【正文】 采用的辦法是先選定其中一個參數(shù)，然后校驗(yàn)其余兩個參數(shù)。步驟如下：通常，amax值按機(jī)械手類型和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)選取，同時要考慮速度與載荷大小。對于重載低速機(jī)械手，amax取5m/s2以下，對于輕載高速機(jī)械手，amax取5～10 m/s2。2．計算沿運(yùn)動方向作用在活塞上的外力水平運(yùn)動時：F=PSAFf =103π=138N3. 計算殘余速度 六、機(jī)械手的電氣控制系統(tǒng)設(shè)計（一）機(jī)械手的氣壓傳動系統(tǒng)，它的氣源是空氣壓縮機(jī)（）通過快換街頭進(jìn)入儲氣罐，經(jīng)分水過濾器、調(diào)壓閥、油霧器，進(jìn)入各并聯(lián)氣路上的電磁閥，控制氣缸和手部動作并為各執(zhí)行機(jī)構(gòu)的調(diào)速。凡是能采用排氣口節(jié)流方式的，都在電磁閥的排氣口安裝節(jié)流阻尼螺釘進(jìn)行調(diào)速，這種方法的特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單，效果好，如手臂伸縮氣缸在附近氣缸處安裝兩個快速排氣閥，可加快起動速度，也可調(diào)節(jié)全程速度。升降氣缸采用進(jìn)氣節(jié)流的單向節(jié)流閥以調(diào)節(jié)手臂的上升速度，由于手臂靠自重下降，其速度調(diào)節(jié)仍采用在電磁閥排氣口安裝節(jié)流阻尼螺釘來完成。氣液傳送器氣缸側(cè)的排氣節(jié)流，可用來調(diào)整回轉(zhuǎn)液壓緩沖器的背壓大小[21]。 機(jī)械手氣壓傳動系統(tǒng)原理圖為簡化氣路，減少電磁閥的數(shù)量，各工作氣缸的緩沖均采用液壓緩沖器，這樣可以省去電磁閥和行程節(jié)流閥的氣路阻尼元件。電磁閥的通徑，是根據(jù)各工作氣缸的尺寸、行程、速度計算出所需壓縮空氣流量，與所選用電磁閥在壓力狀態(tài)下的公稱使用流量相適應(yīng)來確定的。 氣路元件表 序 號 型 號 規(guī) 格 名 稱數(shù) 量1QF44手動截止閥12儲氣罐23QSL26S1分水濾氣器14QTY20S1減壓閥15QTY20S1油霧器16YJ1壓力繼電器17Q24DH10S1二位五通電磁滑閥18Q24D2H10S1二位五通電磁滑閥49Q24D3H10S1二位五通電磁滑閥110單向節(jié)流閥211LI25單向節(jié)流閥212快速排氣閥213氣液轉(zhuǎn)換器1（二）機(jī)械手的電氣控制系統(tǒng)本機(jī)械手電氣控制器是由繼電器和晶體管時間繼電器所組成的時序固定程序控制裝置。 機(jī)械手電氣控制方框圖1．環(huán)形時序步進(jìn)器環(huán)形時序步進(jìn)器是按時序產(chǎn)生順序控制電位的裝置，它主要由九個直流電磁繼電器（JRXB—1型）和九個晶體管時間繼電器（BS—4型）等組成[2325]。該環(huán)形時序步進(jìn)器根據(jù)機(jī)械手的動作要求而具有九個程序步，其動作原理如下：當(dāng)控制器由手動轉(zhuǎn)為自動操作時，按下自動按鈕，這時直流電磁繼電器J9通電，并通過本身觸電j9自鎖，使環(huán)形時序步進(jìn)器處于原始位置。此時中間繼電器Z1也通電，其常開觸點(diǎn)z1閉合，使地線接通。晶體管時間繼電器T9也通電，并經(jīng)過所調(diào)定的時限后其常開觸點(diǎn)t9閉合，為啟動時做好第1程序工作的準(zhǔn)備。當(dāng)按下啟動按鈕1QA2時，J15通電，j15閉合，從而使JT1通過t9觸點(diǎn)通電，T1開始計時，J1通過自身觸點(diǎn)j1自鎖，其常閉觸點(diǎn)j1斷開，使JT9斷電，即結(jié)束第9程序步工作而轉(zhuǎn)為第1程序步工作。當(dāng)T1經(jīng)過所調(diào)定的時限后，JT2通過觸點(diǎn)t1通電，T2開始計時，J2通過自身觸點(diǎn)j2自鎖，其常閉觸點(diǎn)j2斷開，使JT1斷電，即結(jié)束第1程序步工作而開始第2程序步工作。依此類推，從J1到J9，又從J9回到J1，從此循環(huán)不停的動作，從而實(shí)現(xiàn)了環(huán)形時序步進(jìn)。圖中C2~C10電容器為使J1~J9產(chǎn)生延時釋放，避免掉步而設(shè)的。 J14的常閉觸點(diǎn)j14系作復(fù)位操作時保證機(jī)械手自動停止在原始位置。當(dāng)沖床被啟動時，J10的常閉觸點(diǎn)j10處于斷開，使環(huán)形時序步進(jìn)器保持在原始位置。待沖頭沖完一次在回程途中J10斷電，常閉觸點(diǎn)j10閉合，使環(huán)形時序步進(jìn)器又開始執(zhí)行新的動作循環(huán)的第一程序步工作。因此，常閉觸點(diǎn)j10作為沖床對機(jī)械手的聯(lián)鎖觸點(diǎn)。 環(huán)形時序步進(jìn)器2．二極管矩陣該控制器的矩陣網(wǎng)絡(luò)做成固定式，： 二極管矩陣線路圖當(dāng)自動操作后，z1閉合，則二極管矩陣輸入端接地，線路開始工作。圖中中間繼電器的觸點(diǎn)和二極管的連接是根據(jù)機(jī)械手動作順序要求排列的，其九個程序步的動作如： 機(jī)械手動作順序程序順序程序步名稱控制繼電器中間繼電器電磁鐵序號1手臂伸出J1Z65DT2手臂下降J2Z32DT3手指夾緊J3Z87DT吸盤吸料Z109DT4手臂上升J4Z21DT5手臂左移J5Z53DT送料機(jī)構(gòu)送料Z1211DT6手臂下降J6Z32DT7手指松開J7Z98DT吸盤放料Z1110DT8手臂上升J8Z21DT手臂縮回Z76DT送料機(jī)構(gòu)復(fù)位Z1312DT9手臂上升J9Z21DT手臂縮回Z76DT手臂右移Z44DT手指松開Z98DT吸盤放料Z1110DT注1）第九程序步給定手臂上升、縮回、右移、手指松開、吸盤放料等動作的目的，是保證機(jī)械手在啟動前處于原始位置，同時保證在沖床被啟動的始終，給予機(jī)械手以“縮回”的指令，從而避免機(jī)械手產(chǎn)生“伸出”的動作。(1)啟動、停止與復(fù)位當(dāng)按下啟動按鈕1QA2時，J15通電，并通過自身觸點(diǎn)j15自鎖，這時啟動線便有+24V電壓通過，環(huán)形時序步進(jìn)器被啟動而工作。如果在運(yùn)行過程中，按下停止按鈕1TA2，J15即斷電，環(huán)形時序步進(jìn)器將暫時停止在不程序步。如果再按下啟動按鈕1QA2，啟動線又有電壓通過，環(huán)形時序步進(jìn)器將從所被停止的程序步繼續(xù)按順序步進(jìn)工作。如果在運(yùn)行過程中，按下復(fù)位按鈕1QA3，J14通電，并通過自身觸點(diǎn)j14自鎖，串聯(lián)在J16線路上的常閉觸點(diǎn)j14斷開，等環(huán)形時序步進(jìn)器動作到第9程序步時（即原始位置）J9通電，常閉觸點(diǎn)j9斷開使J15斷電，使環(huán)形時序步進(jìn)器自動停止。因此，復(fù)位操作能保證機(jī)械手自動停止在原始位置。(2)沖床的驅(qū)動路線當(dāng)聯(lián)機(jī)開關(guān)K3撥到“開”位置時，機(jī)械手與沖床聯(lián)合動作。當(dāng)撥到“關(guān)”位置時，可以使機(jī)械手單獨(dú)動作，以便調(diào)試。圖中XWK4XWK42是安裝在機(jī)械手上限位開關(guān)，當(dāng)機(jī)械手處于縮回位置時，XWK41被觸動而閉；當(dāng)機(jī)械手處于右移位置時，XWK42被觸動而閉合。當(dāng)機(jī)械手執(zhí)行第8程序步時，J8通電使常開觸點(diǎn)j8閉合，J10通電并通過自身觸點(diǎn)j10自鎖。若機(jī)械手已回到原始位置，且XWK4XWK42被觸動閉合，使中間繼電器Z14通電，常開觸點(diǎn)z14閉合，從而啟動沖床動作。當(dāng)沖床的沖頭在回程動作的中途，裝在曲柄上的凸輪觸動行程開關(guān)XWK1閉合，使J13通電，并通過自身觸點(diǎn)j13閉合自鎖，而常閉觸點(diǎn)j13斷開，使JZ14斷電，停止對沖床發(fā)送驅(qū)動信號。當(dāng)機(jī)械手動作到第6程序步時J6通電，常閉觸點(diǎn)j6斷開使J13斷電，常閉觸點(diǎn)j13閉合，為沖床再次啟動做準(zhǔn)備。圖中常閉觸點(diǎn)j11是為了其余安全聯(lián)鎖措施而設(shè)置的。當(dāng)安全條件收到破壞時，J11通電，其常閉觸點(diǎn)j11斷開，使J1J10和Z14斷電，機(jī)械手動作停止、沖床停止工作。(3)其余安全措施圖中XWK2系由各個外夾型連桿杠桿式手部手指上的觸點(diǎn)串聯(lián)而成，當(dāng)所有手指都抓到工件時，相當(dāng)于開關(guān)XWK2被接通；XWK21系雙片檢測器系統(tǒng)的開關(guān)觸點(diǎn)，當(dāng)吸盤送出雙片以上圓片料時，雙片檢測器系統(tǒng)的開關(guān)常閉觸點(diǎn)斷開；在沖頭位于上死點(diǎn)時XWK22被接通。當(dāng)機(jī)械手滿足以上三個安全條件時，J1通電，其常閉觸點(diǎn)j12斷開，從而避免J11通電，機(jī)械手和沖床能進(jìn)行工作。如果以上三個安全條件之一得不到滿足，則J11就在第6程序步通電，使環(huán)形時序步進(jìn)器自動停止，沖床不能被驅(qū)動，同時報警。在第6程序步進(jìn)行檢測，是因?yàn)槿绻骋皇种肝醋サ焦ぜ娃D(zhuǎn)換工位，將產(chǎn)生兩個工件重疊的現(xiàn)象而損壞模具；沖頭不在上死點(diǎn)位置機(jī)械手就上升，可能發(fā)生碰撞等事故。在中間繼電器Z1回路上串接一個壓力繼電器常開觸yj。當(dāng)氣源壓力為正常值時，常開觸點(diǎn)yj閉合，為電氣控制系統(tǒng)的啟動作好準(zhǔn)備。當(dāng)氣源壓力低于正常工作值時,繼電器常開觸點(diǎn)yj不能閉合，電氣控制系統(tǒng)不能啟動。結(jié) 論隨著社會的進(jìn)步，一些工業(yè)設(shè)備不足以滿足實(shí)際工作的需要，因此，對工業(yè)設(shè)備的改造勢在必行。本次設(shè)計的是多工位沖床專用機(jī)械手，相對于通用機(jī)械手，專用機(jī)械手的自由度不可變，控制程序不可調(diào)，因此只能在專屬的設(shè)備上使用。采用氣壓傳動，動作迅速，反應(yīng)靈敏，能實(shí)現(xiàn)過載保護(hù)，便于自動控制，不會因環(huán)境變化影響傳動及控制性能。阻力損失和泄漏較小，不會污染環(huán)境，同時成本低廉。機(jī)械手采用繼電器程序控制，具有可靠性高、改變較方便等優(yōu)點(diǎn)，無論是進(jìn)行時間控制還是行程控制或混合控制，都可通過它來實(shí)現(xiàn)。參考文獻(xiàn)[1] ：天津科學(xué)技術(shù)出版社，1980.[2] (氣動機(jī)械手)，1999，05.[3] Robert J Schilling. 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