【正文】 傾斜角可得，得出F為理論計(jì)算值，實(shí)際采取的氣缸驅(qū)動(dòng)力要大于理論計(jì)算值，考慮手爪的機(jī)械效率，～，則： ，取 氣缸驅(qū)動(dòng)力計(jì)算設(shè)計(jì)方案中壓縮彈簧使爪牙張開，故為常開式夾緊裝置，氣缸為單作用缸，提供推力： （63）【4】式中 ——活塞直徑 ——活塞桿直徑 ——驅(qū)動(dòng)壓力，,工作壓力P= 據(jù)公式計(jì)算可得氣缸內(nèi)徑：根據(jù)氣動(dòng)設(shè)計(jì)手冊(cè)，圓整后取D=16mm?；钊谐?，當(dāng)抓取80mm工件時(shí)，即手爪從張開120mm減小到80mm，楔快向前移動(dòng)大約40mm。取氣缸行程S=40mm。 選用夾持器氣缸長(zhǎng)沙華德液壓氣動(dòng)有限公司所生產(chǎn)的QCG薄型氣缸QGD1640剛好滿足條件，所以選取這個(gè)氣缸。表2 QCG薄型氣缸安裝尺寸圖缸徑行程Ф165mmФ1610mmФ1615mmФ1620mmФ1630mmФ1640mm 手爪的夾持誤差及分析機(jī)械手能否準(zhǔn)確夾持工件，把工件送到指定位置，不僅取決于機(jī)械手定位精度（由臂部和腕部等運(yùn)動(dòng)部件確定），而且也與手指的夾持誤差大小有關(guān)。特別是在多品種的中、小批量生產(chǎn)中，為了適應(yīng)工件尺寸在一定范圍內(nèi)變化，避免產(chǎn)生手指夾持的定位誤差，需要注意選用合理的手部結(jié)構(gòu)參數(shù)，見圖61，從而使夾持誤差控制在較小的范圍內(nèi)。在機(jī)械加工中，通常情況使手爪的夾持誤差不超過(guò)，手部的最終誤差取決與手部裝置加工精度和控制系統(tǒng)補(bǔ)償能力。R1,R2工件半徑 C1C2=圖61 夾持誤差圖工件直徑為80mm，尺寸偏差，則。本設(shè)計(jì)為楔塊杠桿式回轉(zhuǎn)型夾持器，屬于兩支點(diǎn)回轉(zhuǎn)型手指夾持，如圖62圖62 楔塊杠桿式夾持器若把工件軸心位置C到手爪兩支點(diǎn)連線的垂直距離CD以X表示，根據(jù)幾何關(guān)系有：簡(jiǎn)化為： 該方程為雙曲線方程，如圖63：圖63 工件半徑與夾持誤差關(guān)系曲線由上圖得，當(dāng)工件半徑為時(shí)，X取最小值，又從上式可以求出：，通常取,若工件的半徑變化到時(shí)，X值的最大變化量，即為夾持誤差，用表示。在設(shè)計(jì)中，希望按給定的和來(lái)確定手爪各部分尺寸，為了減少夾持誤差，一方面可加長(zhǎng)手指長(zhǎng)度，但手指過(guò)長(zhǎng)，使其結(jié)構(gòu)增大；另一方面可選取合適的偏轉(zhuǎn)角，使夾持誤差最小，這時(shí)的偏轉(zhuǎn)角稱為最佳偏轉(zhuǎn)角。只有當(dāng)工件的平均半徑取為時(shí)，夾持誤差最小。此時(shí)最佳偏轉(zhuǎn)角的選擇對(duì)于兩支點(diǎn)回轉(zhuǎn)型手爪（尤其當(dāng)a值較大時(shí)），偏轉(zhuǎn)角的大小不易按夾持誤差最小的條件確定，主要考慮這樣極易出現(xiàn)在抓取半徑較小時(shí)，兩手爪的和邊平行，抓不著工件。為避免上述情況，通常按手爪抓取工件的平均半徑，以為條件確定兩支點(diǎn)回轉(zhuǎn)型手爪的偏轉(zhuǎn)角，即下式：其中,型鉗的夾角代入得出： 則 則，此時(shí)定位誤差為和中的最大值。分別代入得：，所以，夾持誤差滿足設(shè)計(jì)要求。由以上各值可得：取值為。 楔塊等尺寸的確定楔塊進(jìn)入杠桿手指時(shí)的力分析如下：圖64 楔塊進(jìn)入手爪受力圖上圖64中—斜楔角，＜時(shí)有增力作用；—滾子與斜楔面間當(dāng)量摩擦角，為滾子與轉(zhuǎn)軸間的摩擦角，為轉(zhuǎn)軸直徑，為滾子外徑，為滾子與轉(zhuǎn)軸間摩擦系數(shù)。 —支點(diǎn)至斜面垂線與杠桿的夾角；—杠桿驅(qū)動(dòng)端桿長(zhǎng)；—杠桿夾緊端桿長(zhǎng)；—杠桿傳動(dòng)機(jī)械效率斜楔的傳動(dòng)效率:斜楔的傳動(dòng)效率可由下式表示： ，，則可得=, ，取整得=。動(dòng)作范圍分析：陰影部分杠桿手指的動(dòng)作范圍，即，見圖 65圖65 動(dòng)作范圍分析圖如果，則楔面對(duì)杠桿作用力沿桿身方向，夾緊力為零，且為不穩(wěn)定狀態(tài)，所以必須大于。此外，當(dāng)時(shí)，杠桿與斜面平行，呈直線接觸，且與回轉(zhuǎn)支點(diǎn)在結(jié)構(gòu)上干涉，即為手指動(dòng)作的理論極限位置。斜楔驅(qū)動(dòng)行程與手指開閉范圍:當(dāng)斜楔從松開位置向下移動(dòng)至夾緊位置時(shí)，沿兩斜面對(duì)稱中心線方向的驅(qū)動(dòng)行程為L(zhǎng)，此時(shí)對(duì)應(yīng)的杠桿手指由位置轉(zhuǎn)到位置，其驅(qū)動(dòng)行程可用下式表示：杠桿手指夾緊端沿夾緊力方向的位移為： 通常狀態(tài)下，在左右范圍內(nèi)，則由手指需要的開閉范圍來(lái)確定。由給定條件可知最大為5560mm,。已知，可得，有圖66關(guān)系：圖66 楔塊尺寸示意圖可知：楔塊下邊為60mm，支點(diǎn)O距中心線30mm，且有，解得： 與的確定:斜楔傳動(dòng)比可由下式表示：可知一定時(shí)，愈大，愈大，且杠桿手指的轉(zhuǎn)角在范圍內(nèi)增大時(shí)，傳動(dòng)比減小，即斜楔等速前進(jìn)，杠桿手指轉(zhuǎn)速逐漸減小，則由分配距離為：。確定:由前式得：，取。確定:為沿斜面對(duì)稱中心線方向的驅(qū)動(dòng)行程，有圖67中關(guān)系圖67 L對(duì)中心線的驅(qū)動(dòng)方程的示意圖，取，取19mm. 材料及連接件選擇V型指與夾持器連接選用圓柱銷，d=6mm, 需使用2個(gè)。杠桿手指中間與外殼連接選用圓柱銷，d=6mm, 需使用2個(gè)。滾子與手指連接選用圓柱銷，d=4mm, 需使用2個(gè)。以上材料均為鋼，用GB/T91 。楔塊與活塞桿鉸鏈聯(lián)結(jié)。第7章 氣動(dòng)順序動(dòng)作的確定考慮到注塑機(jī)抓取的效率問(wèn)題，引拔氣缸一般不會(huì)經(jīng)常用到，故將其單獨(dú)設(shè)立一回路，分開控制。所以注塑機(jī)機(jī)械手抓取過(guò)程主要由手臂升降缸（A缸）、手爪開閉缸（B缸）和橫向移動(dòng)氣缸（C缸）所完成。在初始狀態(tài)，手臂在左端；B缸縮回，手爪開啟；A缸縮回，手臂上升處于上面。整個(gè)動(dòng)作順序?yàn)锳缸伸出（手臂下降），下降到工件位置時(shí)觸動(dòng)缸上的磁性開關(guān)→B缸伸出（氣抓夾取工件），抓取工件后觸動(dòng)缸上的磁性開關(guān)→A缸縮回（手臂上升）→C缸右移（手臂右向橫行）→A缸伸出（手臂下降）→B缸縮回（氣抓放下工件）→A缸縮回（手臂上升）→C缸左移（手臂左向橫行），如此循環(huán)。結(jié) 論本次機(jī)械手的設(shè)計(jì)主要對(duì)于夾持器，橫行，氣壓系統(tǒng)進(jìn)行的設(shè)計(jì)思想和設(shè)計(jì)過(guò)程。內(nèi)容主要包括：夾持器與橫行總體方案的確定，采用了氣壓驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，相應(yīng)的涉及到氣壓缸的選擇計(jì)算，總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、主要部件的受力分析和強(qiáng)度校核。由于時(shí)間有限，本設(shè)計(jì)中的PLC控制未設(shè)計(jì)。題目的綜合訓(xùn)練比較強(qiáng)，涉及知識(shí)面廣，重點(diǎn)在于培養(yǎng)工程思想及意識(shí)，理論聯(lián)系實(shí)際，提高初步設(shè)計(jì)能力。設(shè)計(jì)要求在保證其原有性能的前提下，盡可能地提高其特色即性能價(jià)格比。并且要求該機(jī)械手具有較小的體積，簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)和低廉的價(jià)格，和造型美觀的外形，各調(diào)整環(huán)節(jié)的設(shè)計(jì)要方便人體接近方便工具的使用。其難點(diǎn)在于結(jié)合實(shí)際，進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì). 在設(shè)計(jì)過(guò)程中，我綜合運(yùn)用了四年來(lái)所學(xué)到的專業(yè)知識(shí)，感覺到自己專業(yè)知識(shí)中某方面的欠缺，通過(guò)再次的復(fù)習(xí)，明顯感覺到了知識(shí)的增長(zhǎng)，我們從中學(xué)到了很多的知識(shí)，也體會(huì)到了畢業(yè)設(shè)計(jì)的綜合性，結(jié)合輔導(dǎo)老師的指導(dǎo)與自己的專業(yè)知識(shí)和生產(chǎn)實(shí)踐，才能較為完整地完成此次設(shè)計(jì)任務(wù)。參考文獻(xiàn)[1] [M].西安電子科技大學(xué)出版社，2006:335[2] 朱世強(qiáng),[M].浙江大學(xué)出版社，2001:3048[3] [M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,1996：5674[4] 王承義. 機(jī)械手及其應(yīng)用[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,1981:1046 [5] [M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2004:2869[6] [M].上海:上?？茖W(xué)技術(shù)出版社,2003：280300[7] [M].北京:冶金工業(yè)出版社,2003:1848[8] 謝存禧,[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2005:135148[9] 張鐵,[J].廣州:華南理工大學(xué)出版社，2002:5863[10] 濮良貴,(第七版)[M].北京:高等教育出版社，2001：319[11] [M]. 北京:高等教育出版社，2001:103116[12] [M]. 北京:高等教育出版社，2004：1225 [13] 吳宗澤,[M].北京:高等教育出版社，2006：3557[14] [M]. 北京:北京航空航天出版社，2004:4752[15] [M].冶金工業(yè)出版社，2005:6484[16] 孫恒,[M]. 北京:高等教育出版社,2000：263273[17] [J].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2005:7176[18] [M].江西科學(xué)技術(shù)出版社，2002:166215[19] [M].北京理工大學(xué)出版社，2006:174213[20] 張淑娟,[M].中國(guó)農(nóng)業(yè)出版社,2007:2306[21]Craig, John J. 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