焊接机械手液压系统设计说明书.doc

黑龙江工程学院本科学生毕业设计焊接机械手液压系统设计设计题目：焊接机械手液压系统设计学生：指导教师：学院：机电工程学院专业：机械设计制造及其自动化08-3班2012年6月黑龙江工程学院2焊接液压机械手的设计目录1前言1.1工业机器人简介-（1）1.2世界机器人的发展-（1）1.3我国工业机器人的发展-（2）1.4我要设计的机械手-（2）1.4.1臂力的确定-（2）1.4.2工作范围的确定-（2）1.4.3确定运动速度-（3）1.4.4手臂的配置形式-（3）1.4.5位置检测装置的选择-（4）1.4.6驱动与控制方式的选择-（4）2手部结构-（5）2.1概述-（5）2.2设计时应考虑的几个问题-（5）2.3驱动力的计算-（5）2.4两支点回转式钳爪的定位误差的分析-（8）3腕部的结构-（9）3.1概述-（9）3.2腕部的结构形式-（9）3.3手腕驱动力矩的计算-（10）4臂部的结构-（13）4.1概述-（13）4.2手臂直线运动机构-（13）4.2.1手臂伸缩运动-（14）4.2.2导向装置-（14）4.2.3手臂的升降运动-（15）4.3手臂回转运动-（16）4.4手臂的横向移动-（16）4.5臂部运动驱动力计算-（17）4.5.1臂水平伸缩运动驱动力的计算-（17）4.5.2臂垂直升降运动驱动力的计算-（18）4.5.3臂部回转运动驱动力矩的计算-（18）5液压系统的设计-（20）5.1液压系统简介-（20）5.2液压系统的组成-（20）5.3机械手液压系统的控制回路-（20）5.3.1压力控制回路-（20）5.3.2速度控制回路-（21）5.3.3方向控制回路-（21）5.4机械手的液压传动系统-（21）5.4.1焊接机械手的动作顺序-（22）黑龙江工程学院35.4.2焊接机械手液压系统原理介绍-（22）5.5机械手液压系统的简单计算-（24）5.5.1双作用单杆活塞油缸-（25）5.5.2无杆活塞油缸（亦称齿条活塞油缸）-（27）5.5.3单叶片回转油缸-（29）5.5.4油泵的选择-（30）5.5.5确定油泵电动机功率N-（31）摘要本次设计的焊接液压机械手根据规定的动作顺序，综合运用所学的基本理论、基本知识和相关的机械设计专业知识，完成对机械手的设计，并绘制必要装配图、液压系统图。机械手的机械结构采用油缸、螺杆、导向筒等机械器件组成；在液压传动机构中，机械手的手臂伸缩采用伸缩油缸，手腕回转采用回转油缸，立柱的转动采用齿条油缸，机械手的升降采用升降油缸，立柱的横移采用横向移动油缸；在PLC控制回路中，当按下连续启动后，PLC按指定的程序，通过控制电磁阀的开关来控制机械手进行相应的动作循环，当按下连续停止按钮后，机械手在完成一个动作循环后停止运动。本设计拟开发的焊接液压机械手动作灵活多样，可代替人工在高温和危险的作业区进行作业，可焊接较大的工件。关键词机械手、液压、控制回路Thedesignofthehydraulicmanipulator黑龙江工程学院4AbstractThedesignofhydraulicdrivemanipulatormovementsundertheprovisionsoftheorder，usethebasictheory,basicknowledgeandrelatedmechanicaldesignexpertisecomprehensivelytocompletethedesign，anddrawingthenecessaryassembly,hydraulicsystemmap,PLCcontrolsystemdiagram.Manipulatormechanicalstructureusingtanks,screw,guidetubesandothermechanicaldevicecomponent；Inthehydraulicdrivebodies，manipulatorarmstretchingusingtelescopictank，rotatingcolumnoftanksusedrack，manipulatormovementsusingtankmovements，thecolumntakesthehorizontalmovementoftanks；ThePLCcontrolcircuitusethetypeofFX2NPLC.Whenpressedforcommencement，PLCinaccordancewiththeprescribedprocedures，throughthecontrolofthesolenoidvalvetocontroltheswitchmanipulatorcorrespondingmovescycle，afterpresstherowstopbutton,themanipulatorcompleteacycleofactiontostopaftertheholecampaign.Thedesignoftheproposeddevelopmentoftheinformationonthemanipulatorcangraspupinspaceobjects，flexibleandvariedmovements，canreplacetheartificialheatanddangerousoperationconductedoperations，andcangraspthelargerworkpieces.KeywordsManipulator、Hydraulic、ControlLoop1前言1.1工业机器人简介几千年前人类就渴望制造一种像人一样的机器，以便将人类从繁重的劳动中解脱出