【正文】 遠程維護 遠處的編程軟件可以通過調(diào)制解調(diào)器通信來監(jiān)測、上載或卸載程序和密碼保護 ,使用一個八位數(shù)字密碼保護程序。最大范圍的包容了標(biāo)準(zhǔn)特點、程式執(zhí)行更快、全面補充了通信功能、適合世界各國不同的電源以及滿足各個需要的大量特殊功能模塊，它可以為工廠自動化應(yīng)用提供最大的靈活性和控制能力。 B、接口的分類 I/O接口的功能是負責(zé)實現(xiàn) CPU通過系統(tǒng)總線把 I/O電路和 外圍設(shè)備聯(lián)系在一起，按照電路和設(shè)備的復(fù)雜程度， I/O接口的硬件主要分為兩大類： （ 1） I/O接口芯片 這些芯片大都是集成電路，通過 CPU輸入不同的命令和參數(shù)，并控制相關(guān)的 I/O電路和簡單的外設(shè)作相應(yīng)的操作，常見的接口芯片如定時／計數(shù)器、中斷控制器、 DMA控制器、并行接口等。 機械手通常應(yīng)用于動作復(fù)雜的場合來代替人的反復(fù)的操作，從而節(jié)省人的勞動， 普通繼電器由于其體積和接口等各方面限制，經(jīng)常被應(yīng)用于動作簡單的電氣及流水線控制，而 PLC以其可靠性高、抗干擾能力強 。 PlC的用途 PLC的用途主要由以下： 用于邏輯控制 這是 PLC最基本，也是最廣泛的應(yīng)用方面。大型 PLC 的軟、硬件功能極強。 人機界面 :最簡單的人機界面是指示燈和按鈕。使用編程器就能很容易地對其所存儲的內(nèi)容進行修改。 IO 數(shù)量及軟件容量等，因此限制著控制規(guī)模。固定式 PLC 包括 CPU 板、 I/O板、顯示面板、內(nèi)存塊、電源等 .這些元素組合成一個不可拆卸的整體。我國從 1974 年開始研制，于 1977 年開始工業(yè)應(yīng)用。由于到 90 年代個人計算機發(fā)展起來，也簡稱為 PC，加之可編程序的概念所涵蓋的范圍太大，所以美國 AB 公司首次將可編程序控制器定名為可編程序邏輯控制器， PLC（ Programmable Logic Controller）。升降氣缸采用進氣節(jié)流的單向節(jié)流閥以調(diào)節(jié)手臂上升速度。 經(jīng)過綜合比較，本設(shè)計采取氣壓傳動方式。由于氣動驅(qū)動系統(tǒng)價格較低，所以氣動夾持器在工業(yè)中應(yīng)用較為普遍。 179?；剞D(zhuǎn)缸的轉(zhuǎn)軸與升降缸的活塞桿是分開布置的。這種結(jié)構(gòu)采用單缸活塞桿，內(nèi)部導(dǎo)向，結(jié)構(gòu)緊湊。因此，臂部的運動越多，機身的機構(gòu)和受力情況就越復(fù)雜。 平衡裝置 在本設(shè)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(cè)重力矩對性能的影響，故在手臂伸縮氣缸一側(cè)加裝平衡裝置，裝置內(nèi)加放砝碼，砝碼塊的質(zhì)量根據(jù)抓取物體的重量和氣缸的運行參數(shù)視具體情況加以調(diào)節(jié)，務(wù)求使兩端盡量接近平衡。 在本氣動機械手設(shè)計中，直線和旋轉(zhuǎn)模塊均采用氣缸驅(qū)動。力求選用高強度的輕質(zhì)材料，通常選用高強度鋁合金制造機械手手臂； ，以減小機械間隙所造成的運動誤差。 (3) 必須考慮工作條件 對于本設(shè)計，機械手的工作條件是在工作場合中搬運加工的棒料，因此不太受環(huán)境影響，沒有處在高溫和腐蝕性的工作介質(zhì)中，所以對機械手的腕部沒有太多不利因素。 ，因此，要有標(biāo)準(zhǔn)的聯(lián)接法蘭，結(jié)構(gòu)上要便于裝卸末端執(zhí)行器。機械手手腕自由度數(shù)目愈多，各關(guān)節(jié)的運動角度愈大，則機械手腕部的靈活性愈高，機械手對對作業(yè)的適應(yīng)能力也愈強。 300=225N 根據(jù)驅(qū)動力公式得： (2) 計算F = abcos2 2? NF = 22550 30c os1502 2 ???? = 取 ?? (3) ?計算實際 FF ?= =1192N 河南理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書 17 圖 23 手爪及氣缸 氣缸的直徑確定 本氣缸屬于單向作用氣缸。一般來說，需要克服工件重力所產(chǎn)生的靜載荷以及工件運動狀態(tài)變化的慣性力產(chǎn)生的載荷，以便工件保持可靠的夾緊狀態(tài)。 其力的方向垂直于滑槽的中心線 1oo 和 2oo 并指向 o 點，交 1F 和 2F 的延長線于 A及 B。按夾持工件時的運動方式可分為回轉(zhuǎn)型和平移型。 (2) 手指應(yīng)具有一定的張開范圍，即開閉角 兩手指張開與閉合的兩個極限位置所夾的角度稱為手指的開閉角。相應(yīng)的機械手具有三 個自由度） ； 坐標(biāo)形式：圓柱坐標(biāo) ； 工業(yè)機械手的結(jié)構(gòu)形式主要有直角坐標(biāo)結(jié)構(gòu)，圓柱坐標(biāo)結(jié)構(gòu)，球坐標(biāo)結(jié)構(gòu)，關(guān)節(jié)型結(jié)構(gòu)四種。氣 壓傳動工作壓力較低，工作介質(zhì)提取容易，介質(zhì)清潔，管道不易堵塞，不存在介質(zhì)變質(zhì)及補充的問題 ； （ 2）阻力損失和泄漏較小，空氣便于集中供應(yīng)和遠距離輸送。按照結(jié)構(gòu)設(shè)計，驅(qū)動方式設(shè)計，電氣控制設(shè)計的順序，在滿足工藝要求的基礎(chǔ)上，盡可能的使結(jié)構(gòu)簡練，盡可能采用標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化的通用元配件，以降低成本，同時提高可靠性。 據(jù)資料介紹，美國生產(chǎn)的全部工業(yè)零件中，有 75%是小批量生產(chǎn)；金屬加工生產(chǎn)批河南理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書 9 量中有四分之三在 50 件以下，零件真正在機床上加工的時間僅占零件生產(chǎn)時間的 5%。使用工業(yè)機器人代替人工操作的，主要是在危險作業(yè)（廣義的）、多粉塵、高溫、噪聲、工作空間狹小等不適于人工作業(yè)的環(huán)境。它設(shè)有微型電子計算機控制系統(tǒng)，具有視覺、觸覺能力，甚至聽、想的能力。 日本是工業(yè)機械手發(fā)展最快、應(yīng)用最多的國家。該機械手的中央立柱可以回轉(zhuǎn)，臂可以回轉(zhuǎn)、升降、伸縮、采用液壓驅(qū)動，控制系統(tǒng)也是示教再現(xiàn)型。 1958年美國聯(lián)合控制公司研制出第一臺機械手。因此，進行機械手的研究設(shè)計是非常有意義的 。機器人并不是在簡單意義上代替人工的勞動，而是綜合了人的特長 和機器特長的一種擬人的電子機械裝置。 關(guān)鍵詞 : 機械手，搬運，結(jié)構(gòu)，氣壓，可編程控制器（ PLC）。河南理工大學(xué) 本科畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書 I 摘要 用于再現(xiàn)人手的的功能的技術(shù)裝置稱為機械手 ， 機械手是模仿著人手的部分動作，按給定程序、軌跡和要求實現(xiàn)自動抓取、搬運或操作的自動機械裝置。 Abstract II Abstract The technology device used to reproduce the staff function is called a mechanical hand, the mechanical hand is imitate the action of the manpower, to achieve a given program, track and requirements automatically grab, handling or operation of automatic mechanical device. Robots can replace the hands of heavy labor, significantly reduce the labor intensity, improve working conditions, and improve labor productivity and automation level. The technique level and the application degree of industrial robots reflect the national level of the industrial automation to some extent, with the popularity of industrial automation and development, handling the application of mechanical hand gradually popularity, mainly in the automotive, electronic, mechanical processing, food, medicine and other areas of the production line or cargo transport, we can be more good to save energy and improve the transport efficiency of equipment or products, to reduce restrictions on other modes of transportation to meet the requirements of modern economic development. This manipulator is mainly used for metal optic axis handling work, can match with machine tools (such as fing bed, NC machine tools, bination machine tools) or assembly line of weight to realize cylindrical work pieces handling. The robot will use the three degrees of freedom for the pneumatic drive. First, I design and calculate the hand, wrist, arm and various parts of the mechanical hand. Then choose the proper drive method and transmission method, build the mechanical structure of the mechanical hand. Second, design and wire the electrical control system on the base of the pneumatic system of the manipulator. Their course of action should include: decline in clamping increased, slow forward, fast forward, slow progress, the extension of , the drop in, relax, rise, slow back, rewind, slow back。從某種意義上說它也是機器的進化過程產(chǎn)物，它是工業(yè)以及非產(chǎn)業(yè)界的重要生產(chǎn)和服務(wù)性設(shè)各，也是先進制造技術(shù)領(lǐng)域不可缺少的自動化設(shè)備。 機械手設(shè)計目的及意義 本設(shè)計通過對機械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)大學(xué)本科四年的所學(xué)知識進行整合，完成一個特定功能、特殊要求的搬運機械手的設(shè)計，較好地體現(xiàn)了機械專業(yè)畢業(yè)生的理論研究水平，實踐動手能力以及專業(yè)精神和態(tài)度，具有較強的針對性和明確的實施目標(biāo)，實現(xiàn)了理論和實踐的有機結(jié)合。他的結(jié)構(gòu)是：機體上安裝一回轉(zhuǎn)長臂，端部裝有電磁鐵的工件抓放機構(gòu)，控制系統(tǒng)是示教型的。雖然這兩種機械手出現(xiàn)在六十年代初，但都是國外工業(yè)機械手發(fā)展的基礎(chǔ)。自 1969年從美國引進二種典型機械手后，大力研究機械手的研究。研究安裝各種傳感器，把感覺到的信息反饋，使機械手具有感覺機能。在國外機械制造業(yè)中，工業(yè)機器人應(yīng)用較多，發(fā)展較快。從這里可以看出，裝卸、搬運等工序機械化的迫切性，工業(yè)機械手就是為實現(xiàn)這些工序的自動化而產(chǎn)生的。將大學(xué)期間所學(xué)的知識，如機械設(shè)計、機械原理、液壓、氣動、電氣傳動及控制、傳感器、可編程控制器（ PLC）、電子技術(shù)、自動控制、機械系統(tǒng)仿真等知識盡可能多的綜合運用到設(shè)計中，使得經(jīng)過本次設(shè)計對大學(xué)階段的知識得到鞏固和強化，同時也考慮個人能力水平和時間 的客觀實際，充分發(fā)揮個人能動性，認真的做好本次設(shè)計。外泄漏不會像液壓傳動那樣，造成壓力明顯降低和嚴重污染 ； 第二章 機械手方案設(shè)計及計算 12 （ 3）動作迅速，反應(yīng)靈敏。 各結(jié)構(gòu)形式及其相應(yīng)的特點，在這里我們選擇圓柱坐標(biāo)形式。手指的開閉角應(yīng)保證當(dāng)機械手夾持工件時能順利夾住或放松，若夾持不同直徑的工件，應(yīng)按最大直徑的工件 考慮， 以便于抓取工件。夾持式中常用的有兩指式、多指式和雙手雙指式；按手指夾持工件的部位又可分為內(nèi)卡式 (或內(nèi)漲式 )和外夾式兩種；按模 仿人手手指的動作，手指可分為一支點回轉(zhuǎn)型，二支點回轉(zhuǎn)型和移動型 (或稱直進型 )，其中以二支點回轉(zhuǎn)型為基本型式。 由 ?XF =0 得 1F = 2F ?YF =0 得 1F = ?2cosF 1F = 39。 手指對工件的夾緊力可按公式計算： 1 2 3NF K K K G? (22) 式中 1K —— 安全系數(shù)，通常 ~； 2K —— 工作情況系數(shù)，主要考慮慣性力的影響。根據(jù)力平衡原理，單向作用氣缸活塞桿上的輸出推力必須克服彈簧的反作用力和活塞桿工作時的總阻力，其公式為 : zt FFPDF ??? 421 ? 式中 : 1F 活塞桿上的推力， N； tF 彈簧反作用力， N； zF 氣缸工作時的總阻力， N； P 氣缸工作壓力， Pa。但是，自由度的增加，也必然會使腕部結(jié)構(gòu)更復(fù)雜，機械手的控制更困難，成本也會增加。 第二章 機械手方案設(shè)計及計算 20 ，以保證力與運動的傳遞。 因此，要具體問題具體分析，考慮機械手的多種布局，運動方案，選擇滿足要求的最簡單的方案。因此，各關(guān)節(jié)都應(yīng)有工作可靠、便于調(diào)整的軸承間隙調(diào)整機構(gòu)； ，這對減小電機負載和提高機械手手臂運動的響應(yīng)速度是非常有利的；