【正文】 第二章 執(zhí)行系統(tǒng)的分析與選擇機器手的執(zhí)行結構是機械手賴以實現(xiàn)各種運動的實體。缺點：機械手的作業(yè)范圍較小。球坐標式機械手可實現(xiàn)八個動作：（1） 手臂上下動作，即俯仰動作；（2） 手臂左右動作，即回轉動作；（3） 手臂前后動作，即伸縮動作；（4） 手腕上下彎曲；（5） 手腕左右擺動；（6） 手腕旋轉運動；（7） 手爪夾緊動作；（8） 機械手的整體移動。關節(jié)式機械手有大臂和小臂的擺動，以及肘關節(jié)和肩關節(jié)的運動?？梢詫⑹直刍剞D動作改換成機械手的整體轉動就可以滿足本設計中機械手的動作要求。常用的手部結構按其握持原理可以分為如下兩類:1）夾持式夾持式手部的結構與人手類似，是工業(yè)機械廣泛應用的一種手部形式。 2）氣吸式氣吸式手部又稱為真空吸盤式手部，它是通過吸盤內(nèi)產(chǎn)生真空或負壓，利用壓差而將工件吸附，是工業(yè)機械手常用的一種吸持工件的裝置。吸附頭與吸氣口連同，故形成真空，以吸住工件。手臂一般有三個運動—伸縮、旋轉和升降。(4) 位置精度要高。機構上可以是油缸體固定、活塞桿運動；也可以是活塞桿固定，而缸體運動。手臂的導向裝置系根據(jù)安裝形式、結構及負荷等條件來確定。機座的結構與機械手的總體布置有關，對專用機械手而言，傳動和控制部分通常是單獨布置，故機座比較簡單或不設機座。另外，推力球軸承應選擇公稱尺寸較大一些的，這樣可以更好的承受傾覆力矩。機械手的驅動系統(tǒng)根據(jù)動力源的不同，分為液壓、氣壓、電氣、機械、氣液聯(lián)合和電液聯(lián)合等多種方式。另一方面，氣動技術作為“廉價的自動化技術”，由于其元器件性能的不斷提高，生產(chǎn)成本的不斷降低，被廣泛應用于現(xiàn)代化工業(yè)生產(chǎn)領域。圖中的調(diào)速閥控制氣缸上升和下降、伸長和縮短、擺動過程中的速度，防止速度過大對物料及機械手臂的沖擊；三位四通電磁換向閥是改變氣缸的運動方向；真空發(fā)生器的工作原理利用氣體的噴射產(chǎn)生真空吸附物料，其主要功能是實現(xiàn)對物料的吸取和釋放，真空發(fā)生器的動作是由二位二通電磁閥控制的。容積型壓縮機是利用特殊形狀的轉子或活塞壓縮吸入封閉容積室空氣的體積來增加空氣的壓力。 氣缸輸出直線往復式氣缸是氣動執(zhí)行元件之一。這樣雙葉片式產(chǎn)生的轉矩將是單葉片式的2倍。調(diào)速閥是根據(jù)“流量負反饋”原理設計而成的單路流量閥。單向調(diào)速閥是把節(jié)流閥芯分成了上閥芯和下閥芯兩部分。按換向閥的操縱方式有：手動式、機動式、電磁式、液動式、電液動式、氣動式。氣源凈化裝置過濾器、調(diào)壓閥和油霧器等組合在一起稱為空氣處理單元，又稱為氣動三聯(lián)件。膨脹型消聲器的結構比較簡單，相當于一段比排氣口徑大的管件，當氣流通過時，讓氣流在其內(nèi)部擴散、膨脹、碰壁撞擊、反射、相互干涉而消聲。真空吸盤之所以能吸附在工件上的原因是由于環(huán)境壓力（大氣壓力）大于吸盤與工件之間的壓力。 (2) 水平氣缸的伸出 當擺動氣缸C右旋到指定位置時（90度），就會碰到右旋限位開關，使二位五通電磁換向閥12的5YA斷電，擺動氣缸旋轉運動會停止，經(jīng)時間繼電器延時，使三位四通電磁換向閥10的1YA得電，閥10的閥芯右移，執(zhí)行手臂前伸動作。經(jīng)時間繼電器延時，二位二通電磁閥13的7YA得電，真空發(fā)生器22開始動作，經(jīng)真空開關24檢測真空度，并發(fā)出訊號給控制器，真空吸盤26將物料吸起。這時的氣路是：進氣路線：2空氣處理單元→儲氣罐3→三位四通電磁換向閥10右端→單向調(diào)速閥16→氣缸A的有桿腔。這時的氣路是：進氣路線：2空氣處理單元→儲氣罐3→三位四通電磁換向閥11左端→單向調(diào)速閥17→氣缸B的無桿腔。 (11)回到初始位置 垂直手臂上升到指定位置，撞到上限位開關，接通復位按鈕，回到初始位置，重復以上動作。(2) 控制裝置 用來處理各種信息，完成控制過程，產(chǎn)生必要的控制指令，它包括計算機相應的接口等。 傳感器的選擇 傳感器是將被檢測對象的各種物理變化量變?yōu)殡娦盘柕囊环N變換器。本設計中采用直線接觸式行程開關檢測機械手動作是否到位，當運動到指定位置時，碰到行程開關，終結上一個動作，準備執(zhí)行下一個動作。典型的輸出有：NPN和PNP、繼電器和模擬輸出。 優(yōu)點：簡化外設電路設計，改善空間利用效率，降低組裝成本。選擇時主要考慮以下幾點：