【導(dǎo)讀】抓緊、吸附等功能。設(shè)計(jì)過程中確定了機(jī)械手的技術(shù)參數(shù)、零件的尺寸、標(biāo)件的。選型和部分危險(xiǎn)截面的校核。該機(jī)械手最終實(shí)現(xiàn)了對工件定位、下降、抓取、移動、一系列連續(xù)動作。做為彈性元件，帶有液壓阻尼系統(tǒng)的減震器。功能可按用戶的要求而添加，可更改余地大。目前已經(jīng)在國民生產(chǎn)中開始廣泛的應(yīng)用。對汽車減震器自動組裝機(jī)械手的設(shè)計(jì)有著重大的意義，不僅可以加快工作的效率，從而給車主提供更舒適的乘坐環(huán)境。該設(shè)計(jì)同時(shí)也是適應(yīng)機(jī)械化自動化生產(chǎn)的。如何參與這一行業(yè)的競爭成為一個(gè)挑戰(zhàn)。目前，我國對工業(yè)機(jī)械手尚無。交統(tǒng)一的分類標(biāo)準(zhǔn)。目前大多數(shù)工業(yè)機(jī)械手能搬運(yùn)的重量為1-30kg。小的為，最大的已達(dá)800kg。固定程序有凸輪轉(zhuǎn)鼓或擋塊轉(zhuǎn)鼓控制，可變程序用插銷板或轉(zhuǎn)鼓控制來給定程序。這種機(jī)械手多為氣動或液動，結(jié)構(gòu)。簡單，價(jià)格便宜，改變程序較容易。只適用于程序較簡單的點(diǎn)位控制，但作為一般單服。器）把程序記錄下來，以后機(jī)械手就自動按記憶的程序重復(fù)進(jìn)行循環(huán)動作。

　　

【正文】 — 縱向彎曲極限力（ N）； nK — 穩(wěn)定性安全系數(shù)，一般取 。綜合考慮選取 2 K— 活塞桿橫截面回轉(zhuǎn)半徑，對于實(shí)心桿 K=d/4 代入數(shù)據(jù) K =16/4=4mm 天津職業(yè)技術(shù)師范大學(xué) 2021 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) （論文） 27 由于細(xì)長桿比 ≥ 85 即 FK = 實(shí)心圓桿： J = 式中 L— 氣缸的安裝長度 ； m— 末端系數(shù)；選擇固定 — 自由 m = 1/4 E— 材料彈性模量，鋼材 E = 1011 Pa ； J— 活塞桿橫截面慣性矩（ m4）； d— 活塞桿的直徑（ m）； L— 氣缸的安裝長度為活塞桿的長度為 170mm 代入數(shù)據(jù)得 FK = N 因?yàn)? = FP0 所以活塞桿的穩(wěn)定性滿足條件； 強(qiáng)度校核： 由公式 d ≥ ， n為安全系數(shù) 一般取 n=5； 缸筒材料的抗拉強(qiáng)度 (Pa) 45鋼的抗拉強(qiáng)度， =600 MPa ， = = 120 MPa 天津職業(yè)技術(shù)師范大學(xué) 2021 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) （論文） 28 則 = mm ＜ d ，所以強(qiáng)度滿足要求； 綜上所述：活塞桿的穩(wěn)定性和強(qiáng)度滿足要求。 氣缸密封 氣缸的連接與密封直接影響氣缸的性能和使用壽命，正確的選用連接和密封裝置，對保證氣缸正常工作有著十分重要的意義。 缸筒與缸蓋的連接形式主要有拉桿式螺栓連接、螺釘式、鋼筒螺紋、卡環(huán)等，本氣缸四根采用拉桿式雙頭螺栓連接，由于工作壓力小于 1MPa，不需要強(qiáng)度校核。根據(jù)許用靜載荷，查《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊單行本》表 22158，分別選用 M M6的螺栓。 對于活塞與氣缸筒之間采用兩個(gè) Y型密封圈，其它摩擦副均使用 O型密 封圈密封。O型密封圈密封可靠，結(jié)構(gòu)簡單，摩擦阻力小。 O型密封圈安裝后，比被密封表面的內(nèi)徑大。 Y型密封圈密封可靠，使用壽命長，摩擦阻力較 O型圈大。 天津職業(yè)技術(shù)師范大學(xué) 2021 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) （論文） 29 天津職業(yè)技術(shù)師范大學(xué) 2021 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) （論文） 30 第 四 章 機(jī)械手的定位與平穩(wěn)性 常用的定位方式 機(jī)械擋塊定位是在行程終點(diǎn)設(shè)置機(jī)械擋塊。當(dāng)機(jī)械手經(jīng)減速運(yùn)行到終點(diǎn)時(shí)，緊靠擋塊而定位。 若定位前已減速，定位時(shí)驅(qū)動壓力未撤除，在這種情況下，機(jī)械擋塊定位能達(dá)到較高的重復(fù)精度。一般可高于 177。 ，若定位時(shí)關(guān)閉驅(qū)動油路而去掉工作壓力，這時(shí)機(jī)械手可能被擋塊碰回一 個(gè)微小距離，因而定位精度變低。 影響平穩(wěn)性和定位精度的因素 機(jī)械手能否準(zhǔn)確地工作，實(shí)際上是一個(gè)三維空間的定位問題，是若干線量和角量定位的組合。在許多較簡單情況下，單個(gè)量值可能是主要的。影響單個(gè)線量或角量定位誤差的因素如下： （ ）定位方式 不同的定位方式影響因素不同。如機(jī)械擋塊定位時(shí)，定位精度與擋塊的剛度和碰接擋塊時(shí)的速度等因素有關(guān)。 （ ）定位速度 定位速度對定位精度影響很大。這是因?yàn)槎ㄎ凰俣炔煌瑫r(shí)，必須耗散的運(yùn)動部件的能量不同。通常，為減小定位誤差應(yīng)合理控制定位速度，如提高緩沖裝置的緩沖性能 和緩沖效率，控制驅(qū)動系統(tǒng)使運(yùn)動部件適時(shí)減速。 （ ）精度 機(jī)械手的制造精度和安裝調(diào)速精度對定位精度有直接影響。 （ ）剛度 機(jī)械手本身的結(jié)構(gòu)剛度和接觸剛度低時(shí)，因易產(chǎn)生振動，定位精度一般較低。 （ ）運(yùn)動件的重量 運(yùn)動件的重量包括機(jī)械手本身的重量和被抓物的重量。 運(yùn)動件重量的變化對定位精度影響較大。通常，運(yùn)動件重量增加時(shí)，定位精度降低。因此，設(shè)計(jì)時(shí)不僅要減小運(yùn)動部件本身的重量，而且要考慮工作時(shí)抓重變化的影響。 （ ）驅(qū)動源 液壓、氣壓的壓力波動及電壓、油溫、氣溫的波動都會影響機(jī)械手的重復(fù)定位精度。因此，采用必要的穩(wěn)壓及調(diào)節(jié)油溫措施。如用蓄能器穩(wěn)定油壓，用加熱器或冷卻器控制油溫，低速時(shí)，用溫度、壓力補(bǔ)償流量控制閥控制。 （ ）控制系統(tǒng) 開關(guān)控制、電液比例控制和伺服控制的位置控制精度是個(gè)不相同的。這不僅是因?yàn)楦鞣N控制元件的精度和靈敏度不同，而且也與位置反饋裝置的有無有關(guān)。 本課題所采用的定位精度為機(jī)械擋塊定位 天津職業(yè)技術(shù)師范大學(xué) 2021 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) （論文） 31 機(jī)械手運(yùn)動的緩沖裝置 緩沖裝置分為內(nèi)緩沖和外緩沖兩種形式。內(nèi)緩沖形式有油缸端部緩沖裝置和緩沖回路等。外緩沖形式有彈性機(jī)械元件和液壓緩沖器。內(nèi)緩沖的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單，緊湊。但有時(shí)安置位置有限 ；外緩沖的優(yōu)點(diǎn)是安置位置靈活，簡便，緩沖性能好調(diào)等，但結(jié)構(gòu)較龐大。 本課題所采用的緩沖裝置為油缸端部緩沖裝置。 當(dāng)活塞運(yùn)動到距油缸端蓋某一距離時(shí)能在活塞與端蓋之間形成一個(gè)緩沖室。利用節(jié)流的原理使緩沖室產(chǎn)生臨時(shí)背壓阻力，以使運(yùn)動減速直至停止，而避免硬性沖擊的裝置，稱為油缸端部緩沖裝置。 在緩沖行程中，節(jié)流口恒定的，稱為恒節(jié)流式油缸端部緩沖裝置。 設(shè)計(jì)油缸端部恒節(jié)流緩沖裝置時(shí)， amax（最大加速度）、 Pmax（緩沖腔最大沖擊壓力）和 Vr（殘余速度）三個(gè)參數(shù)是受工作條件限制的。通常采用的辦法是先選定其中一個(gè)參數(shù)， 然后校驗(yàn)其余兩個(gè)參數(shù)。步驟如下： ① 選擇最大加速度 通常， amax 值按機(jī)械手類型和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)選取，同時(shí)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(jì)算沿運(yùn)動方向作用在活塞上的外力 F 水平運(yùn)動時(shí)： F=PSAFf （ ） = 103π =138N `③ 計(jì)算殘余速度 Vr ` Vr=VO/ 1amaxm/F （ ） = 天津職業(yè)技術(shù)師范大學(xué) 2021 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) （論文） 32 通過此次課程設(shè)計(jì) ,暴露出了平時(shí)學(xué)習(xí)當(dāng)中存在的問題 :學(xué)習(xí)不夠深入 ,了解不透徹 ,導(dǎo)致在做課程設(shè)計(jì)的過程中 ,經(jīng)常對一些基本的知識點(diǎn)弄混 .這次課程設(shè)計(jì)是畢業(yè)設(shè)計(jì)前最后的一次練兵 ,對我來說非常有意義 ,在沒做課程設(shè)計(jì)之前 ,我以為做這次設(shè)計(jì)就是小意思 ,沒想到做了之后才發(fā)現(xiàn) ,很多的知 識都已經(jīng)忘到了腦后 ,看到一個(gè)公式 ,一組數(shù)據(jù) ,明明很熟悉 ,可就是想不起在哪本參考書 ,哪本手冊 .通過了這次課程設(shè)計(jì) ,我對古人的一句話有了更深的理解 ” 學(xué)而時(shí)習(xí)之 ,不亦悅乎 ” ,是的 ,只有經(jīng)常復(fù)習(xí) ,經(jīng)常鞏固 ,才能不知識真正的扎根在你的腦海中 . 天津職業(yè)技術(shù)師范大學(xué) 2021 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) （論文） 33 致謝 此次畢業(yè)設(shè)計(jì) 是在指導(dǎo)老師張迎春老師的精心指導(dǎo)和悉心關(guān)懷下，才得以順利完成的。在畢業(yè)設(shè)計(jì)和撰寫論文的過程中，張老師在確定研究方向上給我以悉心的指導(dǎo)。從選 題到內(nèi)容的展開以及對論文的最終修改，無不滲透著老師辛勤的汗水。張老師在工作之余，仍不忘記關(guān)心我的畢業(yè)論文的進(jìn)程和其中所遇到的問題，經(jīng)常檢查和督促論文的進(jìn)展情況，這對我是一種巨大的鼓勵(lì)和支持。在此，我謹(jǐn)向張老師表示最崇高的敬意和最誠摯的感謝 !在論文完成后期，張迎春教授對我的論文提出了寶貴意見，使我的論文得到進(jìn)一步完善。張老師豐富的學(xué)識和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度給我了極大的鼓舞。在這里我向白老師表示由衷的感謝 ! 感謝機(jī)械工程學(xué)院的所有老師對我的教育和培養(yǎng)。我在這四年的學(xué)習(xí)中，豐富了知識層面，學(xué)會了做人的道理， 和嚴(yán)謹(jǐn)作風(fēng)的 培養(yǎng) 感謝我相處四年的同學(xué)們，在論文修改上同學(xué)們的意見對我有很大幫助 。在生活中，他們的鼓勵(lì)更加堅(jiān)定了我完成本篇論文的信心。 衷心感謝我最敬愛的父母 !他們在我的成長過程中付出了太多的心血，使我能夠健康的成長并順利完成學(xué)業(yè)。 四年的時(shí)間對于整個(gè)人生而言，也許是短暫而微不足道的。但即將過去的這三年對我而言，卻是人生一個(gè)重要的里程碑，深刻而難忘。感謝所有關(guān)心幫助過我的人 ! 天津職業(yè)技術(shù)師范大學(xué) 2021 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) （論文） 34 參考文獻(xiàn) [1]王中杰 ,余章雄 ,柴天佑 .智能控制綜述 [J].基礎(chǔ)自動化 ,2021(6). 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