【正文】 實現(xiàn)手爪的張合，不過結構遠比方案一簡單，主要適合抓取一般的較厚的零件，對被抓零件的定位要求較低，可以實現(xiàn)在誤差較大的情況下抓取零件。 方案三：普通兩爪機械手。方案二：一般通用機械手，適 用于多種場合，可以抓取直徑變化的多種工件。通用機械手不用該機構。 (3)推壓力不宜過大，以免對零件形成損壞，所以基本可初定用對稱的三桿機構進行推壓比較合理，不僅節(jié)省空間而且滿足需求。 （ 3）防止定位塊進行徑向的竄動。 機械手總體方案評價 天津職業(yè)技術師范大學 2021 屆本科生畢業(yè)設計 （論文） 20 第三章 機械手的 計算和校核 夾鉗式手部的計算與分析 夾緊力的計算 手指加在工件上的夾緊力是設計手部的主要依據(jù)，必須對其大小、方向、作用點進行分析、計算。 粗略計算 K3 ≈ 4 手指與工件位置 手指水平放置夾水平放置 的 工件 手指水平放置夾水平懸臂放置 的 工件 手指水平放置夾垂直放置 的 工件 V 型 指 夾 圓 天津職業(yè)技術師范大學 2021 屆本科生畢業(yè)設計 （論文） 22 棒 K3 = ）（ ??ftan1 ? 粗略計算 K 3 ≈﹙ ~﹚ K3 = ? 粗略計算 K3 ≈ 4 手指與工件形狀： V型指端夾持圓柱型工件； 即根據(jù)手指與工件的位置要求查表 得 K3 =； G— 被抓工件重量； 因此，求得夾緊力 F,FN=K1K2K3G= 200= 取整的151N。 參考《液壓與氣壓傳動》缸筒壁厚強度計算及校核 ,我們的缸體的材料選擇 45鋼 。綜合考慮活塞桿的材料選擇 45鋼。 缸筒與缸蓋的連接形式主要有拉桿式螺栓連接、螺釘式、鋼筒螺紋、卡環(huán)等，本氣缸四根采用拉桿式雙頭螺栓連接，由于工作壓力小于 1MPa，不需要強度校核。 O型密封圈安裝后，比被密封表面的內徑大。 若定位前已減速，定位時驅動壓力未撤除，在這種情況下，機械擋塊定位能達到較高的重復精度。在許多較簡單情況下，單個量值可能是主要的。這是因為定位速度不同時，必須耗散的運動部件的能量不同。 （ ）運動件的重量 運動件的重量包括機械手本身的重量和被抓物的重量。 （ ）驅動源 液壓、氣壓的壓力波動及電壓、油溫、氣溫的波動都會影響機械手的重復定位精度。這不僅是因為各種控制元件的精度和靈敏度不同，而且也與位置反饋裝置的有無有關。內緩沖的優(yōu)點是結構簡單，緊湊。利用節(jié)流的原理使緩沖室產(chǎn)生臨時背壓阻力，以使運動減速直至停止，而避免硬性沖擊的裝置，稱為油缸端部緩沖裝置。步驟如下： ① 選擇最大加速度 通常， amax 值按機械手類型和結構特點選取，同時要考慮速度與載荷大小。張老師在工作之余，仍不忘記關心我的畢業(yè)論文的進程和其中所遇到的問題，經(jīng)常檢查和督促論文的進展情況，這對我是一種巨大的鼓勵和支持。我在這四年的學習中，豐富了知識層面，學會了做人的道理， 和嚴謹作風的 培養(yǎng) 感謝我相處四年的同學們，在論文修改上同學們的意見對我有很大幫助 。但即將過去的這三年對我而言，卻是人生一個重要的里程碑，深刻而難忘。 衷心感謝我最敬愛的父母 !他們在我的成長過程中付出了太多的心血，使我能夠健康的成長并順利完成學業(yè)。張老師豐富的學識和嚴謹?shù)闹螌W態(tài)度給我了極大的鼓舞。在畢業(yè)設計和撰寫論文的過程中，張老師在確定研究方向上給我以悉心的指導。 設計油缸端部恒節(jié)流緩沖裝置時， amax（最大加速度）、 Pmax（緩沖腔最大沖擊壓力）和 Vr（殘余速度）三個參數(shù)是受工作條件限制的。 本課題所采用的緩沖裝置為油缸端部緩沖裝置。內緩沖形式有油缸端部緩沖裝置和緩沖回路等。如用蓄能器穩(wěn)定油壓，用加熱器或冷卻器控制油溫，低速時，用溫度、壓力補償流量控制閥控制。通常，運動件重量增加時，定位精度降低。 （ ）精度 機械手的制造精度和安裝調速精度對定位精度有直接影響。如機械擋塊定位時，定位精度與擋塊的剛度和碰接擋塊時的速度等因素有關。 ，若定位時關閉驅動油路而去掉工作壓力，這時機械手可能被擋塊碰回一 個微小距離，因而定位精度變低。 天津職業(yè)技術師范大學 2021 屆本科生畢業(yè)設計 （論文） 29 天津職業(yè)技術師范大學 2021 屆本科生畢業(yè)設計 （論文） 30 第 四 章 機械手的定位與平穩(wěn)性 常用的定位方式 機械擋塊定位是在行程終點設置機械擋塊。 對于活塞與氣缸筒之間采用兩個 Y型密封圈，其它摩擦副均使用 O型密 封圈密封。綜合考慮選取 2 K— 活塞桿橫截面回轉半徑，對于實心桿 K=d/4 代入數(shù)據(jù) K =16/4=4mm 天津職業(yè)技術師范大學 2021 屆本科生畢業(yè)設計 （論文） 27 由于細長桿比 ≥ 85 即 FK = 實心圓桿： J = 式中 L— 氣缸的安裝長度 ； m— 末端系數(shù)；選擇固定 — 自由 m = 1/4 E— 材料彈性模量，鋼材 E = 1011 Pa ； J— 活塞桿橫截面慣性矩（ m4）； d— 活塞桿的直徑（ m）； L— 氣缸的安裝長度為活塞桿的長度為 170mm 代入數(shù)據(jù)得 FK = N 因為 = FP0 所以活塞桿的穩(wěn)定性滿足條件； 強度校核： 由公式 d ≥ ， n為安全系數(shù) 一般取 n=5； 缸筒材料的抗拉強度 (Pa) 45鋼的抗拉強度， =600 MPa ， = = 120 MPa 天津職業(yè)技術師范大學 2021 屆本科生畢業(yè)設計 （論文） 28 則 = mm ＜ d ，所以強度滿足要求； 綜上所述：活塞桿的穩(wěn)定性和強度滿足要求。當工作壓力 p≤ 16 MPa 時， P=；當工作壓力 p＞ 16 MPa 時， P= 由此可知工作壓力 小于 16MPa， P== = == 參照下表 氣缸筒的壁厚圓整取 c= 5 mm。在研究氣缸性能和確定氣缸缸徑時，常用到負載率 β： 由《液壓與氣壓傳動技術》表 111： 運動速度v=3m/min=50mm/s，取β =，所以實際液壓缸的負載大小為： F=F0/β = 氣缸內徑的確定 D== = F— 氣缸的輸出拉力 N； P — 氣缸的工作壓力 Pa 按照 GB/T23481993 標準進行圓整，取 D=50 mm 氣缸缸徑尺寸系列 8 10 12 16 20 25 32 40 50 63 80 （ 90） 100 （ 110） 125 （ 140） 160 （ 180） 200 （ 220） 250 320 400 500 630 活塞桿直徑的確定 由 d= 估取活塞桿直徑 d=16 mm 天津職業(yè)技術師范大學 2021 屆本科生畢業(yè)設計 （論文） 24 缸筒長度的確定 缸筒長度 S=L+B+30 L為活塞行程； B為活塞厚度 活塞厚度 B=()D= =35mm 由于氣缸的行程 L=160mm ,所以 S=L+B+30=225 mm 導向套滑動面長度 A: 一般導向套滑動面長度 A，在 D80mm 時，可取 A=()D；在 D80mm 時 , 可取 A=()d。 手指對工件的夾緊力可按下列公式計算： FN ≥ K1 K2 K3 G 式（ ） 式 中： K1— 安全系數(shù)，由機械手的工藝及設計要求確定，通常取 — ，取 。具體的安裝形式應該根據(jù)本設計的具體結構和抓取物體重量等因素來確定，同時在結構設計和布局上應該盡量減少運動部件的重量和減少對回轉中心的慣量。 定位塊需要實現(xiàn)功能簡介 （ 1）由于 機械臂長，移動過程中會有擺動，對定位照成很大誤差，定位塊要求排除誤差，即使在有誤差行快下也可以準確定位零件?？蓜幽ぶ苓厼楸′摥h(huán)，剛度極高，可以考慮作為推壓的對象。這就給該機械手的設計提高了很大的難度。 綜上三種方案考慮應選著方案一和方案二合適。 天津職業(yè)技術師范大學 2021 屆本科生畢業(yè)設計 （論文） 15 圖 24 平移機械爪 1夾爪 2活塞桿 3平行四邊形連臂 工作原理簡介：該機械手的主要依靠平行四邊形連臂實現(xiàn)手爪的平行移動，活塞桿與氣缸相連當活塞桿向下推動時連臂在支點作用下，發(fā) 生變形，使夾爪水平向外移動，實現(xiàn)手爪的張開，反之實現(xiàn)手爪的閉合。主要是利用了杠桿原理，手爪支座為整個手爪的支點，當氣缸進氣端進氣時，氣缸活塞外伸，推動上連板上升，上聯(lián)板會帶動連桿同步上升 ，在支點作用下手指向手心處合攏，實現(xiàn)抓取零件。 (五 )具有足夠的強度和剛度 手指除受到被夾持工件的反作用力外，還受到機械手在運動過程中所產(chǎn)生的 慣性力和振動的影響，要求有足夠的強度和剛度以防折斷或彎曲變形，當應盡量 使結構簡單緊湊，自重輕，并使手部的中心在手腕的回轉軸線上，以使手腕的扭轉力矩最 小為佳。手指的開閉角應保證工件能順利進 入或脫開，若夾持不同直徑的工件，應按最大直徑的工件考慮。移動型應用較少，其結構比較復雜龐大，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。 機械手工作流程簡介： 機械手的原位 → 伸縮臂前伸 → 夾持器夾緊 → 伸縮臂后縮 → 伸縮臂前伸 → 機械手松開工件 → 伸縮臂后縮 → 機械手復位：依次循環(huán) 其機械手直角坐標型運動簡圖如下圖所示： 圖 22 直角坐標式 夾持裝置（ 手指 ） 的 設計 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 可分為內卡式 (或內漲式 )和外夾式兩種 :按模仿人手手指的動作，手指可天津職業(yè)技術師范大學 2021 屆本科生畢業(yè)設計 （論文） 13 分為一支點回轉型，二支點回轉型和移動型 (或稱直進型 )，其中以二支點回轉型為基本型式。本設計需完一號和二號件（如圖 11