二通電磁閥控制溢流閥遙控口卸荷回路。3.減壓回路 為了是機(jī)械手的液壓系統(tǒng)局部壓力降低或穩(wěn)定，在要求減壓的支路前串聯(lián)一個減壓閥，以獲得比系統(tǒng)壓力更低的壓力。4.平衡與鎖緊回路在機(jī)械液壓系統(tǒng)中，為防止垂直機(jī)構(gòu)因自重而任意下降，可采用平衡回路將垂

45、直機(jī)構(gòu)的自重給以平衡。為了使機(jī)械手手臂在移動過程中停止在任意位置上，并防止因外力作用而發(fā)生位移，上下料搬運(yùn)機(jī)械手結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)22可采用鎖緊回路，即將油缸的回油路關(guān)閉，使活塞停止運(yùn)動并鎖緊。本機(jī)械手采用單向順序閥做平衡閥實(shí)現(xiàn)任意位置鎖緊的回路。5.油泵出口處接單向閥 在油泵出口處接單向閥。其作用有二：第一是保護(hù)油泵。液壓系統(tǒng)工作時，油泵向系統(tǒng)供應(yīng)高壓油液，以驅(qū)動油缸運(yùn)動而做功。當(dāng)一旦電機(jī)停止轉(zhuǎn)動，油泵不再向外供油，系統(tǒng)中原有的高壓油液具有一定能量，將迫使油泵反方向轉(zhuǎn)動，結(jié)果產(chǎn)生噪音，加速油泵的磨損。在油泵出油口處加設(shè)單向閥后，隔斷系統(tǒng)中高壓油液和油泵時間的聯(lián)系，從而起到保護(hù)油缸的作用。第二是防止空氣

46、混入系統(tǒng)。在停機(jī)時，單向閥把系統(tǒng)能夠和油泵隔斷，防止系統(tǒng)的油液通過油泵流回油箱，避免空氣混入，以保證啟動時的平穩(wěn)性。7.3.2 速度控制回路液壓機(jī)械手各種運(yùn)動速度的控制，主要是改變進(jìn)入油缸的流量 Q。其控制方法有兩類：一類是采用定量泵，即利用調(diào)節(jié)節(jié)流閥的通流截面來改變進(jìn)入油缸或油馬達(dá)的流量；另一類是采用變量泵，改變油泵的供油量。本機(jī)械手采用定量油泵節(jié)流調(diào)速回路。根據(jù)各油泵的運(yùn)動速度要求，可分別采用 LI 型單向節(jié)流閥、LCI 型單向節(jié)流閥或 QI型單向調(diào)速閥等進(jìn)行調(diào)節(jié)。節(jié)流調(diào)速閥的優(yōu)點(diǎn)是：簡單可靠、調(diào)速范圍較大、價格便宜。其缺點(diǎn)是：有壓力和流量損耗，在低速負(fù)荷傳動時效率低，發(fā)熱大。采用節(jié)流閥進(jìn)

47、行節(jié)流調(diào)速時，負(fù)荷的變化會引起油缸速度的變化，使速度穩(wěn)定性差。其原因是負(fù)荷變化會引起油缸速度的變化，使速度穩(wěn)定性差。其原因是負(fù)荷變化會引起節(jié)流閥進(jìn)出油口的壓差變化，因而使通過節(jié)流閥的流量以至油缸的速度變化。調(diào)速閥能夠隨負(fù)荷的變化而自動調(diào)整和穩(wěn)定所通過的流量，使油缸的運(yùn)動速度不受負(fù)荷變化的影響，對速度的平穩(wěn)性要求高的場合，宜用調(diào)速閥實(shí)現(xiàn)節(jié)流調(diào)速。7.3.3 方向控制回路在機(jī)械手液壓系統(tǒng)中，為控制各油缸、馬達(dá)的運(yùn)動方向和接通或關(guān)閉油路，通常采用二位二通、二位三通、二位四通電磁閥和電液動滑閥，由電控系統(tǒng)發(fā)出電信號，控制電磁鐵操縱閥芯換向，使油缸及油馬達(dá)的油路換向，實(shí)現(xiàn)直線往復(fù)運(yùn)動和正反向轉(zhuǎn)動。目前在

48、液壓系統(tǒng)中使用的電磁閥，按其電源的不同，可分為交流電磁閥（D 型）和直流電磁閥（E 型）兩種。交流電磁閥的使用電壓一般為 220V（也有 380V 或 36V） ，直流電磁閥的使用電壓一般為 24V（或 110V） 。這里采用交流電磁閥。交流電磁閥起動性能好，換向時間短，接線簡單，價廉，但是如吸不上時容易燒壞，可靠性差，換向時有沖擊，允許換向頻率底，壽命較短。7.4 液壓傳動動作流程本液壓傳動上料機(jī)械手主要是從一條生產(chǎn)線拿到工件后，移動到與之高度差 0.4m 距離 2.5m 的另一條生產(chǎn)線上。它的工作順序動作流程圖如下圖 7-1 所示。上下料搬運(yùn)機(jī)械手結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)23待料手指閉合插定位銷手指張開夾料機(jī)身反轉(zhuǎn)180撥定位銷手臂上升0.1m插定位銷手臂下降0.1m手指閉合卸料機(jī)身旋轉(zhuǎn)180撥定位銷手臂上升0.5m機(jī)身下降0.5m回到起始位置圖 7-1 液壓控制