【正文】 矩，應該與手臂運動時所產(chǎn)生的慣性力矩及各密封裝置處的摩擦阻力矩相平衡。 （）回轉部件可以等效為一個長50mm，直徑為1200mm的圓柱體，質量為45kg，則起動角速度=。表51 標準氣缸外徑（JB106867）氣缸內(nèi)徑（mm）405063809010011012514015016018020020鋼P5060769510812113316814618019421924545鋼50607695108121133168146180194219245表52 螺釘間距t與壓力P之間的關系工作壓力P（Mpa）螺釘?shù)拈g距t(mm)～ 小于150～小于120～小于100～小于803 汽缸蓋螺釘?shù)挠嬎? ，因為回轉缸的工作壓力為2Mpa,所以螺釘間距t小于150mm,根據(jù)初步估算， ,所以缸蓋螺釘?shù)臄?shù)目為（一個面6個，兩個面是12個）。連接螺釘?shù)淖饔茫菏箘悠洼敵鲚S之間的配合緊密。這種結構可以承受軸向載荷，又可以承受徑向載荷。則螺栓直徑取，最終選用螺栓?！蟊巯陆?00mm。它的氣源壓縮機經(jīng)過分水過濾器、調壓閥、油霧器，最后儲存在貯氣罐中，進入各并聯(lián)氣路上的電磁閥，以控制氣缸和手部動作。氣源流經(jīng)圖51所示從左到右第一個三位四通電磁閥右位，然后流經(jīng)節(jié)流閥和單向閥構成的調速閥，然后直接流向大臂回轉氣缸，從而推動機械手大臂向左旋轉運動。泵3供油經(jīng)單向閥5，流經(jīng)圖51所示從左到右第三個三位四通電磁閥右位，單向節(jié)流閥向手臂伸縮氣缸，從而推動機械手手臂做收縮運動。流經(jīng)圖51所示從左到右第二個三位四通電磁閥左位，然后流經(jīng)節(jié)流閥和單向閥構成的調速閥，然后直接流向大臂升降液壓缸的上腔，從而推動機械手做下降運動。采取PLC程序控制，控制系統(tǒng)選擇三菱公司的FX1S系列的PLC控制器。1 可編程序控制器的選擇本系統(tǒng)輸入信號10個，輸出信號8個，根據(jù)輸入輸出點數(shù)，類型及控制要求，可以選用FX2N32MR型PC，它有16個輸入點， 16個輸出點，可以滿足控制要求。 （二） 機械手電氣控制程序 根據(jù)系統(tǒng)要求可知，當系統(tǒng)開始運行時，機械手是在原點位置，用啟動脈沖M8002直接使程序進入等待狀態(tài)，繪制的狀態(tài)轉移圖如圖72所示，可寫出指令表見表71。對氣動系統(tǒng)及PLC控制有了深刻的了解，我把知識融會貫通，同時也查找了很多資料，在專業(yè)知識方面有了一定的進步?？傊谥笇Ю蠋煹南ば慕虒?，通過自己的努力完成了畢業(yè)設計，在各方面都有了提高，感謝老師對我的指導和畢業(yè)設計給我?guī)淼氖斋@。通過本次畢業(yè)設計是我明白了原來的知識太理論化了，面對單獨的課題很茫然。狀態(tài)轉移開始輔助繼電器M8002，在自動系統(tǒng)程序運行中不再改變。其中SB1——啟動按鈕，SQ0——有無物品感應開關，SQ1——下降限位開關，SQ2——上限位開關，SQ3—右轉限位開關，SQ4——左轉限位開關，SQ5——收縮限位開關，SQ6——伸長限位開關，SQ7——存放處有無物品感應開關。自動生產(chǎn)線機械手的主要參數(shù): 臂力10kg；自由度數(shù)為3；運動形式為圓柱坐標；手臂伸縮行程范圍0—300mm，手臂伸縮速度為150mm/s，手臂升降行程范圍0—200mm；手臂升降速度為100mm/s；大臂回轉角度范圍，大臂回轉速度為90176。并為了達到緩沖的目的，在滿足工作要求的前提下，設計盡量輕的零部件。流經(jīng)圖51所示從左到右第一個三位四通電磁閥左位，接著流經(jīng)節(jié)流閥和單向閥構成的調速閥，然后直接流向大臂回轉缸，從而推動機械手大臂做向右旋轉運動。氣源流經(jīng)圖51所示從左到右第三個三位四通電磁閥右位，然后流經(jīng)節(jié)流閥和單向閥構成的調速閥，然后直接流向手臂伸縮氣缸，從而推動機械手手臂做伸縮運動。氣經(jīng)單向閥6，流經(jīng)圖51所示從左到右第二個三位四通電磁閥右位，然后流經(jīng)節(jié)流閥和單向閥構成的調速閥，接著流向順序閥，然后直接流向大臂升降液壓缸的下腔，從而推動機械手做上升運動。其中一個回轉氣缸和2個活塞式氣缸。液壓機械手要求液壓系統(tǒng)完成的主要動作是（工件平放）：吸附工件—大臂上升200mm—大臂回轉180176。這里選銅皮石棉墊片，那么每個螺栓所需的預緊力為：（4） 確定螺栓直徑螺栓的總拉力為，其。5 軸承的選擇分析對于升降缸的運動，對于機身回轉用的軸承有影響，因此，這里要充分考慮這個問題。經(jīng)過以上的計算，需要螺釘來連接，最終確定的液壓缸的截面尺寸如圖52所示，內(nèi)徑為180mm，外徑為219mm，輸出軸徑為50mm圖54 回轉缸的示意圖4 動片和輸出軸螺釘計算動片和輸出軸之間的連接結構如圖51。經(jīng)過以上的計算=2 回轉缸尺寸的初步確定 設計回轉缸的靜片和動片寬b=50mm。 ——手臂回轉部件（包括工件）對回轉軸線的轉動慣量（）。 近似估算為120Kg。=1000mm=900mm=600mm （）=774mm 所以，回轉半徑774mm（3）計算偏重力矩 （）=45**=2 升降不自鎖條件分析計算手臂在的作用下有向下的趨勢，而里柱導套有防止這種趨勢。機身是可以固定的，也可以是行走的，既可以沿地面或架空軌道運動。由于機械手為輕載荷，加之所用的雙導桿即能起導向作用又能夠起到為手臂伸縮氣缸做承載作用以及機器本省的能力冗余設計，故對活塞桿的校核省略。 一般取=(p為氣缸工作壓力)；=/S(S為安全系數(shù)，S68)=根據(jù)根據(jù)液壓氣動技術速查手冊表127，選取厚度b=7mm。M為活塞桿密封長度，由密封方式定；C為其他長度，在此由于定位方式為定位塊式，需要保留一定的缸體冗余長度作為緩沖，以免在運動過程中損傷到缸體，所以C取50mm。 結論： 活塞桿的強度足夠。氣缸處密封的總摩擦阻力可以近似為：。 （） （） 得 （） （） （） 得 （） （） （） 式中 參與運動的零部件所受的總重力（含工件）（N）； L——手臂與運動的零部件的總重量的重心到導向支撐的前端的距離（mm）,參考上一節(jié)的計算。氣壓壓缸活塞的驅動力的計算。 (2)手臂運動機構的選擇 通過以上，綜合考慮，本設計選擇雙導桿伸縮機構，使用氣壓驅動,氣壓缸選 取雙作用氣壓缸。2手臂的典型機構以及結構的選擇 (1)手臂的典型運動機構常見的手臂伸縮機構有以下幾種： 1 雙導桿手臂伸縮機構。 (2) 手臂動作應該靈活為減少手臂運動之間的摩擦阻力，盡可能用滾動摩擦代替滑動摩擦。減少慣量具體有3個途徑： 1 減少手臂運動件的重量，采用鋁合金材料。因此，它的結構、工作范圍、靈活性等直接影響到機械手的工作性能。臂部運動的目的：把手部送到空間運動范圍內(nèi)任意一點。 電磁鐵線圈尺寸表工作外徑（mm）線 圈 （mm）外徑內(nèi)徑高度線徑60～100100502470～140125552080～160135612590～1801658530100～1201858030最終選擇線圈外徑100，內(nèi)徑50，高度24。 5 核算線圈的溫升 式中 R線圈的電阻（歐）； q導線截面積（毫米）； 線圈的平均直徑（米）； 散熱表面積， （厘米）； 視線圈結構而定的系數(shù)，對于繞在鐵芯上的線圈，=； U線圈的電壓（伏）。毫米/米工作溫度（゜C）電阻系數(shù)歐空氣導磁系數(shù)，亨/厘米。有了磁感應強度和導磁體的材料，可根據(jù)磁化曲線來確定結構各部分單位長度所需的匝數(shù)，這必須在線圈尺寸確定以后才能計算，因此，常采用近似方法先求總安匝數(shù)，根據(jù)此書求求線圈尺寸和確定磁路，然后求近似的總安匝數(shù)值。因此，根據(jù)工作條件的不同，選取工作情況系數(shù)，一般可在1～3的范圍內(nèi)選取，根據(jù)設計的一般條件，取2. 方位系數(shù)，當吸盤水平吸附工件時，則,f為摩擦系數(shù)橡膠吸盤吸附金屬材料時，取f=～，當吸盤垂直吸附時，取。由于交流電磁鐵吸力是波動的，易產(chǎn)生波動和噪聲，克服的辦法是加短路環(huán)（或隔磁環(huán)），以消除銜鐵的震動。如果感應強度B沿磁極表面均勻分布，則計算電磁吸力的基本公式為： （）式中：F電磁吸力（焦耳/厘米） B空氣隙中的磁感應強度又稱磁通密度（韋伯/厘米） S空氣隙的橫截面積及鐵芯柱橫截面積（厘米） 空氣導磁系數(shù)，是常數(shù)，其值為： 如果B以高斯（1高斯=10韋伯/米）計量，則經(jīng)驗公式可得： （Kg） （） 因為 （） 所以 （Kg） （） 式中 氣隙中的磁通（麥克斯韋），1麥克斯韋=10韋伯。線圈的工作溫度應該控制在額定范圍內(nèi)。對于不準有剩磁的工件如鐘表和儀表類零件，不能選用電磁式吸盤。鐵芯l和磁盤3一起裝在軸承上，用以滿足在不停車的情況下自動上下科。鐵芯、磁盤和殼體均采用8～10號低碳鋼制成，可減少剩磁，并在斷電時不吸或少吸鐵屑。如帶有電磁鐵的擠壓氣吸式吸盤即屬于此類型。若切斷電源，鐵芯內(nèi)外磁場隨即消失，鐵芯放下。機械手開機啟動，從初始位置開始第一個動作，電磁吸盤通電，吸取物件；然后到地二個動作，大臂氣缸開始工作，大臂上升；在大臂到了預定位置，保持不變高度，回轉副的直行汽缸工作，齒條帶動齒輪，機械手做預定的回轉；回轉到預定角度，氣缸保持不動，伸縮缸工作，把物件送到預定位置；電磁鐵失點，放下物件；伸縮缸回到初始位置；回轉副汽缸回到初始位置；大臂汽缸回到初始位置，一個循環(huán)的動作完成。1 回轉缸鑒于工作條件的回轉范圍為0——180度，直接采用單葉片回轉缸。能完成這個過程的循環(huán)，功能原理先進，動作可靠，結構合理，安全經(jīng)濟，滿足生產(chǎn)要求?！。?）可以減輕人力，并便于有節(jié)奏的生產(chǎn)　　應用機械手代替人進行工作，這是直接減少人力的一個側面，同時由于應用機械手可以連續(xù)的工作，這是減少人力的另一個側面。其他部門，如輕工業(yè)、建筑業(yè)、國防工業(yè)等工作中也均有所應用?！　】刂葡到y(tǒng)可根據(jù)動作的要求，設計采用數(shù)字順序控制。它的優(yōu)點是動作確實可靠，速度高，成本低；缺點是不易調整。　　電氣驅動的優(yōu)點是動力源簡單，維護，使用方便。　　為了減少停機時產(chǎn)生的沖擊，氣壓系統(tǒng)裝有速度控制機構或緩沖機構。一般采用46個大氣壓，個別的達到810個大氣壓。它利用油缸、馬達加上齒輪、齒條實現(xiàn)直線運動；利用擺動油缸、馬達與減速器、油缸與齒條、齒輪或鏈條、鏈輪等實現(xiàn)回轉運動?！　≤|干是安裝手臂、動力源和執(zhí)行機構的支架?！　?. 手臂　　手臂有無關節(jié)和有關節(jié)手臂之分　　本課所做的機械手的手臂采用無關節(jié)臂　　手臂的作用是引導手指準確的抓住工件，并運送到所需要的位置上。可以根據(jù)夾持對象的形狀和大小配備多種形狀和尺寸的夾頭，以適應操作需要。手臂的內(nèi)孔裝有轉動軸，可把動