【正文】 動(dòng)三種。 4） .作圖方面的不合理，應(yīng)對(duì)措施：要熟悉自己的作圖軟件并且作圖時(shí)要仔細(xì)。 運(yùn)用液壓傳動(dòng)的技術(shù)和 PLC的控制系統(tǒng)來(lái)對(duì)上料搬運(yùn)機(jī)械手來(lái)實(shí)施控制，進(jìn)而分析它的運(yùn)動(dòng)過(guò)程，來(lái)完成最后的機(jī)械手設(shè)計(jì)。工作是電視照相機(jī)將物體形象變成視頻信號(hào)，然后送給計(jì)算機(jī)，以便分析物體的種類、大小、顏色和位置，并發(fā)出指令控制機(jī)械手進(jìn)行工作。 此外還應(yīng)大力研究伺服型、記憶再現(xiàn)型，以及具有觸覺、視覺等性能的機(jī)械手，并考慮與計(jì)算機(jī)連用，逐步成為整個(gè)機(jī)械制造系統(tǒng)中的一個(gè)基本單元。器件集成度提高，控制柜日見小巧，且采用模塊化結(jié)構(gòu) :大大提高了系統(tǒng)的可靠性、易操作性和可維修性。自由 度越多，機(jī)械手的靈活性越大，通用性越廣，其 結(jié)構(gòu)也越復(fù)雜。 機(jī)械手的概述 機(jī)械手的組成： 能模仿人手和臂的某些動(dòng)作功能，用以按固定程序抓取、搬運(yùn)物件或操作工具的自動(dòng)操作裝置。 運(yùn) 用了 FX 系列可編程 序 控制器 （ PLC） 對(duì)上下料機(jī)械手進(jìn)行 控制 , 論述了電氣控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì) , 控制軟件結(jié)構(gòu)以及手動(dòng)控制程序和自動(dòng)控制程序 的設(shè)計(jì)。盡我所知，除文中特別加以標(biāo)注和致謝的地方外，不包含其他人或組織已經(jīng)發(fā)表或公布過(guò)的研究成果，也不包含我為獲得 及其它教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或?qū)W歷而使用過(guò)的材料。 確定了機(jī)械手用 四個(gè) 自由度和圓柱坐標(biāo)型式 。它是工作抓取和裝配系統(tǒng)中的一個(gè)重要組成部分。運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的升降、伸縮、旋轉(zhuǎn)等獨(dú)立運(yùn)動(dòng)方式，稱為機(jī)械手的自由度 。例如關(guān)節(jié)模塊中的伺服電機(jī)、減速機(jī)、檢測(cè)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(jī)器人整機(jī) 。將機(jī)械手各運(yùn)動(dòng)構(gòu)件，如伸縮、擺 動(dòng)、升降、橫移、俯仰等機(jī)構(gòu)以及根據(jù)不同類型的加緊機(jī)構(gòu)，設(shè)計(jì)成典型的通用機(jī)構(gòu)，所以便根據(jù)不同的作業(yè)要求選擇不同類型的基加緊機(jī)構(gòu)，即可組成不同用途的機(jī)械手。如位置發(fā)生稍許偏差時(shí)，即能更正并自行檢測(cè)，重點(diǎn)是研究視覺功能和觸覺功能。 更重要的是將機(jī)械手、柔性制造系統(tǒng)和柔性制造單元相結(jié)合，從而根本改變目前機(jī)械制造系統(tǒng)的人工操作狀態(tài)。做完要仔細(xì)的校核，同時(shí)也要有相當(dāng)?shù)哪托摹? 2）應(yīng)盡可能使末端執(zhí)行器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，緊湊、重量輕，以減輕手臂的負(fù)荷。 結(jié)合機(jī)械手設(shè)計(jì)任務(wù)書中要求：手爪開合角為 60度，且能夠抓取重約 6kg的圓柱形鐵質(zhì)工件。 手指對(duì)工件的夾緊力可按公式計(jì)算： 上料液壓傳動(dòng)機(jī)械手設(shè)計(jì) 11 sin 22XNakPF ?? （ ） 式中 ： K—— 安全系數(shù)，通常 ； xP軸向力 a V形手抓的開合角 ? 工件和手抓間的摩擦系數(shù) 計(jì)算：設(shè) a=40mm,b=80mm, ? = 035 ，求夾緊力 NF 和驅(qū)動(dòng)力PF 。 圖 圓柱螺旋彈簧的幾何參數(shù) 上料液壓傳動(dòng)機(jī)械手設(shè)計(jì) 14 (1).選擇硅錳彈簧鋼，查取許用切應(yīng)力 ? ? 800MPa? ? (2).選擇旋繞比 C=8，則 4 1 0 .6 1 54 4 6CK C ???? （ ） 4 1 0 .6 1 54 4 6CK C ???? ? ?? ?4 8 1 0 .6 1 5 1 .1 8 34 8 4 6??? ? ??? (3).根據(jù)安裝空間選擇彈簧中徑 D=30mm，估算彈簧絲直徑 30 3 .7 5 48Dd m m m mC? ? ? ? （ ） (4).試算彈簧絲直徑 ? ?39。計(jì)算公式： maxcaSSS???? （ ） sS 選取 （力學(xué)性精確能高） max 38KDFd? ?? （ ） max 38KDFd? ??=38 1 . 1 8 3 0 . 0 4 2 3 9 0 7 7 1 3 9 8 8 83 . 1 4 0 . 0 0 4?? ??? max sSS ???? 結(jié)論：經(jīng)過(guò)校核，彈簧適應(yīng) ?；剞D(zhuǎn)角由動(dòng)片和靜片之間允許回轉(zhuǎn)的角度來(lái)決定（一般小于 0270 ）。 115176。 （ 3） 啟 動(dòng) 過(guò) 程 所 轉(zhuǎn) 過(guò) 的 角 度 ??啟 018= ， 等 速 轉(zhuǎn) 動(dòng) 角 速 度?? 。 上料液壓傳動(dòng)機(jī)械手設(shè)計(jì) 21 臂部件是機(jī)械手的主要握持部件。因此，它的結(jié)構(gòu)、工作范圍、靈活性等直接影響到機(jī)械手的工作性能。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 ~?? 。 當(dāng) 液壓 缸承受的軸向負(fù)載 puF 達(dá)到極限值 kF 后，極微小的干擾力都會(huì)使活塞桿產(chǎn)生彎曲變形，出現(xiàn)不穩(wěn)定現(xiàn)象，導(dǎo)致 液壓 缸不能正常工作。采用了雙導(dǎo)柱導(dǎo)向，以防止手臂在 液壓 缸活塞桿上轉(zhuǎn)動(dòng)，確保手臂隨機(jī)座一起轉(zhuǎn)動(dòng)。 故行程查有關(guān)手冊(cè)圓整為 200l mm? 4．活塞桿穩(wěn)定性的計(jì)算： 當(dāng)活塞桿的長(zhǎng)度 dL10? 時(shí)，一般按壓桿穩(wěn)定性來(lái)計(jì)算活塞桿直徑。 3． 密封 液壓 缸密封的好壞，直接 影響 液壓 缸的性能和使用壽命，正確設(shè)計(jì)、選擇和使用密封裝置，對(duì)保證 液壓 缸的正常工作非常重要。 平衡裝置 在本設(shè)計(jì)中，為了使手臂的兩端能夠盡量接近重力矩平衡狀態(tài)，減少手抓一側(cè)重力矩對(duì)性能的影響，故在手臂伸縮 液壓 缸一側(cè)加裝平衡裝置， 根據(jù)抓取物體的重量和液壓缸的運(yùn)行參數(shù)配一重量 8kg的鐵塊。 可編程序控制器的選擇及工作過(guò)程 可編程序控制器的選擇 目前，國(guó)際上生產(chǎn)可編程序控制器的廠家很多，如日本三菱公司的 F系列 PC,德國(guó)西門子公司的 SIMATIC N5系列 PC、日本 OMRON(立石 )公司的 C型、 P型 PC等。其中存放輸入狀態(tài)信息的存儲(chǔ)器叫輸入狀態(tài)暫存器 。 當(dāng)輸入狀態(tài)信息全部進(jìn)入 I/0狀態(tài)表后， CPU工作進(jìn)入到第三個(gè)階段。此外，對(duì)用到的可編程序控制器內(nèi)部的計(jì)數(shù)器、定時(shí)器等也要進(jìn)行分配。 （ 6）調(diào)試程序 即檢查程序是否能正確完成邏輯要求，不合要求，可以在編程器上修改。 2． 控制要求 為了滿足 生產(chǎn)需要，機(jī)械手應(yīng)設(shè)置手動(dòng)工作方式、單動(dòng)工作方式和自動(dòng)工作方式 。為以后的工作學(xué)習(xí)創(chuàng)造了一定基礎(chǔ)。 雖然我的設(shè)計(jì)存在很多不足的地方，但在這兩個(gè)多月的時(shí)間里，我學(xué)到 了很多有用的知識(shí)，也積累了一定的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，這些對(duì)于我即將要走向社會(huì)工作崗位，將起到很關(guān)鍵的作用。 ，相對(duì)于通用機(jī)械手，因此，動(dòng)作固定，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，同時(shí)成本低廉，專用性比較高，可實(shí)現(xiàn)車間內(nèi)的一些搬運(yùn)工作。用按鈕對(duì)機(jī)械手每一動(dòng)作單獨(dú)進(jìn)行控制。如 IBMPC機(jī)，只要這個(gè)機(jī)器配有相應(yīng)的軟件 [23]。 （ 3）畫梯形圖 它與繼電器控制邏輯的梯形圖概念相同，表達(dá)了系統(tǒng)中全部動(dòng)作的相互關(guān)系。 第四階段是輸出處理階段。開機(jī)時(shí)， CPU首先使 I/0狀態(tài)表清零，然后進(jìn)行自診斷。 可編程序控制器的工作過(guò)程 可編程序控制器是通過(guò)執(zhí)行用戶程序來(lái)完成各種不同控制任務(wù)的。 回轉(zhuǎn)液壓缸所需， M M M M? ? ?驅(qū) 回慣 密 計(jì)算 002022ctgml12cM J JGJJJ??????????慣總（ +3R ） （ ） 將回轉(zhuǎn)部件等效為一個(gè)圓柱體，長(zhǎng)為 1500mm，半徑為 60mm，其重力 G總 =800N，設(shè)啟動(dòng)角速度 ??? ，啟動(dòng)時(shí)間 ? t= 所以 22c ml12J ? （ +3R ）= 2 2 21296 Nm9 . 8 S?（ 1 . 5 + 3 0 . 0 6 ） /12=25 20 gc GJJ ???總= 2 2800 147 N S??? 00 tM J J ?? ??? ?慣=147 ?? ， 的計(jì)算 上料液壓傳動(dòng)機(jī)械手設(shè)計(jì) 30 為了方便計(jì)算， ? 驅(qū)密 ， 0M ?回 所以 M M M M? ? ?驅(qū) 回慣 密=+ +0 （ ） 476 N mM ?驅(qū) 液壓 壓缸參數(shù)計(jì)算 設(shè) b=60mm，工作壓力 P=4Mpa， d=50mm 則由 22b 8PM ?驅(qū) （ D d ）得 （ ） 22 68 8 4 7 6d 0 . 0 5 0 . 3 6mb 0 . 0 6 4 1 0MD P ?? ? ? ? ???驅(qū) 取 液壓 缸內(nèi)徑 40mm 上料液壓傳動(dòng)機(jī)械手設(shè)計(jì) 31 6 液動(dòng) 系統(tǒng)設(shè)計(jì) 液壓 傳動(dòng)系統(tǒng)工作原理圖 圖 61為機(jī) 械手的 液壓 傳動(dòng)系統(tǒng)工作原理圖。工作可靠，靜摩擦因素大，活塞的結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，目前使用的范圍較廣。 活塞桿穩(wěn)定性 條件公式 kkpu nFF ? （ ） 當(dāng)長(zhǎng)細(xì)比 mKL 85? 時(shí)， 用公式： 21)(1 KLmafFk ??? （ ） 實(shí)心桿 41 dK ???? 實(shí)心桿 421 d??? ?m 系數(shù)，由查表安裝方式為固定 固定式 得 4?m ?f 材料強(qiáng)度實(shí)驗(yàn)值，對(duì)鋼取 paf 71049 ?? ?a 系數(shù)，對(duì)鋼取 50001?a 上料液壓傳動(dòng)機(jī)械手設(shè)計(jì) 28 代入公式： 實(shí)心桿 84??dK 808645 ??KL 17048585 ???m 得 mKL 85? 21)(1 KLmafFk ??? 2278045 0 0 01140 3 ???????? )( N? 12 9 8 3 9 5 . 2 4 9 7 3 2 2 1 9 8 ( )6k pukF F F Nn ? ? ? ? ? 所以該活塞桿滿足穩(wěn)定性條件。 由 ??Dd ,可得活塞桿直徑 : mmDd 30~20)~( ?? （ ） 圓整后，取活塞桿直徑 mmd 32? 查手冊(cè) 取液壓缸工作壓力 MPap ? 由公式 ： ?? ?? 421 pDF （ ） ?? ??? 4 )( 222 pdDF （ ） 計(jì)入載荷率就能保證 液壓 缸工作時(shí)的動(dòng)態(tài)特性。 當(dāng)長(zhǎng)細(xì)比 mKL 85? 時(shí)， 22 / LmFk ??? ? （ ） 當(dāng)長(zhǎng)細(xì)比 mKL 85? 時(shí)， 21)(1 KLnafFk ??? （ ） 式中， ?L 活塞桿計(jì)算長(zhǎng)度 )(m ?K 活塞桿橫截面回轉(zhuǎn)半徑， 實(shí)心桿 41 dK ???? （ ） 空心桿 4/202 ddK ?? （ ） ?? 活塞桿斷面慣性矩 實(shí)心桿 644d??? （ ） 空心桿 64/)( 404 dd ??? ? （ ） ?0d 空心活塞桿內(nèi)孔直徑 )(m ??1 活塞桿截面積 實(shí)心桿 421 d??? （ ） 空心桿 )(4 2021 dd ??? ? （ ） ?m 系數(shù)，查下表 ?? 材料彈性模量，對(duì)鋼取 ??? ?f 材料強(qiáng)度