學(xué)學(xué)士學(xué)位論文燈殼沖壓下料機(jī)械手的液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)摘要機(jī)械工業(yè)是國(guó)民的裝備部，是為國(guó)民經(jīng)濟(jì)提供裝備和為人民生活提供耐用消費(fèi)品的產(chǎn)業(yè)。機(jī)械工業(yè)的規(guī)模和技術(shù)水平是衡量國(guó)家經(jīng)濟(jì)實(shí)力和科學(xué)技術(shù)水平的重要標(biāo)志。因此，世界各國(guó)都把發(fā)展機(jī)械工業(yè)作為發(fā)展本國(guó)經(jīng)濟(jì)的戰(zhàn)略重點(diǎn)之一。生產(chǎn)水平及科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步與發(fā)展帶動(dòng)了整個(gè)機(jī)械工業(yè)的快速發(fā)展?，F(xiàn)代工業(yè)中，生產(chǎn)過(guò)程的機(jī)械化，自動(dòng)化已成為突出的主題。然而在機(jī)械工業(yè)中，加工、裝配等生產(chǎn)是不連續(xù)的。單靠人力將這些不連續(xù)的生產(chǎn)工序銜接起來(lái)，不僅費(fèi)時(shí)而且效率不高。同時(shí)人的勞動(dòng)強(qiáng)度非常大，有時(shí)還會(huì)出現(xiàn)失誤及傷害。顯然，這嚴(yán)重影響制約了整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程的效率和自動(dòng)化程度。機(jī)械手的應(yīng)用很好的解決了這一情況，它不存在重復(fù)的偶然失誤，也能有效的避免了人身事故。機(jī)器人并不是在簡(jiǎn)單意義上代替人工的勞動(dòng)，而是綜合了人的特長(zhǎng)和機(jī)器特長(zhǎng)的一種擬人的機(jī)械裝置，既有人對(duì)環(huán)境狀態(tài)的快速反應(yīng)和分析判斷能力，又有機(jī)器可長(zhǎng)時(shí)間持續(xù)工作、精確度高、抗惡劣環(huán)境的能力，從某種意義上說(shuō)它也是機(jī)器的進(jìn)化過(guò)程產(chǎn)物，它是工業(yè)以及非產(chǎn)業(yè)界的重要生產(chǎn)和服務(wù)性設(shè)備，也是先進(jìn)制造技術(shù)領(lǐng)域不可缺少的自動(dòng)化設(shè)備。液壓驅(qū)動(dòng)是機(jī)械手中使用最為廣泛的一中驅(qū)動(dòng)方式。該燈殼沖壓生產(chǎn)線用伺服型下料機(jī)械手的驅(qū)動(dòng)方式也選用了液壓驅(qū)動(dòng)。因此，本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的主要任務(wù)是為燈殼沖壓自動(dòng)生產(chǎn)線用伺服型下料機(jī)械手配備驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。其中包括液壓系統(tǒng)原理的設(shè)計(jì)，液壓泵站的設(shè)計(jì)。此外，參照《機(jī)械手設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》還畫(huà)出了機(jī)械手的外部結(jié)構(gòu)圖，升降油缸和回轉(zhuǎn)油缸的裝配圖、手指和手腕的裝配圖。本文主要敘述了液壓方面的一些設(shè)計(jì)計(jì)算過(guò)程。其中包括：液壓缸的參數(shù)設(shè)計(jì)，各種液壓元件的選擇，電機(jī)的選擇，液壓集成塊的設(shè)計(jì)，液壓系統(tǒng)的安裝和維護(hù)。關(guān)鍵字機(jī)械手；液壓驅(qū)動(dòng)；液壓泵站；液壓系統(tǒng)LampShellStampingCuttingManipulatorHydraulicSystemDesignAbstractMachineryindustryisNationalArmaments,istoprovidedurableconsumergoodsforpeople'slifeforthenationaleconomytoprovideequipmentandIndustry.Machineryindustryscaleandtechnologylevelisanimportantsymboltomeasurethestrengthofthenationaleconomyandthelevelofscienceandtechnology.Therefore,allcountriesintheworldtodevelopmachineryindustryasoneofthekeystrategyofthedevelopmentofthenationaleconomy.Continuousprogressanddevelopmentlevelofproductionandscienceandtechnologyhasdriventherapiddevelopmentofthemachineryindustry.Inmodernindustry,theproductionprocessofmechanization,automationhasbecomeaprominenttheme.However,inthemachineryindustry,machining,assemblyandotherproductionisnotcontinuous.Relyingonhumanlinkthesediscontinuousproductionprocess,notonlytime-consumingandinefficient.Atthesametime,thelaborintensityisverylarge,sometimesthefailureanddamage.Obviously,thisseriouslyrestricttheefficiencyandautomationofthewholeproductionprocess.Applicationofmanipulatorisaverygoodsolutiontothissituation,itdoesnotexistaccidentalmistakesrepeatedly,caneffectivelyavoidaccidents.Therobotisnottoreplacemanuallaborinthesimplesense,butacombinationofamechanicaldeviceforanthropomorphicpeopleskillsandexpertiseofthemachine,asamanonthestateoftheenvironmentofrapidresponseandtheanalysisjudgmentability,andthemachinecanworkcontinuouslyforlongtime,highprecision,resistancetoharshenvironmentcapacity,saysevolutionaryprocessitisalsoaproductofthemachinefromsomekindofmeaning,itistheindustrialandnon-industrialsectoranimportantproductionandserviceequipment,automationequipmentisindispensableinthefieldofadvancedmanufacturingtechnology.Hydraulicdrivingmechanicalhandsisthemostwidelyusedinadrivingway.Drivethemanipulatoroftheshellstampingproductionlinewithservotypechoosesthehydraulicdrive.Therefore,themaintaskofthisgraduationdesignisthemanipulatorisequippedwithadrivingsystemofautomaticproductionlinefortheshellstampingwithservotype.Thedesignincludesthedesignprincipleofhydraulicsystem,thehydraulicpumpstation.Inaddition,accordingto"manipulatordesignbasis"alsoshowstheexternalstructureofthemanipulator,aliftingoilcylinderandarotatingcylinderassemblydrawingassemblydrawing,fingerandwrist.Thispapermainlydescribesthedesignofthehydrauliccalculationprocessofsomeaspectsofthe.Including:theparameterdesignofhydrauliccylinder,hydrauliccomponentsselection,choiceofmotor,designofhydraulicmanifoldblock,theinstallationandmaintenanceofhydraulicsystem.KeywordsManipulator；HydraulicDrive；HydraulicStation；HydraulicSystem目錄摘要 IAbstract II第1章緒論 11.1機(jī)械手在工業(yè)中的應(yīng)用 11.2機(jī)械手的組成 11.2.1執(zhí)行機(jī)構(gòu) 21.2.2驅(qū)動(dòng)系統(tǒng) 21.2.3控制系統(tǒng) 21.2.4位置檢測(cè)裝置 2第2章概述 32.1下料機(jī)械手的規(guī)格參數(shù) 32.2下料機(jī)械手的機(jī)械機(jī)構(gòu)及其工作原理 42.2.1手臂升降、回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu) 42.2.2手臂伸縮運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu) 42.2.3手腕回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)和手腕結(jié)構(gòu) 5第3章下料機(jī)械手的液壓系統(tǒng)工作原理 63.1下料機(jī)械手的驅(qū)動(dòng)方式 63.2液壓系統(tǒng)大體有以下五部分組成 63.3液壓傳動(dòng)的特點(diǎn) 63.4下料機(jī)械手的液壓系統(tǒng)工作原理 7第4章下料機(jī)械手液壓油缸設(shè)計(jì)計(jì)算 104.1手臂伸縮油缸的設(shè)計(jì)計(jì)算 104.1.1伸縮缸外伸的載荷分析 104.1.2伸縮缸的尺寸計(jì)算（以外伸時(shí)計(jì)算） 114.1.3伸縮缸外伸時(shí)流量計(jì)算 114.1.4縮缸回縮時(shí)所需的壓力計(jì)算 114.1.5縮缸的缸長(zhǎng)的設(shè)計(jì)計(jì)算 114.1.6縮缸回縮時(shí)所需的流量計(jì)算 124.2手臂回轉(zhuǎn)油缸的設(shè)計(jì)計(jì)算 124.2.1回轉(zhuǎn)油缸的力矩計(jì)算 124.2.2回轉(zhuǎn)油缸的排量計(jì)算 124.3夾緊油缸的設(shè)計(jì)計(jì)算 124.3.1工作負(fù)載的分析 124.4夾緊油缸所需壓力計(jì)算 144.5夾緊油缸所需泵流量的計(jì)算 14第5章液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)算 165.1液壓泵的選擇 165.1.2液壓泵的最大工作壓力Pp 165.1.3確定液壓泵的最大流量Qp 165.1.4確定液壓泵 165.2 電機(jī)的選擇 165.2.1確定液壓泵的驅(qū)動(dòng)功率P 165.2.2電機(jī)的選擇 175.3 液壓閥的選擇與專用件的設(shè)計(jì) 175.3.1液壓閥的選擇 175.3.2管道尺寸的確定 185.3.3郵箱容積的確定 185.3.4液壓油的選擇 185.4 液壓系統(tǒng)的發(fā)熱溫升的計(jì)算 195.4.1液壓系統(tǒng)的發(fā)熱功率計(jì)算 195.4.2液壓系統(tǒng)的散熱計(jì)算 19第6章液壓集成塊的設(shè)計(jì) 206.1液壓集成塊的組成結(jié)構(gòu) 206.2集成塊的設(shè)計(jì)步驟 20第7章液壓站的設(shè)計(jì) 227.1油箱的設(shè)計(jì) 227.2液壓站的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 227.2.1液壓泵的電機(jī)安裝方式 227.2.2液壓站的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 23第8章液壓泵的維護(hù)與安裝 248.1液壓元件的安裝 248.2液壓元件的維護(hù) 24結(jié)論 25致謝 26參考文獻(xiàn) 27附錄 28第1章緒論工業(yè)機(jī)械手是工業(yè)生產(chǎn)中一種較新的技術(shù)設(shè)備，它能模仿人的上體的某些動(dòng)作，在生產(chǎn)過(guò)程中起傳遞工件或操作工具的作用。美國(guó)在六十年代初生產(chǎn)了工業(yè)機(jī)械手投入市場(chǎng)，以后歐洲、日本等國(guó)也競(jìng)相發(fā)展并掀起熱潮。七十年代以后開(kāi)始穩(wěn)步發(fā)展。今年來(lái)隨著其性能的提高以及傳感器的應(yīng)用，它以逐步應(yīng)用于機(jī)械加工、裝配、包裝、運(yùn)輸和倉(cāng)庫(kù)作業(yè)等部門(mén)?，F(xiàn)在美、日、西德等國(guó)已在強(qiáng)噪聲、高溫、有毒氣體等工作環(huán)境用工業(yè)機(jī)械手尾數(shù)為機(jī)床下料，為傳送帶運(yùn)送部件等。隨著液壓傳動(dòng)技術(shù)的發(fā)展，液壓機(jī)械自動(dòng)化程度的不斷提高，液壓技術(shù)在工業(yè)機(jī)械手中的得到了廣泛的應(yīng)用。目前工業(yè)機(jī)械手采用液壓者占一半以上。特別是近十年來(lái)，液壓技術(shù)與傳感技術(shù)、微電子技術(shù)緊密結(jié)合，出現(xiàn)了諸如電液比例控制閥、電液伺服液閥等機(jī)電液一體化元器件，使液壓技術(shù)在高壓、高速大功率、節(jié)能高效、低噪聲、使用壽命長(zhǎng)、高度集成化等方面取得了重大進(jìn)展。無(wú)疑，液壓元件系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（CAD），計(jì)算機(jī)輔助試驗(yàn)（ACAT）和計(jì)算機(jī)實(shí)時(shí)控制也是當(dāng)前液壓技術(shù)的發(fā)展方向。1.1機(jī)械手在工業(yè)中的應(yīng)用隨著我國(guó)工業(yè)生產(chǎn)飛躍發(fā)展，自動(dòng)化程度的迅速提高，實(shí)現(xiàn)工件的裝卸、轉(zhuǎn)向、輸送或操持焊、噴槍、槍扳手等工具進(jìn)行加工裝配等作業(yè)的自動(dòng)化，已越來(lái)越引起人們的重視。機(jī)械手是模仿著人的部分動(dòng)作，按給定的程序、軌跡和要求實(shí)現(xiàn)自動(dòng)抓取、搬運(yùn)或制造的自動(dòng)機(jī)械裝置。在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用的機(jī)械手被稱為“工業(yè)機(jī)械手”。生產(chǎn)中應(yīng)用機(jī)械手可以提高生產(chǎn)的自動(dòng)化水平和勞動(dòng)生產(chǎn)率；可以減輕勞動(dòng)強(qiáng)度、保證產(chǎn)品質(zhì)量、實(shí)現(xiàn)安全生產(chǎn)；尤其在高溫、高壓、低溫、低壓、粉塵、易爆、有毒氣體和放射性等惡劣環(huán)境中，它代替人進(jìn)行正常的工作，意義更為重大。因此，在機(jī)械制造行業(yè)里，尤其是自動(dòng)化生產(chǎn)線中應(yīng)用最為廣泛。1.2機(jī)械手的組成機(jī)械手主要由執(zhí)行機(jī)構(gòu)、驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)、控制系統(tǒng)以及位置檢測(cè)裝置等所組成。1.2.1執(zhí)行機(jī)構(gòu)包括手部手腕手臂和立柱等部件，有的還增設(shè)行走機(jī)構(gòu)。1.手部即與物件接觸的部件。由于物件的形式不同可分為夾持式和吸附式手部。夾持式手部由手指（或手抓）和傳力機(jī)構(gòu)所組成，手指直接與物件接觸，而傳力機(jī)構(gòu)則通過(guò)手指產(chǎn)生夾緊力來(lái)完成放物件的任務(wù)；吸附式手部主要由吸盤(pán)等機(jī)構(gòu)構(gòu)成，它是靠吸附力（如吸盤(pán)內(nèi)形成負(fù)壓或產(chǎn)生電磁力）吸附物件。2.手腕即接手部和手臂的部件，起調(diào)整或改變工件方位的作用。3.手臂即支撐手腕和手部的部件，用以改變工件的空間位置。4.立柱是支承手臂的部件，立柱也可以是手臂的一部分，手臂的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)和升降（或俯仰）運(yùn)動(dòng)均與立柱有密切的聯(lián)系。機(jī)械手的立柱通常是固定不動(dòng)的，但因工作的需要，也可以作橫向移動(dòng)，即稱為可以移動(dòng)式立柱。5.行走機(jī)構(gòu)，機(jī)械手為了完成遠(yuǎn)距離的操作和擴(kuò)大使用范圍，可以增設(shè)滾輪行走機(jī)構(gòu)。滾輪式行走機(jī)構(gòu)可分為有軌的和無(wú)軌的兩種。驅(qū)動(dòng)滾輪運(yùn)動(dòng)則應(yīng)另外增設(shè)機(jī)械傳動(dòng)裝置。6.機(jī)座，它是機(jī)械手的基礎(chǔ)部分，機(jī)械手執(zhí)行機(jī)構(gòu)的各部件和驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)均安裝在機(jī)座上，故它起支承和聯(lián)接的作用。1.2.2機(jī)械手的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)是驅(qū)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)的傳動(dòng)裝置。常用的有液壓傳動(dòng)、氣壓傳動(dòng)、電力傳動(dòng)、齒輪傳動(dòng)等形式。1.2.3控制系統(tǒng)由電器控制系統(tǒng)和射流控制兩種，常用的微電氣控制。它是機(jī)械手的重要組成部分，它支配著機(jī)械手按規(guī)定的程序運(yùn)動(dòng)，并記憶人們給予機(jī)械手的指令信息（如動(dòng)作順序、運(yùn)動(dòng)軌跡、運(yùn)動(dòng)速度及時(shí)間），同時(shí)向其控制系統(tǒng)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)發(fā)出指令，必要時(shí)可對(duì)機(jī)械手的動(dòng)作進(jìn)行監(jiān)視，當(dāng)動(dòng)作有錯(cuò)誤或發(fā)生故障時(shí)即發(fā)出報(bào)警信號(hào)。1.2.4控制機(jī)械手執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)位置，并隨時(shí)將執(zhí)行機(jī)構(gòu)的實(shí)際位置反饋給控制系統(tǒng)，并與設(shè)定的位置進(jìn)行比較，然后將通過(guò)控制系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)整，從而使之行動(dòng)機(jī)構(gòu)以一定的精度達(dá)到設(shè)定位置。第2章概述該機(jī)械手為燈殼沖壓自動(dòng)線用伺服型下料機(jī)械手，其功用是將壓制成形的燈殼從模腔中取出并送到傳送帶上。其坐標(biāo)型式使活動(dòng)范圍大、占地面積小的圓柱坐標(biāo)型式。由于壓制一個(gè)燈殼需要時(shí)間約為8~10秒，而下料機(jī)械手在該段時(shí)間里要完成13個(gè)動(dòng)作工步，因此下料機(jī)械手的每工步都比較快。另外，要求下料機(jī)械手能準(zhǔn)確無(wú)誤的將燈殼從模腔中取出，因此下料機(jī)械手的重復(fù)定位精度要較高。還有機(jī)械手手臂伸向壓床模腔和伸向傳送帶放料的形成亦不同。因此采用響應(yīng)速度高、動(dòng)態(tài)性能好的電液伺服組成的閉環(huán)伺服控制系統(tǒng)2.1下料機(jī)械手的規(guī)格參數(shù)抓重：1坐標(biāo)型式：圓柱坐標(biāo)自由度數(shù)：4個(gè)手臂的運(yùn)動(dòng)參數(shù)：伸縮形成：500毫米，最大速度：750回轉(zhuǎn)角度：220°，最大角速度：110°/秒升降行程：100毫米，最大速度：220手腕運(yùn)動(dòng)參數(shù)：回轉(zhuǎn)角度：210°，最大角速度：360毫米定位精度：±1驅(qū)動(dòng)方式：液壓控制方式：電磁手臂和手腕運(yùn)動(dòng)：點(diǎn)位控制伺服型程序存儲(chǔ)：插銷板位置存儲(chǔ)：數(shù)碼開(kāi)光存儲(chǔ)容量：16環(huán)境溫度：-10℃消耗功率：4千瓦2.2下料機(jī)械手的機(jī)械機(jī)構(gòu)及其工作原理附圖1為下料機(jī)械手的外形結(jié)構(gòu)圖，下料機(jī)械手主要由手部1、手部2、手臂3、電位器機(jī)構(gòu)4、電液伺服閥5、郵箱及底座6和手臂升降與回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)7等組成。2.2.當(dāng)壓力油經(jīng)伺服閥11的滑閥開(kāi)口進(jìn)入升降缸2的下腔時(shí)，推動(dòng)活塞桿3，并通過(guò)活塞桿端部的球面鉸鏈，帶動(dòng)框形導(dǎo)套4及其上面所有部件做升降運(yùn)動(dòng)，既是手臂升降運(yùn)動(dòng)。升降運(yùn)動(dòng)的導(dǎo)向裝置，是采用框形滾珠導(dǎo)套，它具有良好的導(dǎo)向性，且剛度大，摩擦阻力小，使升降運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)。滾珠導(dǎo)套處的間隙，可通過(guò)關(guān)調(diào)節(jié)螺釘進(jìn)行調(diào)節(jié)。升降行程位置通過(guò)齒條（與框形導(dǎo)套顧聯(lián)，并一同升降）齒輪機(jī)構(gòu)機(jī)構(gòu)進(jìn)行反饋，將直線轉(zhuǎn)變?yōu)榻俏灰戚斀o電位器（比較檢測(cè)元件）與設(shè)定位置（由步進(jìn)電機(jī)帶動(dòng)觸頭實(shí)現(xiàn)）進(jìn)行比較，其差值即“誤差”，由電位器輸出的電壓信號(hào)，經(jīng)放大器放大后輸給電液伺服閥的線圈，控制閥口開(kāi)口量，當(dāng)“誤差”為零時(shí)，機(jī)械手的手臂就停止在設(shè)定位置上。為了使定位準(zhǔn)確，當(dāng)升降運(yùn)動(dòng)到設(shè)定位置前一定位置時(shí)，晶體管接近開(kāi)關(guān)（LJ1-24）發(fā)信號(hào)，開(kāi)始線性降低頻率，使機(jī)械手的運(yùn)動(dòng)速度亦線性遞減，以保證平穩(wěn)定位。當(dāng)壓力油液經(jīng)伺服閥10的滑閥開(kāi)口，進(jìn)入回轉(zhuǎn)油缸8的工作腔，推動(dòng)動(dòng)片連同回轉(zhuǎn)軸9一起回轉(zhuǎn)，手臂伸縮等部件一起回轉(zhuǎn)，即為手臂的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)?；剞D(zhuǎn)行程位置通過(guò)回轉(zhuǎn)軸9下端部與電位器殼體直接進(jìn)行檢測(cè)，將角位移直接反饋給電位器，為設(shè)定的位置（由步進(jìn)電機(jī)經(jīng)蝸桿蝸輪帶動(dòng)電位器的動(dòng)觸頭實(shí)現(xiàn)）進(jìn)行比較，由電位器輸出的電壓信號(hào)嗎，經(jīng)放大后去輸出給伺服閥線圈，控制滑閥開(kāi)口量，即控制回轉(zhuǎn)油缸的運(yùn)動(dòng)速度。在到達(dá)設(shè)定位置前一定位置，晶體管接近開(kāi)關(guān)發(fā)信號(hào)，開(kāi)始線性降低頻率，使機(jī)械手的回轉(zhuǎn)速度線性減速，當(dāng)誤差為零時(shí)，手臂平穩(wěn)無(wú)沖擊的停在設(shè)定位置上。2.2.手臂伸縮運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，它又手臂伸縮油缸1、伸縮運(yùn)動(dòng)伺服閥2、手臂3（亦為導(dǎo)向桿）、位置檢測(cè)裝置5等組成。壓力油液從手臂升降回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的回轉(zhuǎn)軸內(nèi)d，e油孔通道油路分配板6，其上有四只油管分別接到伸縮運(yùn)動(dòng)伺服閥2、手指夾緊油路的減壓閥（J-10B）7及手腕回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)伺服閥4.當(dāng)壓力油液經(jīng)伺服閥2進(jìn)到手臂伸縮缸1的左腔時(shí)，驅(qū)動(dòng)手臂前伸；壓力油液進(jìn)入右腔時(shí)（油路為差動(dòng)連接），手臂縮回。其位置檢測(cè)室通過(guò)手臂3外圓柱面上的齒條帶動(dòng)齒輪（與電位器殼提聯(lián)接），把直線位移轉(zhuǎn)換成角位移反饋給電位器，預(yù)設(shè)定的位置進(jìn)行比較，用于“誤差”成正比的輸出電壓控制伺服閥，進(jìn)而控制手臂的伸縮運(yùn)動(dòng)。手臂伸縮的導(dǎo)向裝置，是由導(dǎo)向鍵8與手臂3上銑的寬10毫米長(zhǎng)650毫米的鍵槽相配合，實(shí)現(xiàn)導(dǎo)向作用。油缸的右腔與伺服閥為差動(dòng)連接，而左腔是單獨(dú)與伺服閥輸油孔聯(lián)接。油缸端蓋上泄露的油液，可從泄油口2.2.驅(qū)動(dòng)手腕回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的伺服閥，裝在手臂伸縮部件的后部，用管路將伺服閥出油口與連接軸上的油孔b、c相連，并經(jīng)油路通到回轉(zhuǎn)油缸2的兩腔。當(dāng)通壓力油液時(shí)，推動(dòng)動(dòng)片回轉(zhuǎn)通過(guò)鍵即帶動(dòng)夾緊缸體回轉(zhuǎn)，使手指座5回轉(zhuǎn)，既是手腕回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。手腕回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的位置檢測(cè)，是由夾緊油缸3的左端，經(jīng)手臂內(nèi)的管軸與位置檢測(cè)電位器的殼體直接聯(lián)接而進(jìn)行的。經(jīng)減壓后的壓力油液，用管路通到連接軸1的油孔a處，并進(jìn)到夾緊油缸3的左腔，推動(dòng)活塞桿經(jīng)傳力機(jī)構(gòu)4使手指6夾緊工作，當(dāng)油孔a通油箱時(shí)，彈簧的彈力將手指張開(kāi)。手指夾緊工件的松緊程度，可由調(diào)節(jié)螺釘7進(jìn)行調(diào)節(jié)。為了保護(hù)壓床和磨具，手指6用硬聚氯乙烯制成。第3章下料機(jī)械手的液壓系統(tǒng)工作原理3.1下料機(jī)械手的驅(qū)動(dòng)方式該下料機(jī)械手的驅(qū)動(dòng)方式是用液壓驅(qū)動(dòng)的液壓系統(tǒng)大體有以下五部分組成1.動(dòng)力裝置：動(dòng)力裝置是指能將原動(dòng)力的機(jī)械能轉(zhuǎn)換成液壓能的裝置，它是液壓傳動(dòng)系統(tǒng)的動(dòng)力源。對(duì)液壓傳動(dòng)系統(tǒng)來(lái)說(shuō)是液壓泵，其作用是為液壓傳動(dòng)系統(tǒng)提供壓力油。2．控制調(diào)節(jié)裝置：它包括各種閥類元件，其作用是用來(lái)控制工作介質(zhì)的流動(dòng)方向、壓力和流量，以保證執(zhí)行元件和工作機(jī)構(gòu)按要求工作。3.執(zhí)行元件：執(zhí)行元件指油缸或馬達(dá)，是將壓力能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的裝置，其作用是在工作介質(zhì)的作用下輸出力和速度（或者轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速），以驅(qū)動(dòng)工作機(jī)構(gòu)做功。3.輔助裝置：除以上裝置外的其他元器件都成為輔助裝置，如郵箱、過(guò)濾器、蓄能器、冷卻器、水分濾清器、油霧器、消聲器、管件、管接頭以及各種信號(hào)轉(zhuǎn)換器等。它們是一些對(duì)完成主運(yùn)動(dòng)起輔助作用的元件，在系統(tǒng)中也是必不可少的，對(duì)保證系統(tǒng)正常工作有著重要的作用。4.工作介質(zhì)：工作介質(zhì)是指?jìng)鲃?dòng)液體，在液壓傳動(dòng)系統(tǒng)中通常稱為液壓油。常用液壓油有普通液壓油、抗磨液壓油、低凝液壓油、高粘度指數(shù)液壓油、專用液壓油、機(jī)械油、汽輪機(jī)油、水包油型乳化液、油包水型乳化液、水-乙二醇液壓油、高水基液壓油、磷霜脂液壓油、脂肪霜液壓油、鹵化液壓油等。液壓傳動(dòng)的特點(diǎn)1.液壓裝置的體積小、重量輕、結(jié)構(gòu)緊湊。但它能產(chǎn)生很大的動(dòng)力。它具有大的功率密度或力密度（工作壓力）。2.液壓裝置容易做到對(duì)速度的無(wú)級(jí)調(diào)節(jié)，而且調(diào)速范圍大，并且對(duì)速度的調(diào)節(jié)還可以在工作工程中進(jìn)行。3.液壓裝置工作平穩(wěn)，換向沖擊小，便于實(shí)現(xiàn)頻繁換向。4.液壓裝置易于實(shí)現(xiàn)過(guò)載保護(hù)，能實(shí)現(xiàn)自潤(rùn)滑，使用壽命長(zhǎng)5.液壓裝置易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，可以很方便的對(duì)液體的流動(dòng)方向、壓力和流量進(jìn)行調(diào)節(jié)和控制，并能很容易的和電氣、電子控制或氣壓控制結(jié)合起來(lái)，實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)和操作。6.液壓元件易于實(shí)現(xiàn)系列化、標(biāo)準(zhǔn)化和通用化，便于設(shè)計(jì)、制造和推廣使用。7.由于液壓傳動(dòng)中的泄露和液體的可壓縮性使這種傳動(dòng)無(wú)法保證嚴(yán)格的傳動(dòng)比8.液壓傳動(dòng)有較多的能量損失（泄露損失、摩擦損失等），因此，傳動(dòng)效率相對(duì)低。9.液壓傳動(dòng)對(duì)油溫的變化比較敏感，不宜在較高或較低的溫度下工作。10.液壓傳動(dòng)出現(xiàn)故障時(shí)不易診斷3.4下料機(jī)械手的液壓系統(tǒng)工作原理下料機(jī)械手的液壓系統(tǒng)如附圖2所示，該系統(tǒng)由手臂伸縮回轉(zhuǎn)升降手腕回轉(zhuǎn)及手指夾緊等五個(gè)回路和一個(gè)供油系統(tǒng)所組成。其中伸縮油缸為差動(dòng)聯(lián)接的單桿雙作用活塞缸，升降油缸和手指夾緊油缸，分別單桿雙作用和單作用活塞缸，手臂回轉(zhuǎn)和腕轉(zhuǎn)均為回轉(zhuǎn)缸。油液經(jīng)網(wǎng)式濾油器2，由葉片泵3（YB1-50）吸入，經(jīng)錫青銅燒結(jié)濾油器5二次過(guò)濾后送入工作回路。系統(tǒng)的工作壓力由溢流閥（Y-63）來(lái)調(diào)整工作壓力。當(dāng)系統(tǒng)過(guò)載時(shí)，溢流閥打開(kāi)使油液流回油箱，以保證系統(tǒng)的安全。在機(jī)械手不工作時(shí)，電動(dòng)機(jī)照常運(yùn)轉(zhuǎn)的情況下，為減少功率和控制油液發(fā)熱，此處采用卸荷閥（即二位二通電磁閥）7控制溢流閥6的遙控口進(jìn)行卸荷。因電液伺服閥的輸出流量，隨油的粘度而變化，而油的粘度又與油溫有關(guān)，所以為使伺服閥能正常地工作，此處采用冷卻器8對(duì)回油進(jìn)行冷卻，使油液的最高溫升不超過(guò)50℃在油泵的出口處裝置單向閥4，其作用有二：一時(shí)防止停機(jī)空氣混入系統(tǒng)，以保證重新啟動(dòng)的平穩(wěn)性；二是在停機(jī)瞬時(shí)，它能隔斷系統(tǒng)中高壓油液與油泵之間的聯(lián)系，否則，高壓油液將迫使油泵反轉(zhuǎn)，產(chǎn)生噪音加速磨損，故它能起到保護(hù)油泵的作用。本液壓系統(tǒng)采用電液伺服閥控制油缸，當(dāng)各工步的電信號(hào)依次輸入各個(gè)伺服閥的線圈時(shí)，各伺服閥產(chǎn)生位移，從而控制進(jìn)入油缸的流量。輸入的電信號(hào)的大小可以決定滑閥的開(kāi)啟程度，從而可以控制各油缸的運(yùn)動(dòng)速度。油液的流動(dòng)方向由電氣信號(hào)指示的方向決定。此機(jī)械手有四個(gè)電液伺服系統(tǒng)，分別控制機(jī)械手的伸縮、回轉(zhuǎn)和升降以及手腕回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，各個(gè)伺服系統(tǒng)的動(dòng)作原理均相同，其手臂伸縮的伺服系統(tǒng)工作原理可參見(jiàn)。手指的夾緊動(dòng)作由二位三通23D-63Y電磁閥15來(lái)控制，手指松開(kāi)是依靠彈簧復(fù)位。下料機(jī)械手的各動(dòng)作工步，指令信號(hào)及其實(shí)際動(dòng)作性能參數(shù)如表3-1所示。表3-1指令信號(hào)及其實(shí)際動(dòng)作性能參數(shù)表工步序號(hào)工步名稱指令脈沖數(shù)指令行程指令平均數(shù)動(dòng)作時(shí)間實(shí)際行程0整序1171臂升63100mm333mm/s0.3s2臂伸543500mm625mm/s0.8s500±13指夾364臂縮543500mm625mm/s0.8s500±15臂降63100mm333mm/s0.3s6臂左轉(zhuǎn)261090°45°/s2s98°±17腕正轉(zhuǎn)120180°90°/s0.36s8指夾1630mm0.01s9臂伸543500mm625mm/s0.8s500±110指松4030mm0.01s續(xù)表3-111臂縮543500mm625mm/s0.8s500±112腕反轉(zhuǎn)120180°90°/s0.36s13臂左轉(zhuǎn)261090°45/s2s90°±1第4章下料機(jī)械手液壓油缸設(shè)計(jì)計(jì)算根據(jù)下料機(jī)械手的液壓系統(tǒng)原理圖所示，該系統(tǒng)共有五個(gè)液壓子系統(tǒng)，由于有的子系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)算的相似性，在此只設(shè)計(jì)計(jì)算手臂伸縮油缸、手臂回轉(zhuǎn)油缸和手指夾緊油缸的參數(shù)。4.1手臂伸縮油缸的設(shè)計(jì)計(jì)算4.1.1該過(guò)程中工作負(fù)載Fg=0，加速和減速過(guò)程的加速度由速度時(shí)間圖4-1a=4165mm/s,運(yùn)動(dòng)部件的總重量G=35×9.8=343N圖4-1速度—時(shí)間圖1.啟動(dòng)加速階段：Fw=Fg+Ff+Fa而Fg=0，F(xiàn)f=μG=0.18×343=61.74N(取μ=0.18)Fa=35×4.165=145.6N所以Fw=0+61.74+145.6=207.34N2.穩(wěn)態(tài)運(yùn)行階段：Fw=Ff=μG=0.07×343=24.01N(取μ=0.07)3.減速制動(dòng)階段：Fw=Ff-Fa=61.74-145.6=83.86N(加速和減速階段Ff和Fa的大小相同)綜上所述伸縮缸外伸手的研究設(shè)計(jì)是非常有意義的?；贑8051F單片機(jī)直流電動(dòng)機(jī)反饋控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與研究基于單片機(jī)的嵌入式Web服務(wù)器的研究MOTOROLA單片機(jī)MC68HC（8）05PV8/A內(nèi)嵌EEPROM的工藝和制程方法及對(duì)良率的影響研究基于模糊控制的電阻釬焊單片機(jī)溫度控制系統(tǒng)的研制基于MCS-51系列單片機(jī)的通用控制模塊的研究基于單片機(jī)實(shí)現(xiàn)的供暖系統(tǒng)最佳啟停自校正（STR）調(diào)節(jié)器單片機(jī)控制的二級(jí)倒立擺系統(tǒng)的研究基于增強(qiáng)型51系列單片機(jī)的TCP/IP協(xié)議棧的實(shí)現(xiàn)基于單片機(jī)的蓄電池自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)基于32位嵌入式單片機(jī)系統(tǒng)的圖像采集與處理技術(shù)的研究基于單片機(jī)的作物營(yíng)養(yǎng)診斷專家系統(tǒng)的研究基于單片機(jī)的交流伺服電機(jī)運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)研究與開(kāi)發(fā)基于單片機(jī)的泵管內(nèi)壁硬度測(cè)試儀的研制基于單片機(jī)的自動(dòng)找平控制系統(tǒng)研究基于C8051F040單片機(jī)的嵌入式系統(tǒng)開(kāi)發(fā)基于單片機(jī)的液壓動(dòng)力系統(tǒng)狀態(tài)監(jiān)測(cè)儀開(kāi)發(fā)模糊Smith智能控制方法的研究及其單片機(jī)實(shí)現(xiàn)一種基于單片機(jī)的軸快流CO〈,2〉激光器的手持控制面板的研制基于雙單片機(jī)沖床數(shù)控系統(tǒng)的研究基于CYGNAL單片機(jī)的在線間歇式濁度儀的研制基于單片機(jī)的噴油泵試驗(yàn)臺(tái)控制器的研制基于單片機(jī)的軟起動(dòng)器的研究和設(shè)計(jì)基于單片機(jī)控制的高速快走絲電火花線切割機(jī)床短循環(huán)走絲方式研究基于單片機(jī)的機(jī)電產(chǎn)品控制系統(tǒng)開(kāi)發(fā)基于PIC單片機(jī)的智能手機(jī)充電器基于單片機(jī)的實(shí)時(shí)內(nèi)核設(shè)計(jì)及其應(yīng)用研究基于單片機(jī)的遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與研究基于單片機(jī)的煙氣二氧化硫濃度檢測(cè)儀的研制基于微型光譜儀的單片機(jī)系統(tǒng)單片機(jī)系統(tǒng)軟件構(gòu)件開(kāi)發(fā)的技術(shù)研究基于單片機(jī)的液體點(diǎn)滴速度自動(dòng)檢測(cè)儀的研制基于單片機(jī)系統(tǒng)的多功能溫度測(cè)量?jī)x的研制基于PIC單片機(jī)的電能采集終端的設(shè)計(jì)和應(yīng)用基于單片機(jī)的光纖光柵解調(diào)儀的研制氣壓式線性摩擦焊機(jī)單片機(jī)控制系統(tǒng)的研制基于單片機(jī)的數(shù)字磁通門(mén)傳感器基于單片機(jī)的旋轉(zhuǎn)變壓器-數(shù)字轉(zhuǎn)換器的研究基于單片機(jī)的光纖Bragg光柵解調(diào)系統(tǒng)的研究單片機(jī)控制的便攜式多功能乳腺治療儀的研制基于C8051F020單片機(jī)的多生理信號(hào)檢測(cè)儀基于單片機(jī)的電機(jī)運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)Pico專用單片機(jī)核的可測(cè)性設(shè)計(jì)研究基于MCS-51單片機(jī)的熱量計(jì)基于雙單片機(jī)的智能遙測(cè)微型氣象站MCS-51單片機(jī)構(gòu)建機(jī)器人的實(shí)踐研究基于單片機(jī)的輪軌力檢測(cè)基于單片機(jī)的GPS定位儀的研究與實(shí)現(xiàn)基于單片機(jī)的電液伺服控制系統(tǒng)用于單片機(jī)系統(tǒng)的MMC卡文件系統(tǒng)研制基于單片機(jī)的時(shí)控和計(jì)數(shù)系統(tǒng)性能優(yōu)化的研究基于單片機(jī)和CPLD的粗光柵位移測(cè)量系統(tǒng)研究單片機(jī)控制的后備式方波UPS提升高職學(xué)生單片機(jī)應(yīng)用能力的探究基于單片機(jī)控制的自動(dòng)低頻減載裝置研究基于單片機(jī)控制的水下焊接電源的研究基于單片機(jī)的多通道數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)基于uPSD3234單片機(jī)的氚表面污染測(cè)量?jī)x的研制基于單片機(jī)的紅外測(cè)油儀的研究96系列單片機(jī)仿真器研究與設(shè)計(jì)基于單片機(jī)的單晶金剛石刀具刃磨設(shè)備的數(shù)控改造基于單片機(jī)的溫度智能控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)基于MSP430單片機(jī)的電梯門(mén)機(jī)控制器的研制基于單片機(jī)的氣體測(cè)漏儀的研究基于三菱M16C/6N系列單片機(jī)的CAN/USB協(xié)議轉(zhuǎn)換器基于單片機(jī)和DSP的變壓器油色譜在線監(jiān)測(cè)技術(shù)研究基于單片機(jī)的膛壁溫度報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)基于AVR單片機(jī)的低壓無(wú)功補(bǔ)償控制器的設(shè)計(jì)基于單片機(jī)船舶電力推進(jìn)電機(jī)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)基于單片機(jī)網(wǎng)絡(luò)的振動(dòng)信號(hào)的采集系統(tǒng)基于單片機(jī)的大容量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)技術(shù)的應(yīng)用研究基于單片機(jī)的疊圖機(jī)研究與教學(xué)方法實(shí)踐基于單片機(jī)嵌入式Web服務(wù)器技術(shù)的研究及實(shí)現(xiàn)基于AT89S52單片機(jī)的通用數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)基于單片機(jī)的多道脈沖幅度分析儀研究機(jī)器人旋轉(zhuǎn)電弧傳感角焊縫跟蹤單片機(jī)控制系統(tǒng)基于單片機(jī)的控制系統(tǒng)在PLC虛擬教學(xué)實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用研究基于單片機(jī)系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)通信研究與應(yīng)用基于PIC16F877單片機(jī)的莫爾斯碼自動(dòng)譯碼系統(tǒng)設(shè)計(jì)與研究基于單片機(jī)的模糊控制器在工業(yè)電阻爐上的應(yīng)用研究基于雙單片機(jī)沖床數(shù)控系統(tǒng)的研究與開(kāi)發(fā)基于Cygnal單片機(jī)的μC/OS-Ⅱ的研究基于單片機(jī)的一體化智能差示掃描量熱儀系統(tǒng)研究基于TCP/IP協(xié)議的單片機(jī)與Internet互聯(lián)的研究與實(shí)現(xiàn)變頻調(diào)速液壓電梯單片機(jī)控制器的研究HYPERLINK"/detail.htm?36