机机电控制基础理论及应用北京清华大学出版社,陈铁鸣,王连明,王黎钦机械设计修订版哈尔滨哈尔滨工业大学出版社,李建勇机电体化技术北京科学出版社,王孙安,杜海峰,任华机械电子工程北京科学出版社,张启玲,何玉安在气动控制称量包装装置中的应用液压与气动,赵文数字控制技术在龙门刨床电控系统中的应用电气传动卷徐灏等机械设计手册第卷北京机械工业出版社,液压泵。节流调速系统般用定量泵供油，在无其他辅助油源的情况下，液压泵的供油量要大于系统的需油量，多余的油经溢流阀流回油箱，溢流阀同时起到控制并稳定油源压力的作用。容积调速系统多用变量泵供油，用安全阀来限定系统的最高压力。油液的净化装置是液压源中不可缺的元件。般泵的入口要装粗滤油器，进入系统的油液根据要求，通过精滤油器再次过滤。为防止系统中杂质流回油箱，可在回油路上设置磁过滤器。根据液压设备所处的环境及对温升的要求，还要考虑加热冷却等措施。本设计的液压系统采用定量泵供油，由溢流阀来调定系统压力。为了保证液压油的洁净，避免液压油带入污染物，故在油泵的入口安装粗过滤器，而在油泵的出口安装精过滤器对循环的液压油进行净化。绘制液压系统图本机械手的液压系统图如图所示详见图纸第四页，它拥有垂直手臂的上升下降，水平手臂的前伸后缩，以及执行手爪的夹紧张开三个执行机构。其中，泵由三相交流异步电动机拖动系统压力由溢流阀调定的得失电决定了动力源的投入与摘除。考虑到手爪的工作要求轻缓抓取迅速松开，系统采用了节流效果不等的两个单向节流阀。当得电时，工作液体经由节流阀进入柱塞缸，实现手爪的轻缓抓紧当失电时，工作液体进入柱塞缸中，实现手爪迅速松开。另外，由于机械手垂直升降缸在工作时其下降方向与负荷重力作用方向致，下降时有使运动速度加快的趋势，为使运动过程的平稳，同时尽量减小冲击振动，保证系统的安全性，采用构成的平衡回路相升降油缸下腔提供定的排油背压，以平衡重力负载。确定液压系统的主要参数液压系统的主要参数是压力和流量，他们是设计液压系统，选择液压元件的主要依据。压力决定于外载荷，流量取决于液压执行元件的运动速度和结构尺寸。计算液压缸的总机械载荷液压缸主要参数的确定考虑到机械手的特点，系统的刚度及其稳定性是很重要的。因此，先从刚度角度进行液压缸缸径的选择，以尽量优先保证机械手的结构和运动的稳定性和安全性。至于液压缸的工作压力和缸的工作速度，放在液压系统设计阶段，通过外部的液压回路采用合适的调速回路和元件来实现。经过仔细分析，综合考虑各方面的因素，初步确定各液压缸的基本参数如下因为伸缩缸的作用主要是实现直线运动，在其轴向上并不承受显性的工作载荷因为手爪夹持工件，受力方向为垂直方向，轴向主要是克服摩擦力矩，其所受的载荷主要是径向载荷，载荷性质为弯矩，使其产生弯曲变形。而且因为机械手要求具有定的柔性，水平液压缸活塞杆要求具有比较大的工作行程。同时具有比较大的弯矩和比较长的行程，这对液压缸的稳定性和刚度有较高的要求。因此，在水平伸缩缸的设计上，是增大其抗弯能力，二是通过合理的结构布局设计，使其具有尽量大的刚度。为了达到这个目的，设计中采用了两个导向杆，以满足长行程活塞杆的稳定性和导向问题。另方面，为增大结构的刚度和稳定性，将两个导向杆与活塞杆布局成等边三角形的截面形式，以增大抗弯截面模量，也大大增加了液压缸的工作刚度。因为垂直液压缸所承受的载荷方式既有定的轴向载荷，又存在着比较大的倾覆力矩由加工工件的重力引起的。作为液压执行元件，满足此处的驱动力要求是轻而易举的，要解决的关键问题仍然是它的结构设计能否有足够的刚度来抗倾覆。这里同样采用了导向杆机构，围绕垂直升降缸设置四根导杆，较好的解决了这问题。液压缸强度的较核活塞杆直径的较核计算和选择液压元件控制元件的选择根据系统最高工作压力和通过该阀的最大流量，在标准元件的产品样本中选取各控制元件。液压泵的计算第章机械手控制系统的设计硬件设计操作面板布置操作面板布置如图所示机械手的操作方式分为手动操作和自动操作两种。手动操作就是用按钮作机械手的每步运动进行单独的控制。当选择升降按钮时，按下启动按钮，机械手上升按下停止按钮时，机械手上升。当选择正转逆转按钮时，按下启动按钮，机械手顺时针转动，而按下。如图所示该集成，输入，输出共个数字量点，可连接个扩展模块，最大扩展至路数字量点或路模拟量点，具有字节程序和数据存储空间。个独立的高速计数器，路独立的高速脉冲输出，具有控制器。个通讯编程口，具有通讯协议通讯协议和自由方式通讯能力。端子排可很容易地整体拆卸。是具有较强控制能力的控制器。控制系统原理分析由于机械手作业时，取放工件和装卸工件都有较高的定位精度要求，所以在机械手控制中，除了要对垂直手臂执行手爪液压缸和腰部步进驱动进行开环控制外，还要对水平手臂进行闭环伺服控制。为了减少的点数，以伺服放大器作为闭环的比较点。伺服放大器具有传感器反馈输入端，给定的输入信号和反馈信号进行比较后形成的控制信号经过调节和功率放大后，驱动电液伺服阀对液压缸进行伺服定位。将上位机输入的给定信号转换为电压信号，输出至伺服放大器，由伺服放大器作为闭环比较点，组成模拟控制系统，如图所示这种方案使得控制量少尤其是模拟量，节省了系统资源，而且编程简单，不必过多考虑控制算法等优点，也是完全能满足工作要求的。外部接线设计为实现水平手臂液压缸伺服定位的控制要求，利用西门子，考虑到位移传感器和伺服放大器工作采用的都为模拟量，因此增加个模拟量输出模块。鉴于伺服放大器和位移传感器对输入的要求，的模拟量采用输入输出，各输入输出点及其接线如图所示。的具体硬件接线图如下图所示详细的硬件设计见图纸地址分配详细参见表软件设计控制主程序流程图机械手控制主程序流程图如图所示结论本设计通过对机械设计制造及其自动化专业大学本科四年所学知识进行整合，完成个特定功能满足特殊要求的数控机床上下料机械手的设计，比较好地体现机械设计制造及其自动化专业毕业生的理论研究水平实践动手能力以及专业精神和态度，具有较强的针对性和明确的实施目标，实现了理论和实践的有结合值为,孔在半径方向上的余量为。两侧面加工余量等级需比底面升级选用，定底面为级，则侧面为级。由参考文献为取粗铣平面单侧余量为底座上下表面各，前后端面各为。镗孔余量由参考文献定为粗镗，精镗。查参考文献铰孔余量为。综上所述，各表面以及孔加工余量和工序尺寸如表。表各表面加工余量及工序尺寸铣平面总余量粗铣余量精铣余量底面上端面前端面后端面底座上表面表各孔加工余量及工序尺寸镗孔粗镗余量精镗余量轴承孔钻孔钻铰安装孔箱体的加工铣底面采用型立式铣床粗铣铣削刀具的选择，根据加工材料和加工性质粗铣，选用硬质合金端铣刀，再据加工宽度可取，其。切削深度次走刀切除每齿进给量齿切削速度计算转速实际转速实际切削速度实际进给速度铣上端面采用型立式铣床粗铣铣削刀具的选择，根据加工材料和加工性质粗铣，选用硬质合金端铣刀，再根据加工宽度取，其。切削深度次走刀切除每齿进给量齿切削速度计算转速实际转速实际切削速度实际进给速度精铣刀具，硬质合金端铣刀切削深度次走刀切除每齿进给量齿由于粗精铣共用个进给系统，所以粗精所以实际转速切削速度铣前端面采用型立式铣床粗铣铣削刀具的选择，根据加工材料和加工性质粗铣，选用硬质合金端铣刀，再根据加工宽度取，其。切削深度次走刀切除每齿进给量齿切削速度计算转速实际转速实际切削速度实际进给速度精铣刀具，硬质合金端铣刀切削深度次走刀切除每齿进给量齿由于粗精铣共用个进给系统，所以粗精所以实际转速切削速度铣后端面采用型立式铣床粗铣铣削刀具的选择，根据加工材料和加工性质粗铣，选用硬质合金端铣刀，再根据加工宽度取，其。切削深度次走刀切除每齿进给量齿切削速度计算转度实际转速实际切削速度实际进给速度精铣刀具，硬质合金端铣刀切削深度次走刀切除每齿进给量齿由于粗精铣共用个进给系统，所以粗精所以实际转速切削速度铣底座上表面采用型立式铣床粗铣铣削刀具的选择，根据加工材料和加工性质粗铣，选用硬质合金端铣刀，再根据加工宽度取，其。切削深度次走刀切除每齿进给量齿切削速度计算转速实际转速实际切削速度实际进给速度加工底座通孔钻孔采用型立式钻床切削速度进给量主轴转速实际转速取实际切削速度铰孔切削速度主轴转速实际转速取实际切削速度铣底座通孔上槽采用型立式铣床,高速钢立铣刀,取，切削深度次走刀切除每齿进给量齿切削速度计算转速实际转速实际切削速度实际进给速度钻上端面螺纹底孔采用型立式钻床切削深度切削速度进给量主轴转速实际转速取实际切削速度机机电控制基础理论及应用北京清华大学出版社,陈铁鸣,王连明,王黎钦机械设计修订版哈尔滨哈尔滨工业大学出版社,李建勇机电体化技术北京科学出版社,王孙安,杜海峰,任华机械电子工程北京科学出版社,张启玲,何玉安在气动控制称量包装装置中的应用液压与气动,赵文数字控制技术在龙门刨床电控系统中的应用电气传动卷徐灏等机械设计手册第卷北京机械工业出版社,液压泵。节流调速系统般用定量泵供油，在无其他辅助油源的情况下，液压泵的供油量要大于系统的需油量，多余的油经溢流阀流回油箱，溢流阀同时起到控制并稳定油源压力的作用。容积调速系统多用变量泵供油，用安全阀来限定系统的最高压力。油液的净化装置是液压源中不可缺的元件。般泵的入口要装粗滤油器，进入系统的油液根据要求，通过精滤油器再次过滤。为防止系统中杂质流回油箱，可在回油路上设置磁过滤器。根据液压设备所处的环境及对温升的要求，还要考虑加热冷却等措施。本设计的液压系统采用定量泵供油，由溢流阀来调定系统压力。为了保证液压油的洁净，避免液压油带入污染物，故在油泵的入口安装粗过滤器，而在油泵的出口安装精过滤器对循环的液压油进行净化。绘制液压系统图本机械手的液压系统图如图所示详见图纸第四页，它拥有垂直手臂的上升下降，水平手臂的前伸后缩，以及执行手爪的夹紧张开三个执行机构。其中，泵由三相交流异步电动机拖动系统压力由溢流阀调定的得失电决定了动力源的投入与摘除。考虑到手爪的工作要求轻缓抓取迅速松开，系统采用了节流效果不等的两个单向节流阀。当得电时，工作液体经由节流阀进入柱塞缸，实现手爪的轻缓抓紧当失电时，工作液体进入柱塞缸中，实现手爪迅速松开。另外，由于机械手垂直升降缸在工作时其下降方向与负荷重力作用方向致，下降时有使运动速度加快的趋势，为使运动过程的平稳，同时尽量减小冲击振动，保证系统的安全性，采用构成的平衡回路相升降油缸下腔提供定的排油背压，以平衡重力负载。确定液压系统的主要参数液压系统的主要参数是压力和流量，他们是设计液压系统，选择液压元件的主要依据。压力决定于外载荷，流量取决于液压执行元件的运动速度和结构尺寸。计算液压缸的总机械载荷液压缸主要参数的确定考虑到机械手的特点，系统的刚度及其稳定性是很重要的。因此，先从刚度角度进行液压缸缸径的选择，以尽量优先保证机械手的结构和运动的稳定性和安全性。至于液压缸的工作压力和缸的工作速度，放在液压系统设计阶段，通过外部的液压回路采用合适的调速回路和元件来实现。经过仔细分析，综合考虑各方面的因素，初步确定各液压缸的基本参数如下因为伸缩缸的作用主要是实现直线运动，在其轴向上并不承受显性的工作载荷因为手爪夹持工件，受力方向为垂直方向，轴向主要是克服摩擦力矩，其所受的载荷主要是径向载荷，载荷性质为弯矩，使其产生弯曲变形。而且因为机械手要求具有定的柔性，水平液压缸活塞杆要求具有比较大的工作行程。同时具有比较大的弯矩和比较长的行程，这对液压缸的稳定性和刚度有较高的要求。因此，在水平伸缩缸的设计上，是增大其抗弯能力，