【正文】 (48) (49)式中:Gf 彈簧剛度，N/mS 活塞行程，mL 彈簧預(yù)壓縮量，mD1 彈簧的平均直徑，md1 彈簧鋼絲的直徑，mG 彈簧材料的剪切模量，一般取n 還要考慮到負(fù)載率 ,所以: (410)由上可知單向作用氣缸的直徑: (411) 代入各數(shù)值，得 (412) =(N/M) (413)=60103=所以: (414) =(mm)查有關(guān)手冊(cè)，得D=65mm由d/D=,得活塞桿直徑:d=()D=自上則取得活塞桿直徑d=18mm，校核則按 []=120Mpa F1 =750N 能夠滿足實(shí)際設(shè)計(jì)的要求[6]。于是就要求機(jī)械手手指具有一定的強(qiáng)度和剛度，要不然在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中很有可能會(huì)產(chǎn)生彎曲或是折斷。4 機(jī)械手各機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 手部設(shè)計(jì)計(jì)算 手部設(shè)計(jì)要求：有適當(dāng)?shù)膴A緊力手部在抓取工件時(shí)，必須保證具有一定的夾緊力，來(lái)確保夾持工件的時(shí)候具有足夠的穩(wěn)定性與可靠性，不讓工件變形，而且也不能夠損壞工件中已加工表面。 機(jī)械手的總體結(jié)構(gòu)本機(jī)械手系統(tǒng)由驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、執(zhí)行系統(tǒng)和控制系統(tǒng)組成，執(zhí)行系統(tǒng)包括手指、手臂、腕部、臂部、機(jī)身等。8. 機(jī)械手定位精度： 9. 驅(qū)動(dòng)方式： 氣壓傳動(dòng)： 點(diǎn)位程序控制(采用PLC)緩沖方式以及定位方式：手臂伸縮：伸出時(shí)由plc控制電路，當(dāng)?shù)竭_(dá)規(guī)定位置時(shí)將會(huì)切斷氣路，這時(shí)候手臂會(huì)有一定的緩沖，縮回時(shí)由plc控制回路使得手臂返回規(guī)定的位置。機(jī)械手會(huì)由底座，氣缸，手部，腕部等組成。這樣即費(fèi)時(shí)間也費(fèi)人力，也不能滿足電芯生產(chǎn)的工藝要求，質(zhì)量也達(dá)不到，同時(shí)也不能滿足電動(dòng)汽車的高速發(fā)展。 本章小結(jié)目前國(guó)內(nèi)電動(dòng)汽車的各方面發(fā)展還不完善，而國(guó)外的發(fā)達(dá)國(guó)家在這方面的發(fā)展技術(shù)相對(duì)比較發(fā)達(dá)。他們集中于對(duì)封口機(jī)的多功能，高質(zhì)量，高效率和高技術(shù)含量等方面的發(fā)展。在手工、機(jī)械半自動(dòng)封口電芯進(jìn)程中，人工影響和外部影響元素較大，時(shí)常出現(xiàn)封口品質(zhì)量批量的不合格的現(xiàn)象，商家也無(wú)法確保電芯質(zhì)量與性能，使得次品電芯不可避免地流入市場(chǎng)，損害人民的利益。電動(dòng)汽車電芯的生產(chǎn)工藝比較繁雜，各種指標(biāo)要求的精密度也比較高，這些都是質(zhì)量不容易控制的一個(gè)原因[1]。開(kāi)辟了人機(jī)輪流控制機(jī)械生產(chǎn)管理的新型生產(chǎn)方式。生產(chǎn)優(yōu)良的機(jī)械產(chǎn)品是發(fā)展機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)的關(guān)鍵。機(jī)械自動(dòng)化生產(chǎn)技術(shù)普遍應(yīng)用于輕工業(yè)，農(nóng)林業(yè)，科研，交通水運(yùn)，商業(yè)，醫(yī)療設(shè)施，服務(wù)和家庭。我們就能夠?qū)ο到y(tǒng)進(jìn)行最好最快的控制與管理，極大的滿足了我們的需求?，F(xiàn)代控制理論為發(fā)射第一顆人造衛(wèi)星提供了有效的控制手段，保證以后幾個(gè)空間計(jì)劃安全可靠地實(shí)施完畢。漸漸的形成了以設(shè)計(jì)，剖析和辨別單變數(shù)量控制調(diào)試系統(tǒng)為核心的控制理論與方法，機(jī)械，數(shù)控，導(dǎo)航，電子技術(shù)等方面的快速發(fā)展為產(chǎn)品機(jī)械化提供了先進(jìn)的技術(shù)，在20世紀(jì)40年代，（即由人工轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械化操作）。在此之前，汽車行業(yè)中最先出現(xiàn)了生產(chǎn)線，后來(lái)發(fā)展成為半自動(dòng)式的生產(chǎn)線，之后就發(fā)展了成為全自動(dòng)的生產(chǎn)線。電動(dòng)汽車是采用電芯，發(fā)電機(jī)，電控系統(tǒng)等作為重心的新興動(dòng)力系統(tǒng)。再?gòu)娜蚍秶鷣?lái)看，德國(guó)在電動(dòng)汽車蓄電芯及相關(guān)管理系統(tǒng)的核心領(lǐng)域技術(shù)卻遠(yuǎn)不及日本。美國(guó)在純電動(dòng)汽車蓄電芯的研究核心專注于對(duì)鋰電芯，鋰電芯的研究，其相關(guān)申請(qǐng)的數(shù)量占電芯專利申請(qǐng)數(shù)量的百分之70以上，其次為鉛酸電芯、鎳氫電芯和鈉電芯。然而由于電動(dòng)汽車的產(chǎn)業(yè)仍然處于快速增長(zhǎng)的時(shí)期，因此很多關(guān)鍵的技術(shù)問(wèn)題都還沒(méi)有出現(xiàn)比較成熟的解決方案。上下料托盤(pán)的功能是放置未加工零件以及加工完成的零件，將通過(guò)步進(jìn)電機(jī)實(shí)現(xiàn)間歇性轉(zhuǎn)動(dòng)，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單方便，效率高。由于要實(shí)現(xiàn)全面性自動(dòng)化，所以會(huì)采用兩個(gè)機(jī)械手。美國(guó)和歐洲依托其強(qiáng)大的科研優(yōu)勢(shì)，最有可能作出關(guān)鍵技術(shù)的首次大的突破，重新獲得與日本競(jìng)爭(zhēng)的優(yōu)勢(shì)。從全球范圍內(nèi)來(lái)看，美國(guó)的在這方面的專利申請(qǐng)只能居日本之后，處于世界第二的水平。但是在德國(guó)，德國(guó)擁有強(qiáng)大的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，專利擁有量比日本高。將會(huì)與用傳統(tǒng)燃油做燃料的汽車在產(chǎn)品開(kāi)發(fā)技術(shù)、運(yùn)營(yíng)模式、產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)體系、基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)等很多方面都有較大差異。機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)是社會(huì)發(fā)展的核心。在20世紀(jì)40年代建立了全世界第一的主要研究生產(chǎn)自動(dòng)化的這個(gè)部門。比如在導(dǎo)彈的制導(dǎo)，衛(wèi)星的發(fā)射，火箭的升空，航天器的控制等方面的應(yīng)用和實(shí)施。在二十世紀(jì)八十年代初的時(shí)候，伴隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展，自動(dòng)化的管理方面取得了非常大的進(jìn)步。 自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)先進(jìn)的機(jī)械自動(dòng)化的關(guān)鍵取決于如何去應(yīng)用，機(jī)械自動(dòng)化的發(fā)展要將企業(yè)的機(jī)械自動(dòng)化生產(chǎn)以及技術(shù)的迅速發(fā)展做為核心目標(biāo)。伴隨著機(jī)械生產(chǎn)行業(yè)在共同市場(chǎng)上的迅速發(fā)展,機(jī)械生產(chǎn)技術(shù)將會(huì)由半生產(chǎn)機(jī)械化向全面機(jī)械化方面發(fā)展,由此可知, 中國(guó)的機(jī)械制造自動(dòng)化技術(shù)與擁有一個(gè)更美好的未來(lái)密切相關(guān)，其發(fā)展主要還是需要依靠科學(xué)知識(shí)。充分地發(fā)揮了微處理機(jī)機(jī)械自動(dòng)化的優(yōu)點(diǎn),在機(jī)械中建立了生產(chǎn)機(jī)械化的單元系統(tǒng),促進(jìn)了國(guó)內(nèi)生產(chǎn)機(jī)械化技術(shù)的發(fā)展，提供了投資少，收益高的渠道。 本課題的研究目的和主要研究?jī)?nèi)容 本課題的電動(dòng)汽車是研究目的眼下全球僅有的能達(dá)到尾氣零排放的是全電動(dòng)類汽車。而采用自動(dòng)化封口機(jī)可以避免以上生產(chǎn)中的不足。國(guó)外先進(jìn)封口機(jī)的發(fā)展速度快，可以滿足企業(yè)的正常機(jī)械生產(chǎn)，高品質(zhì)、高效率的特點(diǎn)讓他們的設(shè)備具有足夠的競(jìng)爭(zhēng)力。但是這幾年電動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)在世界范圍都得到了快速發(fā)展，所以我們必須攻克其發(fā)展中的瓶頸問(wèn)題。因?yàn)橄雽?shí)現(xiàn)封口機(jī)的全自動(dòng)，首先要采用機(jī)械手實(shí)現(xiàn)自動(dòng)上下料，在此過(guò)程中還要兩個(gè)托盤(pán)。 本章小結(jié)由于當(dāng)前的電動(dòng)汽車德發(fā)展推動(dòng)了我們對(duì)于電動(dòng)汽車電芯封口機(jī)自動(dòng)化的研究，經(jīng)過(guò)重重考慮，最終確定了以上方案，由機(jī)械手實(shí)現(xiàn)電芯的自動(dòng)抓取，托盤(pán)實(shí)現(xiàn)了電芯的放置，同時(shí)也為機(jī)械手抓取電芯提供了良好的基礎(chǔ)。旋轉(zhuǎn)是由電機(jī)帶動(dòng)螺桿，由螺桿在傳遞運(yùn)動(dòng)[2]。驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)包括動(dòng)力源、控制調(diào)節(jié)設(shè)備和輔助設(shè)備組成。對(duì)于剛性較差的工件，夾緊力大小應(yīng)該是可以調(diào)節(jié)，同時(shí)還有夾持工件在傳遞過(guò)程中產(chǎn)生慣性和震動(dòng)。與此同時(shí)，也應(yīng)該盡量使手指的結(jié)構(gòu)緊湊簡(jiǎn)單，自身重量輕，確保手指運(yùn)動(dòng)的中心在機(jī)械手手腕的回轉(zhuǎn)軸上[5]。 缸筒壁厚的設(shè)計(jì)氣缸的缸筒是直接接觸壓縮空氣的。 慣性力矩()?；钊麠U尾部將采用外螺紋的結(jié)構(gòu)，機(jī)械手手臂、末端執(zhí)行器、活塞桿可以選擇為一起旋轉(zhuǎn)[9]。確定氣缸的選擇[11]。質(zhì)量密度均勻分布在半徑 r=200mm的圓盤(pán)上[12]。（3） 所以F1=2669N,F2=2396N2．缸筒壁厚和外徑的設(shè)計(jì)因?yàn)闅飧椎母淄残枰苯映惺軌嚎s空氣。當(dāng)氣缸承受的軸向負(fù)載達(dá)到極限值Fk后，很細(xì)微的力量都會(huì)讓活塞桿彎曲甚至折斷，從而使得氣缸不能夠正常的工作。故，d0= [17].7．上下移動(dòng)氣缸部分質(zhì)量估算活塞桿及導(dǎo)向套材料采用45鋼；缸體采用鋁合金ZL106；連接件采用HT密封對(duì)于氣缸來(lái)說(shuō)非常重要。它由電動(dòng)機(jī)（自帶減速機(jī)）直接驅(qū)動(dòng)連接旋轉(zhuǎn)機(jī)械手殼體的支撐架，殼體接著使得手臂旋轉(zhuǎn)。 螺桿的設(shè)計(jì)與校核螺桿是機(jī)械手結(jié)構(gòu)的主要支承件，在機(jī)械手中的作用舉足輕重，而且傳動(dòng)連接著手臂的各項(xiàng)運(yùn)動(dòng)。由于工件重量不是很大，所以不需要選擇轉(zhuǎn)矩很大的電機(jī)，一般化的電動(dòng)機(jī)就可以帶動(dòng)轉(zhuǎn)盤(pán)和工件轉(zhuǎn)動(dòng)。需要根據(jù)給出的旋轉(zhuǎn)信號(hào)來(lái)完成工作臺(tái)的旋轉(zhuǎn)。無(wú)機(jī)非金屬材料主要指的是水泥、陶瓷材料、塑膠和耐火材料等，這種材料不可燃燒，不易老化，而且硬度非常高，耐熱性很好，化學(xué)性能好，穩(wěn)定性高，而且資源還很豐富。托盤(pán)由圓形金屬盤(pán)，三相交流異步電機(jī)，聯(lián)軸器等組成。，因?yàn)闅鈮撼隽Υ?，而且環(huán)保，保養(yǎng)也簡(jiǎn)單。這些都會(huì)對(duì)我以后的工作有很大的幫助。在設(shè)計(jì)過(guò)程中我也遇到了一些難題，我也會(huì)手足無(wú)措，不過(guò)在老師的指導(dǎo)和自己的努力下，我終于完成了這篇畢業(yè)設(shè)計(jì)。，可以抓取棒料。解決其加工過(guò)程中的瓶頸問(wèn)題也變得尤為重要。隨著技術(shù)的進(jìn)步，無(wú)機(jī)非金屬材料特別是陶瓷材料在結(jié)構(gòu)和功能反面發(fā)生變化，應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴(kuò)展。工程材料屬于人造材料，在機(jī)械生產(chǎn)、航空航天、建筑行業(yè)等方面應(yīng)用較多，按其成分的不同一般可分為：無(wú)機(jī)非金屬材料、復(fù)合材料、金屬材料、高聚物材料這四大類別。每當(dāng)輸入一個(gè)電脈沖時(shí)，轉(zhuǎn)子就會(huì)轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)角度，脈沖一個(gè)接一個(gè)的輸入，轉(zhuǎn)子就一步一步的轉(zhuǎn)動(dòng)。螺距 P=6mm 梯形螺紋螺紋的工作高度 h==3mm螺紋的牙底寬度為 b==6= 螺桿強(qiáng)度 [σ]= σs/(3～5) (452)=150/(3～5)=30～50Mpa螺紋牙剪切[τ]=40彎曲[σb]=45～55(1)當(dāng)量應(yīng)力 (453) 式中 T——傳遞轉(zhuǎn)矩N 電動(dòng)機(jī)的選取測(cè)量手臂轉(zhuǎn)動(dòng)的部件，其中包括手指、氣缸、零件等各部分連接件。所以我們必須嚴(yán)格的進(jìn)行密封設(shè)備的設(shè)計(jì)，以確保氣缸的各項(xiàng)使用性能，并且能很好的實(shí)現(xiàn)其功能[16]。最終選擇拉桿式的螺栓連接。5．氣缸耗氣量的計(jì)算：氣缸每分鐘消耗的壓縮空氣流量Q為： (446)氣缸的耗氣量和行程、缸的直徑、工作的頻率和氣缸內(nèi)部的連接管路的容積相關(guān)。則氣缸筒必須具有一定厚度。 機(jī)身和機(jī)座的設(shè)計(jì)計(jì)算 機(jī)械手機(jī)身是直接支撐和傳動(dòng)手臂動(dòng)作的部位。CTA氣缸內(nèi)徑=110mm,半徑R=55mm。手臂可以把機(jī)械手手部送到空間運(yùn)動(dòng)范圍內(nèi)的任意位置。 手腕回轉(zhuǎn)缸的動(dòng)片與 定片、缸徑、端蓋 等處 密封裝置的 摩擦阻力矩()。一般氣缸的缸筒壁厚與內(nèi)徑之比1/10，缸筒的壁厚可以按照薄壁筒公式計(jì)算: (415)D氣缸的內(nèi)徑，mm 缸筒的壁厚，mmPp 實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)該選取的壓力，取Pp=,Pa選取氣缸的材料為:ZL3,[]=3MPa代入己知數(shù)據(jù)，則壁厚為: (416) =656105/(23106) =取，則缸筒