【正文】 夾持誤差大小有關(guān)。為了避免這種現(xiàn)象壓縮彈簧的長細比，本設(shè)計彈簧是2端自由，根據(jù)下列選取： 當(dāng)兩端固定時，,當(dāng)一端固定；一端自由時，；當(dāng)兩端自由轉(zhuǎn)動時。因此，在腕部設(shè)計時，必須力求結(jié)構(gòu)緊湊，重量輕。這種結(jié)構(gòu)外形尺寸較大，一般適用于懸掛式臂部。夾取棒料直徑100mm，長度1000mm，重量60Kg，當(dāng)手部回轉(zhuǎn)時，計算 力矩：（1） 手抓、手抓驅(qū)動液壓缸及回轉(zhuǎn)液壓缸轉(zhuǎn)動件等效為一個圓柱體，高為220mm，直徑120mm，其重力估算G= （2） 擦力矩。它的作用是支撐腕部和手部（包括工件或工具），并帶動它們作空間運動。 臂部設(shè)計的基本要求一、 臂部應(yīng)承載能力大、剛度好、自重輕（1） 根據(jù)受力情況，合理選擇截面形狀和輪廓尺寸。減少慣量具體有3個途徑：（1） 減少手臂運動件的重量，采用鋁合金材料。（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)。 () 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)具體情況進行估算。經(jīng)過以上分析計算最后計算出液壓缸的驅(qū)動力： 液壓缸工作壓力和結(jié)構(gòu)的確定經(jīng)過上面的計算，確定了液壓缸的驅(qū)動力F=6210N，=2MPa（1） 確定液壓缸的結(jié)構(gòu)尺寸：液壓缸內(nèi)徑的計算， 雙作用液壓缸示意圖當(dāng)油進入無桿腔，當(dāng)油進入有桿腔中， 液壓缸的有效面積：故有 （無桿腔） () （有桿腔） ()F=6210N，=，選擇機械效率將有關(guān)數(shù)據(jù)代入： 根據(jù)表41（JB82666），選擇標準液壓缸內(nèi)徑系列，選擇D=65mm.（2） 液壓缸外徑的設(shè)計根據(jù)裝配等因素，考慮到液壓缸的臂厚在7mm，所以該液壓缸的外徑為79mm.（3） 活塞桿的計算校核活塞桿的尺寸要滿足活塞（或液壓缸）運動的要求和強度要求。為了設(shè)計出合理的運動機構(gòu)，就要綜合考慮，分析。（3） 活塞缸和齒條齒輪機構(gòu)?；ㄦI軸與與升降缸的下端蓋用鍵來固定，下短蓋與連接地面的的底座固定?！直刍剞D(zhuǎn)部件（包括工件）對回轉(zhuǎn)軸線的轉(zhuǎn)動慣量（）。經(jīng)過以上的計算，需要螺釘來連接，內(nèi)徑為150mm，外徑為230mm，輸出軸徑為50mm 回轉(zhuǎn)缸的截面圖（4） 動片和輸出軸間的連接螺釘。（1）的計算設(shè)定速度為V=4。7 液壓驅(qū)動系統(tǒng)設(shè)計(1)在同等的體積下，液壓裝置能比電氣裝置產(chǎn)生出更大的動力，因為液壓系統(tǒng)中的壓力可以比電樞磁場中的磁力大出30一40倍。當(dāng)液壓控制和電氣控制或氣動控制結(jié)合在一起使用時，能實現(xiàn)復(fù)雜的順序動作和遠程控制。冷卻器可為風(fēng)冷式，也可為水冷式，根據(jù)散熱需要而定。當(dāng)生產(chǎn)流程需要改變時，可以現(xiàn)場改變程序，使用方便、靈活。其中它有TONR和TON，TOF兩類定時器。它支持中文環(huán)境，具體設(shè)置方法如下：在TOOLS中選擇OPTIONS選項卡，選GENERAL，在LANGUAGE選項中選擇CHINERE確認后退出再進即可。參考文獻 劉明保 ，, 李超，2003 陸祥生 ，, ：北京理工大學(xué)出版社,1992 , , ,2001，4 ,1999，4 金茂青，曲忠萍，,2001，2 （機械手）,1999，5 ，2004. 張軍， ,：21 濮良貴，：高等教育出版社, 王國強. 虛擬樣機技術(shù)及其在ADAM S 上的實踐[M ]. 西安: 西北工業(yè)大學(xué)出版社, 2002. 王成，2004，6 ： ClavelR .Delta,a fast robot wth parallel geometry. TheInt.Symposium on in dustrial robots( ISIR),Sydney,Australia,1988,91100. John ,Introduction to Robotics Mechanics and Control,Second Edition,AddisonWesley,Reading,MA,1989. Durstewitz,M 。所設(shè)計的裝卸料機械手具有5個自由度（手臂的升降、伸縮、回轉(zhuǎn)，手腕回轉(zhuǎn)，手爪夾持），采用圓柱坐標式。它有3個數(shù)據(jù)輸入端口：S_BIT為組成移位寄存器的最低位：N為移位寄存器的長度。（4）體積小、結(jié)構(gòu)緊湊，安裝、維修方便 PLC體積小，重量輕，便于安裝。而且PLC的環(huán)境適應(yīng)性也很強，它能在工業(yè)環(huán)境下可靠地工作。 本機械手液壓系統(tǒng)設(shè)計采用意向節(jié)流調(diào)速回路，通過定量泵供油，溢流閥定壓，經(jīng)粗，精兩級過濾器過濾，蓄能器蓄能及穩(wěn)壓，通向中間封閉式的三位四通電磁換向閥，經(jīng)單向節(jié)流閥回油節(jié)流，可調(diào)節(jié)液壓缸的速度。由于重量輕、慣性小、反應(yīng)快，液壓裝置易于實現(xiàn)快速啟動、制動和頻繁的換向。作為固定支撐的軸承，應(yīng)能承受雙向軸向載荷，故內(nèi)外圈在軸向全要固定。 機身升降機構(gòu)的計算 手臂偏重力矩的計算圖 手臂各部件重心位置圖（1） 零件重量、等。經(jīng)過以上的計算=（2） 回轉(zhuǎn)缸尺寸的初步確定 設(shè)計回轉(zhuǎn)缸的靜片和動片寬b=60mm，選擇液壓缸的工作壓強為8Mpa。驅(qū)動機構(gòu)是液壓驅(qū)動，回轉(zhuǎn)缸通過兩個油孔，一個進油孔，一個排油孔，分別通向回轉(zhuǎn)葉片的兩側(cè)來實現(xiàn)葉片回轉(zhuǎn)。如上圖所示，回轉(zhuǎn)機構(gòu)置于升降缸之上的機身結(jié)構(gòu)。其缺點是回轉(zhuǎn)運動傳動路線長，花鍵軸的變形對回轉(zhuǎn)精度的影響較大。一般實現(xiàn)手臂的回轉(zhuǎn)和升降運動，這些運動的傳動機構(gòu)都安在機身上，或者直接構(gòu)成機身的軀干與底座相連。 a——導(dǎo)向支撐的長度（m）。 手臂直線運動的驅(qū)動力計算先進行粗略的估算，或類比同類結(jié)構(gòu)，根據(jù)運動參數(shù)初步確定有關(guān)機構(gòu)的主要尺寸，再進行校核計算，修正設(shè)計。三、手臂動作應(yīng)該靈活為減少手臂運動之間的摩擦阻力，盡可能用滾動摩擦代替滑動摩擦。（5） 提高配合精度。如果改變手部的姿態(tài)（方位），則用腕部的自由度加以實現(xiàn)。連接螺釘一般為偶數(shù)，對稱安裝，并用兩個定位銷定位。 腕部結(jié)構(gòu)和驅(qū)動機構(gòu)的選擇 本設(shè)計要求手腕回轉(zhuǎn)，綜合以上的分析考慮到各種因素，腕部結(jié)構(gòu)選擇具有一個自由度的回轉(zhuǎn)驅(qū)動腕部結(jié)構(gòu)，采用液壓驅(qū)動。它具有結(jié)構(gòu)緊湊、靈活等優(yōu)點而被廣腕部回轉(zhuǎn)，總力矩M，需要克服以下幾種阻力：克服啟動慣性所用。現(xiàn)在由于本設(shè)計是在恒定載荷情況下，所以只進行靜應(yīng)力強度驗算。一般夾持誤差不超過1mm,分析如下：工件的平均半徑：手指長,取V型夾角偏轉(zhuǎn)角按最佳偏轉(zhuǎn)角確定： 計算 當(dāng)S時帶入有： 夾持誤差滿足設(shè)計要求。表31 液壓缸的工作壓力作用在活塞上外力F（N）液壓缸工作壓力Mpa作用在活塞上外力F（N）液壓缸工作壓力Mpa小于5000 50000以上計算：設(shè)a=100mm,b=50mm,。由=0 得 =0 得 由=0 得h F= （）式中 a——手指的回轉(zhuǎn)支點到對稱中心的距離（mm）. ——工件被夾緊時手指的滑槽方向與兩回轉(zhuǎn)支點的夾角。本設(shè)計機械手采用夾持式手指,夾持式機械手按運動形式可分為回轉(zhuǎn)型和平移型。（3） 要求結(jié)構(gòu)緊湊、重量輕、效率高，在保證本身剛度、強度的前提下，盡可能使結(jié)構(gòu)緊湊、重量輕，以利于減輕手臂的負載。（4）機身，采用一個直線缸和一個回轉(zhuǎn)缸來實現(xiàn)手臂升降和回轉(zhuǎn)。 ( 3)球坐標(極坐標)型機械手。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。例如關(guān)節(jié)模塊中的伺服電機、減速機、檢測系統(tǒng)三位一體化:由關(guān)節(jié)模塊、連桿模塊用重組方式構(gòu)造機器人整機。 驅(qū)動機構(gòu)驅(qū)動機構(gòu)是工業(yè)機械手的重要組成部分。（3）臂部 手臂部件是機械手的重要握持部件。手部多為兩指（也有多指）；根據(jù)需要分為外抓式和內(nèi)抓式兩種；也可以用負壓式或真空式的空氣吸盤（主要用于吸冷的，光滑表面的零件或薄板零件）和電磁吸盤。由于這方面的使用已有成功的經(jīng)驗，國內(nèi)一些機床廠已在這類產(chǎn)品出廠是就附上機械手，或為用戶安裝機械手提供條件。目前在我國機械手常用于完成的工作有：注塑工業(yè)中從模具中快速抓取制品并將制品傳誦到下一個生產(chǎn)工序；機械手加工行業(yè)中用于取料、送料；澆鑄行業(yè)中用于提取高溫熔液等等。 第二代機械手正在加緊研制。1979年日本機械手的產(chǎn)值達443億日元，產(chǎn)量為14535臺。德國機器制造業(yè)是從1970年開始應(yīng)用機械手，主要用于起重運輸、焊接和設(shè)備的上下料等作業(yè)。運動系統(tǒng)仿造坦克炮塔，臂回轉(zhuǎn)、俯仰，用液壓驅(qū)動；控制系統(tǒng)用磁鼓最存儲裝置。 隨著工業(yè)技術(shù)的發(fā)展，制成了能夠獨立的按程序控制實現(xiàn)重復(fù)操作，適用范圍比較廣的“程序控制通用機械手”，簡稱通用機械手。他的特點是可以通過編程來完成各種預(yù)期的作業(yè)，在構(gòu)造和性能上兼有人和機器各自的優(yōu)點，尤其體現(xiàn)在人的智能和適應(yīng)性。五自由度機械手畢業(yè)論文目錄1 緒論 1 1 工業(yè)機械手的簡史 1 3 機械手的組成 4 52 機械手的總體設(shè)計方案 7 機械手基本形式的選擇 7 7 8 機械手的技術(shù)參數(shù)列表 83 機械手手部的設(shè)計計算 9 手部設(shè)計基本要求 9 典型的手部結(jié)構(gòu) 9 9 機械手手抓夾持精度的分析計算 13 144 腕部的設(shè)計計算 17 腕部設(shè)計的基本要求 17 腕部的結(jié)構(gòu)以及選擇 17 腕部的設(shè)計計算 185 臂部的設(shè)計及有關(guān)計算 23 臂部設(shè)計的基本要求 23 手臂的典型機構(gòu)以及結(jié)構(gòu)的選擇 24 手臂直線運動的驅(qū)動力計算 24 液壓缸工作壓力和結(jié)構(gòu)的確定 276 機身的設(shè)計計算 29 機身的整體設(shè)計 291桂林電子科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文）報告用紙 機身回轉(zhuǎn)機構(gòu)的設(shè)計計算 30 機身升降機構(gòu)的計算 34 軸承的選擇分析 377 液壓驅(qū)動系統(tǒng)設(shè)計 38 38 398 PLC控制系統(tǒng)設(shè)計 40 PLC的特點 40 PLC的選擇及I/O分配 40 PLC程序設(shè)計及仿真 42結(jié)論 50致謝 51參考文獻 52附錄 53 1. 緒論用于再現(xiàn)人手的的功能的技術(shù)裝置稱為機械手。機械手作業(yè)