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（独家原创）冲床上下料机械手设计（全套CAD图纸）

为增加定位点数，除采用多位置气缸外可采用制动的方法还有反压制动，制动装置制动。.限位器气动机器人各运动轴的制动和定位点到位发讯，可由编程器发指令，或由限位开关发讯。根据要求和条件，如果选用无接触感应式气缸，其限位开关是无接触接近开关，这种开关的反映时间小于，在机器人中应用比较理想。当气缸活塞运动到定位点时，为保证定位精度，需要将运动轴锁紧。常用的限位机构是由电磁阀控制的气缸带动锁紧机构插锁，滑块等将机器人运动机构锁定。再启动时，事先打开锁紧机构。机器人电动驱动系统这些年来，针对机器人，数控机床等自动机械而开发的各种类型的伺服电动机及伺服驱动器的大量出现，为机器人驱动系统的更新创造了条件。由于高起动力矩大转矩低惯量的交直流电机在机器人中的应用，因此般情况下，负重在以下的工业机器人大多数采用电动驱动系统。其驱动原理方块图如下所示在机器人驱动系统中应用的电动机大致可分为如下类型小惯量永磁直流伺服电动机，有刷绕组永磁直流伺服电动机，大惯量永磁直流伺服电动机力矩电机，反应式步进电机，同步式交流伺服电动机，异步式交流伺服电动机。速度传感器多数用的是测速发电机，位置传感器多数用光电编码器。伺服电动机可与测速发电机光电编码器制动器减速器相结合，实现部分组合由几种组合或全部组合，形成伺服电动机驱动单元。为了提高机器人的传动精度，国外近几年开发了直接驱动电动机，并将多级旋转变压器组合在起，这种旋转变压器每转可达万个脉冲，这种直接驱动的电机驱动电机在快速高精度定位的装配机器人中已经得到应用。.机器人驱动系统电机的选择机器人的驱动系统电机的选择要根据机器人的用途功能结构特点，结合各类电机自身的特点性能结构特点以及性能价格比等综合考虑进行。根据机器人各运动轴所计算的要求电机的转速负载额定力矩加减速特性额定功率加速功率等参数选择电机型号。有关各类驱动电动机主要特点及性能结构特点用途及使用范围适用的驱动器见表表名称主要特点及性能结构特点用途及使用范围驱动器小惯量直流永磁伺服电动机电机的惯量小，理论加速度大，快速反应性好，低速性好，调速比可达范围，但低速输出力矩不大，转子直径小，惯量小适用于对快速性要求严格而负载力矩不大的场合直流伺服驱动器变压驱动器有刷绕组永磁直流伺服电动机转动惯量小，快速响应性能好转子无铁损，效率高换向性能好，寿命长负载波动对转速影响小，输出力矩平稳。无铁心，具有轴向平面间隙可频繁起制动正反转工作，响应迅速，适用于机器人，数控等直流伺服驱动器，变压驱动器大惯量永磁直流伺服电动机输出力矩大，转矩波动小，机械特性硬度大，可以长时间工作在堵转条件下又称力矩电机，其转子较粗适用于驱动力矩较大的场合，因可不用齿轮传动，消除了齿轮间隙直流伺服驱动器，变压驱动器表续表反应步进电机将电脉冲信号直接转换成转角，转角与脉冲数成正比，输出力矩也较大电机转子无转租，由永磁体构成转子磁极用于数字系统中作为执行元件，如数控机床机器人开环控制直流伺服驱动器变压驱动器同步交流伺服电动机转速与定子绕组所建立的旋转磁场严格同步从低度到高速，定子绕组可通过大电流，故起制动转矩不降低，可频繁起制动转子由永久磁铁做成，定子有三相，转子比较细主要用于中小容量的伺服驱动系统中，如数控机器人等系统中交流变频调速器异步交流伺服电动机转速永远低于定子绕组所建立的旋转磁场，机构简单，容量大，价格低定子由对称三相绕组组成，用于数控机床主轴等容量大的场合交流变频调速器.机器人电动驱动系统伺服驱动器直流电机伺服驱动器直流伺服电机驱动器目前多采用脉冲宽度调制伺服驱动器。其电源电压为固定不变值，由大功率三极管作为开关元件，以固定的开关频率动作，但其脉冲宽度可以随电路控制而改变，改变了脉冲宽度也就可以改变加在电机电枢两端的平均电压，从而改变了电机的转速。这种伺服驱动器般由电流内环和速度外环组成。末级采用大功率三极管构成桥式开关电路。伺服驱动器具有调速范围宽低速特性好，响应快效率高过载能力强等特点。目前已广泛应用于各类数控机床工业机器人及其它机电体化产品中用做直流伺服电机的驱动。步进电机驱动器步进电机的控制装置主要包括脉冲发生器，环行分配器和功率放大器等几部分组成。脉冲发生器可以按照起制动及调速要求改变频率以控制步进电机。环行分配器是控制步进电机各绕组按定的次序通过的环节。它的作用是把脉冲发生器送来的系列脉冲信号按照定的循环规律依次分配给各绕组，以使步进电机按着定的规律运动。功率放大器的作用是将环行分配器输出的毫安级电流放大成安培级电流以驱动步进电机。目前功率放大器多采用高低压驱动电路。这种电路有高低压二组电源。当绕组刚通电瞬间让绕组接通高电压，从而使各相电流迅速建立。而当达到步进电机额定电流时仅以低电压给各相绕组供电。高电压加入的时间长短由控制电路来实现。设计具体采用方案具体到本设计，在分析了具体工作要求后，综合考虑各个因素。机械手腰部的旋转运动需要定的定位控制精度，故采用步进电机驱动来实现因为采用液压执行缸来做水平手臂和垂直手臂，故大小臂均采用液压驱动机械手的手部结构设计在工件是板料，使用气流负压式吸盘.采用气动驱动系统设计计算确定液压系统基本方案液压执行元件大体分为液压缸和液压马达，前者实现直线运动，后者实现回转运动。二者的特点及适用场合见表表名称特点适用场合双活塞杆液压缸双向对称双向工作的往复场合单活塞杆液压缸有效工作面积大双向不对称往返不对称的直线运动，差动连接可实现快进柱塞缸结构简单单向工作，靠重力或其它外力返回摆动缸单叶片式小于双叶片式小于小于的摆动小于的摆动齿轮马达结构简单价格便宜高转速低转矩的回转运动叶片马达体积小转动惯量小高速低转矩动作灵敏的回转运动摆线齿轮马达体积小输出转局大低速小功率大转矩的回转运动轴向柱塞马达运动平稳转矩大转速范围宽大转矩的回转运动径向柱塞马达转速低，结构复杂，输出转矩大低速大转矩回转运动本设计因为机械手的形式为圆柱坐标形式，具有个自由度，个转动，两个移动自由度。同时考虑机械手的工作载荷和工作现场环境对机械手布局以及定位精度的具体要求以及计算机的控制的因素，腰部的回转用电机驱动实现，剩下的两个运动均为直线运动。因此，机械手的水平手臂和垂直手臂都采用单活塞杆液压缸，来实现直线往复运动。拟定液压执行元件运动控制回路液压执行元件确定后，其运动方向和运动速度的控制是液压回路的核心问题。方向控制是用换向阀或是逻辑控制单元来实现。对于般中小流量的液压系统，通过换向阀的有机组合来实现所要求的动作。