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數(shù)控機床自動夾持搬運裝置的液壓系統(tǒng)設(shè)計
摘 要：數(shù)控機床上專用于工件和零件的夾持和自動運轉(zhuǎn)的裝置，其運動自由度多，且有嚴格的動作順序要求。用液壓驅(qū)動可實現(xiàn)動作自動循環(huán)，利于自動化和高效率等要求。機械手用于各種工藝裝備上，其中包括組成柔性自動化系統(tǒng)的數(shù)控金屬切削機床。工業(yè)機器人裝備有自動可換夾持裝置，其中雙夾持器的裝置用來保證同時操作毛坯和在加工的零件。本設(shè)計主要針對機械手的液壓系統(tǒng)，確定液壓系統(tǒng)中各個部分的功能，并且對各種執(zhí)行元件進行計算分析，最終完成液壓原理圖。
關(guān)鍵詞：可換夾持裝置 液壓元件 雙夾持器
畢業(yè)設(shè)計（論文）外文摘要
Numerically Controlled Machine Tools Automatically Handling Devices Hydraulic Rescue System Design
Abstract: Numerically controlled machine tools, spare parts and dedicated to her rescue and automatic operation of the device, the more freedom of movement and strict action sequence. Driven by hydraulic achievable moves automatically cycle for automation and high efficiency. Mechanical hand for various processes and equipment, including the digital automation system composed soft metal cutting machine tools. Industrial robots are equipped with automatic convertible rescue devices, including devices used to ensure that double-rescue devices at the same time and in the processing operation blank parts. The design of the hydraulic system mainly mechanical hand, identifying the functions of the various parts of the hydraulic system, and implementation of various components in the calculation of analysis, and ultimately complete hydraulic principles maps.
Keywords: Convertible rescue devices ; Hydraulic components; Double-rescue vehicles
目 錄
1 概述……………………………………………………………………………………… 1
1.1課題背景……………………………………………………………………… 1
1.2課題內(nèi)容………………………………………………………………………… 1
1.3課題的意義………………………………………………………………………… 2
1.4課題的創(chuàng)新點………………………………………………………………………… 2
2 機械手的功能設(shè)計…………………………………………………………………… 2
2.1機械手液壓系統(tǒng)的各部分功能…………………………………………………………… 2
2.2 機械手液壓系統(tǒng)的功能綜合…………………………………………………………5
2.3機械手電磁鐵動作循環(huán)表…………………………………………………………… 6
2.4 機械手液壓系統(tǒng)方案設(shè)計……………………………………………………… 6
3 機械手液壓系統(tǒng)機構(gòu)設(shè)計計算……………………………………………………… 6
3.1負載分析………………………………………………………………………………… 6
3.2 液壓馬達的負載…………………………………………………………………………9
3.3 執(zhí)行元件主要參數(shù)的確定…………………………………………………………………10
3.4 計算液壓缸各工作階段的工作壓力、流量、功率………………………………………11
3.5 擬定液壓原理圖………………………………………………………………………11
3.6選擇液壓元件………………………………………………………………………………12
3.7液壓缸基本參數(shù)的確定……………………………………………………………………14
3.8液壓缸結(jié)構(gòu)強度計算和穩(wěn)定校驗…………………………………………………………17
3.9液壓傳動用油的選擇………………………………………………………………………22
4 驗算系統(tǒng)液壓性能………………………………………………………………………23
4.1壓力損失的驗算及泵壓力的調(diào)整…………………………………………………………23
4.2液壓系統(tǒng)發(fā)熱和溫升驗算…………………………………………………………………26
4.3濾油器的選擇………………………………………………………………………………26
結(jié)論 …………………………………………………………………………………… 30
致謝 …………………………………………………………………………………… 31
參考文獻………………………………………………………………………………32
1概述
1．1 課題背景
現(xiàn)在工業(yè)機器人集機械、電子、控制、計算機、傳感器、人工智能等多學(xué)科先進技術(shù)于一體的現(xiàn)代制造業(yè)重要的自動化裝備。自從1962年美國研制出世界上第一臺工業(yè)機器人以來，機器人技術(shù)極其產(chǎn)品發(fā)展很快，已成為柔性制造系統(tǒng)（FMS）、自動化工廠（FA）、計算機集成制造系統(tǒng)（CIMS）的自動化工具。
廣泛采用工業(yè)機器人，不僅可提高產(chǎn)品的質(zhì)量與產(chǎn)量，而且對保障人身安全，改善勞動環(huán)境，減輕勞動強度，提高勞動生產(chǎn)率，節(jié)約原材料以及降低生產(chǎn)成本，有著十分重要的意義。和計算機、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)一樣，工業(yè)機器人的廣泛應(yīng)用正在日益改善著人類的生產(chǎn)和生活方式。
工業(yè)機器人是最典型的機電一體化數(shù)字化裝備，技術(shù)附加值很高，應(yīng)用范圍很廣，作為先進制造業(yè)的支撐技術(shù)和信息化社會的新興產(chǎn)業(yè)，將對未來生產(chǎn)和社會發(fā)展起著越來越重要的作用。國外專家預(yù)測，機器人產(chǎn)業(yè)是繼汽車、計算機之后出現(xiàn)的一種新的大型高技術(shù)產(chǎn)業(yè)。據(jù)聯(lián)合國歐洲委員會（UNECE）和國際機器人聯(lián)合會（IFR）的統(tǒng)計，世界機器人市場前景看好，從20世紀(jì)下半葉起，世界機器人產(chǎn)業(yè)一直保持著穩(wěn)步增長的良好勢頭。進入20世紀(jì)90年代，機器人產(chǎn)品發(fā)展速度較快，年增長率平均在10%左右。2004年增長率達到闖記錄的20%。其中，亞洲機器人增長幅度最為突出，高達43%。
在自動化生產(chǎn)領(lǐng)域中，工業(yè)機械手是近幾十年發(fā)展起來的。工業(yè)機械手的是從工業(yè)機器人中分支出來的。
其特點是可通過編程來完成各種預(yù)期的作業(yè)任務(wù)，在構(gòu)造和性能上兼有人和機器各自的優(yōu)點，尤其體現(xiàn)了人的智能和適應(yīng)性。機械手作業(yè)具有準(zhǔn)確性和各種環(huán)境中完成作業(yè)的能力。
機械手是一種能自動化定位控制并可重新編程序以變動的多功能機器，它有多個自由度，可用來搬運物體以完成在各個不同環(huán)境中工作。
機械手由執(zhí)行機構(gòu)、驅(qū)動-傳動機構(gòu)、控制系統(tǒng)、智能系統(tǒng)、遠程診斷監(jiān)控系統(tǒng)五部分組成。驅(qū)動-傳動機構(gòu)與執(zhí)行機構(gòu)是相輔相成的，在驅(qū)動系統(tǒng)中可以分：機械式、電氣式、液壓式和復(fù)合式，其中液壓操作力最大。
本課題是數(shù)控機床上專用于工件和零件的夾持和自動運轉(zhuǎn)的裝置，其運動自由度多，且有嚴格的動作順序要求、用液壓驅(qū)動可實現(xiàn)動作自動循環(huán)，利于自動化和高效率等要求。
1．2課題內(nèi)容
本課題的基本內(nèi)容是：
1）功能原理方案分析
2）液壓系統(tǒng)原理圖設(shè)計
3）液壓系統(tǒng)的計算
4）油箱與執(zhí)行元件工作圖設(shè)計
5）編寫計算說明書
1．3課題的意義
本課題所研究的數(shù)控機床的裝夾裝置屬于工業(yè)機器人這一范疇，對它的研究實際上就是對工業(yè)機器人的研究?，F(xiàn)在工業(yè)機器人集機械、電子、控制、計算機、傳感器、人工智能等多學(xué)科先進技術(shù)于一體的現(xiàn)代制造業(yè)重要的自動化裝備。自從1962年美國研制出世界上第一臺工業(yè)機器人以來，機器人技術(shù)極其產(chǎn)品發(fā)展很快，已成為柔性制造系統(tǒng)（FMS）、自動化工廠（FA）、計算機集成制造系統(tǒng)（CIMS）的自動化工具。