【正文】 性力和振動，以保證工件不致產(chǎn)生松動或脫落。(三)保證工件準確定位為使手指和被夾持工件保持準確的相對位置，必須根據(jù)被抓取工件的形狀，選擇相應的手指形狀。b=120mm， R=24mm,摩擦系數(shù)為f= 。缸筒壁厚的設計缸筒直接承受壓縮空氣壓力，必須有一定厚度。手腕是連接手部和手臂的部件，它的作用是調整或改變工件的方位，因而它具有獨立的自由度，以使機械手適應復雜的動作要求。它的結構緊湊，但回轉角度小于3600，并且要求嚴格的密封。M—— 慣性力矩(Kg﹒cm)。cms)。G——工件的重量(N)。手腕轉動件和工件的偏重對轉動軸線所產(chǎn)生的偏重力矩M M=式中 : G——手腕轉動件的重量(N)。在機械手的手腕回轉運動中所采用的回轉缸是單葉片回轉氣缸，它的二理如圖42所示，定片1與缸體2固連，動片3與回轉軸5固連。P 回 轉氣缸的工作壓力(N﹒cm)。若低壓腔有一定的背壓，則上式中的P應代以工作壓力P1與背壓P2之差。手臂的伸縮是直線運動，實現(xiàn)直線往復運動采用的是氣壓驅動的活塞氣缸。在本機械手中，采用的是單導向桿作為導向裝置，它可以增加手臂的剛性和導向性。在雙作用式氣缸1缸體上方裝置著導向桿2，用它防止活塞套桿6在做伸縮運動時的轉動，以保證手部的手指按正確的方向運動。在附圖中所示的接氣管口a、b是接到手腕回轉氣缸的。氣壓驅動的機械手手臂在進行伸縮(或升降)運動時，為了防止手臂繞軸線發(fā)生轉動，以保證手指的正確方向，并使活塞桿不受較大的彎曲力矩作用，以增加手臂的剛性，在設計手臂結構時，必須采用適當?shù)膶蜓b置。在單桿活塞氣缸中，由于氣缸的兩腔有效工作面積不相等，所以左右兩邊的驅動力和壓力之間的關系式不一樣。P背——氣缸非工作腔壓力(即背壓)所造成的阻力(N)，若非工作腔與油箱或大氣相連時，則 P背 =0 。當J, K兩面接觸時而定位。實現(xiàn)機械手手臂回轉運動的機構形式是多種多樣的，常用的有葉片式回轉缸、齒輪傳動機構、鏈輪傳動機構、連桿機構等。手臂回轉氣缸采用矩形密封圈來密封，密封性能較好，對氣缸孔的機械加工精度也易于保證。氣缸為標準氣缸，根據(jù)中國煙臺氣動元件廠的《產(chǎn)品樣本》可估其質量，同時測量設計的有關尺寸，得知伸縮部分夾緊物體時其質量為70kg，:S= 則上料時： F=F + = =1540（N） 下料時： F=F + = =935(N) 考慮安全因素，應乘以安全系數(shù)K=則上料時: F==1850 (N)下料時: F==1120 (N)氣缸的直徑根據(jù)雙作用氣缸的計算公式: 其中: F——活塞桿伸出時的推力，NF——活塞桿縮入時的拉力d——活塞直徑，mm P——氣缸工作壓力，Pa代入有關數(shù)據(jù)，得:當推力做功時: = =(mm)當拉力做功時:D=(～)(4F/ =(～) =(mm) 圓整后，取D=100mm 活塞桿直徑的計算根據(jù)設計要求,此活塞桿為空心活塞桿，目的是桿內(nèi)將裝有3根伸縮氣管。有關公式為: 式中: L——活塞桿計算長度，mK——活塞桿橫截面回轉半徑，空心桿，md——空心活塞桿內(nèi)孔直徑，mA——活塞桿橫截面面積，空心桿，mf——材料強度實驗值，對鋼取f=a——系數(shù)，對鋼a=1/5000代入有關數(shù)據(jù)，得: = =573(KN)推力負載為: 代入有關數(shù)據(jù)，得: = =3142(N) 所以，安全。圖21 機械手氣壓傳動系統(tǒng)工作原理圖各執(zhí)行機構的調速，凡是能采用排氣口節(jié)流方式的，都在電磁閥的排氣口安裝節(jié)流阻尼螺釘進行調速，這種方法的特點是結構簡單，效果尚好。為簡化氣路，減少電磁閥的數(shù)量，各工作氣缸的緩沖均采用液壓緩沖器，這樣可以省去電磁閥和切換節(jié)流閥或行程節(jié)流閥的氣路阻尼元件?？紤]到本機械手的輸入輸出點不多，工作流程較簡單，同時考慮到制造成本，因此在本次設計中選擇了OMRON公司的C28P型可編程序控制器。第一階段是初始化處理。存放輸出狀態(tài)信息的存儲器叫輸出狀態(tài)暫存器。在處理輸入信號階段，CPU對輸入狀態(tài)進行掃描，將獲得的各個輸入端子的狀態(tài)信息送到I/0狀態(tài)表中存放。在這個階段中，可編程序控制器對用戶程序進行依次掃描，并根據(jù)各I/0狀態(tài)和有關指令進行運算和處理，最后將結果寫入I/0狀態(tài)表的輸出狀態(tài)暫存器中。然后，CPU又返回執(zhí)行下一個循環(huán)的掃描周期。可編程序控制器是通過編號來識別信號的。 (4)助記符機器程序 相當于微機的助記符程序，是面向機器的(即不同廠家的可編程序控制器，助記符指令形式不同)，用簡易編程器時，應將梯形圖轉化成助記符程序，才能將其輸入到可編程序控制器中。程序設計(包括畫梯形圖、助記符程序、編輯、甚至調試)也可在別的工具上進行。它的手臂具有三個自由度，即水平方向的伸、縮。以上動作均采用氣動方式驅動，即用五個二位五通電磁閥(每個閥有兩個線圈，對應兩個相反動作)分別控制五個氣缸，使機械手完成伸、縮、上、下、旋轉及機械手抓放動作。工業(yè)機械手的工作流程此機械手用于沖床的上下料。至此，一個工作循環(huán)完畢。由梯形圖可以看出:(1)手臂左轉的條件:左轉不到位(0003為OFF)，收縮到位(0006為ON),上升到位(0007為ON)，手腕逆轉到位(0009為ON)，手爪抓緊(0002為ON),無右轉命令(0501為OFF).(2)手臂右轉的條件:右轉不到位(0004為OFF)，上升到位(0007為ON),收縮到位(0006為ON)，手腕順轉到位(0010為ON)，手爪放松(0002為OFF),無左轉命令(0500為OFF).(3)手臂伸長的條件:伸長不到位(0005為OFF)，無收縮命令(0503為OFF)，并且滿足下列條件之一:1)右轉到位(0004為ON)，下降到位(0008為ON)，手腕逆轉到位(0009為ON)，手爪放松(0002為OFF)。一開始選過設計題目后，我就考慮機械手大致運動軌跡，確定它的自由度......通過各種方式去了解機械手的結構和控制方式；在這個過程中我曾多次想過要更換設計題目，因為起初對這個題目比較感興趣并沒有認識到它對于我來說是有一定難度的，剛接到設計任務書的時候，我是一頭霧水，不知道該如何下手；后來通過吳老師的講解，使我對這個設計題目有了一個大體的理解。不僅進一步學習了電氣控制的一些重要知識，增強了自己動手的能力，而且，還讓自己學到了平時所學不到的東西，那就是——只要自己有信心，肯努力，一切皆有可能。一個人要只有不斷否定自己，不斷戰(zhàn)勝自己，才能不斷完善自己。 2)左轉到位(0003為ON)，上升到位(0007為ON)，手爪抓緊(0002為ON)，手腕順轉到位(0010為ON).(5)手臂上升的條件:上升不到位(0007