【正文】 nimate(即萬(wàn)能自動(dòng))。1962年美國(guó)機(jī)械鑄造公司也試驗(yàn)成功一種叫Versatran機(jī)械手，原意是靈活搬運(yùn)。為了近一步提高機(jī)械手的可靠性，改進(jìn)其結(jié)構(gòu)，降低成本。1毫米。德國(guó)KnKa公司還生產(chǎn)一種點(diǎn)焊機(jī)械手，采用關(guān)節(jié)式結(jié)構(gòu)和程序控制。日本是工業(yè)機(jī)械手發(fā)展最快、應(yīng)用最多的國(guó)家。業(yè)界已給出高度的評(píng)價(jià)和關(guān)注。大部分生產(chǎn)線(xiàn)是人工碼垛人庫(kù)，工人勞動(dòng)強(qiáng)度大，工傷事故率高，增加了啤酒、飲料企業(yè)的生產(chǎn)管理成本。同時(shí)消費(fèi)者對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量和多樣化的要求越來(lái)越高，生產(chǎn)工藝和設(shè)備革新也勢(shì)在必行。 二培養(yǎng)學(xué)生樹(shù)立正確的設(shè)計(jì)思想和使用技術(shù)資料、國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)等手冊(cè)、圖冊(cè)工具書(shū)進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算，數(shù)據(jù)處理，編寫(xiě)技術(shù)文件等方面的工作能力。在應(yīng)用專(zhuān)用機(jī)械手的同事，相應(yīng)地發(fā)展通用機(jī)械手，有條件的還要研發(fā)示教式機(jī)械手，計(jì)算機(jī)控制機(jī)械手和組合式機(jī)械手等。還應(yīng)用大力研究伺服型，記憶再現(xiàn)型，以及具有觸覺(jué)，視覺(jué)等性能地機(jī)械手，并考慮計(jì)算機(jī)聯(lián)用，逐步成為整個(gè)機(jī)械制造系統(tǒng)中的一個(gè)基本單元。常見(jiàn)的工業(yè)機(jī)械手根據(jù)手臂的動(dòng)作形態(tài),按坐標(biāo)形式大致可以分為以下4種；(1)直角坐標(biāo)型機(jī)械手。 機(jī)械手坐標(biāo)形式直角坐標(biāo)式前后、上下、左右都是直線(xiàn)，其坐標(biāo)占空間大，工作范圍小，慣性大，自由度較少時(shí)適用。 關(guān)節(jié)時(shí)機(jī)器人作業(yè)動(dòng)作靈活，作業(yè)半徑相對(duì)較大，能碼垛的位置可以不固定，精度高，且穩(wěn)定等它需要5個(gè)驅(qū)動(dòng)（除手部抓取驅(qū)動(dòng)外），結(jié)構(gòu)復(fù)雜，需要的驅(qū)動(dòng)相對(duì)較大。2 袋料抓手的總體設(shè)計(jì) 抓手是機(jī)械手中直接與工件或工具接觸用來(lái)完成握持工件或工具的部件。 本設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)的是50kg袋料抓手，吸附式常用于抓取表面平整，面積較大的板狀物體，不適用于本方案，故本設(shè)計(jì)機(jī)械手采用持夾式；手指是與物件直接接觸的構(gòu)件，持夾式中常用的手指運(yùn)動(dòng)形式有回轉(zhuǎn)型和平移型。 現(xiàn)有兩種夾緊結(jié)構(gòu)能實(shí)現(xiàn)裝夾要求：（1）垂直壓架型結(jié)構(gòu)（2）水平U型裝夾結(jié)構(gòu)。常用的指形有平面的、V形的和曲面的；手指有三種：（1）外夾式，手部與被夾件的外表面相接觸。 手指結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖由于設(shè)計(jì)的抓手是50kg袋料抓手，而袋料有以下幾個(gè)特性：（1）柔軟，由于袋料一般裝的都是散貨，因此袋料的可塑性強(qiáng)，比較柔軟。第二種方案不僅是把第一種的圓柱形變成了長(zhǎng)方體，同時(shí)在其下方加了一層半圓柱形的橡膠，這樣既減少了手部在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中袋料的上下抖動(dòng)程度，又使得本身不易變形。 軸按摩擦性質(zhì)分為：滑動(dòng)軸承和滾動(dòng)軸承，由于滑動(dòng)軸承有摩擦阻尼小，可同時(shí)承受徑向力和軸向力，互換性好，易于維修等特點(diǎn)。因此本次設(shè)計(jì)初選軸承型號(hào)為圓錐滾子軸承30204。 手抓部分只負(fù)責(zé)實(shí)現(xiàn)袋料的抓放過(guò)程和袋料的定位夾緊過(guò)程，屬于短距離高度移動(dòng)運(yùn)動(dòng)過(guò)程，因此，采用氣動(dòng)裝置來(lái)驅(qū)動(dòng)抓手部分比較符合本設(shè)計(jì)要求. 氣動(dòng)系統(tǒng)控制要求：實(shí)現(xiàn)抓手手爪部分的抓放過(guò)程，實(shí)現(xiàn)抓手壓架部分的壓合與分離過(guò)程。 氣動(dòng)控制基本流程為：由空氣壓縮機(jī)來(lái)壓縮空氣提空驅(qū)動(dòng)所需要的氣壓，被壓縮的空氣通過(guò)四個(gè)氣缸來(lái)實(shí)現(xiàn)手爪與壓架的機(jī)械運(yùn)動(dòng)過(guò)程，途中通過(guò)換向閥來(lái)實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的工作行程與回程的切換。回程時(shí)，YA1 ,YA3,YA5,YA7電磁觸點(diǎn)得電?？煽啃阅苌舷到y(tǒng)用了大量的機(jī)械觸點(diǎn)，連線(xiàn)多，觸點(diǎn)開(kāi)閉是存在機(jī)械摩擦，電弧燒傷等現(xiàn)象，觸點(diǎn)壽命短，所以可靠性和安全性能較差。穩(wěn)定性上，由于工廠(chǎng)內(nèi)條件較差，很難保證系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性。通用性強(qiáng)，控制程序可變，使用方便。3 氣動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì) 空氣壓縮器選型 空氣壓縮機(jī)是產(chǎn)生壓縮空氣的氣壓發(fā)生裝置，是組成壓縮空氣站氣源系統(tǒng)的主要設(shè)備?；诒敬卧O(shè)計(jì)為驅(qū)動(dòng)機(jī)械手這種小型機(jī)械系統(tǒng)，本次設(shè)計(jì)采用速度型壓縮機(jī)，這種壓縮機(jī)有（1）背壓穩(wěn)定，輸出壓力范圍大；（2）效率高；（3）適應(yīng)性強(qiáng)，單機(jī)能適應(yīng)多種流量，排氣量可在較廣范圍內(nèi)選擇等優(yōu)點(diǎn)。 減壓閥是輸出壓力低于輸入壓力，并保持輸出壓力穩(wěn)定的壓力控制閥。提高了對(duì)閥芯控制的靈敏度，即提高了閥的精度。 由于本次設(shè)計(jì)最大輸出流量為120L/min左右，即。聚氨酯管的彎曲性能比軟尼龍管好，適用于彎曲大，狹小空間使用，故本次設(shè)計(jì)采用聚氨酯管（TU系列）。由于其無(wú)特殊要求，本次設(shè)計(jì)采用YASE公司的FRL802二聯(lián)件油水分離器。由于快換式管接頭不需要工具就能夠快速裝拆，比較方便，且密封效果較好，故本次設(shè)計(jì)采用快換式管接頭，由于管道外徑為10mm，根據(jù)控制要求分析，選用T型三通接頭的快換式管接頭。由于有效活塞面積較小的緣故，所以推力在回縮行程時(shí)較弱，但由于本次設(shè)計(jì)回縮與伸出是負(fù)載不一樣所以不考慮?；谝陨峡紤]本次設(shè)計(jì)初選的氣缸型號(hào)為：MGPM25100Z。此種閥由于用電信號(hào)操縱，所以能進(jìn)行遠(yuǎn)距離控制，并且相應(yīng)速度快，是方向閥中使用最多的形式。在氣閥中，排氣可以通入大氣，或者在排氣口分別安裝節(jié)流閥以控制排氣流量，從而可以控制氣缸的速度。當(dāng)其中一個(gè)電磁閥斷電時(shí)，只要另一個(gè)電磁閥不通電就能保持原來(lái)的狀態(tài)不變。4 袋料抓手各部分的設(shè)計(jì)計(jì)算 驅(qū)動(dòng)機(jī)械手珠的氣壓缸校核 本次設(shè)計(jì)采用的是CDG1BA6375Z型氣缸，該氣缸詳細(xì)參數(shù)如下：缸徑63mm，行程75mm，活塞速度50100mm/s接管口徑1/：圖 雙作用氣缸的活塞桿輸出力為：推力： （） 或以效率計(jì)算為： （ ） （） 拉力： （ ） （） 式中 —活塞桿理論拉力， （） 查氣缸的輸出力—壓力特性曲線(xiàn)圖可得，當(dāng)P=，氣缸直徑為63mm時(shí)，輸出的力在1300N左右。如圖，查表得最大橫向負(fù)載為100N。即此次設(shè)計(jì)采用MGPM25100Z型號(hào)氣缸可以。故 （） 由于手指重心位置離連接桿2距離為150mm,因此，連接桿2受到的轉(zhuǎn)矩最大值為： () 圓形截面的抗扭截面模量為 () 則 () 因此 ，此尺寸符合設(shè)計(jì)要求。 連接桿1由于在其各方向上受到的力都很小，因此不需要力校核。 圓錐滾子軸承受力計(jì)算與壽命的的分析 各滾動(dòng)體上軸向力之和為軸承的內(nèi)部軸向力,即 （） 對(duì)于圓錐滾子軸承來(lái)說(shuō)，由于內(nèi)部軸向力，因此: （） 由于軸的徑向壓力大部分來(lái)源于自身的重力，則將軸看做一個(gè)高為400mm，底面半徑為15mm的圓柱體。2. 連續(xù)運(yùn)作，在初始位置開(kāi)始，當(dāng)碼垛機(jī)上的光電探測(cè)器探測(cè)到有工件時(shí)，機(jī)械手臂到達(dá)指定位置，然后手爪部分開(kāi)始夾緊定位過(guò)程，隨后將袋料運(yùn)送到堆疊處進(jìn)行放松，使袋料進(jìn)行順利堆疊，然后重復(fù)上述過(guò)程。整體式的PLC是將電源，CPU，存儲(chǔ)器，輸入/輸出單元等各個(gè)功能部件集成在一個(gè)機(jī)殼內(nèi)。 1）小型PLC，小型PLC的I/O點(diǎn)數(shù)在256點(diǎn)一下，存儲(chǔ)容量在2K步以?xún)?nèi)，其中輸入輸出點(diǎn)數(shù)小于64點(diǎn)的PLC又稱(chēng)為超小型或微小型PLC，具有邏輯運(yùn)算，定時(shí)，技術(shù)，移位及自診斷，監(jiān)控等基本功能。故共需存儲(chǔ)器字節(jié)數(shù)為480+4=484B由于本次機(jī)械手需要控制的部分比較簡(jiǎn)單即輸入輸出較少，因此本次設(shè)計(jì)采用整體式的小型PLC。當(dāng)傳感器接受到袋料到位的信號(hào)后，閉合觸點(diǎn)X0002，此時(shí)Y0002線(xiàn)圈得電，常開(kāi)觸點(diǎn)Y0002閉合，由于電磁觸點(diǎn)YA1 ,YA3,YA5,YA7聯(lián)動(dòng)，使得抓手放下袋料。在設(shè)計(jì)過(guò)程中遇到問(wèn)題，可以說(shuō)是困難重重，同時(shí)在設(shè)計(jì)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)自己的不足之處，對(duì)以前所學(xué)過(guò)的知識(shí)理解得不夠深刻，掌握得不夠牢固?？删幊炭刂破髟砑皯?yīng)用，北京大學(xué)出本社.[7] 唐增寶，常建娥。本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的課題是50KG袋料機(jī)械手設(shè)計(jì)。另外也學(xué)會(huì)了如何應(yīng)用圖書(shū)、手冊(cè)和網(wǎng)絡(luò)查找所需的資料信息。老師經(jīng)常為我解答一系列的疑難問(wèn)題，以及指導(dǎo)我的思想，引導(dǎo)我的設(shè)計(jì)思路