【導(dǎo)讀】料，均作了注釋?zhuān)粲胁粚?shí)，后果由本人承擔(dān)。首先，簡(jiǎn)要介紹了機(jī)械手的基本概念、機(jī)械手的組成和分類(lèi)，以及工業(yè)機(jī)械手的。簡(jiǎn)史和發(fā)展趨勢(shì)。其次，本文通過(guò)車(chē)床機(jī)械手的動(dòng)作分析，確定了機(jī)械手的坐標(biāo)形式、自由度和驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，確定了機(jī)械手的主要技術(shù)參數(shù)；完成了送料機(jī)械手的總體方案設(shè)計(jì)。再次，完成了機(jī)械手的手部、臂部和機(jī)身的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。最后，通過(guò)對(duì)機(jī)械手的動(dòng)作行程

　　

【正文】 （ 410） 式中： vm為 氣 馬達(dá)排量 (m3/r)； nmax為 氣 馬達(dá)的最高轉(zhuǎn)速 (r/s)。 氣 壓 元件的選擇 一， 氣 泵的確定與所需功率的計(jì)算 泵的確定 (1)確定 氣 泵的最大工作壓力。 氣 泵所需工作壓力的確定，主要根據(jù) 氣 缸在工作循環(huán)各階段所需最大壓力 p1，再加上油泵的 出油口到缸進(jìn)油口處總的壓力損失 ΣΔp ，即 pB =p1+ΣΔp （ 411） ΣΔp 包括油液流經(jīng)流量閥和其他元件的局部壓力損失、管路沿程損失等，在系統(tǒng)管路未設(shè)計(jì)之前，可根據(jù)同類(lèi)系統(tǒng)經(jīng)驗(yàn)估計(jì)， 1般管路簡(jiǎn)單的節(jié)流閥調(diào)速系統(tǒng) p 為 (2～5)179。10 5Pa，用調(diào)速閥及管路復(fù)雜的系統(tǒng) ΣΔp 為 (5～ 15)179。10 5Pa， ΣΔp 也可只考慮流經(jīng)各控制閥的壓力損失，而將管路系統(tǒng)的沿程損失忽略不計(jì) ，各閥的額定壓力損失可從氣 元件手冊(cè)或產(chǎn)品樣本中查找，也可參照表 43選取。 表 43 常用中、低壓各類(lèi)閥的壓力損失 (Δp n) 本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 19 閥名 Δp n(179。105Pa) 閥名 Δp n(179。105Pa) 閥名 Δp n(179。105Pa) 閥名 Δp n(179。105Pa) 單向閥 ～ 背壓閥 3～ 8 行程閥 ～ 2 轉(zhuǎn)閥 ～ 2 換向閥 ～ 3 節(jié)流閥 2～ 3 順序閥 ～ 3 調(diào)速閥 3～ 5 (2)確定 氣 泵的流量 qB。泵的流量 qB根據(jù)執(zhí)行元件動(dòng)作循環(huán)所需最大流量 qmax和系 統(tǒng)的泄漏確定。 ① 多 氣 缸同時(shí)動(dòng)作時(shí)， 氣 泵的流量要大于同時(shí)動(dòng)作的幾個(gè) 氣 缸 (或馬達(dá) )所需的最大流量，并應(yīng)考慮系統(tǒng)的泄漏和 氣 泵磨損后容積效率的下降，即 qB≥K(Σq) max(m3/s) （ 412） 式中： K 為系統(tǒng)泄漏系數(shù)， 1 般取 ～ ，大流量取小值，小流量取大值； (Σq) max為同時(shí)動(dòng)作的 氣 缸 (或馬達(dá) )的最大總流量 (m3/s)。 ② 采用差動(dòng) 氣 缸回路時(shí)， 氣 泵所需流量為： qB≥K(A 1A2)vmax(m3/s) 式中： A 1， A 2 為分別為 氣 缸無(wú)桿腔與有桿腔的有效面積 (m2)； vmax 為活塞的最大移動(dòng)速度 (m/s)。 ③ 當(dāng)系統(tǒng)使用蓄能器時(shí)， 氣 泵流量按系統(tǒng)在 1 個(gè)循環(huán)周期中的平均流量選取，即 qB=??Z1i ViK/Ti （ 413） 式中： Vi為 氣 缸在工作周期中的總耗油量 (m3)； Ti為機(jī)器的工作周期 (s)； Z 為 氣 缸的個(gè)數(shù)。 (3)選擇 氣 泵的規(guī)格：根據(jù)上面所計(jì)算的最大壓力 pB和流量 qB，查 氣 元件產(chǎn)品樣本，選擇與 PB和 qB相當(dāng)?shù)?氣 泵的規(guī)格型號(hào)。 上面所計(jì)算的最大壓力 pB是系統(tǒng)靜態(tài)壓力，系統(tǒng)工作過(guò)程中存在著過(guò)渡過(guò)程的動(dòng)態(tài)壓力，而動(dòng)態(tài)壓力往往比靜態(tài)壓力高得多，所以泵的額定壓力 pB 應(yīng)比系統(tǒng)最高壓力大25%～ 60%，使 氣 泵有 1定的壓力儲(chǔ)備。若系統(tǒng)屬于高壓范圍，壓力儲(chǔ)備取小值；若系統(tǒng)屬于中低壓范圍，壓力儲(chǔ)備取大值。 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 20 (4)確定驅(qū)動(dòng) 氣 泵的功率。 ① 當(dāng) 氣 泵的壓力和流量比較衡定時(shí)，所需功率為： p=pBqB/103η B (kW) （ 414） 式中： pB為 氣 泵的最大工作壓力 (N/m2)； qB為 氣 泵的流量 (m3/s)； η B為 氣 泵的總效率，各種形式 氣 泵的總效率可參考表 44估取， 氣 泵規(guī)格大，取大值，反之取小值，定量泵取大值，變量泵取小值。 表 44 氣 泵的總效率 氣 泵類(lèi)型 齒輪泵 螺桿泵 葉片泵 柱塞泵 總效率 ～ ～ ～ ～ ② 在工作循環(huán)中，泵的壓力和流量有 顯著變化時(shí)，可分別計(jì)算出工作循環(huán)中各個(gè)階段所需的驅(qū)動(dòng)功率，然后求其平均值，即 p= 2 2 21 1 2 2 n n 1 2 nt p + t p + + t p / t + t + + t （ 415） 式中： t1， t2， ? ， tn為 1個(gè)工作循環(huán)中各階段所需的時(shí)間 (s)； P1， P2， ? ， Pn為 1個(gè)工作循環(huán)中各階段所需的功率 (kW)。 按上述功率和泵的轉(zhuǎn)速，可以從產(chǎn)品樣本中選取標(biāo)準(zhǔn)電動(dòng)機(jī)，再進(jìn)行驗(yàn)算，使電動(dòng)機(jī)發(fā)出最大功率時(shí)，其超載量在允許范圍內(nèi)。 本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 21 氣壓原理 圖 圖 41 氣 壓原理 圖 1 過(guò)濾器， 2（ 16）截止閥， 3 單向定量 氣 泵， 4 溢流閥， 5 回轉(zhuǎn) 氣 馬達(dá)， 6（ 12）平衡閥， 8(11)可調(diào)節(jié)流閥， 9（ 10） 氣 缸， 14 夾緊缸， 15 壓力表， 17 不可調(diào)節(jié)流閥 1 轉(zhuǎn)臺(tái)回轉(zhuǎn)支路 回轉(zhuǎn)支路的執(zhí)行元件是一個(gè)大轉(zhuǎn)矩 氣 馬達(dá)，它能雙向驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)臺(tái)回轉(zhuǎn)。馬達(dá)由手動(dòng)換向閥 A 控制正、反轉(zhuǎn)，其油路為 進(jìn)油路： 氣 泵 A回轉(zhuǎn)馬達(dá) 回油路：回轉(zhuǎn)馬達(dá) ABCD油箱 2 手臂的升降支路 手臂升降支路的執(zhí)行元件是一 個(gè) 氣 缸，它的伸縮運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)手臂的上、下移動(dòng)。 氣 缸由手動(dòng)換向閥 B 控制上、下移動(dòng)，其油路為 進(jìn)油路 :氣 泵 AB平衡閥 6 中的單向閥 氣 缸無(wú)桿腔 回油路： 氣 缸有桿腔 BCD油箱 3 手臂的伸縮支路 手臂伸縮支路的執(zhí)行元件是一個(gè) 氣 缸，它的伸縮運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)手臂的左、右移動(dòng) 。 氣缸由手動(dòng)換向閥 C 控制左、右移動(dòng)，其油路為 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 22 進(jìn)油路： 氣 泵 ABC平衡閥 12 中的單向閥 氣 缸無(wú)桿腔 回油路： 氣 缸有桿腔 CD油箱 4 手抓的夾松支路 手抓夾松支 路的執(zhí)行元件是一個(gè) 氣 缸，它的伸縮運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)手臂的夾松。 氣 缸由手動(dòng)換向閥 D 控制上、下移動(dòng)，其油路為 進(jìn)油路： 氣 泵 ABCD氣 缸上腔 總結(jié)與展望 23 總結(jié)與展望 一、總結(jié) 通過(guò)對(duì)機(jī)械手的結(jié)構(gòu)要求和動(dòng)作行程分析，確定了機(jī)械手的坐標(biāo)形式、自由度和驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，確定了機(jī)械手的主要技術(shù)參數(shù)，完成了機(jī)械手的 氣 缸設(shè)計(jì)和 氣 元件選擇，機(jī)械手技術(shù)是近代自動(dòng)控制領(lǐng)域中出現(xiàn)的一項(xiàng)新技術(shù)，并已成為現(xiàn)代機(jī)械制造生產(chǎn)系統(tǒng)中的一個(gè)重要組成部分，機(jī)械自動(dòng)化作為工業(yè)發(fā)展的一個(gè)方向，它有著廣闊的市場(chǎng)，屬于實(shí)際需要去研制的一種項(xiàng)目。通過(guò)這次機(jī)械手設(shè) 計(jì)讓我知道了現(xiàn)代企業(yè)在完成自動(dòng)化控制中離不開(kāi) PLC 的控制，它可以使企業(yè)在生產(chǎn)的同時(shí)減少勞動(dòng)力和生產(chǎn)成本。目前我國(guó)很多地區(qū)的企業(yè)整個(gè)生產(chǎn)設(shè)備還比較落后且大部分工序都是通過(guò)人工來(lái)完成的，而機(jī)械手成本比較低且操作簡(jiǎn)單很適合中小企業(yè)的發(fā)展要求。但隨著科技不斷進(jìn)步我相信多功能復(fù)雜的機(jī)械手將會(huì)在不久的將來(lái)出現(xiàn)，所以在今后的學(xué)習(xí)和生活中我們還要不 段 的學(xué)習(xí)和創(chuàng)新，只有這樣才能設(shè)計(jì)出更符合現(xiàn)代社會(huì)所需求的產(chǎn)品。 二、今后研究方向 在設(shè)計(jì)過(guò)程中，我通過(guò)查閱大量有關(guān)資料，與同學(xué)交流經(jīng)驗(yàn)和自學(xué)，并向老師請(qǐng)教等方式，使自己學(xué)到了不少 知識(shí)，也經(jīng)歷了不少艱辛，但收獲同樣巨大。在設(shè)計(jì)中我懂得了許多東西，也培養(yǎng)了我獨(dú)立工作的能力，樹(shù)立了對(duì)自己工作能力的信心，相信會(huì)對(duì)今后的學(xué)習(xí)工作生活有非常重要的影響。而且大大提高了動(dòng)手的能力，使我充分體會(huì)到了在創(chuàng)造過(guò)程中的探索的艱難和成功的喜悅。雖然做得還不是很完善，但是在設(shè)計(jì)過(guò)程中所學(xué)到的東西是這次設(shè)計(jì)的最大收獲和財(cái)富，使我終身受益。 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 24 參考文獻(xiàn) [1]何存興編178。氣傳動(dòng)與氣壓傳動(dòng)178。華工科技大學(xué)出版社178。 [2]黃錫愷，鄭文偉 .機(jī)械原理 .北京 :人民教育出版社， 1981 [3]東北工學(xué)院 機(jī) 械零件設(shè)計(jì)手冊(cè) 編寫(xiě)組編178。機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊(cè)178。冶金工業(yè)出版社178。 [4]東北工學(xué)院 機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊(cè) 編寫(xiě)組編178。機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊(cè)178。冶金工業(yè)出版社178。 [5]周開(kāi)勤編178。機(jī)械零件手冊(cè)178。高等教育出版社178。 . 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