【正文】 人的勞動(dòng)條件，減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，顯著地提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，加快實(shí)現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)機(jī)械化和自動(dòng)化的步伐。壓縮空氣可存貯在儲(chǔ)氣罐中，因此，發(fā)生突然斷電等情況時(shí)，機(jī)器及其工藝流程不致突然中斷。其主要特點(diǎn)是:介質(zhì)提取極為方便，輸出力小，氣動(dòng)動(dòng)作迅速，結(jié)構(gòu)簡單，成本低。它的發(fā)展涉及材料、動(dòng)力、通信和控制諸多方面。我國機(jī)器人發(fā)展已跨過了起步階段，走上了進(jìn)步和發(fā)展的道路。1954年，美國的George Devol首先把遠(yuǎn)程控制器的桿結(jié)構(gòu)與數(shù)控銑床的伺服軸結(jié)合起來，研制出了第一臺(tái)通用機(jī)械手。特別適合于多品種、變批量的柔性生產(chǎn)。具體內(nèi)容包含以下幾個(gè)方面：（1） 查閱相關(guān)資料，在明確所需解決問題的前提下，提出實(shí)現(xiàn)鋸片磨床機(jī)械手總體設(shè)計(jì)方案，可提出多個(gè)設(shè)計(jì)方案，通過比較擬訂最后方案和工作原理。具體包括機(jī)械手的總體設(shè)計(jì)，腰座結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，機(jī)械手手臂結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，末端執(zhí)行器（手爪）的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，機(jī)械手的機(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)，機(jī)械手驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，基于PLC對(duì)機(jī)械手的控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，通過對(duì)機(jī)械手作業(yè)的工藝過程和控制要求的分析，設(shè)計(jì)控制系統(tǒng)的硬件電路，同時(shí)編制了機(jī)械手的控制程序。1．設(shè)計(jì)說明書1份，且要符合規(guī)范要求；2．設(shè)計(jì)圖樣全部用CAD繪制，具體設(shè)計(jì)的圖樣有：（1）總裝配圖1張；（2）重要零件圖若干。本課題就為解決在鋸片磨床或加工中心上鋸片上料和卸料，實(shí)現(xiàn)其無人生產(chǎn)，故設(shè)計(jì)鋸片磨床機(jī)械手，它能大大改善工人的勞動(dòng)條件，減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，顯著地提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，加快實(shí)現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)機(jī)械化和自動(dòng)化的步伐。3．結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與計(jì)算4．零件設(shè)計(jì)階段。（5） 在工作原理圖的指導(dǎo)下，應(yīng)用所學(xué)知識(shí)對(duì)該機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行相關(guān)的設(shè)計(jì)計(jì)算。工業(yè)機(jī)器人與數(shù)控加工中心，自動(dòng)搬運(yùn)小車及其自動(dòng)檢測系統(tǒng)可組成柔性制造系統(tǒng)（FMS）和計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)（CIMS）、實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)自動(dòng)化。經(jīng)過近20年努力，特別是經(jīng)過“711”攻關(guān)、“863”計(jì)劃，取得了一批重要成果，掌握了機(jī)器人控制系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)、軟件設(shè)計(jì)、機(jī)器人語言等技術(shù)。3研制各種傳感檢測裝置，如視覺、觸覺、聽覺和測距傳感器等，用傳感器獲取有關(guān)工作對(duì)象和外部環(huán)境信息，來完成模式識(shí)別，并采用專家系統(tǒng)進(jìn)行問題求解，動(dòng)作規(guī)劃，采用微機(jī)控制。隨著工業(yè)技術(shù)的發(fā)展，制成了能夠獨(dú)立的按程序控制實(shí)現(xiàn)重復(fù)作，適用范圍比較廣的“程序控制通用機(jī)械手”，簡稱通用機(jī)械手。 (3)動(dòng)作迅速，反應(yīng)靈敏。傳統(tǒng)觀點(diǎn)認(rèn)為:由于氣體具有可壓縮性，因此，在氣動(dòng)伺服系統(tǒng)中要實(shí)現(xiàn)高精度定位比較困難(尤其在高速情況下，似乎更難想象)。不論是傳統(tǒng)工業(yè)，還是高科技產(chǎn)業(yè)，都離不開各種各樣的機(jī)械裝備，機(jī)械工業(yè)所生產(chǎn)裝備的性能、質(zhì)量和運(yùn)用，對(duì)國家經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和技術(shù)的進(jìn)步有很大的影響。機(jī)械工業(yè)的規(guī)模和技術(shù)水平是衡量國家經(jīng)濟(jì)實(shí)力和科學(xué)技術(shù)水平的重要標(biāo)志。這種新技術(shù)發(fā)展很快逐漸形成一門新興的學(xué)科——機(jī)械手工程。因而，受到各先進(jìn)國家的重視，投入大量的人力物力加以研究和應(yīng)用。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。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。本機(jī)械手是針對(duì)故抓取鋸片實(shí)現(xiàn)鋸片的上料和下料的專用機(jī)械手，是將機(jī)械手與柔性制造系統(tǒng)和柔性制作單元相結(jié)合，使機(jī)械能與鋸片磨床系統(tǒng)相結(jié)合或與加工中心系統(tǒng)相結(jié)合，此機(jī)械手為典型的抓取薄片大面積的機(jī)械手，同類機(jī)械手在國內(nèi)和國外都已有生產(chǎn)，但是多數(shù)同類機(jī)械手為通用機(jī)械手，價(jià)格較昂貴，結(jié)構(gòu)復(fù)制，自由度大，但是針對(duì)中小型企業(yè)，企業(yè)人員在機(jī)械手的選型時(shí)考慮機(jī)械手要完成基本的功能的同時(shí)還極力追求在機(jī)械手價(jià)格低廉，故設(shè)計(jì)一只針對(duì)鋸片磨床機(jī)械手在鋸片生產(chǎn)行業(yè)是很有前景的。第二類是需要人工才做的，稱為操作機(jī)。在機(jī)械工業(yè)中，鑄、焊、鉚、沖、壓、熱處理、機(jī)械加工、裝配、檢驗(yàn)、噴漆、電鍍等工種都有應(yīng)用的實(shí)例。2 機(jī)械手總體設(shè)計(jì)鋸片磨床機(jī)械手所要達(dá)到的功能：所設(shè)計(jì)的機(jī)械手是鋸片在鋸片磨床上或加工中心上加工時(shí)，完成鋸片的上料和下料。其手臂長度不變。本機(jī)械手采用PCL對(duì)機(jī)械手的控制系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)，編寫相應(yīng)的控制程序?qū)崿F(xiàn)機(jī)械手相應(yīng)的功能。本機(jī)械手要抓取直徑為250mm500mm，厚度4mm，重為60N的鋸片盤。三個(gè)手指的末端執(zhí)行器還要設(shè)計(jì)可調(diào)裝置，此手爪結(jié)構(gòu)復(fù)雜。吸取鋸片圓盤時(shí)，為使鋸片在運(yùn)送中可靠，選取三個(gè)電磁吸盤吸住鋸片。方案三：氣吸式吸附手氣吸式吸附手是由吸盤，吸盤架及氣路系統(tǒng)組成。吸盤的吸力公式為,吸盤的吸力F要大于被吸附物體的重力。真空排氣吸盤是利用真空泵將盤內(nèi)空氣抽出，形成吸盤內(nèi)腔負(fù)壓，吸盤吸住物體。另一種方法是為使吸盤內(nèi)的大氣壓值與大氣壓一致，可以在吸盤與真空泵的連接處設(shè)計(jì)一個(gè)開口裝置在下料過程中，將這個(gè)裝置開口使管內(nèi)與管外連通，這樣吸盤內(nèi)也就有與外界同樣的大氣壓。腰座的設(shè)計(jì)要求:腰座要有足夠大的安裝基面，以保證機(jī)械手工作穩(wěn)定，腰座要承載機(jī)械手全部重量和載荷并傳動(dòng)轉(zhuǎn)矩，因此，機(jī)械手的基座、軸的設(shè)計(jì)及軸承的選擇要保證其足夠的強(qiáng)度和剛度。液壓驅(qū)動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)是壓力高、體積小、出力大、運(yùn)動(dòng)平緩，可無級(jí)變速，自鎖方便，并能在中間位置停止。電氣驅(qū)動(dòng)采用的不多。本機(jī)械手設(shè)計(jì)含有兩個(gè)自由度，分別由Z軸上下移動(dòng)副和腰軸的轉(zhuǎn)動(dòng)副組成（1）而由第二章設(shè)計(jì)的機(jī)械手末端執(zhí)行器采用負(fù)壓氣吸附式手，吸附手與密封缸相連，對(duì)密封缸進(jìn)行抽氣使密封缸內(nèi)達(dá)到所需真空度，就能使吸附手吸起物料，由上述計(jì)算得，驅(qū)動(dòng)密封缸抽氣的驅(qū)動(dòng)力為F=100N。/s，擺動(dòng)范圍為60176?；钊蛏线\(yùn)動(dòng)時(shí)： 其中G：載荷為70NP：:估定活塞桿直徑可取d/D=所以選擇氣缸內(nèi)徑由于伸縮氣缸的活塞桿移動(dòng)范圍受機(jī)床空間限制，活塞桿的移動(dòng)量在30mm左右。作為工業(yè)應(yīng)該的微處理器PLC，與傳統(tǒng)的電氣控制相比，有著無比的優(yōu)越性：①靈活，控制條件的改變，可以和輕松地通過程序而進(jìn)行實(shí)現(xiàn)，在工程改造中可以節(jié)約大量的時(shí)間和硬件成本；②可靠性非常高，抗干擾能力強(qiáng)，傳統(tǒng)的繼電器控制系統(tǒng)使用了大量的中繼和時(shí)繼，由于觸點(diǎn)接觸不良而容易引發(fā)事故，PLC用軟觸點(diǎn)代替了硬觸點(diǎn)，完全消除了由于中間觸點(diǎn)所引發(fā)的事故；③接線簡單，由于PLC的中間控制環(huán)節(jié)完全有軟件實(shí)現(xiàn)，接線工作主要是輸入和輸出部分；④體積大大減小，PLC省出了大量的控制繼電器，因此許多控制柜的體積由于使用PLC而使體積比原來小很多。當(dāng)我做機(jī)械手的設(shè)計(jì)時(shí)，首先考慮自動(dòng)控制,在考慮自動(dòng)控制時(shí)又先考慮的是機(jī)械手要完成哪些動(dòng)作，應(yīng)該如何實(shí)現(xiàn)。參考文獻(xiàn)[1] [J].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，[2][S].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，[3]劉延俊，關(guān)浩，[J].高等教育出版社,[4][S].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1992[5]吳宗澤， [S].北京：高等教育出版社，2006[6]【日】日本機(jī)器人學(xué)會(huì)，《編新編機(jī)器人技術(shù)手冊(cè)》宗光華、程君實(shí)譯，科學(xué)出版社 2007[7] 徐元昌主編，《工業(yè)機(jī)器人》中國輕工業(yè)出版社 [8] 高安邦主編，《新編機(jī)床電氣與PLC控制技術(shù)》[9] 費(fèi)仁元主編，《機(jī)器人機(jī)械設(shè)計(jì)和分析》 北京工業(yè)大學(xué)出版社 [10]機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)編委會(huì)、機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)單行本（氣壓傳動(dòng)與控制）、北京、機(jī)械工業(yè)出版社，2001[11]機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)編委會(huì)、機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)單行本（滾動(dòng)軸承）、北京、機(jī)械工業(yè)出版社，2001 Robotthe industrial robot is a tool that is used in the manufacturing environment to increase can perform jobs that mights be hazardous to the human of the first industrial robots was used to replace the nuclear power industrial robot can also operate on the assembly line such as placing electronic ponents on a printed circuit board .Thus ,the human worker can be relieved of the routine operation of this tedious task .Robots can also be programmed to defuse bombs,to serve the handicapped ,and to perform functions in numerous applications in our society.A robot is a reprogrammable,multifunctional manipulator designed to more parts,materials tools or special devices through variable pregrammed locations for the performance of a variety of different tasks.Preprogrammed locations are paths that the robot must follow to acplish some of these locations ,the robot will stop and perform some operation,such as assembly of parts,spray painting,or ppreprogrammed locations are stored in the robot’s memory and are recalled later for continous ,these preprogrammed locations,as well as other program data,can be changed later as the work requirements change .Thus ,with regard to this programming feature,an industrial robot is very much like a puter.The robotic system can also control the work cell of the operating work cell of the robot is the total enviroment in which the robot must perform its within this cell may be the robot manipulator,controller,a work table ,safety features,or a addition, signals from outside device can municate with the robot.The manipulator,which does the physical work of the robotic system,consists of two sections:the mechanical section and the attached manipulator also has a base to which the appendages are base of the manipulator is usually fixed to the floor of the work ,through,the base may be this case,the base is attached to either a rail or a track,allowing the manipulator to be moved from one location to another.the manipulator is mainly posed of the hand and the motion. The hand is uses for to grasp holds the work piece (or tool) the part, according to is grasped holds the thing shape, the size, the weight, the material and the work request has many kinds of structural styles, like the clamp, the request hold and the adsorption and so on. The motion, causes the hand to plete each kind of rotation (swinging), the migration or the pound motion realizes the stipulation movement, changes is grasped holds the thing position and the posture. Motion39。預(yù)編程位置是指機(jī)器人完成工作時(shí)必須遵循的路徑。s degreeoffreedom. In order to capture in the space the optional position and the position object, must have 6 degreesoffreedom. The degreeoffreedom is the key parameter which the manipulator designs. The deg