【正文】 器三大件組成，可以是分離式，也可以是三聯(lián)組裝式的，多數(shù)情況下用三聯(lián)組裝式結(jié)構(gòu)。氣缸的結(jié)構(gòu)形式以及與機械手機構(gòu)的連接方式（如法蘭連接，尾部鉸接，前端或中間鉸接，氣缸桿的螺紋連接或鉸接等）由設(shè)計機械手時根據(jù)結(jié)構(gòu)要求而定。因此對機械手一個單自由度而言，停點數(shù)目最多69個。除了真正的沖擊力外，緩沖還有抽象的意義。操作節(jié)拍對機械手速度提出了要求，設(shè)計速度過低限制了它的使用范圍。在這種情況下宜采用自動傳送裝置為好。圖31 機械手手部結(jié)構(gòu)簡圖夾持式是最常見的一種，其中常用的有兩指式、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(jìn)型)，其中以二支點回轉(zhuǎn)型為基本型式。對于移動型手指只有開閉幅度的要求。3,缸筒壁厚的設(shè)計缸筒直接承受壓縮空氣壓力，必須有一定厚度。彈簧平衡機構(gòu)，機構(gòu)簡單、造價低、工作可靠、平衡效果好、易維修，因此應(yīng)用廣泛。他的氣源是空氣壓縮機（）通過快換街頭進(jìn)入儲氣罐，經(jīng)分水過濾器、調(diào)壓閥、油霧器，進(jìn)入各并聯(lián)氣路上的電磁閥，移控制氣缸和手部動作。頻繁使用了氣缸、二位五通換向闊等元件。阻力損失和泄漏較小，不會污染環(huán)境。同時，我也要感謝大學(xué)四年所有教過和沒有教過但給我很多幫助的老師，是他們的教導(dǎo)讓我能在這里學(xué)到很多的專業(yè)知識，給我以后工作和學(xué)習(xí)打下了堅實的基礎(chǔ)，是他們的諄諄教誨使我明白了更多為人處事的道理，給我今后的人生足跡烙下更深的印跡，在此我衷心地感謝所有幫助過我的老師。在畢業(yè)設(shè)計過程中，我的指導(dǎo)老師XXX老師給予很多專業(yè)方面的幫助。采用氣壓傳動，動作迅速，反應(yīng)靈敏，能實現(xiàn)過載保護(hù)，便于自動控制。、行程、。 尺寸設(shè)計氣缸運行長度設(shè)計為=150mm,氣缸內(nèi)徑為=110mm,半徑R=55mm,氣缸運行速度，加速度時間=,壓強p=,則驅(qū)動力 尺寸校核1．測定手腕質(zhì)量為80kg,則重力 3， 設(shè)計加速度，則慣性力 4. 考慮活塞等的摩擦力，設(shè)定一摩擦系數(shù)， 總受力 所以設(shè)計尺寸符合實際使用要求。 平衡裝置通常，機械手所采用的平衡機構(gòu)主要有以下幾種： 這種平衡裝置結(jié)構(gòu)簡單，平衡效果好，易于調(diào)整，工作可靠，但增加了機械手手臂的慣量與關(guān)節(jié)軸的載荷。氣缸的直徑本氣缸屬于單向作用氣缸。(二)手指間應(yīng)具有一定的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。驅(qū)動方式氣壓傳動控制方式繼電器程第三章 手部結(jié)構(gòu)設(shè)計夾持式手部結(jié)構(gòu)由手指(或手爪)和傳力機構(gòu)所組成。大部分機械手設(shè)計成相當(dāng)于人工坐著或站著且略有走動操作的空間。借液壓阻尼作用對在作慣性滑行的車皮進(jìn)行緩沖減速至停止。再啟動時，事先打開鎖緊機構(gòu)。如果氣缸以1m/s的速度計算，電磁氣閥以較大關(guān)閉時間70ms計，那么氣缸活塞兩個停點的距離約為70mm，兩個停點的步長應(yīng)大于這個數(shù)值。除個別用單動式氣缸外（如手爪機構(gòu)上用的），多數(shù)采用雙動氣缸。氣源部分包括空氣壓縮機，儲氣罐，氣水分離器，調(diào)壓器，過濾器等。由于氣動機械手具有氣源使用方便、不污染環(huán)境、動作靈活迅速、工作安全可靠、操作維修簡便以及適宜在惡劣環(huán)境下工作等特點，因此它在沖壓加工、注塑及壓鑄等有毒或高溫條件下作業(yè)，機床上、下料，儀表及輕工行業(yè)中、小型零件的輸送和自動裝配等作業(yè)，食品包裝及運輸，電子產(chǎn)品輸送、自動插接，彈藥生產(chǎn)自動化等方面獲得大量應(yīng)用?？蓪崿F(xiàn)緩沖。 工作介質(zhì)是取之不盡的空氣、空氣本身不花錢。一般情況下： （包括上下料）使用的有限點位控制的程序控制機械手，重負(fù)荷的選擇液壓驅(qū)動系統(tǒng)，中等負(fù)荷的可選電機驅(qū)動系統(tǒng)，輕負(fù)荷的可選氣動驅(qū)動系統(tǒng)。但是因難于實現(xiàn)伺服控制，多用于程序控制的機械手中，如在上、下料和沖壓機械手中應(yīng)用較多。圖24 機械手手抓部分將結(jié)構(gòu)圖 機械手的驅(qū)動方案設(shè)計工業(yè)機械手的驅(qū)動系統(tǒng)，按動力源分為液壓、氣動和電動三大類。因為氣壓系統(tǒng)能提供很大的驅(qū)動力，因此在驅(qū)動力和結(jié)構(gòu)的強度都是比較容易實現(xiàn)的，關(guān)鍵是機械手運動的穩(wěn)定性和剛度的滿足。結(jié)合具體的工作情況，本設(shè)計采用連桿杠桿式的手爪。碳纖維復(fù)合材料抗拉強度高，抗振性好，比重?。ㄆ浔戎叵喈?dāng)于鋼的1/4，相當(dāng)于鋁合金的2/3），但是，其價格昂貴，且在性能穩(wěn)定性及制造復(fù)雜形狀工件的工藝上尚存在問題，故還未能在生產(chǎn)實際中推廣應(yīng)用。 機械手的手臂結(jié)構(gòu)方案設(shè)計機械手手臂的作用，是在一定的載荷和一定的速度下，實現(xiàn)在機械手所要求的工作空間內(nèi)的運動。，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。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。 當(dāng)活塞向前運動時，滑槽通過銷子推動手爪合并，產(chǎn)生夾緊動作和夾緊力，當(dāng)活塞向后運動時，手爪松開。關(guān)節(jié)型機械手動作靈活，結(jié)構(gòu)緊湊，占地面積小。 圓柱坐標(biāo)機械手的空間運動是用一個回轉(zhuǎn)運動及兩個直線運動來實現(xiàn)的。 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。工業(yè)需要的時候還可以用氣流負(fù)壓式吸盤來吸取板料工件。(5)工作環(huán)境適應(yīng)性好。且使用維護(hù)需要較高技術(shù)水平。其中最為突出的是水下機器人，6000m水下無纜機器人的成果居世界領(lǐng)先水平，還開發(fā)出直接遙控機器人、雙臂協(xié)調(diào)控制機器人、爬壁機器人、管道機器人等機種:在機器人視覺、力覺、觸覺、聲覺等基礎(chǔ)技術(shù)的開發(fā)應(yīng)用上開展了不少工作，有了一定的發(fā)展基礎(chǔ)。(7)機器人化機械開始興起。國外已有模塊化裝配機器人產(chǎn)品問市。(三)按控制方式分點位控制它的運動為空間點到點之間的移動，只能控制運動過程中幾個點的位置，不能控制其運動軌跡。但是，由于空氣具有可壓縮的特性，工作速度的穩(wěn)定性較差，沖擊大，而且氣源壓力較低，抓重一般在30公斤以下，在同樣抓重條件下它比液壓機械手的結(jié)構(gòu)大，所以適用于高速、輕載、高溫和粉塵大的環(huán)境中進(jìn)行工作。通用機械手的工作范圍大、定位精度高、通用性強，適用于不斷變換生產(chǎn)品種的中小批量自動化的生產(chǎn)。目前工業(yè)機械手的控制系統(tǒng)一般由程序控制系統(tǒng)和電氣定位(或機械擋塊定位)系統(tǒng)組成。驅(qū)動滾輪運動則應(yīng)另外增設(shè)機械傳動裝置。而傳力機構(gòu)則通過手指產(chǎn)生夾緊力來完成夾放物件的任務(wù)。由于與物件接觸的形式不同，可分為夾持式和吸附式手在本課題中我們采用夾持式手部結(jié)構(gòu)。綜上所述，有效的應(yīng)用機械手，是發(fā)展機械工業(yè)的必然趨勢。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，機械手也越來越多的地被應(yīng)用。目前，機械手已發(fā)展成為柔性制造系統(tǒng)FMS和柔性制造單元FMC中一個重要組成部分。尤其在高溫、高壓、低溫、低壓、粉塵、易爆、有毒氣體和放射性等惡劣的環(huán)境中，它代替人進(jìn)行正常的工作，意義更為重大。關(guān)鍵詞： 機械手，氣動，繼電器程序控制器ABSTRACTAt first, the paper introduces the conception of the industrial robot and the eler. dray information of the development briefly . What’s more, the paper accounts for the background and the primary mission of the topic. The paper introduces the function, posing and classification of the manipulator , tells out the freedegree and the form of coordinate . At the same time, the paper gives out the primary specification parameter of this manipulator, The paper designs the structure of the hand and the equipment of the drive of the manipulator , This paper designs the structure of the wrist , putes the needed moment of the drive when the wrist wheels and the moment of the drive of the pump.The paper designs the structure of the arm. The paper designs the system of air pressure drive and draws the work principle chart , the manipulator uses to control . The paper institutes two control schemes of PLC according to the work flow of the manipulator . The paper draws out the work time sequence chart and the trapezia chart . KEY WORDS : manipulator , pump , air pressure drive .I目錄摘要 IABSTRACT II第一章 緒 論 1 工業(yè)機械手 1 1 1 2 機械手的組成和分類 3 3 機械手的分類 6 國內(nèi)外發(fā)展?fàn)顩r 7 課題的提出及主要任務(wù) 9 9 10第二章 機械手的設(shè)計方案 11 11 機械手的手部結(jié)構(gòu)方案設(shè)計 13 機械手的手腕結(jié)構(gòu)方案設(shè)計 13 機械手的手臂結(jié)構(gòu)方案設(shè)計 14 機械手的驅(qū)動方案設(shè)計 16 17 17 機械手的緩沖方案設(shè)計 19 機械手的主要參數(shù) 20 機械手的技術(shù)參數(shù)列表 20第三章 手部結(jié)構(gòu)設(shè)計 22 22 22 23 23第四章 手臂伸縮，升降，橫移的尺寸設(shè)計與校核 28 28 手臂伸縮氣缸的尺寸設(shè)計 28 尺寸校核 28 29 平衡裝置 29 手臂升降氣缸的尺寸設(shè)計與校核 30 尺寸設(shè)計 30