【導(dǎo)讀】容的綜合設(shè)計(jì).通過(guò)設(shè)計(jì)提高學(xué)生的機(jī)構(gòu)分析與綜合的能力,機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的能力,次比較完善的機(jī)電一體化設(shè)計(jì).通過(guò)設(shè)計(jì),培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立的機(jī)械整體設(shè)計(jì)的能力,械設(shè)計(jì)打下良好的基礎(chǔ).通過(guò)設(shè)計(jì),使學(xué)生能熟練地應(yīng)用有關(guān)參考,計(jì)算圖表,手冊(cè),體設(shè)計(jì)方面所必須具備的基本技能訓(xùn)練.固定程序由凸輪轉(zhuǎn)鼓或擋塊轉(zhuǎn)鼓控制，可。生產(chǎn)的生產(chǎn)自動(dòng)線(xiàn)或?qū)C(jī)作為自動(dòng)上，下料用。b通用機(jī)械手具有獨(dú)立控制系統(tǒng)，程序可變，動(dòng)作靈活多樣的機(jī)械手。檢測(cè)指部與物體的滑落位移,來(lái)修正握力.多種多樣的，大部分的手部結(jié)構(gòu)是根據(jù)特定的工件要求而設(shè)計(jì)的。夾持類(lèi)常見(jiàn)的主要有夾鉗式，此外還有鉤托式和彈簧式。件夾鉗安全可靠。手指應(yīng)具有足夠的開(kāi)閉角度或開(kāi)閉距離，以便抓取或退出工件。應(yīng)保證每個(gè)被夾持的工件在手指內(nèi)部有準(zhǔn)確的相對(duì)位置。于減輕手臂的負(fù)載。采用鉗爪式手部機(jī)構(gòu)，手機(jī)形狀為平面指，傳力機(jī)構(gòu)形式為滑槽杠桿式。

　　

【正文】 傳感器是知識(shí)密集，技術(shù)密集的行業(yè)，它與許多學(xué)科都有關(guān)，它的種類(lèi)十分繁多，為了更好地掌握它，應(yīng)用它，需要有一個(gè)科學(xué)的分類(lèi)方法。 1. 按傳感器的工作機(jī)理可分為物理型，化學(xué)型，生物型等； 2. 按構(gòu)成原理可分為結(jié)構(gòu)型和物理型兩大類(lèi)； 3. 根據(jù)傳感器的能量轉(zhuǎn)換情況可分為能量控制型傳感器和能量轉(zhuǎn)換型傳感器； 4. 按照物理原理可分為： a 電參量式傳感器 b 磁電式傳感器 c 壓電式傳感器 d 光電式傳感器 e 氣電式傳感器 f 熱電式傳感器 g 波式傳感器 h 射線(xiàn)式傳感器 i 半導(dǎo)體式傳感器 j 其他原理的傳感器等； 5. 按照傳感器的用途來(lái)分可分為： a 位移傳感器 b 壓力傳感器 c 振動(dòng)傳感器 d 溫度傳感器等； 6. 根據(jù)輸出信號(hào)可分為： a 模擬傳感器 b 數(shù)字傳感器 7. 根據(jù)轉(zhuǎn)換過(guò)程可逆與否可分為： a 雙向傳感器 b 單向傳感器。 傳感器的一般要求 各種傳感器由于原理，結(jié)構(gòu)不同，使用環(huán)境，條件，目的不同，其技術(shù)指標(biāo)也不可能相同 ，但是有一些一般要求去基本上是共同的。 1. 可靠性； 2. 靜態(tài)精度； 3. 動(dòng)態(tài)性能； 4. 量程； 5. 抗干擾能力； 6. 通用性； 7. 輪廓尺寸； 四川理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 35 8. 成本； 9. 能耗； 10. 對(duì)被測(cè)對(duì)象的影響。 傳感器 的 防噪聲措施 （人為噪聲和自然噪聲） 目前，難對(duì)付的人為噪聲，一般有以下幾種： ①輸出配電線(xiàn)的感應(yīng)（一般叫交流聲）； ②電動(dòng)機(jī)電刷放電； ③開(kāi)關(guān)接點(diǎn)的瞬態(tài)現(xiàn)象放電； ④汽車(chē)火花塞配電器放電； ⑤廣播電波等。 ： ⑴剔除混入傳感器電路中的噪聲，一般可以從以下兩點(diǎn)來(lái)考慮： ①設(shè)法防止噪聲混入 ②用適當(dāng)?shù)姆椒ㄌ蕹烊氲脑肼? ⑵基本設(shè)計(jì)方法 ①屏蔽：靜電感應(yīng)，靜電屏蔽，電磁感應(yīng)； ②屏蔽線(xiàn)與地線(xiàn)； ③噪聲濾波器 。 傳感器的 選擇 根據(jù)設(shè)計(jì)要求只需選壓力傳感器 （壓力表）和接近傳感器兩個(gè)傳感器，但是壓力傳感器在上面第五章已選定，所以在這章我只需選接近傳感器。 根據(jù)設(shè)計(jì)需要我選擇 AS636 型接近傳感器 原理 當(dāng)鐵鎳等磁性金屬接近 AS636 型接近傳感器時(shí)，則線(xiàn)圈的容量發(fā)生變化，這種變化可轉(zhuǎn)換為電壓輸出從而達(dá)到檢測(cè)接近金屬的目的 技術(shù)指標(biāo) ①輸出電壓： 9V； ②工作電壓： ～ ； ③工作溫度 30176。 C~70176。 C。 ④ 儲(chǔ)存溫度 30176。 C～ 80176。 C； 第 七 章 電氣控制系統(tǒng) 36 ⑤ 高電平：（ VVC=） ； ⑥ 低電平：（距離 ） 3V。 ⑦ 輸 出電流： 1mA； ⑧ 響應(yīng)頻率： 100HZ. 特點(diǎn) EUH— AS636 接近傳感器是無(wú)觸電形式，它有壽命長(zhǎng)，可靠性高等特點(diǎn)，在導(dǎo)程間斷處，孔洞等情況下不必用磁鐵，它可用于汽車(chē)辦公機(jī)械和機(jī)械自動(dòng)控制。 四川理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 37 第 七 章 電氣控制系統(tǒng) 電氣控制系統(tǒng) 簡(jiǎn)介 工業(yè)機(jī)械手的電氣控制系統(tǒng)相當(dāng)于 人的大腦，它指揮機(jī)械手的動(dòng)作，并協(xié)調(diào)機(jī)械手與生產(chǎn)系統(tǒng)之間的關(guān)系。 機(jī)械手的工作順序，應(yīng)達(dá)到的位置，如手臂上下移動(dòng)，伸縮，回轉(zhuǎn)及擺動(dòng)，手腕上下，左右擺動(dòng)和回轉(zhuǎn)，手指的開(kāi)閉 動(dòng)作，以及各個(gè)動(dòng)作的時(shí)間，速度等，都是在控制系統(tǒng)的指揮下， 通過(guò)每一運(yùn)動(dòng)部件沿各坐標(biāo)軸的動(dòng)作按照預(yù)先整定好的程序來(lái)實(shí)現(xiàn)的。 一般機(jī)械設(shè)備的控制系統(tǒng)，多著眼于自身運(yùn)動(dòng)的控制，而機(jī)械手的控制系 統(tǒng)更注意本部與操作對(duì)象的關(guān)系。 因此，對(duì)于機(jī)械手的 控制系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，無(wú)論多么高級(jí)的系統(tǒng)，如果不能按置，都是毫無(wú)意義的。 控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)一般分為開(kāi)環(huán)系統(tǒng)和閉環(huán)系統(tǒng)兩種．閉環(huán)控制系統(tǒng)也叫反饋控制系統(tǒng) ，是一種不斷把給定值和各控制量進(jìn)行比較，使其偏差為零的控制系統(tǒng)。 而開(kāi)環(huán)控 制系統(tǒng)，即使有局部的小的閉環(huán)存在，但主要控制量是不用反饋控制的。 對(duì)比 兩者，通常閉環(huán)系統(tǒng)的抵抗外部干擾和系統(tǒng)中主要單元的特性變化和能力強(qiáng)，而開(kāi)環(huán)系統(tǒng)較弱 。 機(jī)械手的閉環(huán)系統(tǒng)控制受各種因素的影響，如外部負(fù)荷力，活動(dòng)部分的內(nèi)部摩擦，伺服閥的漂移，滯后，比較儀，伺服放大器的漂移，隨動(dòng)系 統(tǒng)的粘滯性摩擦，反向電動(dòng)勢(shì)的影響等導(dǎo)致閉環(huán)控制系統(tǒng)產(chǎn)生靜態(tài)誤差。 因而閉環(huán)控制的精度和定位時(shí)間等控制性能也有一定限度，要超過(guò)閉環(huán)控制系統(tǒng)的控制性能的界 限必須采用由最佳控制理論所規(guī)定的控制結(jié)構(gòu)，其中有時(shí)采用開(kāi)環(huán)控制。 因 此要提高機(jī)械手的性能，應(yīng)不局限于開(kāi)環(huán)或閉環(huán)的系統(tǒng)而吸收兩者之長(zhǎng)。 運(yùn)動(dòng)控制方式有點(diǎn)位控制 和連續(xù)控制兩種。 點(diǎn)位控制方式就是由點(diǎn)到點(diǎn)的控制方式，只對(duì)機(jī)械手運(yùn)動(dòng)部件 （手腕、臂） 所應(yīng)到 達(dá)空間點(diǎn)的定位進(jìn)行控制，而對(duì)兩個(gè)定位點(diǎn)之間的運(yùn)動(dòng)軌跡則不加控制。 這種方式可達(dá)到較高的重復(fù)定 位精度。點(diǎn)位控制又分為兩點(diǎn)控制和多點(diǎn)控制兩種。 如果機(jī)械手抓取和放置工件的位置都是準(zhǔn)確而固定的，如上下料專(zhuān)用機(jī)械手 ，可由擋塊，行程開(kāi)關(guān)等來(lái)定位，采用起點(diǎn)的 終點(diǎn)的“兩點(diǎn)控制方式” 。 通用工業(yè)機(jī)械手則要求多點(diǎn)定位，而且要經(jīng)常更換設(shè)定位置， 這時(shí)一般裝有位置檢測(cè)器作為運(yùn)動(dòng)位置的反饋，即采用“多點(diǎn)式控制” 。 兩點(diǎn)的點(diǎn)位控制可用普通的繼電器控制線(xiàn)路實(shí) 現(xiàn)，多點(diǎn)式的點(diǎn)位 控制則常常采用繼電器順序控制器，可編程序控制器和微機(jī)控制系統(tǒng)等。第 八 章 結(jié)論 38 機(jī)械手的電氣控制 的控制動(dòng)作（順序） 機(jī)械手采用時(shí)間繼電器實(shí)現(xiàn)自動(dòng)程序動(dòng)作，機(jī)械手的原始位置是手臂豎立，手指松開(kāi)，兩手指在水平位置。 順序是：手臂第一次下降 — 手指夾緊工件 — 手臂第一次上升 — 手臂正轉(zhuǎn)— 手臂的二次下降 — 手指放松（工件放到指定點(diǎn)） — 手臂第二次上升 — 手臂反轉(zhuǎn)到原點(diǎn)。 圖 71 步進(jìn)控制工作流程圖 機(jī)械手的電氣控制 原理圖 四川理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 39 第 八 章 結(jié)論 40 原理敘述 如上述原理圖：機(jī)械手可 以手動(dòng)以進(jìn)行調(diào)整工作，亦能按程序自動(dòng)工作，由開(kāi)關(guān) S2 選擇。 在機(jī)械手進(jìn)行調(diào)整和自動(dòng)工作之前，先啟動(dòng)油泵電機(jī)，過(guò)程如下：按下啟動(dòng)按鈕 SB2，使交流接觸器 C’通電，其常開(kāi)觸點(diǎn) C’閉合，進(jìn)行自鎖和將油泵電機(jī)電路接通，油泵電機(jī)回轉(zhuǎn)帶動(dòng)油泵向液壓系統(tǒng)供油， SB1 是油泵電機(jī)停止按鈕。 如開(kāi)關(guān) S2 擲于手動(dòng)位置，分別按下啟動(dòng)按鈕 SB5~SB12,使換向閥的電磁鐵1DT~8DT,分別通電控制機(jī)械手各油缸動(dòng)作。 如開(kāi)關(guān) S2 擲于自動(dòng)位置，機(jī)械手就能按程序自動(dòng)工作，其自動(dòng)循環(huán)過(guò)程如下：（以一個(gè)一般搬移工件為例） 按下啟動(dòng)按鈕 SB4，中間繼電器 K1 得電， K1 常開(kāi)觸點(diǎn)閉合，時(shí)間繼電器KT1 通電并延時(shí)，同時(shí) KM1 常開(kāi)觸點(diǎn)閉合，使 1DT 通電，手臂第一次下降。 當(dāng) KT1 延時(shí)到時(shí)，其常開(kāi)觸點(diǎn) KT1 閉合，使時(shí)間繼電器 KT2 通電并延時(shí)，同時(shí) KM2 常開(kāi)觸點(diǎn)閉合，使 2DT 通電，手指夾緊工件。 當(dāng)時(shí)間繼電器 KT2 延時(shí)到時(shí)，其常開(kāi)觸點(diǎn) KT2 閉合，為后面的電路做準(zhǔn)備，其時(shí)間繼電器常閉觸點(diǎn) KT2 延時(shí)到了后就斷開(kāi)， KM2 就斷電，其觸點(diǎn) KM2 就斷開(kāi) ,手指停止夾緊工件，并保持其現(xiàn)狀，同時(shí)時(shí)間繼電器 KT3 通電并延時(shí)，且KM3 也通電，其常開(kāi)觸點(diǎn) KM3 閉合，使 3DT 通電， 手臂第一次上升。 當(dāng)時(shí)間繼電器 KT3 延時(shí)到時(shí)，其常開(kāi)觸點(diǎn) KT3 閉合，為后面的電路做準(zhǔn)備，四川理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 41 其時(shí)間繼電器常閉觸點(diǎn) KT3 延時(shí)到了后就斷開(kāi)， KM3 就斷電，其觸點(diǎn) KM3 就斷開(kāi) ,手臂停止上升，并保持其現(xiàn)狀，同時(shí)時(shí)間繼電器 KT4 通電并延時(shí)，且 KM4也通電，其常開(kāi)觸點(diǎn) KM4 閉合，使 4DT 通電，手臂正轉(zhuǎn)。 當(dāng)時(shí)間繼電器 KT4 延時(shí)到時(shí)，其常開(kāi)觸點(diǎn) KT4 閉合，為后面的電路做準(zhǔn)備，其時(shí)間繼電器常閉觸點(diǎn) KT4 延時(shí)到了后就斷開(kāi)， KM4 就斷電，其觸點(diǎn) KM4 就斷開(kāi) ,手臂停止正轉(zhuǎn)，并保持其現(xiàn)狀，同時(shí)時(shí)間繼電器 KT5 通電并延時(shí)，且 KM5也通電 ，其常開(kāi)觸點(diǎn) KM5 閉合，使 5DT 通電，手臂第二次下降。 當(dāng)時(shí)間繼電器 KT5 延時(shí)到時(shí)，其常開(kāi)觸點(diǎn) KT5 閉合，為后面的電路做準(zhǔn)備，其時(shí)間繼電器常閉觸點(diǎn) KT5 延時(shí)到了后就斷開(kāi)， KM5 就斷電，其觸點(diǎn) KM5 就斷開(kāi) ,手臂停止下降，并保持其現(xiàn)狀，同時(shí)時(shí)間繼電器 KT6 通電并延時(shí)，且 KM6也通電，其常開(kāi)觸點(diǎn) KM6 閉合，使 6DT 通電，手指松開(kāi)，工件放下。 當(dāng)時(shí)間繼電器 KT6 延時(shí)到時(shí)，其常開(kāi)觸點(diǎn) KT6 閉合，為后面的電路做準(zhǔn)備，其時(shí)間繼電器常閉觸點(diǎn) KT6 延時(shí)到了后就斷開(kāi)， KM6 就斷電，其觸點(diǎn) KM6 就斷開(kāi) ,手指停止張開(kāi)，并保持其現(xiàn)狀 ，同時(shí)時(shí)間繼電器 KT7 通電并延時(shí)，且 KM7也通電，其常開(kāi)觸點(diǎn) KM7 閉合，使 7DT 通電，手臂第二次上升。 當(dāng)時(shí)間繼電器 KT7 延時(shí)到時(shí)，其常開(kāi)觸點(diǎn) KT7 閉合，為后面的電路做準(zhǔn)備，其時(shí)間繼電器常閉觸點(diǎn) KT7 延時(shí)到了后就斷開(kāi)， KM7 就斷電，其觸點(diǎn) KM7 就斷開(kāi) ,手臂停止上升，并保持其現(xiàn)狀，同時(shí)時(shí)間繼電器 KT8 通電并延時(shí)，且 KM8也通電，其常開(kāi)觸點(diǎn) KM8 閉合，使 8DT 通電，手臂反轉(zhuǎn)。 當(dāng)時(shí)間繼電器 KT8 延時(shí)到，其常閉的延時(shí)斷開(kāi)觸點(diǎn) KT8 斷開(kāi)， 8DT 斷電，手臂停止反轉(zhuǎn)，并保持其狀態(tài)，此時(shí)機(jī)械手完成一個(gè)搬運(yùn)動(dòng)作，并回到原始 位置，延時(shí)閉合時(shí)常開(kāi)觸點(diǎn) KT8 閉合，使 KT9 時(shí)間繼電器繼續(xù)通電并自鎖，同時(shí)也開(kāi)始延時(shí)。 延時(shí)斷開(kāi)觸點(diǎn) KT8 斷開(kāi)，使控制電路斷電，繼電器 K1 也斷電，其觸點(diǎn)各自恢復(fù)原狀態(tài)，同時(shí)，因控制機(jī)械手動(dòng)作的電路斷電，使各開(kāi)關(guān)恢復(fù)到原狀態(tài)，但時(shí)間繼電器 KT9 仍通電并延時(shí)，當(dāng) KT9 延時(shí)到時(shí)其常開(kāi)延時(shí)閉合觸點(diǎn) KT9 閉合，使時(shí)間繼電器 K1 通電并自鎖，控制電路又進(jìn)入了循環(huán)，使機(jī)械手動(dòng)作。 當(dāng)按下 SB3 則整個(gè)電路斷電，各繼電器各觸點(diǎn)也恢復(fù)原狀。 第 八 章 結(jié)論 42 第 八 章 結(jié)論 在現(xiàn)代生產(chǎn)中，機(jī)械手被廣泛的應(yīng)用于各個(gè)行業(yè)。本文是對(duì)下料機(jī)械手 的設(shè)計(jì)，要完成設(shè)計(jì)需要了解下料機(jī)械手的總體結(jié)構(gòu)，運(yùn)動(dòng)過(guò)程，需對(duì)手爪夾緊，手臂伸縮，手臂回轉(zhuǎn)等動(dòng)作進(jìn)行分析、計(jì)算，最終確定其 尺寸。除此以外還需要說(shuō)明下料機(jī)械手的液壓驅(qū)動(dòng)原理和電氣控制原理。這些都包括了 4 年來(lái)所學(xué)的知識(shí)。 在設(shè)計(jì)初期，遇到了很多的困難，比如對(duì)下料機(jī)械手的結(jié)構(gòu)不熟悉，運(yùn)動(dòng)過(guò)程不了解，也由于對(duì)以前所學(xué)知識(shí)的部分遺忘，因此不知道從哪里開(kāi)始設(shè)計(jì)，后來(lái) 通過(guò)查閱 參考文獻(xiàn) 和老師、同學(xué)的幫助， 逐步熟悉了下料機(jī)械手的原理，對(duì)其結(jié)構(gòu)，運(yùn)動(dòng)過(guò)程有了新的認(rèn)識(shí)，因此 能夠基本完成 本次 設(shè)計(jì) 。 但是由于自己的能力有限，還存在很多 不完善的地方需要改進(jìn)。同時(shí)通過(guò)這次設(shè)計(jì)，也使我發(fā)現(xiàn)自身的知識(shí)理論體系還需要大大的提高， 對(duì)已學(xué)的知識(shí)遺忘較多， 在今后的學(xué)習(xí)工作中我將 會(huì) 更好的 完善自己的知識(shí)， 作一名合格的設(shè)計(jì)人員。 四川理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 43 參 考 文 獻(xiàn) [1] 杜來(lái)林 .液壓與氣動(dòng)技術(shù) . 北京：北京大學(xué)出版社， 1996. [2] 徐灝 .機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)第 5卷 .北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 1992. [3] 吳宗澤 ,羅勝?lài)?guó) .機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊(cè)（第二版） .北京：高等教育出版社 ,1999. [4] 李允文 .工業(yè)機(jī)械手設(shè)計(jì) .北京：機(jī)械工業(yè)出版 社 ,1996. [5] 陸詳生 .機(jī)械手理論與應(yīng)用 .中國(guó)鐵道出版社， 1985. [6] 張建民 .工業(yè)機(jī)器人 .北京：北京理工大學(xué)出版社， 1988. [7] 邱宣懷 .機(jī)械設(shè)計(jì)（第四版） .北京 :高等教育出版社 ,1997. [8] 章宏甲 ,黃誼 .液壓傳動(dòng) .北京 :機(jī)械工業(yè)出版社 ,2021. [9] 陳遠(yuǎn)齡 .機(jī)床電氣自動(dòng)控制 .重慶 :重慶大學(xué)出版社 ,1995. [10] 朱龍根 .簡(jiǎn)明機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè) (第 2版 ).北京 :機(jī)械工業(yè)出版社 ,2021. 44 致 謝 本次設(shè)計(jì)是在王漢勝導(dǎo)師 的悉心指導(dǎo)下完 成的。在近三個(gè)月的畢業(yè)設(shè)計(jì)生活中，王老 師都給了我耐心的指導(dǎo)。 王 老師淵博的專(zhuān)業(yè)知識(shí)，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度，認(rèn)真負(fù)責(zé)的工作作風(fēng)，以及對(duì)學(xué)生無(wú)微不至的關(guān)心和愛(ài)護(hù)，令我終身難忘， 將會(huì) 使我終身受益。在此謹(jǐn)向王漢勝 老師致以深深的敬意和忠心的感謝！ 在此還要感謝 3 年來(lái)無(wú)私的把知識(shí)傳授給我的老師們，沒(méi)有你們的教育指導(dǎo)，這 3 年我將會(huì)沒(méi)有任何收獲，感謝你們的無(wú)私奉獻(xiàn)精神！ 最后， 感謝參與論文評(píng)審和答辯的各位專(zhuān)家教授，能在百忙之中抽出時(shí)間對(duì)我 的論文進(jìn)行評(píng)閱和審議 ！ 謝謝！