工业机械手液压系统设计
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基于液压传动的机械手爪设计与改进引言机械手爪是现代制造业中常见的一种设备,它广泛应用于装配线、仓储物流等领域。
机械手爪的设计与改进对于提高生产效率、优化生产流程具有重要意义。
本文将介绍基于液压传动的机械手爪的设计原理、存在的问题以及改进方向。
设计原理基于液压传动的机械手爪是利用液压系统的动力通过控制器对机械手爪的动作进行控制的一种装置。
其基本原理是利用液体介质传递力量,通过控制传动系统中的液压缸对机械爪的打开、闭合动作进行调控。
具体来说,液压传动系统由主控制器、液压泵、控制阀和液压缸组成。
存在的问题然而,在实际应用中,基于液压传动的机械手爪存在一些问题需要解决。
首先,传统液压系统的响应速度较慢,无法满足高速作业的需求。
其次,液压系统的维护成本较高,需要定期更换液压油和维修液压元件。
此外,传统液压系统的电气控制较为复杂,需要专业技术人员进行维护和操作。
改进方向一:提高响应速度为解决传统液压系统响应速度慢的问题,可以采用先进的电液比例控制技术。
通过引入电液比例阀,将电气信号转化为液压信号,实现对液压系统的精确控制。
电液比例控制技术具有响应速度快、控制精度高的优势,可以大幅提高机械手爪的动作速度。
改进方向二:降低维护成本为降低维护成本,可以通过采用新型液压元件和优质液压油来延长液压系统的使用寿命。
新型液压元件具有更好的耐磨性和密封性能,能够减少泄漏和故障的发生。
同时,优质液压油具有良好的抗氧化性和抗污染性,能够有效保护液压元件不受外界环境的影响。
改进方向三:简化电气控制为简化电气控制,可以采用先进的智能控制器。
智能控制器集成了传感器、执行机构和控制算法,能够实现对机械手爪的智能化控制。
通过智能控制器,操作人员可以方便地进行参数设置和调整,降低了对专业技术人员的依赖,同时提高了机械手爪的灵活性和自动化水平。
结论基于液压传动的机械手爪是一种应用广泛的装备,设计与改进对于提高生产效率具有重要意义。
通过引入先进的电液比例控制技术、采用新型液压元件和优质液压油,以及应用智能控制器,可以解决传统液压系统存在的问题,提升机械手爪的性能指标,进一步推动工业自动化的发展。
液压机械手PLC控制系统的设计概述本文档旨在介绍液压机械手PLC(可编程逻辑控制)控制系统的设计。
液压机械手是一种常见的工业设备,通过液压系统实现运动控制,而PLC作为控制系统的核心,负责控制信号的处理和输出。
设计要求液压机械手PLC控制系统的设计要满足以下要求:1. 稳定性:系统必须具有高稳定性,以确保机械手的运动精准度和安全性。
2. 功能性:系统需要具备多种功能,如位置控制、速度调节等,以满足不同场景的需求。
3. 可扩展性:系统应具备良好的可扩展性,以便于将来的升级和功能增加。
4. 易维护性:设计应考虑到系统的维护和故障排除,以便于后续维护工作的进行。
硬件设计液压机械手PLC控制系统的硬件设计包括以下方面:1. 选型:选择适合的PLC设备,根据需求选用不同型号和规格的PLC,确保其性能和稳定性。
2. 传感器:选择合适的传感器,如位移传感器、压力传感器等,用于采集机械手运动状态和环境信息。
3. 执行器:选择合适的液压阀、液压泵等执行器,保证系统能够精确控制机械手的各项动作。
4. 电气线路:设计合理的电气线路,确保信号传输的可靠性和稳定性。
软件设计液压机械手PLC控制系统的软件设计包括以下方面:1. PLC程序设计:使用PLC编程软件,根据机械手的运动逻辑和控制要求,编写PLC程序,实现各项功能。
2. 信号处理:对传感器采集的信号进行处理和分析,以获取机械手的状态信息。
3. 控制算法:设计合理的控制算法,根据机械手的控制需求,实现位置控制、速度调节等功能。
4. 用户界面:设计友好的用户界面,方便操作人员对机械手进行参数设置和监控。
系统测试与调试设计完成后,需要进行系统测试与调试,以验证系统的功能和性能:1. 单元测试:对各个模块进行单元测试,确保其功能正常。
2. 组装测试:将各个模块组装成完整的系统,对整个系统进行综合测试。
3. 调试优化:根据测试结果进行系统调试和优化,确保系统的稳定性和性能满足设计要求。
液压毕业设计
液压毕业设计是力学、机械工程、能源工程等相关专业学生的毕业设计之一。
液压技术是一种利用液体传递能量、控制能量的技术,广泛应用于机械、能源、冶金、航空航天等工业领域。
我选择液压毕业设计的原因是,液压技术在工程实践中有着广泛应用,并且具有很大的发展潜力。
通过进行液压毕业设计,我可以深入了解液压系统的原理、设计与分析方法,从而提高自己的工程素养和实践能力。
液压毕业设计的内容通常包括以下几个方面:
1. 液压系统设计:了解液压系统的基本原理,确定系统的性能要求和设计参数,然后进行系统的整体设计。
2. 液压元件的选型:根据液压系统的性能要求,选择合适的液压元件,包括液压泵、液压马达、液压缸、液压阀等。
3. 液压系统的传动系统设计:对液压系统的传动系统进行设计,包括液压泵和液压马达之间的联接,液压系统与被动装置之间的联接等。
4. 液压系统的控制系统设计:根据液压系统的工作要求,设计液压系统的控制系统,包括传感器、执行机构、控制阀等。
5. 液压系统的性能分析与优化:通过使用液压系统模拟软件或实验等方法,对液压系统的性能进行分析,然后进行设计优化。
液压毕业设计可以选择不同的方向,例如机械手的液压系统设计、液压传动机构的设计与分析等。
通过进行液压毕业设计,可以提高学生的实践能力和解决实际工程问题的能力。
同时,液压技术的应用前景广阔,具有很有发展潜力,对于学生的职业发展也具有积极的意义。
摘要液压挖掘机是工程机械的一个重要品种,是一种广泛用于建筑、铁路、公路、水利、采矿等建设工程的土方机械。
液压挖掘机利用液压元件(液压泵、液压马达、液压缸等)带动各种构件动作,具有许多优点,于是它对液压系统的设计提出了很高的要求,其液压系统也是工程机械液压系统中较为复杂的。
因此,对挖掘机液压系统的分析设计对推动我国挖掘机发展具有十分重要的意义。
在搜集了国内外挖掘机液压系统相关资料的基础上,了解了挖掘机液压系统的发展历史,并对挖掘机液压系统的技术发展动态进行了分析总结。
本次毕业设计课题是液压挖掘机。
挖掘机由多个系统组成,包括液压系统,传动系统,操纵系统,工作装置,底架,转台,油箱,发动机安装等。
本人的设计主要致力于分析和设计中型液压挖掘机液压系统的液压元件。
以液压元件和液压回路为主。
关键词:挖掘机液压系统液压泵AbstractConstruction machinery hydraulic excavator is an important species, is a widely used in construction, railway, highway, water conservancy, mining and other construction projects of Earthmoving Machinery. The use of hydraulic excavator hydraulic components (hydraulic pumps, hydraulic motors, hydraulic cylinders, etc.) bring a variety of component movement, has many advantages, so it is the design of the hydraulic system of the high demands, and its hydraulic system engineering machinery hydraulic system is the most complex. Therefore, the analysis of excavator hydraulic system design in promoting the development of China's excavator of great significance.At home and abroad in gathering relevant information excavator hydraulic system on the basis of the understanding of the excavators of the historical development of the hydraulic system, hydraulic excavators and technical developments have been analyzed and summarized. The graduation project is the subject of hydraulic excavators YW160. Mini-excavator from multiple systems, including hydraulic system, transmission system, control system, the working devices, chassis, turntable, fuel tanks, engine installation. I focused on the design of the analysis and design of medium-sized hydraulic excavator hydraulic system hydraulic components. Hydraulic components and the main hydraulic circuit.Keywords: hydraulic pump hydraulic system of excavator目录第1章概论 (5)1.1挖掘机的简介 (5)1.2液压挖掘机的发展概况 (6)1.2.1 国外液压挖掘机目前水平及发展趋势 (7)1.2.2 国内液压挖掘机的发展概况 (10)1.3设计的内容和设计内容的意义 (10)1.4 设计内容的安排 (12)第2章挖掘机液压系统的计算 (12)2.1液压挖掘机的基本系统 (12)2.1.1 挖掘机液压系统的简介 (12)2.1.2YW-160型单斗液压挖掘机液压系统 (13)2.2液压挖掘机工作装置油缸作用力的确定 (16)2.2.1 动臂油缸作用力分析 (16)2.2.2 铲斗油缸工作受力分析 (17)2.2.3 斗杆油缸作用力分析 (18)2.3液压元件的计算 (20)2.3.1 液压缸内径 (20)2.3.2 缸筒壁厚 (20)2.3.3 缸筒壁厚验算 (20)2.3.4 活塞杆计算 (21)2.3.5 活塞杆强度计算 (21)2.3.6 确定液压系统的工作压力 (21)2.3.7 确定液压缸的主要参数和工作压力 (21)2.3.8 确定液压马达的排量和工作压力 (22)2.3.9 计算液压缸与液压马达的流量 (22)第3章液压元件的选择 (23)3.1液压缸的选择 (23)3.2 液压泵的选择 (23)3.3液压马达的选择 (23)3.4发动机的选择 (23)第4章液压系统回路的设计 (24)4.1液压缸控制回路 (24)4.2液压马达控制回路 (25)4.3计算系统所需的最大流量 (26)4.4压力损失的计算 (26)4.5拟定液压源控制回路 (27)第5章液压系统性能验算 (28)5.1液压系统功率损失 (28)5.2液压油油温过高的原因及预防措施 (29)第6章结论和展望 (31)6.1结论 (31)6.2展望 (32)致谢 (33)参考文献 (34)第1章概论液压挖掘机是工程机械的一个重要品种,是一种广泛用于建筑、铁路、公路、水利、采矿等建设工程的突发机械。
边坡除藻多功能车机械手节能液压系统设计摘要:本文对一种边坡除藻多功能车的机械手进行液压系统设计,介绍机械手的结构组成和工作的负载变化情况,对机械手的伸缩液压回路、变幅液压回路、回转液压回路进行分析,确定每个液压回路的设计方案,根据不同机构不同的工作特点加入相应的控制元件和保护措施使各个机构能够可靠的运行,并对设计完成的液压系统进行性能验算,以确保能够满足设计要求。
关键词:边坡除藻;机械手;液压设计Abstract:In this paper, the hydraulic system of the manipulatorof a multi-purpose vehicle for algae removal from slope is designed,the structure and working load changes of the manipulator are introduced, and the telescopic hydraulic circuit, luffing hydraulic circuit and rotary hydraulic circuit of the manipulator are analyzed. Determine the design scheme of each hydraulic circuit, add corresponding control elements and protection measures according tothe different working characteristics of different institutions, sothat each institution can run reliably, and check the performance ofthe designed hydraulic system to ensure that it can meet the design requirements.Key words: algae removal from slope; Manipulator; Hydraulic design引言:南水北调工程是国家一项重要工程,旨在解决北方部分缺水地区人们的饮水用水问题,然而,随着社会的发展及人类生活步伐的加快,渠道里中的水资源逐渐富营养化,致使渠道边坡生长及沉积大量的藻泥混合物,严重污染了水源,针对此类问题,设计了一款除藻多功能专用车,该多功能车主要由汽车底盘、藻泥清除装置、吸污装置、藻泥水分离装置等几部分组成,利用机械手控制藻泥清除装置,在边坡上按最优轨迹往复行进,行进过程中将边坡上附着的藻类和泥污清除掉,并将清除掉的污物抽吸到岸上进行过滤处理,经过滤处理后的清水排回干渠,并对分离的泥污及藻类进行打包处理。
五自由度液压搬运机械手设计目录第1章绪论 (4)1.1课题背景及研究现状 (4)1.2 机械手的研究意义及其本身优点 (5)1.2.1 机械手的研究意义 (5)1.2.2 机械手本身的优点 (5)1.3本章小结 (6)第2章总体方案设计 (7)2.1设计目标 (7)2.2总体方案分析 (7)2.2.1搬运机械手的组成 (7)2.2.2三大系统设计分析 (7)2.3搬运机械手的运动及驱动方式 (8)2.4本章小结 (10)第3章基本参数及二维外观图 (11)3.1基本参数 (11)3.2总体外观图 (11)3.2.1外观图简图 (11)3.2.2液压原理设计图截图 (12)3.3本章小结 (13)第4章各部分的具体计算 (14)4.1 手部夹持器的计算 (14)4.1.1手部夹持器设计要求 (14)4.1.2手部夹持器设计计算 (14)4.1.3端盖螺钉校核 (15)4.2腕部回转油缸计算 (16)4.3小臂结构设计 (20)4.4俯仰缸设计 (23)4.5大臂回转机构设计 (25)4.6大臂升降结构设计 (27)4.7手部驱动油缸油孔尺寸计算 (29)4.8腕部回转油缸油孔尺寸确定 (29)4.9大臂回转油缸油孔尺寸确定 (30)4.10大臂升降油缸油孔尺寸确定 (30)4.11伸缩臂油缸油孔尺寸确定 (30)4.12本章小结 (31)第5章各油缸活塞杆校核 (32)5.1 手部驱动油缸活塞杆校核 (32)5.2 腕部回转油缸活塞杆校核 (32)5.3 伸缩油缸活塞杆校核 (33)5.4 俯仰油缸活塞杆校核 (33)5.5 本章小结 (34)第6章总体三维图 (35)6.1 总体三维图 (35)6.2 本章小结 (36)结论 (37)致谢 (38)参考文献 (39)附录 (41)第1章绪论1.1课题背景及研究现状机器人是典型的机电一体化装置,它综合运用了机械与精密机械、微电子与计算机、自动控制与驱动、传感器与信息处理以及人工智能等多学科的最新研究成果,随着经济的发展和各行各业对自动化程度要求的提高,机器人技术得到了迅速发展,出现了各种各样的机器人产品。
目录摘要 (1)第一章机械手设计任务书 (1)1.1毕业设计目的 (1)1.2本课题的内容和要求 (2)第二章抓取机构设计 ............................................................... 错误!未定义书签。
2.1手部设计计算 ............................................................................... 错误!未定义书签。
2.2腕部设计计算 ............................................................................... 错误!未定义书签。
2.3臂伸缩机构设计 ........................................................................... 错误!未定义书签。
第三章液压系统原理设计及草图 ............................................ 错误!未定义书签。
3.1手部抓取缸................................................................................... 错误!未定义书签。
3.2腕部摆动液压回路........................................................................ 错误!未定义书签。
3.3小臂伸缩缸液压回路.................................................................... 错误!未定义书签。
3.4总体系统图................................................................................... 错误!未定义书签。
本科毕业设计(论文)通过答辩目录摘要 (1)关键词 (1)Abstract (1)Key words (1)引言 (2)1.机械手设计要求分析 (3)1.1 设计目的和要求 (3)1.2机械手简介与分析 (3)2. 液压系统设计 (3)2.1确定工作循环周期 (4)2.2工况分析 (4)2.3拟订液压系统工作原理图 (4)2.4选择标准的液压元件 (5)2.5 液压缸尺寸的确定及安全强度的校核 (5)3. 集成块设计 (7)3.1设计分析 (7)3.2设计计算 (8)3.3设计步骤 (10)3.4液压集成块加工工艺 (12)4. 液压集成块 CAD技术 (13)总结 (15)致谢 (15)参考文献 (16)工业机械手液压系统设计摘要:本文主要介绍了上下料用机械手的设计过程,它包括了对于整个系统的工作要求和情况的分析,通过系统的工作过程确定整个液压系统的结构设计。
分析整个循环过程,确定系统工作原理图,根据系统参数要求选择标准的液压元件,完成液压系统的装配图。
液压集成块作为现在液压系统的主要部件,当前液压集成块应用开发受到了国内外液压界的广泛重视,液压集成块的CAD的研究与开发已为液压工程设计提供了有力的支持,在对机械手液压系统集成块设计过程中,能够与实际的加工工艺相结合。
并且对现在的液压集成块的CAD技术有很好的认识。
关键词:工业机械手,驱动,集成块,原理1Design of The Industry ManipulatorAbstract:This text introduce upper and lower material spend design process of manipulator , it include to whole job requirements and analysis of situation of system mainly, confirm the whole structural design systematic in hydraulic pressure through the working course of the system. Analyse whole cyclical process , confirm systematic operation principle picture , require the hydraulic pressure component of the standard for selection according to systematic parameter, finish the installation diagram systematic in hydraulic pressure. Hydraulic pressure integrate piece as now main part , hydraulic pressure of system , hydraulic pressure at present integrate pieces of application and development receive domestic and international hydraulic pressure extensive attention of circle, hydraulic pressure integrate research and development of CAD of piece already offer effective support for engineering design of the hydraulic pressure, while design the system integration one of hydraulic pressure of the manipulator, can combine with real processing technology . And CAD integrating one to the present hydraulic pressure has very good understanding.Keyword: Industry manipulator ,Drive , Hydraulic manifold block , Elements2引言工业机器人一般指用于机械制造业中代替人完成具有大批量、高质量要求的工作,如汽车制造、摩托车制造、舰船制造、某些家电产品(电视机、电冰箱、洗衣机)、化工等行业自动化生产线中的点焊、弧焊、喷漆、切割、电子装配及物流系统的搬运、包装、码垛等作业的机器人。
工业机械手控制系统硬件设计随着科技的不断发展,工业机械手控制系统在现代化生产过程中扮演着愈发重要的角色。
机械手控制系统的主要任务是引导机械手进行精确的操作,从而实现生产过程的自动化和高效化。
以下是关于工业机械手控制系统硬件设计的主要内容和要点。
在硬件设计之前,首先要明确机械手控制系统的需求。
例如,系统的输入类型、输出类型、处理速度、精度、抗干扰能力等。
根据这些具体需求,才能确定所需的硬件设备和组件。
微处理器:微处理器是控制系统的核心,它负责接收输入信号、处理数据并给出输出信号。
常用的微处理器有单片机、嵌入式处理器等。
选择微处理器时,需要考虑处理速度、内存容量、外设接口等因素。
传感器:传感器用于检测机械手的运动状态和位置信息。
常见的传感器有光电编码器、光栅尺、角度传感器等。
选择传感器时,需要考虑精度、响应速度、量程等因素。
驱动器:驱动器用于驱动机械手的运动机构。
常见的驱动器有电机驱动器、气缸驱动器等。
选择驱动器时,需要考虑驱动能力、控制精度、响应速度等因素。
I/O接口:I/O接口用于连接外部设备和控制系统。
常见的I/O接口有RS-RS-CAN等。
选择I/O接口时,需要考虑通讯速率、稳定性、抗干扰能力等因素。
根据已选择的硬件设备和组件,进行硬件电路设计。
设计中需要注意信号的匹配、电平的转换、电源的稳定性等问题。
对于复杂的控制系统,可以采用模块化的设计方法,将整个系统划分为多个功能模块,每个模块设计独立的电路,最后进行模块间的连接和调试。
工业环境中的干扰因素较多,如电磁干扰、电源波动等。
为了提高控制系统的稳定性和可靠性,需要进行抗干扰设计。
常见的抗干扰措施有:选用低噪声器件、合理布线、添加滤波电容、使用磁珠等。
硬件设计完成后,需要进行调试和测试,以确保系统的功能和性能符合预期。
调试过程中,需要对每个硬件设备和组件进行逐一测试,观察其工作状态和参数是否正常。
同时,要测试整个控制系统的协调性和稳定性,以确保机械手在各种工况下都能正常运行。
毕业设计正文题目:基于PLC的机械手系统设计姓名:专业:机电班级:学号:校内指导老师:校外指导老师:填表日期:湘潭医卫职业技术学院教务处制摘要:PLC是以现代微处理器技术为核心的控制器,作为一种通用的工业控制器,其可靠性高、抗干扰能力强;PLC由于采用现代大规模集成电路技术,采用严格的生产工艺制造,内部电路采取了先进的抗干扰技术,具有很高的可靠性,此外,PLC带有硬件故障自我检测功能,出现故障时可及时发出警报信息;PLC采用光电隔离和滤波技术技术有效抑制外部干扰源对PLC的影响,此外PLC还可在强、通用性好;开发周期短,功耗小。
本课题对现代工业的的发展具有很重要的意义。
关键词:意义,应用,前景,编程语言,设计目录第一章绪论 (2)本课题的意义 (2)本文的主要工作 (2)第二章PLC 的概述 (3)PLC的基本知识 (3)PLC的应用与前景 (3)第三章PLC 的编程语言 (6)梯形图编语 (6)功能块图编程语 (6)第四章PLC控制机械手的设计 (6)机械手在工业生产中的应用 (7)各电器设备的制方式及控制要求 (9)电器元件设备的选择 (11)控制系统的软、硬件设计 (12)功能表图设计 (24)结论 (31)谢辞 (32)第一章绪论本课题的意义机械手是近代自动控制领域中出现的一项新技术,并已成为现代科技的一个重要组成部分。
汽车业的快速发展,车外型愈求美观流线,并由于汽车外板件要求完美无尘的冲压生产线也向高速化、高品质、自动化、柔性化方向发展。
传统冲压生产过程中的手工操作、人工送料的生产方式已无法满足该行业的需要。
机械手的积极作用正日益为人们所认识,其一,它能部分地代替人的劳动并能达到生产工艺的要求,遵循一定的程序、时间和位置来完成工件的传送。
因此,它能大大地改善工人的劳动条件,加快实现工业生产机械化和自动化的步伐。
因此,受到各先进单位的重视并投入了大量的人力物力加以研究和应用。
尤其在高温、高压、粉尘、噪声的场合,应用得更为广泛。
机械手液压控制系统设计引言:机械手是一种常见的工业自动化设备,广泛应用于各个领域,如生产线上的物料搬运、组装和加工等。
在机械手中,液压控制系统是至关重要的一部分,通过液压控制系统,可以实现机械手的高效运动控制和力的传递。
本文将介绍一种机械手液压控制系统的设计方案。
一、设计要求1.高效控制:液压控制系统需要具有快速响应,确保机械手的准确定位和稳定运动;2.精确力控制:可以实现对机械手进行精确的力控制,保证对工件的安全操作;3.可靠性:系统需要具有高可靠性,可以长时间运行,减少维护和故障的发生;4.灵活性:系统需要具备一定的灵活性,可以适应不同的工作需求和特殊场景的要求。
二、系统组成2.液压执行元件:液压执行元件将液压能转化为机械能,并完成机械手的运动任务。
常用的液压执行元件有液压缸、液压马达等。
3.控制元件:控制元件用于控制液压执行元件的工作状态和执行机械手的运动控制任务。
常见的控制元件有电磁换向阀、比例阀等。
4.传感器:传感器用于感知机械手和工件的状态,将信号转化为电信号并传输给控制系统,用于监测和控制机械手的运动和力的参数。
常见的传感器有位移传感器、压力传感器等。
5.工作元件:工作元件是机械手完成具体工作任务的部分,如夹爪、工件夹持装置等。
三、系统设计1.液压源的选型:根据机械手的工作需求、液压执行元件的工作压力和流量要求,选用合适的液压泵。
2.液压执行元件的选型:根据机械手的运动方式和工作负载,选用合适的液压缸和液压马达。
3.控制元件的选择:根据机械手的运动模式和控制要求,选择合适的控制元件。
可以采用比例阀、电磁换向阀等控制元件,通过电控系统实现对液压执行元件的精确控制。
4.传感器的应用:根据机械手的工作需求,选择合适的传感器,并在机械手各个关键部位进行布置,以实时监测机械手的运动状态和工作参数。
5.控制系统的设计:设计一个完善的控制系统,包括对液压执行元件的运动控制和力的控制。
可以采用PID控制算法对机械手进行力的闭环控制,提高精度和稳定性。
第一章绪论1.1 选择该课题的意义随着近年来我国国民经济的快速发展以及实施西部大开发战略的机遇,工程机械在各种工程建设领域中所起的作用越来越明显,液压挖掘机作为主流的工程机械产品,以其应用广泛、使用灵活、工作效率高而愈来愈被人们所重视。
液压挖掘机是目前土方开挖的最主要施工机械,在交通、建筑、能源、矿山、水利、港口等工程领域发挥重要作用,一台1m3 液压挖掘机挖掘I ~Ⅳ级土壤时,每班生产率大约相当于300-400 工人一天的劳动生产率[1]。
由于液压挖掘机具有多品种,多功能。
最近几年的统计表明,液压挖掘机是整个工程机械行业中产销量最大、增长率最高的产品之一。
到2006 年国内挖掘机生产企业包括合资和外资企业销量总和接近5 万台,同时我国进口挖掘机数量也极为庞大,据统计,2006 年1~11月,仅广州口岸就累计进口挖掘机17,000 台(近几年挖掘机销量统计见表1.1)表1.1 挖掘机年销售统计虽然目前中国已经成为世界上最大的挖掘机市场和产地之一,但是同时我国挖掘机行业整体水平相对落后,制造工艺水平较低,技术条件差,没有形成关键国产元件的配套体系,目前国内挖掘机行业,从产品技术水平、可靠性、寿命、制造质量与国外挖掘机有较大差距,配套件的质量和可靠性差、使用寿命短,液压元件极少、没有关键元件,系统不能配套。
特别是液压元件,还远远没有达到国产配套水平。
液压挖掘机技术的发展是和液压技术的发展相辅相成的,其一是液压系统是液压挖掘机的技术基础和重要的关键组成部分,其二是挖掘机技术的发展要求又液压技术的进步和提高。
液压挖掘机是结构复杂、功能强大、用途广泛的工程机械,它的典型工作过程基本是模仿人类动作,其铲斗、斗杆、动臂和回转动作,极象人的手腕、小臂、大臂和扭腰动作。
如此复杂的机械手式的动作的实现是和液压传动的技术密切相关的,现代挖掘机的液压系统非常复杂,除了基本传递功率的功能外,还负责很多的操纵控制。
液压系统性能的优劣决定着挖掘工作性能的高低,目前液压传动与控制的许多先进技术都体现在挖掘机上。
编号无锡太湖学院毕业设计(论文)题目:液压机械手的设计信机系机械工程及自动化专业学号:学生姓名:指导教师:(职称:副教授)2013年5月25日无锡太湖学院本科毕业设计(论文)诚信承诺书本人郑重声明:所呈交的毕业设计(论文)液压机械手的设计是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的成果,其内容除了在毕业设计(论文)中特别加以标注引用,表示致谢的内容外,本毕业设计(论文)不包含任何其他个人、集体已发表或撰写的成果作品。
班级:学号:作者姓名:2013 年5 月25 日无锡太湖学院信机系机械工程及自动化专业毕业设计论文任务书一、题目及专题:1、题目液压机械手的设计2、专题二、课题来源及选题依据本课题是设计基于液压系统的机械手。
液压机械手是一种模仿人体上肢部分功能,按照预定要求输送工件或者握持工具进行操作的自动化技术设备,它可以代替手的繁重劳动,改善劳动条件,提高劳动生产率和自动化水平。
有着广阔的发展前途。
本课题通过机械手进行液压传动原理设计,实现机械手代替人力进行工作。
机械工业是国民的装备部,是为国民竞技提供装备和为人民生活提供耐用消费品的产业。
机械工业的规模和技术水品是衡量国家经济实力和科学技术水平的重要标志。
三、本设计(论文或其他)应达到的要求:1、收集相关资料,分析自己完成本课题还存在哪些方面的困难。
2、选定自己适合的制图软件,对选定的工具进行学习和具体实践。
3、对驱动油路进行仔细的研究,了解液压驱动原理,绘制油路图。
4、机械结构的分析,根据要求设计出合理轻便的机械手。
5、模拟调试后对整个液压机械手进行完善。
四、接受任务学生:班姓名五、开始及完成日期:自2012年11月12日至2013年5月25日六、设计(论文)指导(或顾问):指导教师签名签名签名教研室主任〔学科组组长〕签名研究所所长系主任签名2012年11月12日液压机械手是模仿人的手部动作,按照给定的程序、轨迹通过液压系统实现抓取和搬运操作的自动装置。
工业机械手液压系统设计目录1、前言----------------------------------------------------------------------------22、确定对液压系统的工作要求----------------------------------------------23、拟定液压系统原理图--------------------------------------------------------33.1液压系统原理图-----------------------------------------------------------------------------------33.2液压系统电磁铁动作顺序表--------------------------------------------------------------------43.3液压系统工作原理--------------------------------------------------------------------------------43.4液压系统特点分析--------------------------------------------------------------------------------73.5电气系统原理图-----------------------------------------------------------------------------------83.6电气系统工作原理--------------------------------------------------------------------------------83.7电气系统特点分析--------------------------------------------------------------------------------104、计算和选择液压元件-------------------------------------------------------114.1执行元件——液压缸、液压马达-------------------------------------------------------------114.2动力元件——液压泵----------------------------------------------------------------------------144.3控制元件——方向阀、压力阀、流量阀----------------------------------------------------164.4辅助元件——管道、管接头、滤油器、油箱----------------------------------------------174.5工作介质——液压油----------------------------------------------------------------------------185、液压系统性能的验算-------------------------------------------------------195.1系统的压力损失验算---------------------------------------------------------------------------195.2系统的温升验算---------------------------------------------------------------------------------195.3系统的其它验算---------------------------------------------------------------------------------196、结束语-------------------------------------------------------------------------197、致谢---------------------------------------------------------------------------198、参考文献----------------------------------------------------------------------20工业机械手液压系统设计[摘要] 机械手是模仿人的手部动作,按给定程序、轨迹和要求实现自动抓取、搬运和操作的自动装置。
它特别是在高温、高压、多粉尘、易燃、易爆、放射性等恶劣环境中,以及笨重、单调、频繁的操作中代替人作业,因此获得日益广泛的应用。
机械手一般由执行机构、驱动系统、控制系统及检测装置三大部分组成,智能机械手还具有感觉系统和智能系统。
本篇介绍的工业机械手属圆柱坐标式、全液压驱动机械手。
本篇根据液压系统设计的一般程序,分四步详细地介绍了工业机械手液压系统设计过程,其中第3步拟定液压系统原理图是重点。
[关键词] 机械手液压电气1、前言工业机械手的技术参数是说明机械手规格与性能的具体指标,一般有以下几个方面:⑴握取重量。
握取重量标明了机械手的负载能力。
这项参数与机械手的运动速度有关,通常指正常运行速度所握取的工件重量。
⑵运动速度。
运动速度是反映机械手性能的一项重要技术参数。
它与机械手握取重量、定位、精度等参数都有密切关系,同时也直接影响机械手的运动周期。
⑶自由度。
确定工业机械手的手部在运动空间的位置和姿态的、独立的变化参数就是工业机械手的自由度。
自由度越多,其动作越灵活,适应性越强,但结构也相应越复杂。
一般具有4~6个自由度即满足使用要求。
⑷定位精度。
定位精度即重复定位精度,是衡量机械手工作质量的又一项重要指标。
定位精度的高低取决于位置控制方式以及运动部位本身的制造精度和刚度,与握取重量、运动速度等也有密切关系。
2、确定对液压系统的工作要求根据工况要求,执行机构要具有手臂升降、手臂伸缩、手臂回转和手腕回转四个自由度。
执行机构相应由手臂升降机构、手臂伸缩机构、手臂回转机构、手腕回转机构、手指夹紧机构和回转定位机构等组成,每一部分均由液压缸驱动与控制它完成的动作循环为:插定位销180→拔定位销→手臂前伸→手指张开→手指夹紧抓料→手臂上升→手臂缩回→手腕回转︒95→插定位销→手臂前伸→手臂中停→手指松开→手指闭合→手臂缩回→手→手臂回转︒臂下降→手腕回转复位→拔定位销→手臂回转复位→待料,泵卸载。
3、拟定液压系统原理图3.1液压系统原理图工业机械手液压系统图3.2液压系统电磁铁动作顺序表3.3液压系统工作原理Y、12+Y)1、插定位销(1+按下油泵起动按钮后,双联叶片泵1、2同时供油,电磁铁1Y、2Y带电,油液经溢流阀3和4至油箱,机械手处于待料卸荷状态。
当棒料到达待上料位置,启动程序动作。
电磁铁1Y带电,2Y不带电,使泵1继续卸荷,而泵2停止卸荷,同时12Y通电。
进油路:泵2→阀6→减压阀8→阀9→阀25(右)→定位缸左腔。
此时,插定位销以保证初始位置准确。
定位缸没有回油路,它是依靠弹簧复位的。
Y、12+Y)2、手臂前伸(5+插定位销后,此支路系统油压升高,使继电器K26发讯,接通电磁铁5Y,泵1和泵2经相应的单向阀汇流到电液换向阀14左位,进入手臂伸缩缸油腔。
进油路:泵1→单向阀5→阀14(左)→手臂伸缩缸右腔泵2→阀6→阀7→↑回油路:手臂伸缩缸左腔→单向调速阀15→阀14(左)→油箱Y、9+Y、12+Y)3、手指张开(1+手臂前伸至适当位置,行程开关发讯,电磁铁1Y、9Y带电,泵1卸载,泵2供油,经单向阀6电磁阀20左位,进入手指夹紧缸右腔。
回油路从左腔通过液控单向阀21及阀20左位进入油箱。
进油路:泵2→阀6→电磁阀20(左)→手指夹紧缸右腔回油路:手指夹紧缸左腔→阀21→电磁阀20(左)→油箱Y、12+Y)4、手指抓料(1+手指张开后,时间继电器延时。
待棒料由送料机构送到手指区域时,继电起器发讯使9Y断电,泵2的压力油通过阀20的右位进入缸的左腔,使手指夹紧棒料。
进油路:泵2→阀6→阀20(右)→阀21→手指夹紧缸左腔回油路:手指夹紧缸右腔→阀20(右)→油箱Y、12+Y)5、手臂上升(3+当手指抓料后,手臂上升。
此时,泵1和泵2同时供油到升降缸。
主油路为:进油路:泵1→单向阀5→阀10(左)→阀11→阀12→手臂升降缸下腔泵2→阀6→阀7→↑回油路:手臂升降缸上腔→阀13→阀10(左)→油箱Y、12+Y)6、手臂缩回(6+手臂上升至预定位置,碰行程开关,3Y断电,电液换向阀10复位,6Y带电。
泵1和泵2一起供油至电液换向阀14右端,压力油通过单向调速阀15进入伸缩缸左腔,而右腔油液经阀14右端回油箱。
进油路:泵1→阀5→阀14(右)→阀15→手臂伸缩缸左腔泵2→阀6→阀7→↑回油路:手臂伸缩缸右腔→阀14(右)→油箱Y、10+Y、12+Y)7、手腕回转(1+当手臂上的碰块碰到行程开关时,6Y断电,阀14复位,1Y、10Y通电。
此时,泵2180。
单独供油至阀22左端,通过阀24进入手腕回转油缸,使手腕回转︒进油路:泵2→阀6→阀22(左)→阀24→手腕回转缸回油路:手腕回转缸→阀23→阀22(左)→油箱Y)8、拔定位销(1+当手腕上的碰块碰到行程开关时,10Y、12Y断电,阀22、25复位,定位缸油液经阀25左端回油箱,弹簧作用拔定位销。
回油路:定位缸左腔→阀25(左)→油箱定位缸没有进油路,它是在弹簧作用下前进的。
Y、7+Y)9、手臂回转(1+定位缸支路无油压后,压力继电器K26发讯,接通7Y。
泵2的压力油进入阀6经换向95。
阀16左端通过单向调速阀18最后进入手臂回转缸,使手臂回转︒进油路:泵2→阀6→换向阀16(左)→单向调速阀18→手臂回转缸回油路:手臂回转缸→单向调速阀17→换向阀16(左)→行程节流阀19→油箱Y、12+Y)10、插定位销(1+当手臂回转碰到行程开关时,7Y断电,12Y重又通电,插定位销同1。
Y、12+Y)11、手臂前伸(5+此时的动作顺序同7。
Y)12、手臂中停(12+当手臂前伸碰到行程开关后,5Y断电,伸缩缸停止动作,确保手臂将棒料送到准确位置处,“手臂中停”等主机夹头夹紧棒料,夹头夹紧棒料后,时间继电器发讯。
Y、9+Y、12+Y)13、手指张开(1+接到继电器信号后,1Y、9Y通电,手指张开同3。
并启动时间继电器延时,主机夹头移走棒料后,继电器发讯。