潜水泵试压机械手设计2介绍.doc

课程设计报告 (2014--2015年度第一学期) 名 称：专业课程设计 题 目：潜水泵试压机械手设计 院 系：机械工程及自动化 班 级： 机械1103班 学生姓名： 任 璐 指导教师：杨晓红、花广如 设计周数： 两周 成 绩： 日期：2015年 1月21日目录 一、 主要内容…………………………………………………………1 二、机械手总体方案设计 ……………………………………………1 1、序言……………………………………………………………1 2、形态学矩阵及终方案…………………………………………2 3、主要技术参数…………………………………………………2 4、机械手动作过程………………………………………………3 5、机械手原理设计简图…………………………………………3 6、机械手各部方案设计…………………………………………4 三、机械手结构设计 …………………………………………………5 1、手部结构设计…………………………………………………5 2、腕部结构设计…………………………………………………7 3、臂部结构设计…………………………………………………10 4、立柱结构设计…………………………………………………17 5、底部底盘设计…………………………………………………21 四、机械手整体装配……………………………………………………21 五、液压回路原理图……………………………………………………22 六、电气控制原理图……………………………………………………26 七、心得体会……………………………………………………………27 八、参考文献……………………………………………………………27 一、主要内容 潜水泵试压机械手设计。本机械手是为潜水泵试压服务的。潜水泵生产过程中，需要进行试压测漏检验，其具体过程是：（参看图1） 机械手总体方案设计 2.1 序言 工业机械手是一种模仿人手部分动作，按照预先设定的程序，轨迹或其他要求，实现抓取、搬运工件或操作工具的自动化装置。它在二十世纪五十年代就已用于生产，是在自动上下料机构的基础上发展起来的一种机械装置，开始主要用来实现自动上下料和搬运工件，完成单机自动化和生产线自动化，随着应用范围的不段扩大，现在用来夹持工具和完成一定的作业。实践证明它可以代替人手的繁重劳动，减轻工人的劳动强度，改善劳动条件，提高劳动生产率。 本次专业课程设计的任务是设计潜水泵试压机械手。本机械手是为潜水泵试压服务的，潜水泵生产过程中，需要进行试压测漏检验，使用该机械手可以实现自动化检验，可大大减少工人的劳动强度，并且大大提高检验的效率。 2.2潜水泵机械手的形态学矩阵 分功能 可能的解法 1 2 3 4 5 6 A(动力源) 液压泵 B(移位传动) 齿轮传动 液压传动 链传动 连杆传动 C(手腕回转机构) 摆动缸 四槽外槽轮机构 D(手臂传动机构) 活塞油（气）缸 活塞缸 齿轮齿条 叶片式回转缸 连杆传动 E手部 夹钳式取料手 滑槽式杠杆回转型手 多指灵巧手 弹性力手抓 摆动式手抓 F腕部 单自由度 二自由度 三自由度 G臂部 直线往复运动 手臂回转运动 手臂俯仰运动 H机身 直线升降运动 水平往复运动 I底座 固定式机座 滑动式机座 J(控制) PCL控制 电气控制 组合总数：1*4*2*5*5*3*3*2*2*1*1=7200 通过分析，确定三个可行方案： 方案一：A1+B2+C1+D2+E1+F2+G1+ H1+I2+J1+J2 方案二：A1+B2+C2+D1+E2+F2+G1+ H1+I1+J1+J2 方案三：A3+B2+C1+D2+E1+F2+G2+H1+I1+J1+J2 方案四：A1+B2+C2+D1+E1+F2+G2+H1+I2+J1+J2 比较可知，方案三为最佳方案。 2.3主要技术参数 抓取重量 70kgf 手腕运动参数 回转运动，回转角90°，液压驱动 PLC控制 手臂运动参数 水平移动，最大可移动0.5米，液压驱动 PLC控制 机身运动参数 上下移动，最大可移动0.5米，液压驱动 PLC控制 自由度 4个（2个移动，2个回转） 定位精度 ±10mm 控制方式 电器控制（PLC） 驱动方式 液压 kgf/cm2 2.4 机械