（毕业设计图纸全套）焊接机械手液压系统设计（含说明书）

.手臂的横向移动如图所示为手臂的横向移动机构。

手臂的横向移动是由活塞缸来驱动的，回转缸体与滑台用螺钉联结，活塞杆通过两块连接板用螺钉固定在滑座上。

当活塞缸通压力油时，其缸体就带动滑台，沿着燕尾形滑座做横向往复运动。

图手臂横向移动机构.臂部运动驱动力计算计算臂部运动驱动力包括力矩时，要把臂部所受的全部负荷考虑进去。

机械手工作时，臂部所受的负荷主要有惯性力摩擦力和重力等。

臂水平伸缩运动驱动力的计算手臂做水平伸缩运动时，首先要克服摩擦阻力，包括油缸与活塞之间的摩擦阻力及导向杆与支承滑套之间的摩擦阻力等，还要克服启动过程中的惯性力。

其驱动力可按下式计算式中各支承处的摩擦阻力启动过程中的惯性力，其大小可按下式估算式中手臂伸缩部件的总重量重力加速度.启动过程中的平均加速度，而速度变化量。

如果手臂从静止状态加速到工作速度时，则这个过程的速度变化量就等于手臂的工作速度启动过程中所用的时间，般为..。

当时，臂垂直升降运动驱动力的计算手臂作垂直运动时，除克服摩擦阻力和惯性力之外，还要克服臂部运动部件的重力，故其驱动力可按下式计算式中各支承处的摩擦力启动时惯性力可按臂伸缩运动时的情况计算臂部运动部件的总重量上升时为正，下降时为负。

当时臂部回转运动驱动力矩的计算臂部回转运动驱动力矩应根据启动时产生的惯性力矩与回转部件支承处的摩擦力矩来计算。

由于启动过程般不是等加速度运动，故最大驱动力矩要比理论平均值大些，般取平均值的.倍。

故驱动力矩可按下式计算.•式中各支承处的总摩擦力矩启动时惯性力矩，般按下式计算•式中手臂部件对其回转轴线的转动惯量•回转手臂的工作角速度回转臂启动时间当•，••对于活塞导向套筒和油缸等的转动惯量都要做详细计算，因为这些零件的重量较大或回转半径较大，对总的计算结果影响也较大，对于小零件则可作为质点计算其转动惯量，对其质心转动惯量忽略不计。

对于形状复杂的零件，可划分为几个简单的零件分别进行计算，其中有的部分可当作质点计算。

可以参考工业机器人表。

.本章小结本章主要阐述的是臂部结构，对手臂的直线运动结构手臂伸缩运动导向装置手臂的升降运动手臂的回转运动和手臂的横向移动进行说明。

并对手臂水平伸缩运动驱动力手臂垂直升降运动驱动力和手臂回转运动驱动力进行计算。

液压系统的设计.液压系统简介机械手的液压传动是以有压力的油液作为传递动力的工作介质。

电动机带动油泵输出压力油，是将电动机供给的机械能转换成油液的压力能。

压力油经过管道及些控制调节装置等进入油缸，推动活塞杆运动，从而使手臂作伸缩升降等运动，焊接机械手液压系统设计摘要紧力在确定手指的握力时，除考虑工件重量外，还应考虑在传送或操作过程中所产生的惯性力和振动，以保证工件不致产生松动或脱落。

手指间应有定的开闭角两个手指张开与闭合的两个极限位置所夹的角度称为手指的开闭角。

手指的开闭角保证工件能顺利进入或脱开。

若夹持不同直径的工件，应按最大直径的工件考虑。

应保证工件的准确定位为使手指和被夹持工件保持准确的相对位置，必须根据被抓取工件的形状，选择相应的手指形状。

例如圆柱形工件采用带形面的手指，以便自动定心。

应具有足够的强度和刚度手指除受到被夹持工件的反作用力外，还受到机械手在运动过程中所产生的惯性力和振动的影响，要求具有足够的强度和刚度以防止折断或弯曲变形，但应尽量使结构简单紧凑，自重轻。

应考虑被抓取对象的要求应根据抓取工件的形状抓取部位和抓取数量的不同，来设计和确定手指的形状。

.驱动力的计算.手指.销轴.拉杆.指座图滑槽杠杆式手部受力分析如图所示为滑槽式手部结构。

在拉杆作用下销轴向上的拉力为，并通过销轴中心点，两手指的滑槽对销轴的反作用力为，其力的方向垂直于滑槽中心线和并指向点，和的延长线交于及，由于和均为直角三角形，故。

根据销轴的力平衡条件，即，销轴对手指的作用力为。

手指握紧工件时所需的力称为握力即夹紧力，假想握力作用在过手指与工件接触面的对称平面内，并设两力的大小相等，方向相反，以表示。

由手指的力矩平衡条件，即得因所以式中手指的回转支点到对称中心线的距离毫米。

工件被夹紧时手指的滑槽方向与两回转支点连线间的夹角。

由上式可知，当驱动力定时，角增大则握力也随之增加，但角过大会导致拉杆即活塞的行程过大，以及手指滑槽尺寸长度增大，使之结构加大，因此，般取。

这里取角度。

这种手部结构简单，具有动作灵活，手指开闭角大等特点。

查工业机械手设计基础中表可知，形手指夹紧圆棒料时，握力的计算公式.，综合前面驱动力的计算方法，可求出驱动力的大小。

为了考虑工件在传送过程中产生的惯性力振动以及传力机构效率的影响，其实际的驱动力实际应按以下公式计算，即实际η式中η手部的机械效率，般取安全系数，般取.工作情况系数，主要考虑惯性力的影响，可近似按下式估计其中为被抓取工件运动时的最大加速度，为重力加速度。

本机械手的工件只做水平和垂直平移，当它的移动速度为毫米秒，移动加速度为毫米秒，工件重量为牛顿，型钳口的夹角为，时，拉紧油缸的驱动力和实际计算如下根据钳爪夹持工件的方位，由水平放置钳爪夹持水平放置的工件的当量夹紧力计算公式.把已知条件代入得当量夹紧力为由滑槽杠杆式结构的驱动力计算公式得计算.实际计算η取η.，.，.则实际.两支点回转式钳爪的定位误差的分析图带浮动钳口的钳爪钳口与钳爪的连接点为铰链联结，如图示几何关系，若设钳爪对称中心到工件中心的距离为，则当工件直径变化时，的变化量即为