文档介绍：标题移动式堆垛机械手设计
摘要:移动式堆垛机械手以液压系统中的活塞和活塞缸作为机械设计机体,以液压作为驱动动力,以PLC作为控制手段,以变频器作为调速方式,实现升降、伸缩、回转、行走、刹车等多种动作的操作。因而它具有机械化、程序化、可控化,适应性、灵活性强的特点。
目录:
前言:工业机器人在现代生产中应用日益广泛,作用越来越重要,工业机械手尤为如此。因此设计实用、高效的机械手对于机械设计者来说是义不容辞的责任,对于毕业的大学生也是一个实时、富有意义和挑战的设计课题。
机械手的种类很多,移动式堆垛机械手是其中常见的一种。移动式堆垛机械手造型各异,控制方式主要有:机械传动控制、液气压传动控制、数控、程序控制。本设计采用PLC程序控制下的液压传动结构。液压结构简单,便于实现轻型灵活的机械手。PLC控制操作方便,易于修改,通过不同的程序实现不同的操作要求。
机械手是各种技术知识综合应用的成果。毕业生在作此设计中可以全面复****所学知识,并且拓展新的知识,为过去学业与未来工作搭建良好的桥梁。
正文:
设计方案:
:移动式堆垛机械手设计
A处固定位置供应工件,在B处有专用的运货小车。机械手在固定在地面的轨道上运动,轨距500,与机械手轮子圆柱面接触的轨道面宽50,距地面120。
,搬运到B处后,在专用的运货小车中把工件堆成一纵列,每列10个工件。
,满载的专用小车开走,另一列辆空载的专用小车驶到B处.
。
:系统的运动、设计机构设计、系统的功能分配和电控系统方案设计。
:机构设计、结构设计和零件设计。
:画电控系统的原理图。
:所设计机械的技术性能和用途,机械的操作、调整、润滑、维护、安装、安全使用等方面的说明。
机械结构:
组成:手臂回转机构、手臂升降机构、手臂伸缩机构、手爪、机座、行走机构、制动机构、驱动电机、液压系统。
手臂回转机构、手臂升降机构、手臂伸缩机构、手爪、行走机构、制动机构分别由旋转缸、升降缸、伸缩缸、手爪缸、行走小车、夹轨器缸来实现。
旋转缸、升降缸、伸缩缸、手爪缸均采用单活塞缸,旋转缸侧面中部双油路进回油。升降缸、伸缩缸、手爪缸前后端进回油。
旋转缸的组成:定片和动片。
一般来说缸体不动,为定片,活塞运动,为动片。定片与动片常见的连接方式
由一销钉定位,一螺钉紧固。由于旋转缸与基座相连,又只作回转运动,本设计用平键作周向定位,轴向在自重的作用下即可。,
旋转缸的旋转角度=360度——动片结构角度——定片结构角度
0度<旋转缸的旋转角度<360度
旋转缸与活塞缸的类比:
定片与缸体固连体=(活塞缸)缸体
动片与轴固连体=活塞
当然亦可颠倒,原来运动部分固定,而固定部分为旋转部分。
升降缸由两个对称的导向杆导向。
导向杆:内部导向,一根导向花键,它兼有防止活塞套筒的转动。
外部导向,两根对称轴向分布的导向管(杆),兼有承受偏重力矩以防止活塞缸体转动之用。
伸缩缸由于结构上的限制采用单杆导向。
行走小车通过V带传动,由电机驱动。小车上安装了夹轨器,以固定位置。夹轨器采用单缸双杆结构。夹轨器缸由中间及两端进回油,两活塞杆可以实现较好的同步性。
注意小车的轮子不要做成过定位形式,可借鉴火车轮子的结构样式。
机械手的手爪采用从工件上部抓取式结构,四个钩子手指钩抓工件。
它通过钩子手指的几何结构及其固定形式来实现抓取动作。手爪缸杆的直线运动带动钩子手指的一端,而另一端则作绕固定轴的转动,这样就实现了手爪的张开与闭合。
液压系统
液压装置主要实现液压缸与活塞的相对双向运动,电磁换向阀是实现这种动作不可缺少的元件。夹轨器缸采用三位六通电磁换向阀,其余缸体均采用三位四通电磁换向阀。
旋转缸、升降缸、伸缩缸由于其运动行程长,及其在调解机械手的运动中的作用,在其油路中安装了背压阀,以使运动部件启动平稳。手爪缸和夹轨器缸的运动载荷与旋转缸、升降缸、伸缩缸的负荷比起来小得多,所以在其油路中安装了减压阀,以调解压力。因为实现堆垛功能,升降缸就成为实现动作的核心机构,升降杆的升降动作准确与否影响到堆垛动作能否实现。手爪的精确定位才可实现要求的堆垛。升降速度是影响
手爪定位的重要因素,因此在其液压支路中加了节流调速阀,控制升降速度。进入油泵之前的油流经过滤器,以防止油路中的杂质流入油泵,破坏价格昂贵的油泵。流出油泵的油流入单向阀。单向阀阻止油路中的油回流,起保护油泵的作用。在主油路和油箱之间安装了溢流阀,它既可以作普通溢流阀,又可以作安全阀。本机械手的液压系统中安装了二位二通手动