某搬運機器人驅(qū)動系統(tǒng)設(shè)計目錄TOC\o"1-3"\h\u11306某搬運機器人驅(qū)動系統(tǒng)設(shè)計 1178061.1液壓系統(tǒng)圖設(shè)計 1308771.1.1液壓控制回路選取 2108651.1.2液壓系統(tǒng)圖繪制 366271.2工藝循環(huán)動作圖表設(shè)計 4驅(qū)動機構(gòu)是工業(yè)機器人的重要組成部分，搬運機器人的性能價格比在很大程度上取決于驅(qū)動方案及其裝置。驅(qū)動機構(gòu)主要有4種：液壓驅(qū)動、氣壓驅(qū)動、電氣驅(qū)動和機械驅(qū)動。在本課題中，選擇了液壓驅(qū)動系統(tǒng)作為整個搬運機器人的驅(qū)動系統(tǒng)。在整個搬運機器人系統(tǒng)當中，共包括三個液壓缸，分別是：進行手部Z方向升降動作的豎直升降活塞液壓缸、進行手部X方向伸縮動作的水平伸縮活塞液壓缸及控制手指夾取工件動作的手部活塞式液壓缸。在本課題中，豎直升降液壓缸選擇為活塞式液壓缸，即在有桿側(cè)與無桿側(cè)均可通過液壓進行控制。在工作過程中，當無桿側(cè)進油，液壓桿在油壓作用下完成上升動作；當有桿側(cè)進油時，液壓桿會完成下降動作。水平伸縮液壓缸與豎直升降液壓缸相同也為活塞式液壓缸。當無桿側(cè)進油時，液壓桿在油壓作用下完成伸出動作；當有桿側(cè)進油時，液壓桿完成縮回動作。手部夾緊缸同樣適用活塞式液壓缸，在無桿側(cè)、有桿側(cè)均設(shè)置油孔。在工作過程當中需要夾緊工件時，無桿側(cè)進油，驅(qū)動手指完成夾緊動作；當需要松開工件時，有桿側(cè)進油，使液壓桿復(fù)位完成手指松開動作。在本課題中選擇液壓驅(qū)動為整個搬運機器人的驅(qū)動系統(tǒng)，故需要確定整個系統(tǒng)的液壓回路，由《工業(yè)機械手設(shè)計》及《機械設(shè)計手冊第5卷》可知，對液壓傳動進行設(shè)計時，首先要做的是擬定液壓系統(tǒng)原理圖，液壓系統(tǒng)原理圖主要是根據(jù)主機動作和性能要求分別選擇和擬定基本回路，然后將各個基本回路組成一個完整的系統(tǒng)。液壓系統(tǒng)原理圖主要有三部分組成，分別是：液壓系統(tǒng)圖、工藝循環(huán)動作圖及元件明細表。液壓系統(tǒng)圖是用來表示整個液壓系統(tǒng)中各個控制閥元件以及在該部分運動時電磁鐵通電情況并對其進行控制。第二部分是工藝循環(huán)順序動作圖表，工藝循環(huán)順序動作圖表的作用時是為了直觀的看出整個搬運機器人在運動過程中，其各個回路是如何對整個液壓系統(tǒng)進行控制的。第三部分是元件明細表，元件明細表的作用是看在整個液壓控制系統(tǒng)具體需要的元器件種類，對各種元器件結(jié)合總做情況及成本問題進行比較，最終選擇合適的元器件。1.1液壓系統(tǒng)圖設(shè)計通過液壓系統(tǒng)圖可以讓工作人員直觀的看出整個液壓系統(tǒng)是怎樣運作的，各部分的工作狀態(tài)等等，在設(shè)計時將個基本回路組成液壓系統(tǒng)時應(yīng)注意以下幾點問題：不許有多余元件，所使用的元件和電磁鐵的數(shù)量越少越好；注意各元件之間的連鎖關(guān)系，防止相互影響產(chǎn)生誤動作；系統(tǒng)各個主要部位的壓力能夠隨時檢測，但是壓力表的數(shù)目要少；按國家標準規(guī)定，元件符號按常態(tài)工況畫出，非標準元件用簡練的結(jié)構(gòu)圖示意。1.1.1液壓控制回路選取換向回路：在本課題中，選擇PLC控制為控制系統(tǒng)，且液壓系統(tǒng)內(nèi)壓力及流量不大，故選擇電磁換向閥為液壓系統(tǒng)中的換向回路，與PLC配合使機器人在該作出動作是能精準快速反應(yīng)。調(diào)速緩沖回路：根據(jù)液壓系統(tǒng)的工作壓力、流量、功率的大小及系統(tǒng)對溫升、工作平穩(wěn)性等要求，選擇調(diào)速回路。調(diào)速回路主要通過節(jié)流調(diào)速、容積調(diào)速及兩者兼有的聯(lián)合調(diào)速方法實現(xiàn)。在整體系統(tǒng)當中，各個部分在工作當中的壓力、流量各不相同，為了使執(zhí)行部件能夠滿足工作要求，故會在回路中增加調(diào)速回路。在本課題中選擇的調(diào)速回路為節(jié)流調(diào)速回路，如圖1.1為常見的雙向節(jié)流調(diào)速回路。圖1.1雙向節(jié)流調(diào)速回路順序控制回路：順序控制回路是實現(xiàn)兩個或兩個以上的執(zhí)行元件一次先后動作的液壓控制回路，通常有壓力、行程和時間控制三種形式。在本課題中使用順序閥和壓力繼電器組合控制的順序動作回路，順序閥控制的順序控制回路如圖1.2所示。圖1.2由順序閥控制的順序動作回路鎖緊回路：在本課題中，搬運機器人手指夾緊工件后，為防止液壓系統(tǒng)波動而導(dǎo)致工件掉落，故在手部液壓缸回路當中添加鎖緊回路使搬運機器人能穩(wěn)定工作。在本課題中選擇液控單向閥作為鎖緊回路，如圖1.3所示。圖1.3由液控單向閥組成的鎖緊回路1.1.2液壓系統(tǒng)圖繪制在選擇好功能回路后，結(jié)合整個搬運機器人系統(tǒng)及工作缸情況，繪制出如圖1.4所示的液壓系統(tǒng)圖。圖1.4液壓系統(tǒng)圖1.2工藝循環(huán)動作圖表設(shè)計通過工藝循環(huán)動作圖表可以讓人們更直觀的看出在做某一動作時各元件的工作情況及工作順序，在擬定工藝循環(huán)順序圖表的時候應(yīng)該注意以下問題：液壓執(zhí)行元件的每個動作成分，如始動、每次換速、運動結(jié)束等，按一個工藝循環(huán)的工藝順序列出；在每個動作成分的對應(yīng)欄內(nèi)，寫出該動作成分開始執(zhí)行的發(fā)信元件代號。同時，在表上標出發(fā)信元件所發(fā)出的信號是指令幾號，電磁鐵或機控元件(如行程減速閥、機動滑閥)處于何種工作狀態(tài)：得電或失電、油路通或斷；液壓系統(tǒng)有多種工藝循環(huán)時，原則上是一種工藝循環(huán)-一個表，但若能表達清楚又不會誤解，也可適當合并。結(jié)合課題內(nèi)容及設(shè)計情況，