毕业设计 送料机械手 - 设计说明书

Ηv—容积效率取： 0.7～0.95

所以代入公式（2.13）得：

T=0.89×0.03×（0.12-0.032）×0.85×106/8

=25.8（N·M）

T

代入公式（4.14）得：

W=（8×27×10-6）×0.85/（0.12-0.032）×0.03 =0.673rad/s W<π/4≈0.785rad/s

因此，取腕部回转油缸工作压力 P=1Mpa

流量 Q=35ml/s

圆整其他缸的数值：

手部抓取缸工作压力PⅠ=2Mpa

流量QⅠ=120ml/s

小臂伸缩缸工作压力PⅠ=0.25Mpa

流量QⅠ=1000ml/s

第五章 机械手的定位与平稳性

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5.1常用的定位方式

机械挡块定位是在行程终点设置机械挡块。当机械手经减速运行到终点时，紧靠挡块而定位。

若定位前已减速，定位时驱动压力未撤除，在这种情况下，机械挡块定位能达到较高的重复精度。一般可高于

±0.5mm，若定位时关闭驱动油路而去掉工作压力，这时机械手可能被挡块碰回一个微小距离，因而定位精度变低。

5.2影响平稳性和定位精度的因素

机械手能否准确地工作，实际上是一个三维空间的定位问题，是若干线量和角量定位的组合。在许多较简单情况下，单个量值可能是主要的。影响单个线量或角量定位误差的因素如下： （1、）定位方式

不同的定位方式影响因素不同。如机械挡块定位时，定位精度与挡块的刚

度和碰接挡块时的速度等因素有关。 （2、）定位速度

定位速度对定位精度影响很大。这是因为定位速度不同时，必须耗散的运动部件的能量不同。通常，为减小定位误差应合理控制定位速度，如提高缓冲装置的缓冲性能和缓冲效率，控制驱动系统使运动部件适时减速。 （3、）精度

机械手的制造精度和安装调速精度对定位精度有直接影响。

（4、）刚度

机械手本身的结构刚度和接触刚度低时，因易产生振动，定位精度一般较

低。

（5、）运动件的重量

运动件的重量包括机械手本身的重量和被抓物的重量。

运动件重量的变化对定位精度影响较大。通常，运动件重量增加时，定位精度降低。因此，设计时不仅要减小运动部件本身的重量，而且要考虑工作时抓重变化的影响。

（6、）驱动源

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液压、气压的压力波动及电压、油温、气温的波动都会影响机械手的重复定位精度。因此，采用必要的稳压及调节油温措施。如用蓄能器稳定油压，用加热器或冷却器控制油温，低速时，用温度、压力补偿流量控制阀控制。 （7、）控制系统

开关控制、电液比例控制和伺服控制的位置控制精度是个不相同的。这不仅是因为各种控制元件的精度和灵敏度不同，而且也与位置反馈装置的有无有关。

本课题所采用的定位精度为机械挡块定位

5.3机械手运动的缓冲装置

缓冲装置分为内缓冲和外缓冲两种形式。内缓冲形式有油缸端部缓冲装置和缓冲回路等。外缓冲形式有弹性机械元件和液压缓冲器。内缓冲的优点是结构简单，紧凑。但有时安置位置有限；外缓冲的优点是安置位置灵活，简便，缓冲性能好调等，但结构较庞大。

本课题所采用的缓冲装置为油缸端部缓冲装置。

当活塞运动到距油缸端盖某一距离时能在活塞与端盖之间形成一个缓冲室。利用节流的原理使缓冲室产生临时背压阻力，以使运动减速直至停止，而避免硬性冲击的装置，称为油缸端部缓冲装置。

在缓冲行程中，节流口恒定的，称为恒节流式油缸端部缓冲装置。

设计油缸端部恒节流缓冲装置时，amax（最大加速度）、Pmax（缓冲腔最大冲击压力）和Vr（残余速度）三个参数是受工作条件限制的。通常采用的办法是先选定其中一个参数，然后校验其余两个参数。步骤如下：

① 选择最大加速度

通常，amax值按机械手类型和结构特点选取，同时要考虑速度与载荷大小。对于重载低速机械手，- amax取5m/s2以下，对于轻载高速机械手，-amax取5～10 m/s2

② 计算沿运动方向作用在活塞上的外力F 水平运动时：

F=PSA-Ff （5.1） =0.25×103×π×3.62-7

=138N

③ 计算残余速度Vr

Vr=VO/ 1-amaxm/F （5.2）

=0.1/0.64=0.15m/s

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第六章 机械手的控制

控制系统是机械手的重要组成部分。在某种意义上讲，控制系统起着与人脑相似的作用。机械手的手部、腕部、臂部等的动作以及相关机械的协调动作都是通过控制系统来实现的。主要控制内容有动作的顺序，动作的位置与路径、动作的时间。

机械手要用来代替人完成某些操作，通常需要具有图6.1所示的机能〖3〗。 实现上述各种机能的控制方式有多种多样。机械手的程序控制方式可分为两大类，即固定程序控制方式和可变程序控制方式。

本课题所用的是固定程序控制类别的机械式控制。

常用凸轮和杠杆机构来控制机械手的动作顺序、时间和速度。一般常与驱动机构并用，因此结构简单，维修方便，寿命较长，工作比较可靠。适用于控制程序步数少的专用机械手。

控制机能 示教机能 动作控制机能 动作顺序控制机运动控制机能 操作机能 检测、识别机能 22