【正文】 42 圖 75 自動(dòng)程序 （ 4）機(jī)械手運(yùn)動(dòng)總的程序 如圖 76 上料液壓傳動(dòng)機(jī)械手設(shè)計(jì) 43 上料液壓傳動(dòng)機(jī)械手設(shè)計(jì) 44 上料液壓傳動(dòng)機(jī)械手設(shè)計(jì) 45 上料液壓傳動(dòng)機(jī)械手設(shè)計(jì) 46 上料液壓傳動(dòng)機(jī)械手設(shè)計(jì) 47 圖 76 機(jī)械手運(yùn)動(dòng)總程序 上料液壓傳動(dòng)機(jī)械手設(shè)計(jì) 48 結(jié)論和展望 通過此次畢業(yè)設(shè)計(jì)，使我了解了機(jī)械手的很多相關(guān)知識(shí)。在設(shè)計(jì)過程中，我經(jīng)常遇到各種各樣的問題，有的是知識(shí)方面的不足導(dǎo)致的，有的是設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)方面不足導(dǎo)致的。這對(duì)我以后的工作有很大的幫助 ,今后我會(huì)在工作中不斷的學(xué)習(xí) ,努力的提高自己的水平。 （ 3）自動(dòng) 工作方式 按下起動(dòng)按鈕，機(jī)械手從原點(diǎn)開始，按工序自動(dòng)反復(fù)連續(xù)工作，直到按下停止按鈕，機(jī)械手在完成最后一個(gè)周期的動(dòng)作后，返回原點(diǎn)自動(dòng)停機(jī) [24]。 機(jī)械手可編程序控制器控制方案 控制系統(tǒng)的工作原理及控制要 求 1．控制對(duì)象為圓柱坐標(biāo)液動(dòng)機(jī)械手。對(duì)簡(jiǎn)易編程器，則往往要經(jīng)過下一步的助記符程序轉(zhuǎn)換過程。此時(shí)將輸入信號(hào)從輸出狀態(tài)暫存器中取出，送到輸出鎖存電路，驅(qū)動(dòng)輸出繼上料液壓傳動(dòng)機(jī)械手設(shè)計(jì) 34 電器線圈，控制被控設(shè)備進(jìn)行各種相應(yīng)的動(dòng)作。 第二階段是處理輸入信號(hào)階段。具體的工作過程可分為四個(gè)階段。 圖 61 機(jī)械手 液壓 壓傳動(dòng)系統(tǒng)工作原理圖 上料液壓傳動(dòng)機(jī)械手設(shè)計(jì) 32 表 61 液動(dòng) 元件圖 各通行機(jī) 構(gòu)的調(diào)速，凡是能采用排 油 口節(jié)流方式的，都在電磁閥的排 油 口安裝節(jié)流阻尼螺釘進(jìn)行調(diào)節(jié)，這種方法的特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單效果好。 由于結(jié)構(gòu)需要，該 液壓 缸用法蘭式安裝連接。該結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于加工，易于裝卸。若 液壓 缸動(dòng)態(tài)參數(shù)要求一般，且工作頻率低，基本是勻速運(yùn)動(dòng)，其載荷率可取 ~?? 。 上料液壓傳動(dòng)機(jī)械手設(shè)計(jì) 25 考慮到手抓和手部回轉(zhuǎn)液壓缸的重量為 8kg，而夾取的物料重量為 6kg,所以估算總重量為 14kg. 根據(jù)力矩的平衡： F螺 300=(600170) (8+6) （ ） F螺 =196N 而： ? ?14 QFd ??? （ ） 螺釘材料選擇 Q235，則 ? ? 240?? ?? 200MPa?（ ? ） （ ） 代入求得螺釘?shù)闹睆酱笥诨虻扔? 即為 而圖中的螺釘選用了 M8的螺釘，所以不會(huì)發(fā)生由于手腕伸出到極限位置時(shí)，整個(gè)手部會(huì)發(fā)生傾覆的現(xiàn)象 . 導(dǎo)向裝置 液壓 壓驅(qū)動(dòng)的機(jī)械手臂在進(jìn)行伸縮運(yùn)動(dòng)時(shí)，為了防止手臂繞軸線轉(zhuǎn)動(dòng)，以保證手指的正確方向，并使活塞桿不受較大的彎曲力矩作用，以增加手臂的剛性，在設(shè)計(jì)手臂結(jié)構(gòu)時(shí)，采用導(dǎo)向裝置。 3． 手部活塞桿行程長(zhǎng) l 確定 按設(shè)計(jì)要求， X軸小臂伸縮距離為 15cm，即 150mm。 （ 4）位置精度高。 臂部運(yùn)動(dòng)的目的：把手部送到空間運(yùn)動(dòng)范圍內(nèi)任意一點(diǎn)。sQ Q QF F F??=2020+3000=5000N 螺釘材料選擇 Q235， ? ? 240 1601 .5s M P an?? ? ? ?則（ ? ） （ ） 螺釘?shù)闹睆? ? ?04 QFd ???? （ ） ? ? 04 QFd ???? = 64 1 .3 5 0 0 0 0 .0 0 7 1 93 .1 4 1 6 0 1 0 m?? ??? 螺釘?shù)闹睆竭x擇 d=8mm （ 1） 動(dòng)片和輸出軸間的連接螺釘 動(dòng)片和輸出軸之間的連接結(jié)構(gòu)見上圖。 腕部的驅(qū)動(dòng)力矩計(jì)算 （ 1） 腕部的驅(qū)動(dòng)力矩需要的力矩 M慣 。 (3) 具有兩個(gè)自由度的回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)的腕部結(jié)構(gòu)。 （ 2）結(jié)構(gòu)考慮，合理布局 腕部作為機(jī)械手的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，又承擔(dān)連接和支撐作用，除保證力和運(yùn)動(dòng)的要求外，要有足夠的強(qiáng)度、剛度外，還應(yīng)綜合考慮，合理布局，解決好腕部與臂部和手部的連接。 結(jié)論 本設(shè)計(jì)彈簧 ??，因此彈簧穩(wěn)定性合適。多數(shù)情況下不應(yīng)使用滿行程，以免活塞與缸蓋相碰撞，尤其用于夾緊等機(jī)構(gòu)。 由分析可知，當(dāng)驅(qū)動(dòng)力 PF 一定時(shí)， ? 角增大，則夾緊力 NF 也隨之增大，但? 角過大會(huì)導(dǎo)致拉桿行程過大，以及手部結(jié)構(gòu)增大，因此最好 ? = 030 ~ 040 。 回轉(zhuǎn)型夾持器結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單，但當(dāng)所夾持的工件直徑有變化時(shí)，將引起工件的軸心偏移。 5） .控制方面的不合理，應(yīng)對(duì)措施：要畫出 T形圖、方框圖，然后再進(jìn)行合理的編程。 機(jī)械原理、理論力學(xué)、材料力學(xué)、機(jī)械設(shè)計(jì)、液壓傳動(dòng)和 PLC控制等。 觸覺功能即是在機(jī)械手上安裝有觸覺反饋控制裝置。 在國(guó)外機(jī)械制造業(yè)中工業(yè)機(jī)械手應(yīng)用較多，發(fā)展較快。 (4)機(jī)器人中的傳感器作用日益重要，除采用傳統(tǒng)的位置、速度、加速度等上料液壓傳動(dòng)機(jī)械手設(shè)計(jì) 7 傳感器外，裝配、焊接機(jī)器人還應(yīng)用了視覺、力覺等傳感器，而遙控機(jī)器人則采用視覺、聲覺、力覺、觸覺等多傳感器的融合技術(shù)來(lái)進(jìn)行環(huán)境建模及決策控制多傳感器融合配置技術(shù)在產(chǎn)品化系統(tǒng)中已有成熟應(yīng) 用。一般專用機(jī)械手有 2～ 3個(gè)自由度。它可代替人的繁重勞動(dòng)以實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)的機(jī)械化和自動(dòng)化，能在有害環(huán)境下操作以保護(hù)人身安全，因而廣泛應(yīng)用于機(jī)械制造 、冶金、電子、輕工和原子能等部門。 關(guān)鍵詞： 機(jī)械手 ，液壓缸， 可編程序控制器 上料液壓傳動(dòng)機(jī)械手設(shè)計(jì) 4 Abstract In mechanical manufacturing industry, manipulator has been applied extensively so that the labor condition of worker has been greatly improved , labor productivity raised notably, the step of industrial production mechanization and automation realized rapidly. This article through to manipulator39。對(duì)本研究提供過幫助和做出過貢獻(xiàn)的個(gè)人或集體，均已在文中作了明確的說(shuō)明并表示了謝意。 本 文 通過對(duì)機(jī)械手的組成和分類，及國(guó)內(nèi)外的發(fā)展?fàn)顩r的了解， 對(duì)本課題任務(wù)進(jìn)行了總體方案設(shè)計(jì)。 and design of the overall structure of the mechanical hand to realize the mechanical hand stretching, lifting, turning two of four degrees of freedom, and the opening and closing gripper. Driven approach to achieve by the hydraulic cylinder and lift arm stretching, arm rotation and wrist rotation. The paper illustrates that the control of the upper and lower material by means of the PLC and also includes the hardware design of the electric control system, the control software structure and the design of the manual and automatic control program. Key words: manipulator, Hydraulic cylinder, PLC 上料液壓傳動(dòng)機(jī)械手設(shè)計(jì) 5 目 錄 4 概述 4 5 6 7 7 7 10 11 14 14 14 14 19 19 19 23 24 24 24 27 27 27 29 動(dòng)工作原理圖 29 PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 31