機械畢業(yè)設計（論文）-液壓機械手的設計【全套圖紙】

1、<p><b>　　編號</b></p><p><b>　　無錫太湖學院</b></p><p><b>　　畢業(yè)設計（論文）</b></p><p>　　題目： 液壓機械手的設計 </p><p>　　信機 系 機械工程及自動化 專業(yè)

2、</p><p>　　學 號： 　　　　　 　</p><p>　　學生姓名： </p><p>　　指導教師： （職稱：副教授 ）</p><p>　　2013年5月25日</p><p>　　無錫太湖學院本科畢業(yè)設計（論文）</p><p><

3、b>　　誠 信 承 諾 書</b></p><p>　　全套圖紙，加153893706</p><p>　　本人鄭重聲明：所呈交的畢業(yè)設計（論文） 液壓機械手的設計 是本人在導師的指導下獨立進行研究所取得的成果，其內容除了在畢業(yè)設計（論文）中特別加以標注引用，表示致謝的內容外，本畢業(yè)設計（論文）不包含任何其他個人、集體已發(fā)表或撰寫的成果作品。</p>&l

4、t;p>　　班 級： 機械93 </p><p>　　學 號： 0923133 </p><p>　　作者姓名： </p><p>　　2013 年 5 月 25 日</p><p><b>　　無錫太湖學院</b></p><p>

5、　　信 機　系 　機械工程及自動化 　專業(yè)</p><p>　　畢 業(yè) 設 計論 文 任 務 書</p><p><b>　　一、題目及專題：</b></p><p>　　1、題目　　 液壓機械手的設計 　　</p><p>　　2、專題　

6、 　</p><p>　　二、課題來源及選題依據(jù)</p><p>　　本課題是設計基于液壓系統(tǒng)的機械手。</p><p>　　液壓機械手是一種模仿人體上肢部分功能，按照預定要求輸送工件或者握持工具進行操作的自動化技術設備，它可以代替手的繁重勞動，改善勞動條件，提高勞動生產(chǎn)率和自動化水平。有著廣闊的發(fā)展前途。本

7、課題通過機械手進行液壓傳動原理設計，實現(xiàn)機械手代替人力進行工作。機械工業(yè)是國民的裝備部，是為國民競技提供裝備和為人民生活提供耐用消費品的產(chǎn)業(yè)。機械工業(yè)的規(guī)模和技術水品是衡量國家經(jīng)濟實力和科學技術水平的重要標志。</p><p>　　三、本設計（論文或其他）應達到的要求：</p><p>　　1、收集相關資料，分析自己完成本課題還存在哪些方面的困難。</p><p>

8、　　2、選定自己適合的制圖軟件，對選定的工具進行學習和具體實踐。</p><p>　　3、對驅動油路進行仔細的研究，了解液壓驅動原理，繪制油路圖。</p><p>　　4、機械結構的分析，根據(jù)要求設計出合理輕便的機械手。</p><p>　　5、模擬調試后對整個液壓機械手進行完善。</p><p><b>　　四、接受任務學生：&l

9、t;/b></p><p>　　機械93 班 　　姓名 </p><p>　　五、開始及完成日期：</p><p>　　自2012年11月12日 至2013年5月25日</p><p>　　六、設計（論文）指導（或顧問）：</p><p>　　指導教師　　　　　　　簽名</p><p

10、><b>　　簽名</b></p><p><b>　　簽名</b></p><p><b>　　教研室主任</b></p><p>　　〔學科組組長研究所所長〕　　　　　　　簽名</p><p>　　系主任 　　　　　　簽名</p><p

11、>　　2012年11月12日</p><p><b>　　摘 要</b></p><p>　　液壓機械手是模仿人的手部動作，按照給定的程序、軌跡通過液壓系統(tǒng)實現(xiàn)抓取和搬運操作的自動裝置。</p><p>　　本次設計的液壓傳動機械手根據(jù)規(guī)定的動作順序，綜合運用所學的基本理論、基本知識和相關的機械設計專業(yè)知識，完成對機械手的設計，并繪制必

12、要裝配圖、液壓系統(tǒng)圖、。機械手的機械結構采用油缸、螺桿、導向筒等機械器件組成；在液壓傳動機構中，機械手的手臂伸縮采用伸縮油缸，手腕回轉采用回轉油缸，立柱的轉動采用齒條油缸，機械手的升降采用升降油缸，立柱的橫移采用橫向移動油缸；通過控制電磁閥的開關來控制機械手進行相應的動作循環(huán)，當按下連續(xù)停止按鈕后，機械手在完成一個動作循環(huán)后停止運動。 </p><p>　　本設計擬開發(fā)的上料機械手可在空間抓放物體，動作靈活多樣，

13、可代替人工在高溫和危險的作業(yè)區(qū)進行作業(yè)，可抓取重量較大的工件。可以改善勞動條件，避免人身事故?？梢詼p少人力，并便于有節(jié)奏的生產(chǎn)。</p><p>　　關鍵詞： 機械手；液壓；控制回路</p><p><b>　　Abstract</b></p><p>　　Hydraulic robot mimic is the hand movements

14、which in accordance with a given program, the path through the hydraulic system to achieve automatic device to capture and handling operations.</p><p>　　The design of hydraulic drive manipulator movements un

15、der the provisions of the order ， use the basic theory, basic knowledge and related mechanical design expertise comprehensively to complete the design，and drawing the necessary assembly, hydraulic system map, PLC control

16、 system diagram . Manipulator mechanical structure using tanks, screw ,guide tubes and other mechanical device component ；In the hydraulic drive bodies ，manipulator arm stretching using telescopic tank ，rotating column o

17、f tank</p><p>　　The design of the proposed development of the information on the manipulator can grasp up in space objects ，flexible and varied movements ，can replace the artificial heat and dangerous operat

18、ion conducted operations，and can grasp the larger work pieces . Can improve working conditions, avoid personal accident. Can reduce manpower, and to facilitate the there are-paced the production of.</p><p>　

19、　Keywords： Manipulator ；Hydraulic；Control Loop </p><p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　摘 要III</b></p><p>　　AbstractIV</p><p><b>　　目 錄V</

20、b></p><p><b>　　1 緒論1</b></p><p>　　1.1 機械手的基本概念的研究內容和意義1</p><p>　　1.1.1 機械手的基本概念1</p><p>　　1.1.2 機械手的研究意義1</p><p>　　1.2 機械手的發(fā)展現(xiàn)狀及應用1<

21、/p><p>　　1.2.1 世界機器人發(fā)展狀況1</p><p>　　1.2.2 我國工業(yè)機器人的發(fā)展2</p><p>　　1.3 本課題達到的要求2</p><p>　　2 液壓機械手主要結構的機械設計4</p><p>　　2.1 臂力的確定4</p><p>　　2.2 確定

22、工作范圍4</p><p>　　2.3 確定運動速度4</p><p>　　2.4 手臂的配置形式4</p><p>　　2.5 位置檢測裝置的選擇5</p><p>　　2.6 驅動與控制方式的選擇5</p><p>　　2.7 本章小結5</p><p><b>　　3

23、 手部結構7</b></p><p><b>　　3.1 概述7</b></p><p>　　3.2 設計時應考慮的幾個問題7</p><p>　　3.3 驅動力的計算8</p><p>　　3.4 兩支點回轉式鉗爪的定位誤差的分析9</p><p>　　3.5 本章小結9

24、</p><p>　　4 腕部的結構11</p><p><b>　　4.1 概述11</b></p><p>　　4.2 腕部的結構形式11</p><p>　　4.3 手腕驅動力矩的計算11</p><p>　　4.4 本章小結13</p><p>　　5 臂

25、部的結構14</p><p>　　5.1 臂部概述14</p><p>　　5.2 手臂直線運動機構14</p><p>　　5.2.1 手臂伸縮運動14</p><p>　　5.2.2 導向裝置15</p><p>　　5.2.3 手臂的升降運動16</p><p>　　5.3 手

26、臂回轉運動17</p><p>　　5.4 手臂的橫向移動17</p><p>　　5.5 臂部運動驅動力計算17</p><p>　　5.5.1 臂水平伸縮運動驅動力的計算17</p><p>　　5.5.2 臂垂直升降運動驅動力的計算18</p><p>　　5.5.3 臂部回轉運動驅動力矩的計算18&

27、lt;/p><p>　　6 液壓系統(tǒng)的設計20</p><p>　　6.1 液壓系統(tǒng)簡介20</p><p>　　6.2 液壓系統(tǒng)的組成20</p><p>　　6.3 機械手液壓系統(tǒng)的控制回路20</p><p>　　6.3.1 壓力控制回路20</p><p>　　6.3.2 速度控制

28、回路21</p><p>　　6.3.3 方向控制回路21</p><p>　　6.4 機械手的液壓傳動系統(tǒng)21</p><p>　　6.4.1 上料機械手的動作順序21</p><p>　　6.4.2 自動上料機械手液壓系統(tǒng)原理介紹22</p><p>　　6.5 機械手液壓系統(tǒng)的簡單計算24</p

29、><p>　　6.6 雙作用單桿活塞油缸24</p><p>　　6.7 無桿活塞油缸（亦稱齒條活塞油缸）27</p><p>　　6.7.3 單葉片回轉油缸27</p><p>　　6.7.4 油泵的選擇28</p><p>　　6.7.5 確定油泵電動機功率N29</p><p>&l

30、t;b>　　7 結 論30</b></p><p>　　致 謝31</p><p><b>　　附 錄33</b></p><p><b>　　1 緒論</b></p><p>　　1.1 機械手的基本概念的研究內容和意義</p><p&g

31、t;　　1.1.1 機械手的基本概念</p><p>　　液壓機械手，從本質上來說是屬于工業(yè)機器人的范圍的，機器人問題是最近幾十年的熱門研究課題。它包括了機械工程、計算機科學、電子工程和自動控制以及人工智能等多種學科，體現(xiàn)了機電一體化技術的最新成就，是當代科學技術發(fā)展最活躍的范圍之一，也是我國科技界跟蹤國際高技術發(fā)展的重要課題。</p><p>　　“機械手”（Machanical Han

32、d）：大部分是指附屬于主機、程序固定的自動抓取、操作裝置（我國一般稱作機械手或專用機械手）。比如自動生產(chǎn)線、自動機的上下給料系統(tǒng)，加工中心自動化裝置[1]。</p><p>　　1.1.2 機械手的研究意義</p><p>　　1.可以提高生產(chǎn)過程的自動化程度。</p><p>　　應用機械手有利于在自動生產(chǎn)線中實現(xiàn)材料的傳送、工件的裝卸、刀具的更換、以及機器的裝配

33、等的自動化程度，從而提高勞動生產(chǎn)率，降低生產(chǎn)成本。</p><p>　　2.可以改善勞動條件，避免人身事故。</p><p>　　3.可以減少人力，并便于有節(jié)奏的生產(chǎn)。</p><p>　　4.用液壓系統(tǒng)來控制機械手，比一般的機械控制具有更好的穩(wěn)定性，并且控制的精確度更高。</p><p>　　5.運用機械手可以實現(xiàn)連續(xù)的生產(chǎn)，而大大提高在生

34、產(chǎn)線的工作的時間，從而能大幅提高勞動的生產(chǎn)率。 </p><p>　　1.2 機械手的發(fā)展現(xiàn)狀及應用</p><p>　　機械手的迅速發(fā)展是因為它的積極作用正逐漸被人們所認可；第一，它能部分代替體力人工操作；第二，它可以按照生產(chǎn)工藝的要求，按照一定的程序，時間和位置來完成工作的傳送和裝卸；第三，它能操作必要的器具進行焊接和裝配。從而改善人們的勞動條件，顯著的提高勞動生產(chǎn)率，加快實現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)

35、機械化和自動化的步伐。因此，各先進工業(yè)國家都對此十分重視，投入大量的人力物力進行研究和應用。尤其在高溫、高壓、粉壓、噪音以及帶有放射性的污染的場合應用得更為廣泛。在我國，近幾年來也有較快的發(fā)展，并取得一定的效果，受到機械工業(yè)和鐵路工業(yè)部門的重視[2]。</p><p>　　1.2.1 世界機器人發(fā)展狀況</p><p>　　國外機器人領域發(fā)展近幾年有如下幾個趨勢：</p>

36、<p>　?。?）. 工業(yè)機器人性能不斷提高（高速度、高精度、高可靠性、便于操作和維修），而單機價格不斷下降。</p><p>　?。?）．機械結構向模塊化、可重構化發(fā)展。例如關節(jié)模塊中的伺服電機、減速機、檢測系統(tǒng)三位一體化；由關節(jié)模塊、連桿模塊用重組方式構造機器人整機；國外已有模塊化裝配機器人產(chǎn)品問市。</p><p>　?。?）．工業(yè)機器人控制系統(tǒng)向基于PC機的開放型控制器

37、方向發(fā)展，便于標準化、網(wǎng)絡化；大大提高了系統(tǒng)的可靠性、易操作性和可維修性。</p><p>　?。?）．機器人中的傳感器作用日益重要，除采用傳統(tǒng)的位置、速度、加速度等傳感器外，裝配、焊接機器人還應用了視覺、力覺等傳感器，多傳感器融合配置技術在產(chǎn)品化系統(tǒng)中已有成熟應用。</p><p>　?。?）．虛擬現(xiàn)實技術在機器人中的作用已從仿真、預演發(fā)展到用于過程控制。</p><

38、p>　?。?）．當代遙控機器人系統(tǒng)的發(fā)展特點不是追求全自治系統(tǒng)，而是致力于操作者與機器人的人機交互控制，使智能機器人走出實驗室進入實用化階段。</p><p>　　(7)．機器人化機械開始興起。從94年美國開發(fā)出“虛擬軸機床”以來，這種新型裝置已成為國際研究的熱點之一，紛紛探索開拓其實際應用的領域[3]。</p><p>　　1.2.2 我國工業(yè)機器人的發(fā)展</p>&

39、lt;p>　　有人認為，應用機器人只是為了節(jié)省勞動力，而我國勞動力資源豐富，發(fā)展機器人不一定符合我國國情。這是一種誤解。在我國，社會主義制度的優(yōu)越性決定了機器人能夠充分發(fā)揮其長處。它不僅能為我國的經(jīng)濟建設帶來高度的生產(chǎn)力和巨大的經(jīng)濟效益，而且將為我國的宇宙開發(fā)、海洋開發(fā)、核能利用等新興領域的發(fā)展做出卓越的貢獻。</p><p>　　我國的工業(yè)機器人從80年代“七五”科技攻關開始起步，在國家的支持下，通過“七

40、五”、“八五”科技攻關，目前已基本掌握了機器人操作機的設計制造技術、控制系統(tǒng)硬件和軟件設計技術、運動學和軌跡規(guī)劃技術，生產(chǎn)了部分機器人關鍵元器件，開發(fā)出噴漆、弧焊、點焊、裝配、搬運等機器人；其中有130多臺套噴漆機器人在二十余家企業(yè)的近30條自動噴漆生產(chǎn)線（站）上獲得規(guī)模應用，弧焊機器人已應用在汽車制造廠的焊裝線上。但總的來看，我國的工業(yè)機器人技術及其工程應用的水平和國外比還有一定的距離，如：可靠性低于國外產(chǎn)品；機器人應用工程起步較晚，

41、應用領域窄，生產(chǎn)線系統(tǒng)技術與國外比有差距；在應用規(guī)模上，我國已安裝的國產(chǎn)工業(yè)機器人約200臺，約占全球已安裝臺數(shù)的萬分之四。以上原因主要是沒有形成機器人產(chǎn)業(yè)，當前我國的機器人生產(chǎn)都是應用戶的要求，“一客戶，一次重新設計”，品種規(guī)格多、批量小、零部件通用化程度低、供貨周期長、成本也不低，而且質量、可靠性不穩(wěn)定。因此迫切需要解決產(chǎn)業(yè)化前期的關鍵技術，對產(chǎn)品進行全面規(guī)劃，搞好系統(tǒng)化、通用化、?；O計，積極推進使機器人產(chǎn)業(yè)鏈化。</p&g

42、t;<p>　　我國的智能機器人和特種機器人在“863”計劃的支持下，也取得了不少成果。其中最為突出的是水下機器人，6000米水下無纜機器人的成果居世界領先水平，還開發(fā)出直接遙控機器人、雙臂協(xié)調控制機器人、爬壁機器人、管道機器人等機種；在機器人視覺、力覺、觸覺、聲覺等基礎技術的開發(fā)應用上開展了不少工作，有了一定的發(fā)展基礎。但是在多傳感器信息融合控制技術、遙控加局部自主系統(tǒng)遙控機器人、智能裝配機器人、機器人化機械等的開發(fā)應用

43、方面則剛剛起步，與國外先進水平差距較大，需要在原有成績的基礎上，有重點地系統(tǒng)攻關，才能形成系統(tǒng)配套可供實用的技術和產(chǎn)品，以期在“十五”后期立于世界先進行列之中[4]。</p><p>　　1.3 本課題達到的要求</p><p>　　本次設計的液壓傳動機械手根據(jù)規(guī)定的動作順序，綜合運用所學的基本理論、基本知識和相關的機械設計專業(yè)知識，完成對機械手的設計，并繪制必要裝配圖、液壓系統(tǒng)圖。機械

44、手的機械結構采用油缸、螺桿、導向筒等機械器件組成；在液壓傳動機構中，機械手的手臂伸縮采用伸縮油缸，手腕回轉采用回轉油缸，立柱的轉動采用齒條油缸，機械手的升降采用升降油缸，立柱的橫采用橫向移動油缸機械手在完成一個動作循環(huán)后停止運動。</p><p>　　本論文內容包括以下幾個方面：</p><p>　　a.對所設計的液壓機械手機械部分進行闡述，并說明其原理；</p><p

45、>　　b.分析實現(xiàn)其功能應有的動作；</p><p>　　c.對PLC選型，給出系統(tǒng)的硬件連接圖；</p><p>　　d.繪制電路原理圖、接線圖畫出設計流程圖。</p><p>　　2 液壓機械手主要結構的機械設計</p><p><b>　　2.1 臂力的確定</b></p><p>　

46、　目前使用的機械手的臂力范圍較大，我國目前機器人最小臂力為0.15N，最大為8000N。本課題設計的液壓機械手的臂力為N臂 =1650（N），安全系數(shù)在1.5~3，本機械手采取安全系數(shù)2。 定位精度為± 1mm。</p><p>　　2.2 確定工作范圍</p><p>　　機械手的工作范圍根據(jù)工藝要求和操作運動的軌跡來確定。一個操作運動的軌跡需要幾個動作合成，在工作范圍被確定的

47、情況下，可將軌跡分解成幾個單個的動作，由多個動作的行程來確定機械手的最大行程。確定本機械手的動作范圍如下：</p><p>　　手臂伸長量150mm</p><p>　　手腕回轉角度±115°</p><p>　　手臂回轉角度±115°</p><p>　　手臂升降行程170mm</p>

48、<p>　　手臂水平運動行程100mm</p><p>　　2.3 確定運動速度</p><p>　　機械手各動作的最大行程確定之后，可按照生產(chǎn)需要來分配每個動作的工作時間，從而確定各動作的運動速度。液壓機械手要完成整個工作過程，需完成夾緊工件、手臂升降、伸縮，平移等一系列的動作，這些動作都應該預訂設定的時間內完成，具體時間的分配取決于很多因素，根據(jù)各種因素反復進行計算，對分配

49、的方案進行比較，才能確定。</p><p>　　機械手的總工作哦時間應小于或等于工作拍節(jié)，如果兩個動作同時進行，要按時間長的計算，分配各動作時間應考慮以下要求：</p><p>　　① 給定的運動時間應大于液壓元件的執(zhí)行時間；</p><p>　?、?在滿足工作拍節(jié)要求的條件下，應盡量選取較底的運動速度。機械手的運動速度與臂力、行程、驅動方式、緩沖方式、定位方式

50、都有很大關系，應根據(jù)具體情況加以確定。</p><p>　　③ 在工作拍節(jié)短、動作多的情況下，常使幾個動作同時進行。采取相應的措施來驅動系統(tǒng)，來保證運轉動作的同步。</p><p>　　液壓抓取機械手的各運動速度如下：</p><p>　　手腕回轉速度 </p><p>　　手臂伸縮速度 <

51、/p><p>　　手臂回轉速度 </p><p>　　手臂升降速度 </p><p>　　立柱水平運動速度 </p><p>　　手指夾緊油缸的運動速度 </p><p>　　2.4 手臂的配置形式</p><p>　　機械手的手臂配

52、置形式?jīng)Q定了它的總體布局。運動要求、操作環(huán)境、工作對象的不同，手臂的配置形式也不盡相同。本機械手采用固定底座式。工業(yè)機器人大多采用基座式機械手，機座上可以裝上獨立的控制裝置，便于搬運與安放，機座底部也可以安裝行走機構，已擴大其活動范圍，它分為手臂配置在機座頂部與手臂配置在機座立柱上兩種形式，本機械手采用手臂配置在機座立柱上的形式。手臂配置在機座立柱上的機械手多為圓柱坐標型，它有升降、伸縮與回轉運動，工作范圍較大[5]。</p>

53、;<p>　　2.5 位置檢測裝置的選擇</p><p>　　機械手常用的位置檢測方式有三種：行程開關式、模擬式和數(shù)字式。本機械手采用行程開關式。利用行程開關檢測位置，精度低，；所以一般與機械擋塊聯(lián)合應用。在機械手中，用行程開關與機械擋塊檢測定位既精度高又簡單實用可靠，故應用也是最多的。</p><p>　　2.6 驅動與控制方式的選擇</p><p>

54、;　　機械手的驅動與控制方式是根據(jù)它們的特點結合生產(chǎn)工藝的要求來選擇的，要盡量選擇控制性能好、體積小、維修方便、成本底的方式。</p><p>　　控制系統(tǒng)也有不同的類型。除一些專用機械手外，大多數(shù)機械手均需進行專門的控制系統(tǒng)的設計。</p><p>　　驅動方式一般有四種：氣壓驅動、液壓驅動、電氣驅動和機械驅動[6]。</p><p>　　參考《工業(yè)機器人》表9-

55、6和表9-7，按照設計要求，本機械手采用的驅動方式為液壓驅動，控制方式為固定程序的PLC控制。</p><p><b>　　總裝配圖如下：</b></p><p><b>　　圖2.1 總裝圖</b></p><p><b>　　2.7 本章小結</b></p><p>　　本

56、章主要確定了機械手的臂力范圍，工作范圍，運動速度和手臂的配置形式。確定本機械手的檢測裝置和驅動控制方式，是系統(tǒng)可以正常運行。</p><p><b>　　3 手部結構</b></p><p><b>　　3.1 概述</b></p><p>　　手部是機械手直接用于抓取和握緊工件或夾持專用工具進行操作的部件，它具有模仿人手

57、的功能，并安裝于機械手手臂的前端。機械手結構型式不象人手，它的手指形狀也不象人的手指、，它沒有手掌，只有自身的運動將物體包住，因此，手部結構及型式根據(jù)它的使用場合和被夾持工件的形狀，尺寸，重量，材質以及被抓取部位等的不同而設計各種類型的手部結構，它一般可分為鉗爪式，氣吸式，電磁式和其他型式。鉗爪式手部結構由手指和傳力機構組成。其傳力機構形式比較多，如滑槽杠桿式、連桿杠桿式、斜楔杠桿式、齒輪齒條式、彈簧杠桿式……等，這里采用滑槽杠桿式。&

58、lt;/p><p>　　3.2 設計時應考慮的幾個問題</p><p>　　① 應具有足夠的握力（即夾緊力）</p><p>　　在確定手指的握力時，除考慮工件重量外，還應考慮在傳送或操作過程中所產(chǎn)生的慣性力和振動，以保證工件不致產(chǎn)生松動或脫落。</p><p>　?、?手指間應有一定的開閉角</p><p>　　兩個手指

59、張開與閉合的兩個極限位置所夾的角度稱為手指的開閉角。手指的開閉角保證工件能順利進入或脫開。若夾持不同直徑的工件，應按最大直徑的工件考慮。</p><p>　?、?應保證工件的準確定位</p><p>　　為使手指和被夾持工件保持準確的相對位置，必須根據(jù)被抓取工件的形狀，選擇相應的手指形狀。例如圓柱形工件采用帶‘V’形面的手指，以便自動定心。</p><p>　?、?

60、應具有足夠的強度和剛度</p><p>　　手指除受到被夾持工件的反作用力外，還受到機械手在運動過程中所產(chǎn)生的慣性力和振動的影響，要求具有足夠的強度和剛度以防止折斷或彎曲變形，但應盡量使結構簡單緊湊，自重輕。</p><p>　?、?應考慮被抓取對象的要求</p><p>　　應根據(jù)抓取工件的形狀、抓取部位和抓取數(shù)量的不同，來設計和確定手指的形狀。</p>

61、;<p>　　3.3 驅動力的計算 </p><p>　　1.手指 2.銷軸 3.拉桿 4.指座</p><p>　　圖3.1杠桿式手部受力分析</p><p>　　如圖所示為滑槽式手部結構。在拉桿3作用下銷軸2向上的拉力為P，并通過銷軸中心O點，兩手指1的滑槽對銷軸的反作用力為P1、P2，其力的方向垂

62、直于滑槽中心線OO1和OO2并指向O點，P1和P2的延長線交O1O2于A及B，由于△O1OA和△O2OA均為直角三角形，故∠AOC=∠BOC=α。根據(jù)銷軸的力平衡條件，即 </p><p><b>　　,;</b></p><p><b>　?。?.1）</b></p><p>　　銷

63、軸對手指的作用力為p1′。手指握緊工件時所需的力稱為握力（即夾緊力），假想握力作用在過手指與工件接觸面的對稱平面內，并設兩力的大小相等，方向相反，以N表示。由手指的力矩平衡條件，即得</p><p><b>　　因為 </b></p><p>　　所以 （3.2）</p><p>　　式中

64、 a——手指的回轉支點到對稱中心線的距離（毫米）。</p><p>　　α——工件被夾緊時手指的滑槽方向與兩回轉支點連線間的夾角。</p><p>　　由上式可知，當驅動力P一定時，α角增大則握力N也隨之增加，但α角過大會導致拉桿（即活塞）的行程過大，以及手指滑槽尺寸長度增大，使之結構加大，因此，一般取α=30°~40°。這里取角α=30度。</p>

65、<p>　　這種手部結構簡單，具有動作靈活，手指開閉角大等特點。查《工業(yè)機械手設計基礎》[7]中表2-1可知，V形手指夾緊圓棒料時，握力的計算公式N=0.5G，綜合前面驅動力的計算方法，可求出驅動力的大小。為了考慮工件在傳送過程中產(chǎn)生的慣性力、振動以及傳力機構效率的影響，其實際的驅動力P實際應按以下公式計算，即：</p><p><b>　　（3.3）</b></p>

66、<p>　　式中 η——手部的機械效率，一般取0.85~0.95；</p><p>　　K1——安全系數(shù)，一般取1.2~2</p><p>　　K2——工作情況系數(shù)，主要考慮慣性力的影響，K2可近似按下式估計，K2=1+a/g，其中a為被抓取工件運動時的最大加速度，g為重力加速度。</p><p>　　本機械手的工件只做水平和垂直平移，當它的移動速度

67、為500毫米/秒，移動加速度為1000毫米/秒，工件重量G為98牛頓，V型鉗口的夾角為120°,α=30°時，拉緊油缸的驅動力P和P實際計算如下：</p><p>　　根據(jù)鉗爪夾持工件的方位，由水平放置鉗爪夾持水平放置的工件的當量夾緊力計算公式 （3.4）</p>

68、;<p>　　把已知條件代入得當量夾緊力為</p><p>　　由滑槽杠桿式結構的驅動力計算公式</p><p>　　得 （3.5）</p><p><b>　　P=P計算 </b></p><p><b>　　P實際=P計算</b>

69、;</p><p><b>　　取, , </b></p><p><b>　　則 </b></p><p>　　3.4 兩支點回轉式鉗爪的定位誤差的分析</p><p>　　鉗口與鉗爪的連接點E為鉸鏈聯(lián)結,如圖示幾何關系,若設鉗爪對稱中心O到工件中心O′的距離為x,則</p>

70、<p><b>　?。?.6）</b></p><p>　　當工件直徑變化時,x的變化量即為定位誤差△,設工件半徑R由Rmax變化到Rmin時,其最大定位誤差為</p><p>　　=∣-∣ （3.7）</p><p>　　其中l(wèi)=45mm ,b=5mm ,a=27mm , ,,</p><p>　

71、　代入公式計算得最大定位誤差△=∣44.2-44.7∣=0.5＜0.8</p><p><b>　　所以是符合要求</b></p><p><b>　　3.5 本章小結</b></p><p>　　本章闡述了液壓機械手手部在設計時需要注意的問題，計算出驅動力，分析了回轉式抓手的定位誤差。</p><p&

72、gt;<b>　　4 腕部的結構</b></p><p><b>　　4.1 概述</b></p><p>　　腕部是連接手部與臂部的部件，起支承手部的作用。設計腕部時要注意以下幾點：</p><p>　　結構緊湊，重量盡量輕。</p><p>　　轉動靈活，密封性要好。</p>&l

73、t;p>　　注意解決好腕部也手部、臂部的連接，以及各個自由度的位置檢測、管線的布置以及潤滑、維修、調整等問題 </p><p>　　要適應工作環(huán)境的需要。 </p><p>　　另外，通往手腕油缸的管道盡量從手臂內部通過，以便手腕轉動時管路不扭轉和不外露，使外形整齊[8]。</p><p>　　4.2 腕部的結構形式</p>

74、<p>　　本機械手采用回轉油缸驅動實現(xiàn)腕部回轉運動，結構緊湊、體積小，但密封性差，回轉角度為±115°.</p><p>　　如下圖所示為腕部的結構，定片與后蓋，回轉缸體和前蓋均用螺釘和銷子進行連接和定位，動片與手部的夾緊油缸缸體用鍵連接。夾緊缸體也指座固連成一體。當回轉油缸的兩腔分別通入壓力油時，驅動動片連同夾緊油缸缸體和指座一同轉動，即為手腕的回轉運動。</p>

75、<p>　　圖4.1手的腕部結構</p><p>　　4.3 手腕驅動力矩的計算</p><p>　　驅動手腕回轉時的驅動力矩必須克服手腕起動時所產(chǎn)生的慣性力矩必須克服手腕起動時所產(chǎn)生的慣性力矩，手腕的轉動軸與支承孔處的摩擦阻力矩，動片與缸徑、定片、端蓋等處密封裝置的摩擦阻力矩以及由于轉動的重心與軸線不重合所產(chǎn)生的偏重力矩。手腕轉動時所需要的驅動力矩可按下式計算：</p&

76、gt;<p><b>　?。?.1）</b></p><p>　　式中 M驅——驅動手腕轉動的驅動力矩</p><p>　　M慣——慣性力矩 （N.m） </p><p>　　M偏——參與轉動的零部件的重量（包括工件、手部、手腕回轉缸體的動片）對轉動軸線所產(chǎn)生的偏重力矩 （N.m） </p><p>

77、;　　M摩——手腕轉動軸與支承孔處的摩擦力矩 （N.m） </p><p>　　圖4.2腕部回轉力矩計算圖</p><p><b>　?、?摩擦阻力矩M摩</b></p><p><b>　?。?.2）</b></p><p>　　式中 f——軸承的摩擦系數(shù)，滾動軸承取f=0.02，滑動軸承

78、取f=0.1；</p><p>　　N1 、N2 ——軸承支承反力 （N）；</p><p>　　D1 、D2 ——軸承直徑（m）</p><p><b>　　由設計知 時</b></p><p><b>　　（4.3）</b></p><p><b>　　得

79、 </b></p><p>　　⑵ 工件重心偏置力矩引起的偏置力矩M偏</p><p><b>　?。?.4）</b></p><p>　　式中 G1——工件重量（N）</p><p>　　e——偏心距（即工件重心到碗回轉中心線的垂直距離），當工件重心與手腕回轉中心線重合時，M偏為零</p>

80、<p>　　當e=0.020，G=98N時 </p><p>　　⑶ 腕部啟動時的慣性阻力矩M慣 </p><p>　?、?當知道手腕回轉角速度時，可用下式計算M慣</p><p><b>　?。?.5）</b></p><p>　　式中 ——手腕回轉角速度 （1/s）</p>

81、<p>　　T——手腕啟動過程中所用時間（s），（假定啟動過程中近為加速運動）</p><p>　　J——手腕回轉部件對回轉軸線的轉動慣量（kg·m）</p><p>　　J工件——工件對手腕回轉軸線的轉動慣量 （kg·m） </p><p>　　按已知計算得J=2.5，J工件 =6.25，=0.3m/ m,t=2</p>

82、<p>　　故 M慣 = 1.3（N·m）</p><p>　?、?當知道啟動過程所轉過的角度時，也可以用下面的公式計算M慣：</p><p><b>　?。?.6）</b></p><p>　　式中 ——啟動過程所轉過的角度（rad）;</p><p>　　——手腕回轉角速度 （1/

83、s）。</p><p>　　考慮到驅動缸密封摩擦損失等因素，一般將M取大一些，可取</p><p><b>　?。?.7）</b></p><p><b>　　4.4 本章小結</b></p><p>　　本章描述了腕部結構和手腕驅動力矩的計算</p><p><b&g

84、t;　　5 臂部的結構</b></p><p><b>　　5.1 臂部概述</b></p><p>　　臂部是機械手的主要執(zhí)行部件，其作用是支承手部和腕部，并將被抓取的工件傳送到給定位置和方位上，因而一般機械手的手臂有三個自由度，即手臂的伸縮、左右回轉和升降運動。手臂的回轉和升降運動是通過立柱來實現(xiàn)的。；立柱的橫向移動即為手臂的橫向移動。手臂的各種運動通

85、常由驅動機構和各種傳動機構來實現(xiàn)，因此，它不僅僅承受被抓取工件的重量，而且承受手部、手腕、和手臂自身的重量。手臂的結構、工作范圍、靈活性以及抓重大?。幢哿Γ┖投ㄎ痪鹊榷贾苯佑绊憴C械手的工作性能，所以必須根據(jù)機械手的抓取重量、運動形式、自由度數(shù)、運動速度及其定位精度的要求來設計手臂的結構型式。同時，設計時必須考慮到手臂的受力情況、油缸及導向裝置的布置、內部管路與手腕的連接形式等因素。因此設計臂部時一般要注意下述要求：</p>

86、;<p>　　① 剛度要大 為防止臂部在運動過程中產(chǎn)生過大的變形，手臂的截面形狀的選擇要合理。弓字形截面彎曲剛度一般比圓截面大；空心管的彎曲剛度和扭曲剛度都比實心軸大得多。所以常用鋼管作臂桿及導向桿，用工字鋼和槽鋼作支承板。</p><p>　　② 導向性要好 為防止手臂在直線移動中，沿運動軸線發(fā)生相對運動，或設置導向裝置，或設計方形、花鍵等形式的臂桿。</p><p&g

87、t;　?、?偏重力矩要小 所謂偏重力矩就是指臂部的重量對其支承回轉軸所產(chǎn)生的靜力矩。為提高機器人的運動速度，要盡量減少臂部運動部分的重量，以減少偏重力矩和整個手臂對回轉軸的轉動慣量。</p><p>　?、?運動要平穩(wěn)、定位精度要高 由于臂部運動速度越高、重量越大，慣性力引起的定位前的沖擊也就越大，運動即不平穩(wěn)，定位精度也不會高。故應盡量減少小臂部運動部分的重量，使結構緊湊、重量輕，同時要采取一定的緩沖

88、措施[9]。</p><p>　　5.2 手臂直線運動機構</p><p>　　機械手手臂的伸縮、升降及橫向移動均屬于直線運動，而實現(xiàn)手臂往復直線運動的機構形式比較多，常用的有活塞油（氣）缸、活塞缸和齒輪齒條機構、絲桿螺母機構以及活塞缸和連桿機構[10]。</p><p>　　5.2.1 手臂伸縮運動</p><p>　　這里實現(xiàn)直線往復運動

89、是采用液壓驅動的活塞油缸。由于活塞油缸的體積小、重量輕，因而在機械手的手臂機構中應用比較多。如下圖所示為雙導向桿手臂的伸縮結構。手臂和手腕是通過連接板安裝在升降油缸的上端，當雙作用油缸1的兩腔分別通入壓力油時，則推動活塞桿2（即手臂）作往復直線運動。導向桿3在導向套4內移動，以防止手臂伸縮時的轉動（并兼做手腕回轉缸6及手部7的夾緊油缸用的輸油管道）。由于手臂的伸縮油缸安裝在兩導向桿之間，由導向桿承受彎曲作用，活塞桿只受拉壓作用，故受力簡

90、單，傳動平穩(wěn)，外形整齊美觀，結構緊湊。可用于抓重大、行程較長的場合。</p><p>　　圖5.1雙導向桿手臂的伸縮結構</p><p>　　5.2.2 導向裝置</p><p>　　液壓驅動的機械手手臂在進行伸縮（或升降）運動時，為了防止手臂繞軸線發(fā)生轉動，以保證手指的正確方向，并使活塞桿不受較大的彎曲力矩的作用，以增加手臂的剛性，在設計手臂的結構時，必須采用適當

91、的導向裝置。它根據(jù)手臂的安裝形式，具體的結構和抓取重量等因素加以確定，同時在結構設計和布局上應盡量減少運動部件的重量和減少手臂對回轉中心的轉動慣量。目前采用的導向裝置有單導向桿、雙導向桿、四導向桿和其他的導向裝置，本機械手采用的是雙導向桿導向機構。</p><p>　　雙導向桿配置在手臂伸縮油缸兩側，并兼做手部和手腕油路的管道。對于伸縮行程大的手臂，為了防止導向桿懸伸部分的彎曲變形，可在導向桿尾部增設輔助支承架，

92、以提高導向桿的剛性。</p><p>　　如圖5.1所示，對于伸縮行程大的手臂，為了防止導向桿懸伸部分的彎曲變形，可在導向桿尾部增設輔助支承架，以提高導向桿的剛性。如圖5.2所示，在導向桿1的尾端用支承架4將兩個導向桿連接起來，支承架的兩側安裝兩個滾動軸承2，當導向桿隨同伸縮缸的活塞桿一起移動時，支承架上的滾動軸承就在支承板3的支承面上滾動。</p><p>　　1導向桿 2滾動軸承 3支

93、承板 4支承架</p><p>　　圖5.2雙導向桿手臂結構</p><p>　　5.2.3 手臂的升降運動</p><p>　　如圖5.3手臂的升降運動機構。當升降缸上下兩腔通壓力油時，活塞杠4做上下運動，活塞缸體2固定在旋轉軸上。由活塞桿帶動套筒3做升降運動。其導向作用靠立柱的平鍵8實現(xiàn)。圖中6為位置檢測裝置。</p><p>　　圖5.

94、3升降和回轉機構圖</p><p>　　5.3 手臂回轉運動</p><p>　　實現(xiàn)手臂回轉運動的機構形式是多種多樣的，常用的有回轉缸、齒輪傳動機構、鏈輪傳動機構、連桿機構等。本機械手采用齒條缸式臂回轉機構，如圖7所示，回轉運動由齒條活塞桿7驅動齒輪，帶動配油軸和缸體一起轉動，再通過缸體上的平鍵8帶動外套一起轉動實現(xiàn)手臂的回轉。</p><p>　　5.4 手臂的

95、橫向移動</p><p>　　如圖5.4手臂的橫向移動機構。手臂的橫向移動是由活塞缸5來驅動的，回轉缸體與滑臺1用螺釘聯(lián)結，活塞桿4通過兩塊連接板3用螺釘固定在滑座2上。當活塞缸5通壓力油時，其缸體就帶動滑臺1，沿著燕尾形滑座2做橫向往復運動。</p><p>　　圖5.4臂橫向移動機構</p><p>　　5.5 臂部運動驅動力計算 </p><

96、;p>　　計算臂部運動驅動力（包括力矩）時，要把臂部所受的全部負荷考慮進去。機械手工作時，臂部所受的負荷主要有慣性力、摩擦力和重力等[11]。</p><p>　　5.5.1 臂水平伸縮運動驅動力的計算</p><p>　　手臂做水平伸縮運動時，首先要克服摩擦阻力，包括油缸與活塞之間的摩擦阻力及導向桿與支承滑套之間的摩擦阻力等，還要克服啟動過程中的慣性力。其驅動力Pq可按下式計算：&

97、lt;/p><p><b>　?。?.1）</b></p><p>　　式中 Fm——各支承處的摩擦阻力；</p><p>　　Fg——啟動過程中的慣性力，其大小可按下式估算：</p><p>　?。?.2）式中 W ——手臂伸縮部件的總重量 （N）；</p><p>　　g ——重力加速

98、度（9.8m/s）;</p><p>　　a ——啟動過程中的平均加速度（m/s），</p><p>　　而 （5.3）</p><p>　　△v ——速度變化量。如果手臂從靜止狀態(tài)加速到工作速度V時，則這個過程的速度變化量就等于手臂的工作速度；&l

99、t;/p><p>　　△t ——啟動過程中所用的時間，一般為0.01∽0.5s。</p><p>　　當Fm=80N,W=1098（N），△V = 500mm/s時，</p><p>　　5.5.2 臂垂直升降運動驅動力的計算</p><p>　　手臂作垂直運動時，除克服摩擦阻力Fm和慣性力Fg之外，還要克服臂部運動部件的重力，故其驅動力Pq可按

100、下式計算：</p><p><b>　?。?.4）</b></p><p>　　式中 Fm——各支承處的摩擦力（N）；</p><p>　　Fg——啟動時慣性力（N）可按臂伸縮運動時的情況計算；</p><p>　　W——臂部運動部件的總重量（N）；</p><p>　　±——上升

101、時為正，下降時為負。</p><p>　　當Fm=40N，F(xiàn)g=100N，W =1098N時</p><p>　　5.5.3 臂部回轉運動驅動力矩的計算</p><p>　　臂部回轉運動驅動力矩應根據(jù)啟動時產(chǎn)生的慣性力矩與回轉部件支承處的摩擦力矩來計算。由于啟動過程一般不是等加速度運動，故最大驅動力矩要比理論平均值大一些，一般取平均值的1.3倍。故驅動力矩Mq可按下

102、式計算：</p><p><b>　　（5.5）</b></p><p>　　式中 Mm——各支承處的總摩擦力矩； </p><p>　　Mg——啟動時慣性力矩，一般按下式計算：</p><p>　?。?.6）式中 J——手臂部件對其回轉軸線的轉動慣量（kg·m）;</p><

103、;p>　　——回轉手臂的工作角速度（rad/s）;</p><p>　　△t——回轉臂啟動時間（s）</p><p>　　當Mm=84(N·m)，</p><p><b>　?。?.7）</b></p><p>　　對于活塞、導向套筒和油缸等的轉動慣量都要做詳細計算，因為這些零件的重量較大或回轉半徑較大，

104、對總的計算結果影響也較大，對于小零件則可作為質點計算其轉動慣量，對其質心轉動慣量忽略不計。對于形狀復雜的零件，可劃分為幾個簡單的零件分別進行計算，其中有的部分可當作質點計算。可以參考《工業(yè)機器人》[12]表4-1。</p><p><b>　　6 液壓系統(tǒng)的設計</b></p><p>　　6.1 液壓系統(tǒng)簡介</p><p>　　機械手的液壓

105、傳動是以有壓力的油液作為傳遞動力的工作介質。電動機帶動油泵輸出壓力油，是將電動機供給的機械能轉換成油液的壓力能。壓力油經(jīng)過管道及一些控制調節(jié)裝置等進入油缸，推動活塞桿運動，從而使手臂作伸縮、升降等運動，將油液的壓力能又轉換成機械能。手臂在運動時所能克服的摩擦阻力大小，以及夾持式手部夾緊工件時所需保持的握力大小，均與油液的壓力和活塞的有效工作面積有關。手臂做各種運動的速度決定于流入密封油缸中油液容積的多少。這種借助于運動著的壓力油的容積變

106、化來傳遞動力的液壓傳動稱為容積式液壓傳動，機械手的液壓傳動系統(tǒng)都屬于容積式液壓傳動[12]。</p><p>　　6.2 液壓系統(tǒng)的組成</p><p>　　液壓傳動系統(tǒng)主要由以下幾個部分組成：</p><p>　　① 油泵 它供給液壓系統(tǒng)壓力油，將電動機輸出的機械能轉換為油液的壓力能，用這壓力油驅動整個液壓系統(tǒng)工作。</p><p>　

107、?、?液動機 壓力油驅動運動部件對外工作部分。手臂做直線運動，液動機就是手臂伸縮油缸。也有回轉運動的液動機一般叫作油馬達，回轉角小于360°的液動機，一般叫作回轉油缸（或稱擺動油缸）。</p><p>　?、?控制調節(jié)裝置 各種閥類，如單向閥、溢流閥、節(jié)流閥、調速閥、減壓閥、順序閥等，各起一定作用，使機械手的手臂、手腕、手指等能夠完成所要求的運動。[14]</p><p>　　

108、6.3 機械手液壓系統(tǒng)的控制回路</p><p>　　機械手的液壓系統(tǒng)，根據(jù)機械手自由度的多少，液壓系統(tǒng)可繁可簡，但是總不外乎由一些基本控制回路組成。這些基本控制回路具有各種功能，如工作壓力的調整、油泵的卸荷、運動的換向、工作速度的調節(jié)以及同步運動等。</p><p>　　6.3.1 壓力控制回路</p><p>　?、?調壓回路 在采用定量泵的液壓系統(tǒng)中，為控

109、制系統(tǒng)的最大工作壓力，一般都在油泵的出口附近設置溢流閥，用它來調節(jié)系統(tǒng)壓力，并將多余的油液溢流回油箱。</p><p>　?、?卸荷回路 在機械手各油缸不工作時，油泵電機又不停止工作的情況下，為減少油泵的功率損耗，節(jié)省動力，降低系統(tǒng)的發(fā)熱，使油泵在低負荷下工作，所以采用卸荷回路。此機械手采用二位二通電磁閥控制溢流閥遙控口卸荷回路。</p><p>　　③ 減壓回路 為了是機械手的液

110、壓系統(tǒng)局部壓力降低或穩(wěn)定，在要求減壓的支路前串聯(lián)一個減壓閥，以獲得比系統(tǒng)壓力更低的壓力。</p><p>　?、?平衡與鎖緊回路 在機械液壓系統(tǒng)中，為防止垂直機構因自重而任意下降，可采用平衡回路將垂直機構的自重給以平衡。</p><p>　　為了使機械手手臂在移動過程中停止在任意位置上，并防止因外力作用而發(fā)生位移，可采用鎖緊回路，即將油缸的回油路關閉，使活塞停止運動并鎖緊。本機械手采用

111、單向順序閥做平衡閥實現(xiàn)任意位置鎖緊的回路。</p><p>　?、?油泵出口處接單向閥 </p><p>　　在油泵出口處接單向閥。其作用有二：第一是保護油泵。液壓系統(tǒng)工作時，油泵向系統(tǒng)供應高壓油液，以驅動油缸運動而做功。當一旦電機停止轉動，油泵不再向外供油，系統(tǒng)中原有的高壓油液具有一定能量，將迫使油泵反方向轉動，結果產(chǎn)生噪音，加速油泵的磨損。在油泵出油口處加設單向閥后，隔斷系統(tǒng)中高壓油

112、液和油泵時間的聯(lián)系，從而起到保護油缸的作用。第二是防止空氣混入系統(tǒng)。在停機時，單向閥把系統(tǒng)能夠和油泵隔斷，防止系統(tǒng)的油液通過油泵流回油箱，避免空氣混入，以保證啟動時的平穩(wěn)性[13]。</p><p>　　6.3.2 速度控制回路</p><p>　　液壓機械手各種運動速度的控制，主要是改變進入油缸的流量Q。其控制方法有兩類：一類是采用定量泵，即利用調節(jié)節(jié)流閥的通流截面來改變進入油缸或油馬達

113、的流量；另一類是采用變量泵，改變油泵的供油量。本機械手采用定量油泵節(jié)流調速回路[15]。</p><p>　　根據(jù)各油泵的運動速度要求，可分別采用LI型單向節(jié)流閥、LCI型單向節(jié)流閥或QI型單向調速閥等進行調節(jié)。</p><p>　　節(jié)流調速閥的優(yōu)點是：簡單可靠、調速范圍較大、價格便宜。其缺點是：有壓力和流量損耗，在低速負荷傳動時效率低，發(fā)熱大。</p><p>　

114、　采用節(jié)流閥進行節(jié)流調速時，負荷的變化會引起油缸速度的變化，使速度穩(wěn)定性差。其原因是負荷變化會引起油缸速度的變化，使速度穩(wěn)定性差。其原因是負荷變化會引起節(jié)流閥進出油口的壓差變化，因而使通過節(jié)流閥的流量以至油缸的速度變化。</p><p>　　調速閥能夠隨負荷的變化而自動調整和穩(wěn)定所通過的流量，使油缸的運動速度不受負荷變化的影響，對速度的平穩(wěn)性要求高的場合，宜用調速閥實現(xiàn)節(jié)流調速。</p><p

115、>　　6.3.3 方向控制回路</p><p>　　在機械手液壓系統(tǒng)中，為控制各油缸、馬達的運動方向和接通或關閉油路，通常采用二位二通、二位三通、二位四通電磁閥和電液動滑閥，由電控系統(tǒng)發(fā)出電信號，控制電磁鐵操縱閥芯換向，使油缸及油馬達的油路換向，實現(xiàn)直線往復運動和正反向轉動。</p><p>　　目前在液壓系統(tǒng)中使用的電磁閥，按其電源的不同，可分為交流電磁閥（D型）和直流電磁閥（E型

116、）兩種。交流電磁閥的使用電壓一般為220V（也有380V或36V），直流電磁閥的使用電壓一般為24V（或110V）。這里采用交流電磁閥。交流電磁閥起動性能好，換向時間短，接線簡單，價廉，但是如吸不上時容易燒壞，可靠性差，換向時有沖擊，允許換向頻率底，壽命較短[13]。</p><p>　　6.4 機械手的液壓傳動系統(tǒng)</p><p>　　液壓系統(tǒng)圖的繪制是設計液壓機械手的主要內容之一。液壓

117、系統(tǒng)圖是各種液壓元件為滿足機械手動作要求的有機聯(lián)系圖。它通常由一些典型的壓力控制、流量控制、方向控制回路加上一些專用回路所組成[14]。</p><p>　　繪制液壓系統(tǒng)圖的一般順序是：先確定油缸和油泵，再布置中間的控制調節(jié)回路和相應元件，以及其他輔助裝置，從而組成整個液壓系統(tǒng)，并用液壓系統(tǒng)圖形符號，畫出液壓原理圖。</p><p>　　6.4.1 上料機械手的動作順序</p>

118、<p>　　本液壓傳動上料機械手主要是從一個地方拿到工件后，橫移一定的距離后把工件給立式精鍛機進行加工。它的動作順序是：待料（即起始位置。手指閉合，待夾料立放） → 插定位銷 → 手臂前伸 → 手指張開 → 手指夾料 → 手臂上升 → 手臂縮回 → 立柱橫移 → 手腕回轉115° → 拔定位銷 → 手臂回轉115° → 插定位銷 → 手臂前伸 → 手臂中停 （此時立式精鍛機的卡頭下降 → 卡頭夾料，大