【正文】 他們嚴肅的科學態(tài)度，嚴謹?shù)闹螌W精神，精益求精 的工作作風，深深地感染和激勵著我。工作環(huán)境適應好，不會因環(huán)境的變化影響傳動及控制性能，阻力損失和泄漏較小，不會污染環(huán)境，同時成本低廉。 經(jīng)過以上分析計算，液壓缸的驅(qū)動力為： ????????? 驅(qū)總慣回密摩驅(qū) FGFFFFF 所以 當液 壓缸向上驅(qū)動時 NF ?驅(qū) 當液壓缸向下驅(qū)動時 NF ?驅(qū) 手臂升降液壓缸參數(shù)計算 經(jīng)過上面計算，確定了液壓缸的驅(qū)動力 驅(qū)F ， 因此選擇液壓缸的工作壓力MPaP 1? ，為了滿足要求，此時取 NF ?驅(qū) 進行計算 。 經(jīng)過以上分析計算，液壓缸的驅(qū)動力為： ??????? 驅(qū)慣回密摩驅(qū) FFFFFF 工業(yè)機械手的設計 18 所以手臂伸縮驅(qū)動力 NF 4102?驅(qū) 手臂伸縮液壓缸參數(shù)計算 經(jīng)過上面計算，確定了液壓缸的驅(qū)動力 NF 4102?驅(qū) ， 因此選擇液壓缸的工作壓力 MPaP 1? 。 （ 2） 雙層液壓缸空心活塞桿單桿導向機構 其特點是工作液壓缸容積小、運 動速度快、外形整齊、活塞桿直徑大、增 加手臂剛性。本設計要求手腕回轉(zhuǎn)180176。 機械手腕部設計計算 腕部設計的基本要求 （ 1）力求結構緊湊、重量輕 腕部處于手臂的最前端，它連同手部的靜、動載荷均由臂部承擔，顯然，腕部的結構、重量和動力載荷，直接影響著臂部的結構、重量和運轉(zhuǎn)性能，因此，在腕部設計時，必須力求結構緊湊，重量輕。 （ 1）設 ?K gaK ??12 設 smmV /70max ? st ?響 因此 2m a x / smtVa ??? 響 所以 2 ???K 設 ?K 根據(jù)以上公式得： NF N ????? （ 2）根據(jù)驅(qū)動力 公式得： NFabF N 30c o s802c o s2 22 ?????? ?計算 由于實際所采取的液壓缸驅(qū)動力要大于計算，考慮手爪的機械效率 ? ， 一般取~?? 。此種結構較為簡單，制造方便。當故障排除后，需手動回到原點。例如，按下“下降”按鈕，機械手下降；按下“上升”按鈕，機械手上升。機械手的工作均由電機驅(qū)動，它的上升、下降、左移、右移都是有電機驅(qū)動螺紋絲桿旋轉(zhuǎn)來完成的。 （ 2） 通過 查閱課程理論知識，運用所學的 基礎課，專業(yè)技術課和專業(yè)課知識，培養(yǎng)學生根據(jù)實際問題正確設計總體方案，分析具體問題，進行工程設計能力。但它們都有類似人的手臂、手腕和手的部分動作及功能；一般都能按預定程序，自動地、 重復循環(huán)地進行工作 。一般常見的為電器與電子回路控 制，計算機控制系統(tǒng)也不斷增多。 ④ 立柱：是支承手臂的部件。 工業(yè)機械手的概述 2 第一章 工業(yè) 機械手的概述 機械手的發(fā)展及現(xiàn)狀 機械手主要由執(zhí)行機構、 驅(qū)動系統(tǒng)、控制系統(tǒng)組成。 工業(yè)機械手是近代自動控制領域中出現(xiàn)的一項新的技術，是現(xiàn)代控制理論與工業(yè)生產(chǎn)自動化實踐相結合的產(chǎn)物，并以成為現(xiàn)代機械制造生產(chǎn)系統(tǒng)中的一個重要組成部分。 10 機械手 臂 部設計計算 3 第二章． 工業(yè)機械手的設計 機械手的機械結構采用滾珠絲桿 、滑桿 、等機械器件組成；電氣方面有交流電機、變頻器、傳感器、等電子器件組成。 Electric have AC motor, inverter, sensor, and other electronic device ponents. The device covers a programmable control technology, position control technology, detection technology, Mechatronics is a typical representative of one of the machines. Is a robot that is described in this article work, design of robot crawling mechanism, as well as by the PLC outputs three pulses, horizontal axis, vertical axis inverter driven, respectively, control the manipulator of the horizontal axis and the vertical axis precise positioning, enabling precise movement of manipulator function. This project intends to develop material handling robot to grab objects in space, flexible, can replace human operation area of high temperatures and dangerous job, andaccording to the work piece changes and movement processes of change at any time at the request of the relevant parameters. Key Words: Manipulator； PLC； hydrocylinder； devise； Ⅲ 目 錄 中文摘要 2 機械手的發(fā)展及現(xiàn)狀 4 設計的內(nèi)容 15 機械手 手臂升降機構設計 28 1 引 言 在現(xiàn)代工業(yè)中，生產(chǎn)過程的機械化、自動化已成為突出的主題。該裝置機械部分有滾珠絲杠、滑軌、機械抓手等；電氣方面由交流電機、變頻器、操作臺等部件組成。由手指和傳力機構所構成，手指與工件接觸而傳力機構則通過手指夾緊力來完成夾放工件的任務。 （ 2）驅(qū)動系統(tǒng)：機械手的驅(qū)動系統(tǒng)是驅(qū)動執(zhí)行運動的傳動裝置。該技術在我國近幾年來也有較快的 發(fā)展，并取得一定的成果，受到各工業(yè)企業(yè)的重視 。 目前，工業(yè)機械手廣泛應用于各種制造行業(yè)中，如電器制造行業(yè)、汽車制造行業(yè)、塑料加工行業(yè)、通用機械制造行業(yè)以及金屬加工行業(yè)等，都使用了工業(yè)機 械手。 3mm PLC 手腕運動參數(shù) : 回轉(zhuǎn) φ 行程范圍 0— 180186。為此設置了一個光電開關，以檢測“無工件”信號。按下復位按鈕，機械手在完成最后一個周期的工作后，返回原點自動停機。手指開閉范圍的要求與許多因素有關，如工件的形狀和尺寸，手指的形狀和尺寸，一般來說，如工作環(huán)境許可，開閉范圍大一些較好，如 圖 所示： 圖 機械手手部圖 1銷 2連接桿 3夾持板 （ 3）力求結構簡單，重量輕，體積小 手部處于腕部的最前端，工作時運動狀態(tài)多變，其結構，重量和體積直接影響整個機械手的結構，抓重，定位精度，運動速度等性能。一般來說，夾緊力必須克服工件重力所產(chǎn)生的靜載荷以及工件運動狀態(tài)變化所產(chǎn)生動的載荷，以使工件保持可靠的加緊狀態(tài)。機械手能否準確夾持工件，把工件送到指定位置，不僅取決于機械手的定位精度（由臂部和腕部等運動部件來決定），而且也與機械手夾持誤差大小有關，特別是在多品種的中、小批量生產(chǎn)中，為了適應工件尺寸在一定范圍內(nèi)的變化，一定要進行機械手的夾持誤差分析。的情況下，可采 用齒條活塞驅(qū)動腕部結構。 表 標準液壓缸 外徑系列（ JB106867） ［ 1］ 液壓缸外 徑 mm 40 50 63 80 90 100 110 125 140 150 160 180 200 20 鋼 P≤ 160MPa 50 60 76 95 108 121 133 168 146 180 194 219 245 45 鋼 P≤ 200MPa 50 60 76 95 108 121 133 168 146 180 194 219 245 由于實際回轉(zhuǎn)液壓缸所產(chǎn)生的驅(qū)動力矩必須大于總的阻力矩 總力矩M ， 即： 總力矩MrRpbM ??? 2 )(22 式中 總力矩M — 手腕回轉(zhuǎn)時的總的阻力矩 （ mN? ） ； P— 回轉(zhuǎn)液壓缸工作壓力 （ MPa ） ； R— 缸體內(nèi)孔半徑 （ mm） ； r— 輸出軸半徑 （ mm） ； b — 動片寬度 （ mm） ； 所以 M parRb MP )022 ( )(2 2222 ??? ???? 總力矩 ， 取 MpaP 1? 所以腕部回轉(zhuǎn)液壓缸主要參數(shù)為： 表 腕部回轉(zhuǎn)液壓缸主要參數(shù) 工作壓力 p 缸體內(nèi)徑 R 輸出軸半徑 r 回轉(zhuǎn)力矩 M 動片寬度 B 1MPa 110mm ?m 66mm 液壓缸蓋螺釘計算 工業(yè)機械手的設計 14 表 螺釘間距 t 與壓力 P 之間的關系 ［ 1］ t 為螺釘?shù)拈g距，間距跟工作壓力有關，每個螺釘在危險剖面上承受的拉力為： ??? Qss FFF QF 為工作載荷 ， ?QsF 為預緊力 液壓缸工作壓力為 MPaP 1? ,所以螺釘間距 t 小于 mm150 ,試選擇 8 個螺釘 mmR 3 ??????? ，所以選擇螺釘數(shù)目合適 8?Z 個 ,危險截面面積 22222 0 0 7 9 0 8 8 7 mrRS ?????? ?? NZSPF Q 6 ????? ）（ ~??? KKFF s 取 ?K 則 NKFF s 4 8 8 ????? 所