【正文】 臂作水平伸縮時所需的驅(qū)動力: 圖14 手嘴伸出時的受力狀態(tài)圖14 所示為活塞氣缸驅(qū)動手臂前伸時的示意圖。另外活塞套桿6做成筒狀零件可增大活塞套桿的剛性，并能減少充氣容積，提高氣缸活塞套桿的運動速度。手臂伸縮運動的緩沖采用液壓緩沖器實現(xiàn).手腕回轉(zhuǎn)是由回轉(zhuǎn)氣缸5實現(xiàn)，并采用氣缸端部節(jié)流緩沖，其結(jié)構(gòu)見AA剖面。在空心活塞套桿6中通有三根伸縮氣管，其中兩根把壓縮空氣通往手腕回轉(zhuǎn)氣缸5，一根把壓縮空氣通往手部的夾緊氣缸。它應根據(jù)手臂的安裝形式，具體的結(jié)構(gòu)和抓取重量等因素加以確定，同時在結(jié)構(gòu)設(shè)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(zhuǎn)中心的轉(zhuǎn)動慣量。手臂的各種運動由氣缸來實現(xiàn)。b— 動 片 寬度 (cm).上述驅(qū)動力矩和壓力的關(guān)系式是對于低壓腔背壓為零的情況下而言的。單葉J氣缸的壓力p和驅(qū)動力矩M的關(guān)系為: 或： 圖13回轉(zhuǎn)氣缸簡圖式中: M 回轉(zhuǎn)氣缸的驅(qū)動力矩(N﹒cm)。R、R——軸頸處的支承反力(N)，可按手腕轉(zhuǎn)動軸的受力分析求解，根據(jù)得:Rl+Gl=Gl+ Gl同理，根據(jù)得: R=式中: G——手部的重量(N)l、l——如圖41所示的長度尺寸(cm).回轉(zhuǎn)缸的動片與缸徑、定片、端蓋等處密封裝置的摩擦阻力矩M，與選用的密襯裝置的類型有關(guān)，應根據(jù)具體情況加以分析。——起動過程所轉(zhuǎn)過的角度(弧度)。s)。cm下面以圖12所示的手腕受力情況，分析各阻力矩的計算:手腕加速運動時所產(chǎn)生的慣性力矩M若手腕起動過程按等加速運動，手腕轉(zhuǎn)動時的角速度為，起動過程所用的時間為△t，則: M= ()若手腕轉(zhuǎn)動時的角速度為，起動過程所轉(zhuǎn)過的角度為△，則: M= ()式中: J——參與手腕轉(zhuǎn)動的部件對轉(zhuǎn)動軸線的轉(zhuǎn)動慣量(N 圖12 手碗回轉(zhuǎn)時受力狀態(tài)手腕轉(zhuǎn)動時所需的驅(qū)動力矩可按下式計算:M= M+ M+ M+Mcm (41)式中 : M——驅(qū)動手腕轉(zhuǎn)動的驅(qū)動力矩(Kg﹒cm)。目前實現(xiàn)手腕回轉(zhuǎn)運動的機構(gòu)，應用最多的為回轉(zhuǎn)油(氣)缸，因此我們選用回轉(zhuǎn)氣缸。因此，手腕設(shè)計成回轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)手腕回轉(zhuǎn)運動的機構(gòu)為回轉(zhuǎn)氣缸。根據(jù)力平衡原理，單向作用氣缸活塞桿上的輸出推力必須克服彈簧的反作用力和活塞桿工作時的總阻力，其公式為: 式中: ——活塞桿上的推力，N——彈簧反作用力，N——氣缸工作時的總阻力，NP——氣缸工作 壓力，Pa彈簧反作用按下式計算: 式中: —— 彈簧剛度，N/mL—— 彈簧預壓縮量，mS——活塞行程，md——彈簧鋼絲直徑，mD——彈簧平均直徑，mD——彈 簧外徑，m n —— 彈 簧 有效 圈數(shù)G—— 彈簧 材料剪切模量，一般取G= 1 護Pa在設(shè)計中，必須考慮負載率幾的影響，則: 由以上分析得單向作用氣缸的直徑: 代入有關(guān)數(shù)據(jù)，可得： 所以： 查有關(guān)手冊圓整，得D=65 mm由d/D=～， 可得活塞桿直徑:d=(～)D=13～ mm圓整后，取活塞桿直徑d=18 mm校核，按公式有: 其中=120MPa, F=750N則:d (4490/120)= 18滿足設(shè)計要求。(五)考慮被抓取對象的要求根據(jù)機械手的工作需要，通過比較，我們采用的機械手的手部結(jié)構(gòu)是一支點兩指回轉(zhuǎn)型，由于工件多為圓柱形，故手指形狀設(shè)計成V型，其結(jié)構(gòu)如附圖所示.手部驅(qū)動力計算本課題氣動機械手的手部結(jié)構(gòu)如圖11所示，其工件重量G=8公斤，“V”形手指的角度2=120176。對于移動型手指只有開閉幅度的要求。移動型應用較少，其結(jié)構(gòu)比較復雜龐大，當移動型手指夾持直徑變化的零件時不影響其軸心的位置，能適應不同直徑的工件。關(guān)鍵詞： 機械手 PLC 氣動控制 自動化第一章 各執(zhí)行機構(gòu)的設(shè)計 手部的結(jié)構(gòu)設(shè)計夾持式是最常見的一種，其中常用的有兩指式、多指式和雙手雙指式:按手指夾持工件的部位又可分為內(nèi)卡式(或內(nèi)漲式)和外夾式兩種:按模仿人手手指的動作，手指可分為一支點回轉(zhuǎn)型，二支點回轉(zhuǎn)型和移動型(或稱直進型)，其中以二支點回轉(zhuǎn)型為基本型式。工業(yè)機器人是集機械、電子、控制、計算機、傳感器、人工智能等多學科先進技術(shù)于一體的現(xiàn)代制造業(yè)重要的自動化裝備。自從機械手問世以來，相應的各種難題迎刃而解。我國的氣動行業(yè)起步較晚，但發(fā)展較快。電氣可編程控制技術(shù)與氣動技術(shù)相結(jié)合，使整個系統(tǒng)自動化程度更高，控制方式更靈活，性能更加可靠；氣動機械手、柔性自動生產(chǎn)線的迅速發(fā)展，對氣動技術(shù)提出了更多更高的要求；微電子技術(shù)的引入，促進了電氣比例伺服技術(shù)的發(fā)展。若本論文及資料與以上聲明不符，本人承擔一切責任。 學 號 000000000 畢業(yè)設(shè)計設(shè)計題目： 送料機械手 學 院： 0000 000 專 業(yè)：000000000 班 級 0000 姓 名： 0000000 指導教師： 00000000 日 期： 年 月 日誠信聲明本論文是我個人在老師指導下，按任務書要求，自己撰寫的論文。本人簽名： 日 期： 年 月 日設(shè)計任務書班級：0000000000 學生：000000000 學號：0000000000 設(shè)計題目：送料機械手 摘要：設(shè)計一個送料機械手，應用于工業(yè)自動化生產(chǎn)線，把工業(yè)產(chǎn)品從一條生產(chǎn)線搬運到另外一條生產(chǎn)線，實現(xiàn)自動化生產(chǎn)，減輕產(chǎn)業(yè)工人大量的重復性勞動，同時又可以提高勞動生產(chǎn)率?，F(xiàn)代控制理論的發(fā)展，使氣動技術(shù)從開關(guān)控制進入閉環(huán)比例伺服控制，控制精度不斷提高；由于氣動脈寬調(diào)制技術(shù)具有結(jié)構(gòu)簡單、抗污染能力強和成本低廉等特點，國內(nèi)外都在大力開發(fā)研究。從20世紀80年代中期開始,氣動元件產(chǎn)值的年遞增率達20％以上，高于中國機械工業(yè)產(chǎn)值平均年遞增率。機械手可在空間抓、放、搬運物體，動作靈活多樣，適用于可變換生產(chǎn)品種的中、小批量自動化生產(chǎn)，廣泛應用于柔性自動線?？删幊炭刂破魇抢^電器控制和計算機控制出上開發(fā)的產(chǎn)品，逐漸發(fā)展成以微器處理為核心把自動化技術(shù)、計算機技術(shù)、通信技術(shù)融為一體的新型工業(yè)自動控制裝置。當二支點回轉(zhuǎn)型手指的兩個回轉(zhuǎn)支點的距離縮小到無窮小時，就變成了一支點回轉(zhuǎn)型手指。(一)具有足夠的握力(即夾緊力)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