发布时间 : 星期三 文章工业码垛机械手毕业设计论文更新完毕开始阅读2ca11fdd250c844769eae009581b6bd97f19bc82
表3.01 管道通径
3.4油水分离器选型
油水分离器的工作原理是压缩空气从冷却器输入管道进入分离器壳体内，气流先受隔板阻挡被撞击折回向下，然后又上升（一般速度不超过1m/s）产生环形回转。与此同时，油粒与水粒由于惯性和离心力的作用而析出并沉降于壳体底部清除。由于其无特殊要求，本次设计采用YASE公司的FRL802二联件油水分离器。
3.5 管接头选型设计
管接头是气动装置管道与管道，管道与气动件之间不可缺少的辅件。对于管接头不仅要求工作可靠，密封性能好，流动阻力大，而且结构简单，制造和装卸方便。它分为下面两种：（1）快插式管接头（2）快换式管接头。由于快换式管接头不需要工具就能够快速装拆，比较方便，且密封效果较好，故本次设计采用快换式管接头，由于管道外径为10mm，根据控制要求分析，选用T型三通接头的快换式管接头。选用型号为CR-T10L。
3.6驱动机械手爪的气压缸初步选型
气缸分为两大类，既单作用气缸和双作用气缸如图2.8，图2.9
图2.8 单作用气缸 图2.9 双作用气缸
由于本次设计要实现手爪的张合动作，即所选择的液压缸要具备伸出与回缩的动作，因此本次设计选用带两个进气口的双作用气缸，以产生伸出和回缩的行程。
双作用气缸是利用空气压力交替作用于活塞的相对面而产生两种伸出与回缩的力。由于有效活塞面积较小的缘故，所以推力在回缩行程时较弱，但由于本次设计回缩与伸出是负载不一样所以不考虑。基于以上考虑，本次设计初选的液压缸型号为：SMC公司的CDG1BA63-75Z
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3.7驱动机械手压架的气压缸初步选型
气缸根据相应的工作要求分为：无杆气缸，带导向型气缸，基本型搬动气缸，和手爪型气缸，其他特殊动作，特定功能气缸。 由于本次设计是压架的驱动气缸，要求其不仅能实现压架的上升下降过程，还好使得压架能够稳定可靠的压紧袋料。因此本设计采用带导向型气缸中的轴导杆类型（如图2.10）。基于以上考虑本次设计初选的气缸型号为：MGPM25-100Z。
3.8气动阀的选型
本次设计手爪部分只实现两个动作，即工作行程与回程，因此选用方向控制阀即可实现对气缸的控制。方向控制阀是气动控制回路中用来控制气流方向和气流通断的气动控制元件，其根据输出状态可以用电磁力，气压力，机械力和人力操纵（控制）来实现。依据结构要求和工作效率，本次设计采用电磁控制方式，即采用电磁控制换向阀。此种阀由于用电信号操纵，所以能进行远距离控制，并且相应速度快，是方向阀中使用最多的形式。
四通，五通电磁阀一般用于控制双作用气缸，四通阀和五通阀的性能基本相同，因此有时在使用上没什么区别。它们在结构上的不同点是四通阀的排气口合二为一，而五通阀的排气口分为两个。在作为液压阀使用时，回油管合二为一可以减少配管的复杂性，因此基本上都采用四通。在气阀中，排气可以通入大气，或者在排气口分别安装节流阀以控制排气流量，从而可以控制气缸的速度。因此使用五通阀的时候比较多。故本次采用五通阀。
考虑到非常事故或者紧急情况停电，本次设计采用双电磁铁二位阀，双电磁铁是使用两个电磁铁来切换主阀的一种电磁阀。当其中一个电磁阀断电时，只要另一个电磁阀不通电就能保持原来的状态不变。在因非常原因或者事故而停电时，执行元件不会急速退回，因此提高了安全性能。
综上本设计采用先导式（提高阀的稳压精度）二位五通（满足控制要求及安全性能）电磁阀。基于以上考虑本次设计可采用的SMC公司的SY7120-5DZ-02电磁阀。
4 袋料抓手各部分的设计计算
4.1 驱动机械手珠的气压缸校核
本次设计采用的是CDG1BA63-75Z型气缸，该气缸详细参数如下：缸径63mm，行程75mm，最高使用压力1.0Mpa，活塞速度50-100mm/s接管口径1/4.如下图为外形尺寸图：
图 4.01气缸尺寸
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双作用气缸的活塞杆输出力为：
推力：F推?F理-FF （1.1） 或以效率计算为：F推?F理?? （ ?效率取0.8-0.9） （1.2）
’ 拉力：F拉?F理?? （ ?效率取0.8-0.9） （1.3）
’ 式中 F理—活塞杆理论拉力，F理?（D2?d2)ps （1.4）
’π4 查气缸的输出力—压力特性曲线图可得，当P=0.68MP，气缸直径为63mm时，输出的力在1300N左右。故F拉?F推?1300?0.85?1105N
气缸直径的确定 当气缸以拉力做工时，缸径的大小根据以下式子计算：
4F拉 D??d2 （1.5）
πPS? 式中 F拉-活塞杆的理论推力（N） Ps?气源压力（pa）
m） d?活塞杆的直径（
??效率取0.8-0.9 则由式1-1 和1-2得活塞杆直径为： d?4F拉4?1300D2??0.0632??0.02m （1.6） 6πPS?3.14?0.55?10?0.85 活塞杆强度校核：L=75mm d=20mm,即L?10d，按强度条件计算，此时活塞杆直径有载荷决定，而与长度无关，或者说活塞杆所受的应力小于活塞材料的许用应力即：
F拉 ?[?p] （1.7）
π2d4 F拉-活塞杆的理论推力（ N） [?p]?活塞杆材料许用应力 L?活塞杆长度 代入计算得
1300 ?4.1Mpa?235Mpa （1.8）
3.14?0.022414
故满足强度要求。即此次设计采用CDG1BA63-75Z型号气缸可以。
4.2驱动机械手压架的气压缸推力校核
本次设计采用的是MGPM25-100Z型气缸，该气缸的参数如下：缸径25mm，行程100mm，最高速度50-500mm/s，工作压力1.0-10bar，长度250mm，宽度30mm，高度30mm，重量2kg。如图，查表得最大横向负载为100N，最大扭矩为2.57N/m。由于此次驱动机械手压架的气缸工作时，压板只收到Z方向上的压力，故横向负载和扭矩都为零。
图4.1 横向负载简图 图4.2 扭矩简图
双作用气缸的活塞杆输出力为
推力：F推?F理-FF （1.9） 或以效率计算为：F推?F理?? （ ?效率取0.8-0.9） （2.0） 拉力：F拉?F理?? （ ?效率取0.8-0.9） （2.1）
’ 式中 F理—活塞杆理论拉力，F理?（D2?d2)ps （2.2）
’’π4 查气缸的输出力—压力特性曲线图可得，当P=0.55MP，气缸直径为25mm时，输出的力在200N左右。故F拉?F推?200?0.85?170N
气缸直径的确定 当气缸以拉力做工时，缸径的大小根据以下式子计算： D?4F拉?d2 （2.3）
πPS?
式中 F拉-活塞杆的理论推力N）（ Ps?气源压力（pa）m） d?活塞杆的直径（
??效率取0.8-0.9 则由式1-1 和1-2得活塞杆直径
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