【《某搬运机器人驱动系统设计》2000字】

某搬运机器人驱动系统设计目录TOC\o"1-3"\h\u11306某搬运机器人驱动系统设计 1178061.1液压系统图设计 1308771.1.1液压控制回路选取 2108651.1.2液压系统图绘制 366271.2工艺循环动作图表设计 4驱动机构是工业机器人的重要组成部分，搬运机器人的性能价格比在很大程度上取决于驱动方案及其装置。驱动机构主要有4种：液压驱动、气压驱动、电气驱动和机械驱动。在本课题中，选择了液压驱动系统作为整个搬运机器人的驱动系统。在整个搬运机器人系统当中，共包括三个液压缸，分别是：进行手部Z方向升降动作的竖直升降活塞液压缸、进行手部X方向伸缩动作的水平伸缩活塞液压缸及控制手指夹取工件动作的手部活塞式液压缸。在本课题中，竖直升降液压缸选择为活塞式液压缸，即在有杆侧与无杆侧均可通过液压进行控制。在工作过程中，当无杆侧进油，液压杆在油压作用下完成上升动作；当有杆侧进油时，液压杆会完成下降动作。水平伸缩液压缸与竖直升降液压缸相同也为活塞式液压缸。当无杆侧进油时，液压杆在油压作用下完成伸出动作；当有杆侧进油时，液压杆完成缩回动作。手部夹紧缸同样适用活塞式液压缸，在无杆侧、有杆侧均设置油孔。在工作过程当中需要夹紧工件时，无杆侧进油，驱动手指完成夹紧动作；当需要松开工件时，有杆侧进油，使液压杆复位完成手指松开动作。在本课题中选择液压驱动为整个搬运机器人的驱动系统，故需要确定整个系统的液压回路，由《工业机械手设计》及《机械设计手册第5卷》可知，对液压传动进行设计时，首先要做的是拟定液压系统原理图，液压系统原理图主要是根据主机动作和性能要求分别选择和拟定基本回路，然后将各个基本回路组成一个完整的系统。液压系统原理图主要有三部分组成，分别是：液压系统图、工艺循环动作图及元件明细表。液压系统图是用来表示整个液压系统中各个控制阀元件以及在该部分运动时电磁铁通电情况并对其进行控制。第二部分是工艺循环顺序动作图表，工艺循环顺序动作图表的作用时是为了直观的看出整个搬运机器人在运动过程中，其各个回路是如何对整个液压系统进行控制的。第三部分是元件明细表，元件明细表的作用是看在整个液压控制系统具体需要的元器件种类，对各种元器件结合总做情况及成本问题进行比较，最终选择合适的元器件。1.1液压系统图设计通过液压系统图可以让工作人员直观的看出整个液压系统是怎样运作的，各部分的工作状态等等，在设计时将个基本回路组成液压系统时应注意以下几点问题：不许有多余元件，所使用的元件和电磁铁的数量越少越好；注意各元件之间的连锁关系，防止相互影响产生误动作；系统各个主要部位的压力能够随时检测，但是压力表的数目要少；按国家标准规定，元件符号按常态工况画出，非标准元件用简练的结构图示意。1.1.1液压控制回路选取换向回路：在本课题中，选择PLC控制为控制系统，且液压系统内压力及流量不大，故选择电磁换向阀为液压系统中的换向回路，与PLC配合使机器人在该作出动作是能精准快速反应。调速缓冲回路：根据液压系统的工作压力、流量、功率的大小及系统对温升、工作平稳性等要求，选择调速回路。调速回路主要通过节流调速、容积调速及两者兼有的联合调速方法实现。在整体系统当中，各个部分在工作当中的压力、流量各不相同，为了使执行部件能够满足工作要求，故会在回路中增加调速回路。在本课题中选择的调速回路为节流调速回路，如图1.1为常见的双向节流调速回路。图1.1双向节流调速回路顺序控制回路：顺序控制回路是实现两个或两个以上的执行元件一次先后动作的液压控制回路，通常有压力、行程和时间控制三种形式。在本课题中使用顺序阀和压力继电器组合控制的顺序动作回路，顺序阀控制的顺序控制回路如图1.2所示。图1.2由顺序阀控制的顺序动作回路锁紧回路：在本课题中，搬运机器人手指夹紧工件后，为防止液压系统波动而导致工件掉落，故在手部液压缸回路当中添加锁紧回路使搬运机器人能稳定工作。在本课题中选择液控单向阀作为锁紧回路，如图1.3所示。图1.3由液控单向阀组成的锁紧回路1.1.2液压系统图绘制在选择好功能回路后，结合整个搬运机器人系统及工作缸情况，绘制出如图1.4所示的液压系统图。图1.4液压系统图1.2工艺循环动作图表设计通过工艺循环动作图表可以让人们更直观的看出在做某一动作时各元件的工作情况及工作顺序，在拟定工艺循环顺序图表的时候应该注意以下问题：液压执行元件的每个动作成分，如始动、每次换速、运动结束等，按一个工艺循环的工艺顺序列出；在每个动作成分的对应栏内，写出该动作成分开始执行的发信元件代号。同时，在表上标出发信元件所发出的信号是指令几号，电磁铁或机控元件(如行程减速阀、机动滑阀)处于何种工作状态：得电或失电、油路通或断；液压系统有多种工艺循环时，原则上是一种工艺循环-一个表，但若能表达清楚又不会误解，也可适当合并。结合课题内容及设计情况，