【正文】 手的系統(tǒng)工作原理框圖 機械手的工作原理：機械手主要由執(zhí)行機構、驅(qū)動系統(tǒng)、控制系統(tǒng)以及位置檢測裝置等所組成。手部即與物件接觸的部件。回轉型手指結構簡單，制造容易，故應用較廣泛。傳力機構型式較多時常用的有:滑槽杠桿式、連桿杠桿式、斜面杠桿式、齒輪齒條式、絲杠螺母彈簧式和重力式等。立柱立柱是支承手臂的部件，立柱也可以是手臂的一部分，手臂的回轉運動和升降(或俯仰)運動均與立柱有密切的聯(lián)系。它由動力裝置、調(diào)節(jié)裝置和輔助裝置組成。該機械手采用的是PLC程序控制系統(tǒng)，它支配著機械手按規(guī)定的程序運動，并記憶人們給予機械手的指令信息(如動作順序、運動軌跡、運動速度及時間)，同時按其控制系統(tǒng)的信息對執(zhí)行機構發(fā)出指令，必要時可對機械手的動作進行監(jiān)視，當動作有錯誤或發(fā)生故障時即發(fā)出報警信號。盡量選用定型的標準組件，簡化設計制造過程，兼顧通用性和專用性，（如圖21所示），是一種適合于成批或中、小批生產(chǎn)的、可以改變動作程序的自動搬運或操作設備，動作強度大和操作單調(diào)頻繁的生產(chǎn)場合。相應的機械手具有三個自由度，為了彌補升降運動行程較小的缺點，增加手臂擺動機構，從而增加一個手臂上下擺動的自由度。因此，手腕設計成回轉結構，實現(xiàn)手腕回轉運動的機構為回轉液壓缸。 機械手的驅(qū)動方案設計由于液壓傳動系統(tǒng)的動作迅速，反應靈敏，阻力損失和泄漏較小，成本低廉因此本機械手采用液壓傳動方式。最大回轉速度設計為。除了運動速度以外，手臂設計的基本參數(shù)還有伸縮行程和工作半徑。根據(jù)統(tǒng)計和比較，該機械手手臂的伸縮行程定為600mm,最大工作半徑約為。三. 用途:用于自動輸送線的上下料。當二支點回轉型手指的兩個回轉支點的距離縮小到無窮小時，就變成了一支點回轉型手指。(一)具有足夠的握力(即夾緊力)在確定手指的握力時，除考慮工件重量外，還應考慮在傳送或操作過程中所產(chǎn)生的慣性力和振動，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。手部驅(qū)動力計算本課題液壓機械手的手部結構如圖31所示： 圖31齒輪齒條式手部其工件重量G=5公斤，V形手指的角度，,摩擦系數(shù)為(1)根據(jù)手部結構的傳動示意圖，其驅(qū)動力為: (2)根據(jù)手指夾持工件的方位，可得握力計算公式:所以(3)實際驅(qū)動力: 因為傳力機構為齒輪齒條傳動，故取，并取。缸筒壁厚的設計缸筒直接承受壓縮空液壓力，必須有一定厚度。它的結構緊湊，但回轉角度小于，并且要求嚴格的密封。 參與轉動的零部件的重量(包括工件、手部、手腕回轉缸的動片)對轉動軸線所產(chǎn)生的偏重力矩(). 手腕回轉缸的動片與定片、缸徑、端蓋等處密封裝置的摩擦阻力矩()。 工件的重心到轉動軸線的偏心距(cm), 手腕轉動時的角速度(弧度/s)。 手腕轉動件的重心到轉動軸線的偏心距(cm)當工件的重心與手腕轉動軸線重合時，則.手腕轉動軸在軸頸處的摩擦阻力矩 ()式中: ， 轉動軸的軸頸直徑(cm)。推動輸出軸作逆時4回轉，則低壓腔的氣從b孔排出。第五章 手臂伸縮，升降，回轉液壓缸的尺寸設計與校核 手臂伸縮液壓缸的尺寸設計與校核 手臂伸縮液壓缸的尺寸設計手臂伸縮液壓缸采用煙臺液壓元件廠生產(chǎn)的標準液壓缸，參看此公司生產(chǎn)的各種型號的結構特點，尺寸參數(shù)，結合本設計的實際要求，液壓缸用CTA型液壓缸，尺寸系列初選內(nèi)徑為100/63，關于此液壓缸的資料詳情請參看煙臺液壓元件廠公司主頁： 尺寸校核1. 在校核尺寸時，只需校核液壓缸內(nèi)徑=63mm,半徑R=,設計使用壓強, 則驅(qū)動力： 2．測定手腕質(zhì)量為50kg,設計加速度，則慣性力： ，設定摩擦系數(shù), 總受力 所以標準CTA液壓缸的尺寸符合實際使用驅(qū)動力要求。 平衡裝置在本設計中，為了使手臂的兩端能夠盡量接近重力矩平衡狀態(tài)，減少手抓一側重力矩對性能的影響，故在手臂伸縮液壓缸一側加裝平衡裝置，裝置內(nèi)加放砝碼，砝碼塊的質(zhì)量根據(jù)抓取物體的重量和液壓缸的運行參數(shù)視具體情況加以調(diào)節(jié)，務求使兩端盡量接近平衡。如平臂伸縮液壓缸在接近液壓缸處安裝兩個快速排氣閥，可加快啟動速度，也可調(diào)節(jié)全程的速度。電磁閥的通徑，是根據(jù)各工作液壓缸的尺寸，行程，速度計算出所需壓縮空氣流量，與選用的電磁閥在壓力狀態(tài)下的公稱使用流量相適應來確定的。 可編程序控制器的工作過程可編程序控制器是通過執(zhí)行用戶程序來完成各種不同控制任務的?？删幊绦蚩刂破鞯妮斎攵俗硬皇侵苯优c主機相連，CPU對輸入輸出狀態(tài)的詢問是針對輸入輸出狀態(tài)暫存器而言的。開機時，CPU首先使I/0狀態(tài)表清零，然后進行自診斷。在同一掃描周期內(nèi)，各個輸入點的狀態(tài)在I/0狀態(tài)表中一直保持不變，不會受到各個輸入端子信號變化的影響，因此不能造成運算結果混亂，保證了本周期內(nèi)用戶程序的正確執(zhí)行。第四階段是輸出處理階段。 可編程序控制器的使用步驟在可編程序控制器與被控對象(機器、設備或生產(chǎn)過程)構成一個自動控制系統(tǒng)時，通常以七個步驟進行:(1)系統(tǒng)設計即確定被控對象的工作原理，控制要求，動作及動作順序。(3)畫梯形圖它與繼電器控制邏輯的梯形圖概念相同，表達了系統(tǒng)中全部動作的相互關系。(5)編制程序即檢查程序中每條語法錯誤，若有則修改。如IBMPC機，只要這個機器配有相應的軟件。豎直方向的上、下。其中旋轉運動用一組齒輪齒條，使液壓缸的直線運動轉化為旋轉運動。（1）手動工作方式便于對設備進行調(diào)整和檢修，設置手動工作方式。 液壓機械手的工作流程（如圖71所示）液壓機械手的工作流程如下： （1） 當按下機械手啟動按鈕之后，首先立柱右轉電磁閥通電，機械手右轉，至右限位開關動作。（5） 立柱下降電磁閥通電，立柱下降，至下限位開關動作。（9） 手腕收縮電磁閥通電，手腕收縮，至限位開關動作。（13） 立柱下降電磁閥通電，立柱下降，至下限位開關動作。（16） 按下停止按鈕或停電時，機械手停止在現(xiàn)行的工步上，重新啟動時，機械手按上一工步繼續(xù)工作?？刂铺菪螆D可分為子程序部分和主程序部分。工作環(huán)境適應性好，不會因環(huán)境變化影響傳動及控制性能。機械手采用PLC控制，具有可靠性高、改變程序靈活等優(yōu)點，無論是進行時間控制還是行程控制或混合控制，都可通過設定PLC程序來實現(xiàn)。在此，我首先向老師表示誠摯的感謝，并致以崇高的敬意!在課題的研究和開發(fā)階段，得到了學校老師的大力支持和幫助，為我提供了許多有用的資料，在此一并向他們表示衷心的