生产线轴类零件上下料机构设计

XX ()上下料机构院专 业班 级姓 名号指导老师年 月 日I要,,,、自动过程中发展种新型装置,使用种具有抓取和移动工功能自动装置。能代替人、重复枯燥完变及运动流程高温危险区进作业关键词：液压，，提升IIAbstractInthisthesis,theproductionlinepartsfeedingmechanismdesign,apartofthedesignofmechanicalhand,productionlinepartsfeedingmechanismisanewdevicedevelopedinthemechanizationandautomationoftheproductionprocess,theuseofagrippingandshiftworkfunctionautomationdevice.Manipulatorcanbeboringtododangerousworkinsteadofhumans,andimprovelaborproductivity,reducelaborintensity.Thedeviceincludespositioncontroltechnologyandprogrammablecontroltechnology,detectiontechnology.Thematerialofhydraulicmanipulatorthispaperdevelopedcancatchputobjectsinspace,flexiblemovement,anychangestotherelevantparametersaccordingtothechangingandthemovementprocessrequirements,itmayreplacehumanworkinhighriskarea,.KeyWords:mechanicalhand,hydraulicmanipulator,shaftloadingandunloadingmechanism,improveIII录II1112222与方案 4444455667783机械手机械部分的算 93.1与算 9抓夹持精度算 爪扇形齿轮与齿条强度校核 升降向算 初步确力 14升降缸算 15IV与端盖和底体长度缓冲装置选型 水平方水平方选型 机身结构螺柱与机械手位及平稳性常用位方式 影响平稳性和位精度因素 机械手运动缓冲装置 参考文献 30致谢 VVI1 1.1及目的履带式行走等。值一提是行走他作空间很小崎岖道路上将来这项将被使。常重要过程。包括零件建模装配仿真与运动仿真。通过仿真设计师大通作。为实以下目标：（）培养基本理论基本知识基本能综合运提高分析解决实际问题能力。（）接受全面培训程师必须提高实际作能力。为调查研究文献数据写论文能力。（）培养综合素质实践能力测试。11.2 义。夹紧加时干涉太大生产影响较大一款新夹紧机加时间缩短加精度证生产提。1.3 液压机械手概念集，在近年的。抓或吸附控股和松开或具部分由指或吸收驱元和驱元。1.4 国内液压机械手达一千亿日元在 表明业液压械在提生产重要性。订于 2过、领域知识包括计算电子控制人智能，传感器通信和网络控制等离不开主题正是由于各整合相互作用创建一个自动化程度高其随着技术进步在应用范围越来越广泛；技术越来越高功能更强大它是研究小型化发将更地进入人们日常生活总趋势是模块化标准化智能化。在2004。40）32与方案液压机械手、准确精度通本毕业设计对现有行比根据控制理论和方法设计出一套性能好原始数据资：数据等：型：车设计方案；采液压推（3）实际数据：材：20～100100～500。基本思路系统分析实。：。。对统析确定了械手和方案基本功能如由度数目以确定形式和械手位和握力大小。这方面我析如：手材液压械设计问题械手是物输械手虽然械手使用择了材液压械手小对象处理由械手我选择是材液压械手小对象处理此统环境械厂准确度故障低速度。总体框图4控制系统人机交互系统系统软件、编程语言系统

控制器及控制算法

驱动系统各驱动器

身、臂部、手腕、手爪

作业对象内部传感器信息反馈工作对象及环境信息反馈感知系统图 总体设计框图如图为总设计框图，说明如下：控制系统：任务是根据机械手的作业指令程序和传感器反馈回来的信号，控制CPU的选择，CPU程序的编写调试等。驱动系统：驱动系统工作的驱动装置。机械系统：包括机身、机械臂、手腕、手爪。需要确定其自由度、坐标形式，并计算得出具体结构。感知系统：即传感器的选择及具体作用。压机械手的基本参数机械手的最大液压物料的重量是它的主参数。运动速度直接影响机械手的动作和机械手动作的定，运动速度是是物料物料液压机械手的主要的参数。设计速度的，法机械机械手动作的。计的参数。度成的。，物料液压机械手的定度设定定度±。物料液压机械手的各部分的参数可由上面已经知道的物料液压机械手各节的行程和时间分配来定。压机械手结构设计根据说的，机械手按照坐标的分类情况，选择圆柱坐标式机械手更为妥当。5思想，完成各种运动。因此对是为移动部它该是轻质。另一方：（L）高强度钢碳素结构钢合金结构钢：这类强度特别是合金结构钢4~5倍弹性模量抗变形能力是最广泛使用；铝铝合金等轻合金共同特点是重量轻E小但密度小E／P比值还与钢相比；陶瓷：陶瓷具有良好质量但易碎但处理不好接头需特殊与金属零。然而日本已开发ARM陶瓷用于高速样品；和金初步选择如组。动方式运动形式有五种常见SCARA型直角坐标式极坐标型联合型圆柱地点液压中心线方向变化比较选择。2123，，这就动灵活具有较大空间结构紧凑占用空间小关节式选63动方式的选择。但是与传相比低功耗能源传结构相对简单速度不易控制，精度不高。油马达能量是简单速度位置精度高便低噪音高速变化制，高效灵活控制。。的，用。作求分析作一：送 料作二：预夹紧作三：臂上升作：臂旋转作五：小臂伸长作六：腕旋转预夹紧臂上升臂旋转7回 22 于缩和夹取和翻。83 3.1 、指握力的大小适宜指离方便和松开工件。移动式钳爪有够大的移动范围。具）三类。经过分析和比较此采用夹持式。是机械直接和握紧或吸附）物件或夹持专用工具执行作业任务的件因此的结构和尺寸依据作业任务来从而形成多种的结构型式。它安装在臂的前端可模仿人动作。二、结构92 mZ

Z2 。N

12K K 12

K3G0G0为K1 K23K23

K2

K3K3 K3N212=58.8N

n)K 约F F N NN F =0.5N PF 100N。P

(3-2)图3-1机械手手部简图即LD/2g ）× º10β 。取 ）： ）×α查表，则偏转β按最佳偏转来，βº′计算设

100

400

机械手达到最高响应时间为 ，求紧力FN和驱动力 F和 驱动液压缸尺寸。N设K 1K

1

0.11

0.52 K 3

9.8根据，将已知条件带入： F N

449.8N根据驱动力F计算

20co300250

FF 计算实际F

13781621N液压缸直径

F 实际 4

D22p选活塞杆直径 选择液压缸压力油工作压力4F 41621实际 p10.52 0.810511（ 600。1长1R

406002R2R 0g0002

90）分析计算。、12θβ为 。Rcp

902

65mm

100mm

1200R 60cos1

l

cos1

100sin600

460R0

l

sin600460

60.15R R R

0 l2

R

2

Rs

cos2

Rl2sR

2

Rmin

cos

0.6782sin sin10Cr 渗碳淬火硬8 62HRC齿条40Cr 渗碳淬火硬48 55HRC2、因所受力大硬齿面扇形齿轮与齿条接触疲劳强校核13 Z

2KT u1 1 1 H

bd1 ub6m24K 211T dN11ZZE

Z 2.5H H

2211

1633MpaH H

Him KSK

282 1HH

K1KNHH

S 1H

HH

初步确系统压力[1]力 ≥各种机械常用统[1]机床 农业机小型

液机大中型挖掘机机械类型

磨床 组龙门 拉床械

重型机械

机床 刨床

建筑机械液凿岩机

起重运输机械14P1=1MPa升降液压缸计算Dd。防止切削后件突然前冲需保持一定回油背取机械率 0.9。上平衡方程m故FPA,A

1.510

m21.5103m

15cm21 1 101064A

4151D 1

cm

43.713mm系列GB/T2348-1980按取标准值D=63mm；本来以取 考虑不预测载因素故在这取略微大一些。D，当受时一般d/D=0.5-0.7。因故d=0.5D=31.5mm 取2）系列体厚算15202535454545P yDP]Py— ，， 。 ——2

b n b σb=600MPa— 取 。σbσnPDy ]12.52120D

D

=5.5mm取 。16[6]取 取 。径 按 — ：）表 qmin

调速阀最小稳定流量0L/mi工速度v6mm/s610360)m/min0.36m/min为最小速由式Aq1 v

mi

0.051030.36102

cm2

1.25cm2

（4-3）A1

mincm2

cm2。174Fd []

41.510480106

14mm ）bn

4005

80MPa钢的抗拉强度为，取 ，为位安全系数取，即活塞杆的强度适．活塞杆的结构设计活塞杆的外端头部与负载的拖动油马达机构相连接为，了避免活塞杆在工作生产中偏心负载力，适应液压缸的安装要求，提高其作用效率，应根据负载的具体情况，选择适当的活塞杆端部结构。活塞杆的密封形有 形密封圈、形夹织物密封圈、形密封圈、形密封圈等[6]采用薄钢片组合防尘圈时，防尘圈与活塞杆的配合可按 选取。薄钢片厚度为。为方便设计和维护，本方案选择型密封圈。作行程的确定液压缸工作行程长度可以根据执行机构实际工作的最大行程确参照表 取标准值。液压缸活塞行程参数优先次序按表 的、、选用。表 液压缸行程系列（ [6]表 液压缸行程系列（ [6]表 液压缸形成系列（ [6]根据设计要求知快速接近工件，行程根据任务书要求，根据表 ，可选取垂直方向液压缸的工作行程为 ，可选取水平方向液压缸的工作行程为 。18压达到要求设计性。考虑选型密封圈。与算最小导向长度 确定支承面中点到到导向套面中点距离称为最小导向长度[1]。影响压工性和稳定性。设计时必须保证压有一定最压最行程为直径为时最小导向长度为H LD2

（4-5）一般导向套面长度 径小时取 径时取 。宽度 取 。若导向长度 够时可上增加一个导向套 见图 来增加 值。隔套 宽度CH

1 AB。（2（图 压最小导向长度[1]最小导向长度H=9cm；导向套

0.8

7.2cm

0.990mm

8.1mm19-d )h

1 cp d [ ]cp——分布直径；——kgf/cm2；d ——环形平均直径；cp]——材料许用应kgf/cm2分平椭圆半形体长度确定体内部长应于行程宽之体外形长需考虑到两[1]般体长应大于体内经的倍取系数为则体长： 。缓冲装置设计的，正常缓冲置止减少运动部件运动时对冲击们行程终能实现速递减直至零。20易（海）限公司/about_us.asp。易（海）限公司成立于 年从事于空油零件和备研究、、销售自化厂『 』牌营销国内外主空净化件、控制件、执行件、辅助件、空油备广泛应用于医疗器械、工业械手、食包械、纺织械、半导体备、轨道交通、烟草械、自控制、真空搬、汽车制造、教学培训等行业。易目前主：无杆、、止、回转、机械夹、回转夹紧（油）、导杆、带锁、双轴、标准、控制阀、空控制件、真空件及相关辅助零件。21向设计计算向计算图 图34 1液压（伸缩）及其配222 FS2

×·）由于水平方向的液压缸与升降方向的有些类似，在此不在一一列举3.3.2 压缸的选型速易可目前主要产品有：无杆液压缸、滑台液压缸、止动液压缸、回转液压缸、机23缸求。。：24距 度 3.1）度 × 3.1）

s3~5

3.19）3~5～ ～b

2

2

3.20d2

0.2d3 1 1·σ 0 42009.82

2009.80.62 d21

0.2d3124952 61.22 d21

1 d3 1

30

5010624952 61.22 d21

1 d31

900

2500101262250