【正文】 附錄2：機(jī)械手手部圖紙。阻力損失和泄漏較小，不會(huì)污染環(huán)境?？紤]到氣缸桿與密封環(huán)間的摩擦，故增加安全系數(shù)K，取K=。 K1：安全系數(shù)，～2 所以M總質(zhì)量=m手+m氣缸+m鋼體+m工件=+1++5=9kg,G手部=M總質(zhì)量第四章 手臂伸縮氣缸的尺寸設(shè)計(jì)與驗(yàn)算 手臂部慣性力的計(jì)算(1)手部總重量：G手部=(N)(2)伸縮導(dǎo)桿重量 K1：安全系數(shù)，～2 圖21 機(jī)械手的整體機(jī)械結(jié)構(gòu) 機(jī)械手的坐標(biāo)型式與自由度按機(jī)械手手臂的不同運(yùn)動(dòng)形式及其組合情況，其坐標(biāo)型式可分為直角坐標(biāo)式、圓柱坐標(biāo)式、球坐標(biāo)式和關(guān)節(jié)式。手臂的作用是帶動(dòng)手指去抓取物件，并按預(yù)定要求將其搬運(yùn)到指定的位置。(3)設(shè)計(jì)出機(jī)械手的各執(zhí)行機(jī)構(gòu)，包括:手部、手腕、手臂等部件的設(shè)計(jì)。重復(fù)精度是指如果動(dòng)作重復(fù)多次，機(jī)械手到達(dá)同樣位置的精確程度。由于氣動(dòng)系統(tǒng)工作壓力較低，因此降低了氣動(dòng)元、輔件的材質(zhì)和加工精度要求，制造容易，成本較低。對(duì)加速度限制十分嚴(yán)格的芯片搬運(yùn)系統(tǒng)，采用了平穩(wěn)加速的SIN氣缸。聯(lián)邦德國(guó)機(jī)器制造業(yè)是從1970年開(kāi)始應(yīng)用機(jī)械手，主要用于起重運(yùn)輸、焊接和設(shè)備的上下料等作業(yè)：聯(lián)邦德國(guó)Kuka公司還生產(chǎn)一種點(diǎn)焊機(jī)械手，采用關(guān)節(jié)式結(jié)構(gòu)和程序控制；日本是工業(yè)機(jī)器人發(fā)展最快，應(yīng)用國(guó)家最多的國(guó)家，自1969年從美國(guó)引進(jìn)兩種典型機(jī)械手后，開(kāi)始大力從事機(jī)械手的研究，目前以成為世界上工業(yè)機(jī)械手應(yīng)用最多的國(guó)家之一。本文就氣動(dòng)機(jī)械手的應(yīng)用現(xiàn)狀和發(fā)展前景作了簡(jiǎn)單概述。它的結(jié)構(gòu)是：機(jī)體上安裝一回轉(zhuǎn)長(zhǎng)臂，端部裝有電磁鐵的工件抓放機(jī)構(gòu)，控制系統(tǒng)是示教型的；1962年，美國(guó)聯(lián)合控制公司在上述方案的基礎(chǔ)上，又試制成一臺(tái)數(shù)控示教再現(xiàn)型機(jī)械手。 氣動(dòng)機(jī)械手的應(yīng)用現(xiàn)狀由于氣壓傳動(dòng)系統(tǒng)使用安全、可靠，可以在高溫、震動(dòng)、易燃、易爆、多塵埃、強(qiáng)磁、輻射等惡劣環(huán)境下工作。(3)動(dòng)作迅速，反應(yīng)靈敏。 綜上所述，有效的應(yīng)用機(jī)械手，是發(fā)展機(jī)械工業(yè)的必然趨勢(shì)。 有的公司把帶有系列導(dǎo)向驅(qū)動(dòng)裝置的氣動(dòng)機(jī)械手稱(chēng)為簡(jiǎn)單的傳輸技術(shù)，而把模塊化拼裝的氣動(dòng)機(jī)械手稱(chēng)為現(xiàn)代傳輸技術(shù)。 為了適應(yīng)食品、醫(yī)藥、生物工程、電子、紡織、精密儀器等行業(yè)的無(wú)污染要求，不加潤(rùn)滑脂的不供油潤(rùn)滑元件已經(jīng)問(wèn)世。對(duì)于移動(dòng)型手指只有開(kāi)閉幅度的要求。手指是與物件直接接觸的構(gòu)件，常用的手指運(yùn)動(dòng)形式有回轉(zhuǎn)型和平移型。目前工業(yè)機(jī)械手的控制系統(tǒng)一般由程序控制系統(tǒng)和電氣定位(或機(jī)械擋塊定位)系統(tǒng)組成。(g=)圖31 手部結(jié)構(gòu)1 夾緊力： F夾= （其中 θ=45176。一般氣缸缸筒壁厚與內(nèi)徑之比小于或等于1/10，其壁厚可按薄壁筒公式計(jì)算: δ=DPP/2[σ]式中: δ—— 缸筒壁厚 mmD ——?dú)飧變?nèi)徑 ，40mmPP——實(shí)驗(yàn)壓力，取PP==6105Pa材料為 : ZL3,[σ] =3MPa代入己知數(shù)據(jù)，則壁厚為: δ=DPP/2[σ] =406105/23106 =4 mm取δ=4 mm，則缸筒外徑為:D=40+42 =48 mm。圖中：G1——工件自重49(N)，G2——(N)，2G3——導(dǎo)桿重量18(N)，G4——(N)列方程：ΣMB=0 ： 2N1+=0N1==158（N）ΣY=0若有桿腔和無(wú)桿腔交替進(jìn)氣和排氣，活塞實(shí)現(xiàn)往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)。例如，當(dāng)選擇手動(dòng)操作時(shí)，按下上升/下降按鈕，機(jī)械手在滿(mǎn)足條件情況下即執(zhí)行相應(yīng)的動(dòng)作，其它動(dòng)作以此類(lèi)推。 kinematickou strukturou. In: Stroj237。 盧月紅 2015年11月21號(hào)33畢業(yè)設(shè)計(jì)論文I。 centra a pr?myslov233。分為手動(dòng)和自動(dòng)操作，其中自動(dòng)操作中包括了：?jiǎn)尾?、單周期、連續(xù)；手動(dòng)操作包括手動(dòng)和回原位的操作。J=(l2+a2)=(+)=(+)=（kgm2）J手臂=J+mρ2=+=（kgm2） 手臂擺動(dòng)回轉(zhuǎn)力矩的計(jì)算⑴ 克服啟動(dòng)慣性所需的力矩M慣：M慣=J手臂==21（Nm）⑵當(dāng)從無(wú)桿腔輸入壓縮空氣時(shí)，有桿腔排氣，氣缸兩腔的壓力差作用在活塞上所形成的力克服阻力負(fù)載推動(dòng)活塞運(yùn)動(dòng)，使活塞桿伸出。 Δv——起動(dòng)或制動(dòng)的速度差(m/s)，那么： F慣=m手臂==29(N) 手臂部摩擦力的計(jì)算由于手臂伸出時(shí)，伸縮導(dǎo)桿所受作用力最大，根據(jù)其受力簡(jiǎn)圖（圖41）計(jì)算。由d/D=～， 可得活塞桿直徑:d=(～)D=8～12 mm圓整后，取活塞桿直徑d=12 mm校核，按公式≤[σ]其中 [σ]=120MPa, F實(shí)際=531N則:d ≥ (4531/π120) 1/2= ≤12mm滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求。手臂的回轉(zhuǎn)和升降運(yùn)動(dòng)是通過(guò)立柱來(lái)實(shí)現(xiàn)的，立柱的橫向移動(dòng)即為手臂的橫移。常用的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)有液壓傳動(dòng)、 氣壓傳動(dòng)、機(jī)械傳動(dòng)。由于與物件接觸的形式不同，可分為夾持式和吸附式手在本設(shè)計(jì)中我們采用夾持式手部結(jié)構(gòu)。 手指間應(yīng)具有一定的開(kāi)閉角兩手指張開(kāi)與閉合的兩個(gè)極限位置所夾的角度稱(chēng)為手指的開(kāi)閉角。（3）可以減輕人力，并便于有節(jié)奏的生產(chǎn) 應(yīng)用機(jī)械手代替人進(jìn)行工作，這是直接減少人力的一個(gè)側(cè)面，同時(shí)由于應(yīng)用機(jī)械手可以連續(xù)的工作，這是減少人力的另一個(gè)側(cè)面。氣壓傳動(dòng)工作壓力較低，工作介質(zhì)提取容易，而后排入大氣，處理方便，一般不需設(shè)置回收管道和容器:介質(zhì)清潔，管道不易堵，不存在介質(zhì)變質(zhì)及補(bǔ)充的問(wèn)題.(2)阻力損失和泄漏較小，在壓縮空氣的輸送過(guò)程中，阻力損失較小，空氣便于集中供應(yīng)和遠(yuǎn)距離輸送。在應(yīng)用專(zhuān)業(yè)機(jī)械手的同時(shí)，相應(yīng)的發(fā)展通用機(jī)械手，研制出示教式機(jī)械手、計(jì)算機(jī)控制機(jī)械手和組合式機(jī)械手等。工業(yè)機(jī)械手是在第二次世界大戰(zhàn)期間發(fā)展起來(lái)的，始于40年代的美國(guó)橡樹(shù)嶺國(guó)家實(shí)驗(yàn)室的搬運(yùn)核原料的遙控機(jī)械操作手研究，它是一種主從型的控制系統(tǒng)。關(guān)鍵詞：氣動(dòng)機(jī)械手；研究方向；發(fā)展趨勢(shì)目錄第一章 緒 論 1 機(jī)械手國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀 1 氣動(dòng)機(jī)械手的應(yīng)用現(xiàn)狀 2 氣動(dòng)技術(shù)有以下優(yōu)點(diǎn) 3 氣動(dòng)機(jī)械手研究的目的、意義 4 發(fā)展前景及方向 4 設(shè)計(jì)時(shí)要解決的幾個(gè)問(wèn)題 6 具有足夠的握力(夾緊力) 6 手指間應(yīng)具有一定的開(kāi)閉角 6 保證工件準(zhǔn)確定位 6 具有足夠的強(qiáng)度和剛度 6 考慮被抓取對(duì)象的要求 7 氣動(dòng)機(jī)械手的設(shè)計(jì)要求 7 機(jī)械手的系統(tǒng)工作原理及組成 7 機(jī)械手的系統(tǒng)工作原理框圖 7 執(zhí)行機(jī)構(gòu) 8 驅(qū)動(dòng)系統(tǒng) 9 控制系統(tǒng) 9 位置檢測(cè)裝置 9第二章 機(jī)械手的整體設(shè)計(jì)方案 10 機(jī)械手的坐標(biāo)型式與自由度 11 機(jī)械手的手部結(jié)構(gòu)方案設(shè)計(jì) 12 機(jī)械手的手腕結(jié)構(gòu)方案設(shè)計(jì) 12 機(jī)械手的手臂結(jié)構(gòu)方案設(shè)計(jì) 12第三章 手部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)以及氣缸設(shè)計(jì)、校核 13 手部夾緊氣缸的設(shè)計(jì) 13 確