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(OK)12KG下料机械手设计说明书.doc
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CAD-回转缸缸盖.dwg
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CAD-回转缸上缸盖.dwg
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CAD-夹紧缸小径.dwg
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CAD-空心活塞.dwg
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CAD-升降缸体.dwg
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CAD-轴.dwg
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CAD-装配图.dwg
,这样可有效降低系统的供油压力,此时为了保证多缸运动的系统互不干扰,实现同步或非同步运动,换向阀需采用中位型换向阀。
.调速方案整个液压系统只用单泵或双泵工作,各液压缸所需的流量相差较大,各液压缸都用液压泵的全流量工作是无法满足设计要求的。
尽管有的液压缸是单速度工作,但也需要进行节流调速,用以保证液压缸运行的平稳运行。
各缸可选择进油路或回油路节流调速,因为系统为中底系统,般适宜选用节流阀调速。
机械手的手臂伸缩和手臂俯仰或升降缸采用两个单向节流阀来实现,若只用节流阀调速时,则进油达到最大允许速度来调节。
当无杆腔进油时,其速度就少于最大允许速度,但仍然符合设计需求。
在般情况下,机械手的各个部位是分别动作的,手腕回转缸和手臂回转缸或升降所需的流量较为接近,手腕回转缸和手臂回转缸及夹紧缸所需流量较为接近,且它们两组缸所需的流量相差较大,这样不但可以选择单泵供油系统,也可选择双泵供油系统。
单泵供油系统要以所有液压缸中需流量最大的来选择泵的流量。
优点是系统较为简单,所需的元件较少,经济性好,缺点是当所需流量较少的液压缸如手腕回转缸,夹紧缸等动作时,系统的溢流损失较大,能源利用率低.对于系统功率较小的场合是可取的。
双泵供油系统,它在需要大流量动作的缸运动时,双泵同时为其供油,在需小流量动作液压缸运动时,则用小流量泵供油,而大流量泵低压卸荷。
双泵供油系统避免了溢流损失过大,而且可以用双联泵代替双泵,其优缺点与单泵供油系统相反。
.减速缓冲回路通用工业机械手要求可变行程,它是由微机控制,可在行程中任意点定位,故应在液压系统中采用缓冲装置,形成缓冲回路。
当液压缸运动快到希望点时,由位置检测检测装置电位器发讯号给微机,然后微机控制电磁铁通电切断二位二通阀的通路,液压缸的回路改经节流阀回油箱,增大了回油路的阻力,使液压缸速度减慢,防止冲击达到缓冲目的,这种回路也适用于摆动缸。
也可以在油路中设置单向行程节化程度和通用性方面不如上述方案。
.系统安全可靠性手臂俯仰缸或手臂升降缸在系统失压情况下会自由下落或超速下行,所以应在回路中增加平衡回路,方法可用单向顺序阀做平衡阀。
手臂伸缩缸有俯仰状态时,亦应同样考虑。
夹紧缸在夹紧工件时,为防止失电等意外情况,应加锁紧保压回路。
为防止夹紧缸压力受系统压力波动的影响或过高,导致夹紧力过大损坏工件,或过低无法夹紧工件,造成意外的安全事故,需在油路上增加减压阀保证夹紧缸的压力恒定不变。
.液压系统的合成和完善在上述主要液压回路选好后,在配上其他功用的辅助油路如卸荷,测压等油路,就可以进行合并,完善为整体的液压系统,并编制液压系统动作循环及电磁铁动作顺序表。
.计算和选择液压元件液压泵.计算液压泵的工作压力泵的工作压力是所有液压缸中工作压力最大者与泵至该液压缸的全部压力损失之和即式中管道和各阀的全部压力损失之和.计算液压泵的流量式中所有液压缸中所需流量最大的流量泄漏折算系数,般.选择液压缸的规格参考设计手册或产品样本,选取其额定压力比高,其流量与上述计算致的液压泵。
.计算功率,选用电动机按工况图找出所有缸图最高功率点的对应的计算值和泵的额定流量的乘积,然后除以泵的总效率选择液压控制阀按控制阀的额定压力和额定流量大于系统最高工作压力和通过该阀的最大流量的原则来选用系统的各类液压阀。
选择液压辅助元件滤油器按泵的最大流量选取流量大些的滤油器油管和管接头油管和管接头的通径按与阀致来选取油箱体积油箱容量与系统的流量有关,其容量的大小可从散热角度来设计.计算出系统发热量与散热量,在考虑冷却散热后,从热平衡角度计算出油箱容箱。
般式中液压泵的额定流量油箱的有效容积与系统压力有关的经验数字拟定液压系统.换向回路夹紧缸换向选用二位二通电磁阀,其它缸全部选用型三位四通电磁换向阀.选电磁阀便于微机控制,选中位为型使定位准确.如图图换向回路.调速方案本系统功率较小,故选简单的进油路节流阀调速.同样理由选用单泵供油,力求获得较好的经济性。
如图图进油节流调速方案.系统的安全可靠性为防止伸缩缸在俯仰定角度后自由下滑,都采用单向顺序阀来平衡,如图图液压防滑保护回路为保证夹紧缸夹持工作的可靠性选用液控单向阀保压和锁紧,如图图夹紧缸保压回路.合成并完善液压系统合成后的液压系统图如图压力继电器在夹紧工件后发讯,让微机控制其他缸开始动作。
二位二通电磁换向阀用于系统卸荷。
图液压系统图根据动作要求编制液压动作循环及电磁铁动作顺序表,如表所示表电磁铁的动作顺序表.选择液压控制阀和辅助元件根据工况图中选元件额定流量,根据选元件的额定压力如表所示第六章电气控制系统.电气控制系统简介工业机械手的电气控制系统相当于人的大脑,它指挥机械手的动作,并协调机械手与生产系统之间的关系。
机械手的工作顺序,应达到的位置,如手臂上下移动,伸缩,回转及摆动,手指的开闭动作,以及各个动作的时间,速度等,都是在控制系统的指挥下,通过每运动部件沿各坐标轴的动作按照预先整定好的程序来实现的。
般机械设备的控制系统,多着眼于自身运动的控制,而机械手的控制系统更注意本部与操作对象的关系。
因此,对于机械手的控制系统来说,无论多么高级的系统,如果不能控置,都是毫无意义的。
控制系统的结构般分为开环系统和闭环系统两种.闭环控制系统也叫反馈控制系统,是种不断把给定值和各控制量进行比较,使其偏差为零的控制系统。
而开环控制系统,即使有局部的小的闭环存在,但主要控制量是不用反馈控制的。
对比两者,通常闭环系统的抵抗外部干扰和系统中主要单元的特性变化和能力强,而开环系统较弱。
机械手的闭环系统控制受各种因素的影响,如外部负荷力,活动部分的内部摩擦,伺服阀的漂移,滞后,比较仪,伺服放大器的漂移,随动系统的粘滞性摩擦,反向电动势的影响等导致闭环控制系统产生静态误差。
因而闭环控制的精度和定位时间等控制性能也有定限度,要超过闭环控制系统的控制性能的界限必须采用由最佳控制理论所规定的控制结构,其中有时采用开环控制。
因此要提高机械手的性能,应不局限于开环或闭环的系统而吸收两者之长。
运动控制方式有点位控制和连续控制两种。
点位控制方式就是由点到点的控制方式,只对机械手运动部件手腕臂所应到达空间点的定位进行控制,而对两个定位点之间的运动轨迹则不加控制。
这种方式可达到较高的重复定位精度。
点位控制又分为两点控制和多点控制两种。
如果机械手抓取和放置工件的位置都是准确而固定的,如上下料专用机械手,可由挡块,行程开关等来定位,采用起点的终点的“两点控制方式”。
通用工业机械手则要求多点定位,而且要经常更换设定位置,这时般装有位置检测器作为运动位置的反馈,即采用“多点式控制”。
两点的点位控制可用普通的继电器控制线路实现,多点式的点位控制则常常采用继电器顺序控制器,可编程序控制器和微机控制系统等。
.机械手的电气控制机械手电气控制系统,除了有多工步特点之外,还要求有连续控制和手动控制等操作方式。
本次设计采用步进控制的方式来实现对机械手工作过程的控制。
步进控制工作流程如图图步进控制工作流程图毕业设计总结随着毕业日子的到来,毕业设计也接近了尾声。
经过几周的奋战我的毕设计终于完成了。
在没有接受任务以前觉得毕业设计只是对这年来所学知识的单纯总结,但是通过这次做毕业设计发现毕业设计不仅是对前面所学知识的种检验,而且也是对自己能力的种提高。
这次毕业设计要求设计个下料机械手,非常切合我们以后质监工作的实际,是次非常好的演练机会。
尽管我们对专业知识的掌握还不够透彻,我们仍然希望通过自己的努力完成设计并希望有所突破。
下面就对我的这次设计的过程做个简单的小结第,课题分析。
在接到毕业设计题目后,我认真翻阅了指导师提供的资料,对课题进行了深刻的分析,并向老师请教了设计中的些要点及难点。
第二,总体设计。
在对课题进行仔细分析以后,概括出了这次设计的大体框架,并将设计划分成了若干模块,在规定时间内完成。
第三,资料整理。
在确定课题后,通过查阅机械设计指导手册进行资料查阅,由于我是在校外完成毕业设计,所以我经常与我的毕业设计陶福春老师沟通,像老师请教,老师不厌其烦的教导我,让我很感动,我也提高了自己的工作效率。
第四,课题实现。
在资料准备充分后,我开始着手论文的撰写,过程中,我也遇到不少问题,通过与同事起讨论请教老师以及翻阅资料等方式问题解决。
第五,论文整理。
在小组成员完成了各自的模块以后,我将论文进行了整合,并整理成册。
我的这次的设计大体过程就是这样。
在此,要感谢我们的指导老师陶福春老师对我的悉心指导,给予了我们很大的帮助。
通过这次的毕业设计,我对机械手下料的实施过程有了定的了解,大家充分的将所学理论知识运用到了实践当中。
我们通过查阅资料跟其他小组探讨以及请教老师等方式学到了不少东西,虽然经历了些困难,但同样收获巨大。
这次设计不仅提升了大家的业务能力,也加强了我们的学历与沟通能力,对我们以后的工作有非常大的帮助。
虽然这个设计做的还不够专业,但是在设计过程中所学到的东西是这次毕业设计的最大收获和财富,将使我终身受益。
致谢经过将近几个月的忙碌,我基本上完成了下料机械手设计。
在这整个设计的过程中我遇到了许多的问题,但是通过查找资料和同组的同学起探讨请教指导老师来解决了这些问题。
从这次设计当中我不但把以前学习到的知识运用上来了,还学习了些我们以前没有学到的,可以说是即学即用。
这对于即将走上工作岗位的我来说是个很好的锻炼,因为参加工作之后还有很多的东西要学,我们就应该具有这种即学即用的能力。
总的来说,通过毕业设计,我学到了很多知识,也深刻体会到毕业设计这课在整个大学学习当中的重要性。
在这次设计当中,我得到了指导老师陶福春教授的悉心指导,陶福春老师平日里工作繁多,但在我做毕业设计的每个阶段,都给予我悉心的指导和帮助。
可以说,没有陶福春老师的悉心指导和帮助,我是不可能顺利完成我的毕业设计的。
另外,他的治学严谨和科学研究的精神也是我永远学习的榜样,并将积极影响我今后的学习和工作。
因此,在这里我衷心地感陶福春老师。
同时也谢谢和我组的成员。
学生签名郭景楠日期年月日..!.!回转缸扭转时的当量弯矩花键轴截面的抗弯截面系数。
式中花键轴规格又回转缸产生的转矩根据转矩性质而定的应力校正系数。
对于不变的转矩,取对于脉动的转矩,取对于对称循环的转矩,取。
假定回转缸转矩不变,选择花键轴的材料为钢。
通过查机械设计手册可得材料的相关力学性能,。
所以又,因此花键轴
