【正文】 為了設(shè)計出合理的運動機構(gòu)，就要綜合考慮，分析。對于桿長 L 大于直徑 d 的 15 倍以上，按拉、壓強度計算： ()??24Fd????設(shè)計中活塞桿取材料為碳剛，故 ，活塞直徑 d=20mm,L=1360mm,現(xiàn)?102Mpa?:在進(jìn)行校核。 ——當(dāng)量摩擦系數(shù)，其值與導(dǎo)向支撐的截面有關(guān)。 ()FF??回摩 密 慣 手臂摩擦力的分析與計算分析：摩擦力的計算 不同的配置和不同的導(dǎo)向截面形狀，其摩擦阻力是不同的，要根據(jù)具體情況進(jìn)行估算。（2） 手臂的典型運動形式有：直線運動，如手臂的伸縮，升降和橫向移動；回轉(zhuǎn)運動，如手臂的左右擺動，上下擺動；符合運動，如直線運動和回轉(zhuǎn)運動組合，兩直線運動的雙層液壓缸空心結(jié)構(gòu)。（2） 減少臂部運動件的輪廓尺寸。（2） 提高支撐剛度和合理選擇支撐點的距離。手臂運動應(yīng)該包括 3 個運動：伸縮、回轉(zhuǎn)和升降。sQF??螺釘材料選擇 Q235， （ ）????則 ?:螺釘?shù)闹睆? （）?????????螺釘?shù)闹睆竭x擇 d=16mm. 動片和輸出軸間的連接螺釘（1） 動片和輸出軸間的連接螺釘動片和輸出軸之間的連接結(jié)構(gòu)見上圖。31 / 72 腕部設(shè)計考慮的參數(shù) 夾取工件重量 30Kg ，回轉(zhuǎn) ?；剞D(zhuǎn)角由動片和靜片之間允許回轉(zhuǎn)的角度來決定（一般小于 ） 。 本章小結(jié)通過本章的設(shè)計計算，先對滑槽杠桿式的手部結(jié)構(gòu)進(jìn)行力學(xué)分析，然后分別對滑槽杠桿式手部結(jié)構(gòu)的夾緊力、夾緊用的彈簧、驅(qū)動力進(jìn)行計算，在滿足基本要求后，對手部的夾持精度進(jìn)行分析計算。??（） ??39。機械手能否準(zhǔn)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） ，而且也于機械手夾持誤差大小有關(guān)。 手指對工件的夾緊力可按公式計算： 123NFKG?（）式中 ——安全系數(shù)，通常 ～；1K ——工作情況系數(shù)，主要考慮慣性力的影響。 α αα α αα(a) (b)圖 斜楔杠桿式手部結(jié)構(gòu)、受力分析1——手指 2——銷軸 3——杠桿在杠桿 3 的作用下，銷軸 2 向上的拉力為 F，并通過銷軸中心 O 點，兩手指 1 的對銷軸的反作用力為 F1和 F2， 其力的方向垂直于中心線 和 并指向 點，交 和 的延1o2oF2長線于 A 及 B。吸附式常用抓取工件表面平整、面積較大的板狀物體 ,不適合用于本方案。（2） 手指應(yīng)具有一定的張開范圍，手指應(yīng)該具有足夠的開閉角度（手指從張開到閉合繞支點所轉(zhuǎn)過的角度） ，以便于抓取工件。 機械手的技術(shù)參數(shù)列表 用途：搬運:用于車間搬運 設(shè)計技術(shù)參數(shù):抓重:5Kg (夾持式手部)自由度數(shù):4個自由度21 / 72座標(biāo)型式:圓柱座標(biāo)最大工作半徑:1600mm手臂最大中心高:1248mm手臂運動參數(shù)伸縮行程：1500mm伸縮速度：750mm/s升降行程：800mm升降速度：250mm/s回轉(zhuǎn)范圍: 0186。液壓機構(gòu)驅(qū)動機械手的缺點:(1)液壓系統(tǒng)中的漏油等因素，影響運動的平穩(wěn)性和正確性，使得液壓傳動不能保證嚴(yán)格的傳動比。液壓泵和液壓馬達(dá)單位功率的重量指標(biāo)，目前是發(fā)電機和電動機的十分之一，液壓泵和液壓馬達(dá)可小至 (牛/瓦),發(fā)電機和電動機則約為。 （4）機身，采用一個直線缸和一個08回轉(zhuǎn)缸來實現(xiàn)手臂升降和回轉(zhuǎn)。 ( 3)球坐標(biāo) (極坐標(biāo))型機械手。 本章小結(jié)本章簡要的介紹了機械手的基本概念。所謂“智能”是包括：識別、學(xué)習(xí)、記憶、分析判斷的功能。為了適應(yīng)應(yīng)用領(lǐng)域分門別類的要求，可將機械手的機構(gòu)設(shè)計成可以組合的型式。因熱加工作業(yè)的物件重、形狀復(fù)雜、環(huán)境溫度高等，給機械手的設(shè)計、制造帶來不少困難，這就需要解決技術(shù)上的難點，使機械手更17 / 72好地為熱加工作業(yè)服務(wù)。（4）關(guān)節(jié)式：其機械手的運動類似人的手臂可作幾個方向的轉(zhuǎn)動，它由大小兩臂和立柱等組成，大小兩臂之間的聯(lián)動為肘關(guān)節(jié)，大臂與立柱之間的聯(lián)接為肩關(guān)節(jié)，各關(guān)節(jié)均由鉸鏈構(gòu)成以實現(xiàn)轉(zhuǎn)動，手臂的運動系由三個回轉(zhuǎn)運動所組成，即大臂的俯仰、小臂俯仰和大臂的回轉(zhuǎn)。（2）圓柱座標(biāo)式：其手臂的運動系由兩個直線運動和一個回轉(zhuǎn)所組成，即沿直角座標(biāo)系的X軸的伸縮、沿Z軸的升降和繞Z軸的回轉(zhuǎn)。工業(yè)機械手的自由度數(shù)越多。因為，組成運動副的各構(gòu)件的運動是受到約束的，不能任意運動，必須按照人們預(yù)定的規(guī)律而運動。因此迫切需要解決產(chǎn)業(yè)化前期的關(guān)鍵技術(shù)，對產(chǎn)品進(jìn)行全面規(guī)劃，搞好系列化、通用化、模塊化設(shè)計，機器人在“863”計劃的支持下，也取得了不少成果。美國發(fā)射到火星上的“索杰納”機器人就是這種系統(tǒng)成功應(yīng)用的最著名實例。(2)機械結(jié)構(gòu)向模塊化、可重構(gòu)化發(fā)展。其中直線電機機械手的運動速度快和行程長，維護(hù)和使用方便。 2．氣壓傳動機械手 是以壓縮空氣的壓力來驅(qū)動執(zhí)行機構(gòu)運動的機械手。前者一般附屬于工作機器設(shè)備，動作程序固定，驅(qū)動系統(tǒng)和控制系統(tǒng)可以獨立，亦可附屬于工作機器設(shè)備。根據(jù)動力源的不同 , 工業(yè)機械手的驅(qū)動機構(gòu)大致可分為液壓、氣動、電動和機械驅(qū)動等四類。臂部運動的目的：把手部送到空間運動范圍內(nèi)任意一點。（2） 腕部 是連接手部和臂部的部件，并可用來調(diào)節(jié)被抓物體的方位，以擴大機械手的動作范圍，并使機械手變的更靈巧，適應(yīng)性更強。 傳力機構(gòu)形式教多，常用的有：滑槽杠桿式、連桿杠桿式、斜槭杠桿式、齒輪齒條式、絲杠螺母式、彈簧式和重力式等。由于抓取物件的形狀不同，手部有夾持式和吸附式等型式。目前機械手在沖床上應(yīng)用有兩個方面：一是 160t 以上的沖床用機械手的較多。下面具體說明機械手在工業(yè)方面的應(yīng)用。機械手可以完成許多工作，如搬物、裝配、切割、噴染等等，應(yīng)用非常廣泛 。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。其中固定程序和可變程序約占一半，達(dá) 222 億日元，是 1978 年的二倍。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。1978 年美國 Unimate 公司和斯坦福大學(xué)、麻省理工學(xué)院聯(lián)合研制一種 UnimateVic10 / 72arm 型工業(yè)機械手，裝有小型電子計算機進(jìn)行控制，用于裝配作業(yè)，定位誤差可小于177。1962 年，美國機械鑄造公司在上述方案的基礎(chǔ)之上又試制成一臺數(shù)控示教再現(xiàn)型機械手。尤其是在高溫、高壓、粉塵、噪音以及帶有放射性和污染的場合，應(yīng)用的更為廣泛。工業(yè)機械手是近代自動控制領(lǐng)域中出現(xiàn)的一項新技術(shù)，并已成為現(xiàn)代機械制造生產(chǎn)系統(tǒng)中的一個重要組成部分，這種新技術(shù)發(fā)展很快，逐漸成為一門新興的學(xué)科——機械手工程。專用機床是大批量生產(chǎn)自動化的有效的辦法；控制機床、數(shù)控機床、加工中心等自動化機械是有效地解決多品種小批量生產(chǎn)自動化的重要辦法。(論文)的內(nèi)容和要求(包括技術(shù)要求、圖表要求以及工作要求等)：設(shè)計一搬運機械手，滿足下列技術(shù)要求，繪制各主要零件圖和裝配圖，并采用 S7200 PLC 進(jìn)行控制。[8] 定位方式：行程開關(guān)或可調(diào)機械擋塊等[9] 定位精度： m1?[10] 驅(qū)動方式：液壓驅(qū)動[11] 控制方式：點位程序控制（采用 PLC）：[1] 撰寫設(shè)計說明書；[2] 裝配圖、各主要零件圖（一套） ；[3] PLC 接線圖以及其它相關(guān)設(shè)備的電氣圖。 controlled machine tools. However, in addition to cutting its own, there are a lot of loading and unloading, transportation, assembly, and other operations to be further mechanized. According to the data, PLC robot was designed to achieve a product, it has been the development and application development, the most typical of this development are the producers of health products used in industry, in order to achieve the muchneeded health inspection in a short period of time, a large number of sample data, but in the field of health as a result of the use of robot goods in a single samplecolor reagent method, using filters and structural design, resulting in expensive reagents, restrictions The product market. With the advances in technology, the robot has actually broken the design of a single reagent, and heating the filter constraints. Keyword: robot PLC modern industrial 6 / 72目錄摘 要 ?????????????????????????????????? 4ABSTRACT????????????????????????????????? 5目錄 ??????????????????????????????????? 61 緒論 ????????????????????????????????? 8 前言 ???????????????????????????????? 8 工業(yè)機械手在生產(chǎn)中的應(yīng)用 ?????????????????????? 10 建造旋轉(zhuǎn)零件（轉(zhuǎn)軸、盤類、環(huán)類）自動線 ??????????? 11 在實現(xiàn)單機自動化方面 ???????????????????? 11 鑄、鍛、焊熱處理等熱加工方面 ???????????????? 11 機械手的組成 ??????????????????????????? 11 執(zhí)行機構(gòu) ?????????????????????????? 11 驅(qū)動機構(gòu) ?????????????????????????? 13 控制系統(tǒng)及其分類 ?????????????????????? 13 工業(yè)機械手的分類 ?????????????????????????? 13 工業(yè)機械手的發(fā)展趨勢 ???????????????????????? 14 工業(yè)機械手的自由度和座標(biāo)型式 ???????????????????? 15 工業(yè)機械手的展望 ?????????????????????????? 16 本文主要研究內(nèi)容 ?????????????????????????? 17 本章小結(jié) ????????????????????????????? 182 機械手的總體設(shè)計方案 ?????????????????????? 19 機械手基本形式的選擇 ??????????????????????? 19 機械手的主要部件及運動 ??????????????????????? 19 驅(qū)動機構(gòu)的選擇 ??????????????????????????? 20 機械手的技術(shù)參數(shù)列表 ??????????????????????? 20 本章小結(jié) ????????????????????????????? 213 機械手手部的設(shè)計計算 ?????????????????????? 22 手部設(shè)計基本要求 ????????????????????????? 22 典型的手部結(jié)構(gòu) ?????????????????????????? 22 機械手手抓的設(shè)計計算 ???????????????????????? 22 選擇手抓的類型及夾緊裝置 ??????????????????? 22 夾緊力及驅(qū)動力的計算 ???????????????????? 24 手抓夾持范圍計算 ?????????????????????? 25 機械手手抓夾持精度的分析計算 ??????????????????? 26 彈簧的設(shè)計計算 ??????????????????????????? 277 / 72 本章小結(jié) ????????????????????????????? 294 腕部的設(shè)計計算 ?????????????????????????? 30 腕部設(shè)計的基本要求 ???????????????????????? 30 腕部的結(jié)構(gòu)以及選擇 ???????????????????????? 30 典型的腕部結(jié)構(gòu) ???????????????????????? 30 腕部的設(shè)計計算 ?????????????????????????? 30 腕部結(jié)構(gòu)和驅(qū)動機構(gòu)的選擇 ?????????????????? 30 腕部設(shè)計考慮的參數(shù) ????????????????????? 31 腕部驅(qū)動力的計算 ??????????????????