【正文】 nimate(即萬能自動)。1962年美國機械鑄造公司也試驗成功一種叫Versatran機械手，原意是靈活搬運。為了近一步提高機械手的可靠性，改進其結(jié)構(gòu)，降低成本。1毫米。德國KnKa公司還生產(chǎn)一種點焊機械手，采用關(guān)節(jié)式結(jié)構(gòu)和程序控制。日本是工業(yè)機械手發(fā)展最快、應用最多的國家。業(yè)界已給出高度的評價和關(guān)注。大部分生產(chǎn)線是人工碼垛人庫，工人勞動強度大，工傷事故率高，增加了啤酒、飲料企業(yè)的生產(chǎn)管理成本。同時消費者對產(chǎn)品質(zhì)量和多樣化的要求越來越高，生產(chǎn)工藝和設備革新也勢在必行。 二培養(yǎng)學生樹立正確的設計思想和使用技術(shù)資料、國家標準等手冊、圖冊工具書進行設計計算，數(shù)據(jù)處理，編寫技術(shù)文件等方面的工作能力。在應用專用機械手的同事，相應地發(fā)展通用機械手，有條件的還要研發(fā)示教式機械手，計算機控制機械手和組合式機械手等。還應用大力研究伺服型，記憶再現(xiàn)型，以及具有觸覺，視覺等性能地機械手，并考慮計算機聯(lián)用，逐步成為整個機械制造系統(tǒng)中的一個基本單元。常見的工業(yè)機械手根據(jù)手臂的動作形態(tài),按坐標形式大致可以分為以下4種；(1)直角坐標型機械手。 機械手坐標形式直角坐標式前后、上下、左右都是直線，其坐標占空間大，工作范圍小，慣性大，自由度較少時適用。 關(guān)節(jié)時機器人作業(yè)動作靈活，作業(yè)半徑相對較大，能碼垛的位置可以不固定，精度高，且穩(wěn)定等它需要5個驅(qū)動（除手部抓取驅(qū)動外），結(jié)構(gòu)復雜，需要的驅(qū)動相對較大。2 袋料抓手的總體設計 抓手是機械手中直接與工件或工具接觸用來完成握持工件或工具的部件。 本設計設計的是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，故本設計機械手采用持夾式；手指是與物件直接接觸的構(gòu)件，持夾式中常用的手指運動形式有回轉(zhuǎn)型和平移型。 現(xiàn)有兩種夾緊結(jié)構(gòu)能實現(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)簡圖由于設計的抓手是50kg袋料抓手，而袋料有以下幾個特性：（1）柔軟，由于袋料一般裝的都是散貨，因此袋料的可塑性強，比較柔軟。第二種方案不僅是把第一種的圓柱形變成了長方體，同時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動過程中袋料的上下抖動程度，又使得本身不易變形。 軸按摩擦性質(zhì)分為：滑動軸承和滾動軸承，由于滑動軸承有摩擦阻尼小，可同時承受徑向力和軸向力，互換性好，易于維修等特點。因此本次設計初選軸承型號為圓錐滾子軸承30204。 手抓部分只負責實現(xiàn)袋料的抓放過程和袋料的定位夾緊過程，屬于短距離高度移動運動過程，因此，采用氣動裝置來驅(qū)動抓手部分比較符合本設計要求. 氣動系統(tǒng)控制要求：實現(xiàn)抓手手爪部分的抓放過程，實現(xiàn)抓手壓架部分的壓合與分離過程。 氣動控制基本流程為：由空氣壓縮機來壓縮空氣提空驅(qū)動所需要的氣壓，被壓縮的空氣通過四個氣缸來實現(xiàn)手爪與壓架的機械運動過程，途中通過換向閥來實現(xiàn)運動過程中的工作行程與回程的切換。回程時，YA1 ,YA3,YA5,YA7電磁觸點得電?？煽啃阅苌舷到y(tǒng)用了大量的機械觸點，連線多，觸點開閉是存在機械摩擦，電弧燒傷等現(xiàn)象，觸點壽命短，所以可靠性和安全性能較差。穩(wěn)定性上，由于工廠內(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，控制程序可變，使用方便。3 氣動系統(tǒng)設計 空氣壓縮器選型 空氣壓縮機是產(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)的主要設備?；诒敬卧O計為驅(qū)動機械手這種小型機械系統(tǒng)，本次設計采用速度型壓縮機，這種壓縮機有（1）背壓穩(wěn)定，輸出壓力范圍大；（2）效率高；（3）適應性強，單機能適應多種流量，排氣量可在較廣范圍內(nèi)選擇等優(yōu)點。 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。提高了對閥芯控制的靈敏度，即提高了閥的精度。 由于本次設計最大輸出流量為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，故本次設計采用聚氨酯管（TU系列）。由于其無特殊要求，本次設計采用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，故本次設計采用快換式管接頭，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較弱，但由于本次設計回縮與伸出是負載不一樣所以不考慮?；谝陨峡紤]本次設計初選的氣缸型號為：MGPM25100Z。此種閥由于用電信號操縱，所以能進行遠距離控制，并且相應速度快，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。當其中一個電磁閥斷電時，只要另一個電磁閥不通電就能保持原來的狀態(tài)不變。4 袋料抓手各部分的設計計算 驅(qū)動機械手珠的氣壓缸校核 本次設計采用的是CDG1BA6375Z型氣缸，該氣缸詳細參數(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—壓力特性曲線圖可得，當P=，氣缸直徑為63mm時，輸出的力在1300N左右。如圖，查表得最大橫向負載為100N。即此次設計采用MGPM25100Z型號氣缸可以。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 ，此尺寸符合設計要求。 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算與壽命的的分析 各滾動體上軸向力之和為軸承的內(nèi)部軸向力,即 （） 對于圓錐滾子軸承來說，由于內(nèi)部軸向力，因此: （） 由于軸的徑向壓力大部分來源于自身的重力，則將軸看做一個高為400mm，底面半徑為15mm的圓柱體。2. 連續(xù)運作，在初始位置開始，當碼垛機上的光電探測器探測到有工件時，機械手臂到達指定位置，然后手爪部分開始夾緊定位過程，隨后將袋料運送到堆疊處進行放松，使袋料進行順利堆疊，然后重復上述過程。整體式的PLC是將電源，CPU，存儲器，輸入/輸出單元等各個功能部件集成在一個機殼內(nèi)。 1）小型PLC，小型PLC的I/O點數(shù)在256點一下，存儲容量在2K步以內(nèi)，其中輸入輸出點數(shù)小于64點的PLC又稱為超小型或微小型PLC，具有邏輯運算，定時，技術(shù)，移位及自診斷，監(jiān)控等基本功能。故共需存儲器字節(jié)數(shù)為480+4=484B由于本次機械手需要控制的部分比較簡單即輸入輸出較少，因此本次設計采用整體式的小型PLC。當傳感器接受到袋料到位的信號后，閉合觸點X0002，此時Y0002線圈得電，常開觸點Y0002閉合，由于電磁觸點YA1 ,YA3,YA5,YA7聯(lián)動，使得抓手放下袋料。在設計過程中遇到問題，可以說是困難重重，同時在設計過程中發(fā)現(xiàn)自己的不足之處，對以前所學過的知識理解得不夠深刻，掌握得不夠牢固?？删幊炭刂破髟砑皯茫本┐髮W出本社.[7] 唐增寶，常建娥。本次畢業(yè)設計的課題是50KG袋料機械手設計。另外也學會了如何應用圖書、手冊和網(wǎng)絡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題，以及指導我的思想，引導我的設計思路