【正文】 圖 33機械手位置控制原理圖 25 8. 機械手的動作示意圖 圖 33 機械手的動作示意圖 26 致 謝 二 個月時間的畢業(yè)課題設(shè)計是我大學(xué)生活中忙碌而又充實一段時光 .這里有治學(xué)嚴謹而又親切的老師 ,有互相幫助的同學(xué)，更有積極、向上、融洽的學(xué)習(xí)生活氛圍 .短短的時間里 ,我學(xué)到了很多的東西 .不僅學(xué)到就更多的理論知識 ,擴展了知識面 ,提高了自己的實際操作能力 ,而且學(xué)會了如何去學(xué)習(xí)新的知識 ,學(xué)會了面對困難和挑戰(zhàn) .學(xué)會了團結(jié)合作 .借此論文之際 ,向 所有幫助、關(guān)心、支持我的 老師、朋友同學(xué)，表達我最真誠的謝意。液壓控制主要是利用電磁閥和液壓缸。上、下臂的運動是通過液壓缸直接控制，手爪的運動是由液壓缸與一個鉸鏈機構(gòu)來控制。要有可靠的定位基準面和調(diào)整機構(gòu)。 4. 腰座結(jié)構(gòu)的設(shè) 計 機械手的腰座，就是機械手的回轉(zhuǎn)基座。 圖 、手爪的機械機構(gòu)簡圖 22 3. 機械手手臂的設(shè)計 手臂結(jié)構(gòu)的設(shè)計要求 機械手的手臂在工作時，要承受一定的載荷，且其運動本身具有一定的速度，因此，機 械手手臂的設(shè)計需要遵循以下設(shè)計要求： 1 工作空間的形狀和大小與機械手手臂的長度有密切的關(guān)系，因此手臂尺寸設(shè)計應(yīng)合理，一般滿足其工作空間即可。 本次設(shè)計主要是針對搬運用，而 搬運用手爪是指各種夾持裝置，用來抓取或吸附被搬運的物體 。 工業(yè)機械手傳輸在末端工具上的力或負載的感覺到操作者的手中 (動力反饋 )“動力反饋”的意思是在機械手臂末端上的力有一小部分反饋到操作柄?？刂葡到y(tǒng)的特性是可以使操縱器以一定的速度和精確性進行工作。本設(shè)計運動形式 :前后、上下兩個自由度運動，均由液壓伺服系統(tǒng)控 該控制系統(tǒng)的設(shè)計是可以給操作臂一個信號的動力反饋系統(tǒng)。 圖 28自動操作程序控制圖 19 圖 28 輸出顯示程序 20 第三章 機械手的結(jié)構(gòu)設(shè)計 1. 機械手 工作的分析 機械手是一種能自 動化定位控制并可重新編程序以變動的多功能機器，它有多個自由度，可用來搬運物體以完成在各個不同環(huán)境中工作。當(dāng)選擇單周期操作方式時， 使 為“ 0”。 自動操作程序中包含了單周或連續(xù)運動。 7) 下降至下限位，下限位開關(guān)受壓，移位寄存器又右移一位，使 置1(其余為零）， 復(fù)位，機構(gòu)松開，放下搬運零件同時接通 T38定時器，定時器開始計時。 27手動程序梯形圖 17 3) 下降至下限位，下限位開關(guān)受壓， 接通，移位寄存器右移一位，移位結(jié)果使 置“ 1”（其余為零）， 接通，夾緊動作開始，同時 T37 接通，定時器開始計時。本例題用定時器 T37 控制夾緊時間， T38控制放松時間。手動控制的程序如圖 27 所示。手動控制的梯形圖見子程序 O。 輸入 輸出 符號 地址 功能 符號 地址 功能 SB1 起動 KM1 下降 SB2 下限 KM2 夾緊，松開 SB3 上限 KM3 上升 SB4 右限 KM4 右移 SB5 左限 KM5 左移 SP 無工件檢測 LAMP 原位顯示 SB6 停止 KA 手動 單步 單周期 連續(xù) SB7 下降 SB8 上升 SB9 右移 SB10 左移 SB11 夾緊 SB12 放松 SB13 復(fù)位 表 25 輸入、輸出地址分配 15 6. 設(shè)計程序 整體設(shè)計 手動程序和自動程序分別編成相對獨立的子程序模塊，通過調(diào)用指令進行功能選擇。 輸出共有 6個開關(guān)量控制信號：下降電磁閥、上升電磁閥、左移電磁閥、右移電磁閥、夾緊 /松開電磁閥和原位顯示。當(dāng)按下停止按鈕時，機械手保持當(dāng)前狀態(tài)。此種工作方式可使機械手置原位。停止時，機械手停止在現(xiàn)行工步上。為此設(shè)置了一只光電開關(guān)，以檢測“無 工件”信號。另外，還安裝了光電開關(guān) SP負責(zé)監(jiān)測工作臺 B上的工件是否已移走 ,從而產(chǎn)生無工件信號 ,為下一個工件的下放做好準備 . 工藝過程 機械手的動作順序、檢測元件和執(zhí)行元件的布置如圖 22所示。當(dāng)某個 電磁閥線圈通電時，就一直保持當(dāng)前的機械動作，直到相反動作的線圈通電為止。 7. 閥 3 處右位，夾緊缸在液壓力下縮回，機械手指在彈簧張力下自動回 位，從 而使機械手松開工件?？刂茩C械手手指夾緊工 產(chǎn)品 ，當(dāng)活塞碰到行程開關(guān) S2時， 5YA 失電，閥 3 處中位。同時使 3得電。其中有 130 多臺套噴漆機器人在二十余家企業(yè)的近 30 條自動噴漆生產(chǎn)線 (站 )上獲得規(guī)模應(yīng)用 ,弧焊機器人己應(yīng)用在汽車制造廠的焊裝線上 .但總的來看 ,我國的工業(yè)機器人技術(shù)及其工程應(yīng)用的水平和國外比還有一定的距離 ,如 :可靠性低于國外產(chǎn)品 :機器人應(yīng)用工程起步較晚 ,應(yīng)用領(lǐng)域窄 ,生產(chǎn)線系統(tǒng)3 技術(shù)與國外比有差距 ,當(dāng)前我國的機器人生產(chǎn)都是應(yīng)用戶的要求 “ 一客戶 ,一次重新設(shè)計 ” ,品種規(guī)格多、批量小、零部件通用化程度低、供貨周期長、成本也不低 ,而且質(zhì)量、可靠性不穩(wěn)定 .因此迫切需要解決產(chǎn)業(yè)化前期的關(guān)鍵技術(shù) ,對產(chǎn)品進行全面規(guī)劃 ,搞好系列化、通用化、模塊化設(shè)計 ,積極推進產(chǎn)業(yè)化進程 ,我國的智能機器人和特種機器人在 “863” 計劃的支持下 ,也取得了不少成果 ,其中最為突出的是 水下機器人 ,6000m 水下無纜機器人的成果居世界領(lǐng)先水平 . 4 第一章 :液壓系統(tǒng)的設(shè)計 1. 對液壓系統(tǒng)的分析 a) 液壓系統(tǒng)設(shè)計參數(shù) 負載最大壓力 80KN 上下最大行程 200mm 伸出最大行程 500mm 伸出最大速度 35mm/s 泵工作時的各缸最高壓力伸縮缸 1 ? ,夾緊缸 2P 4MPa? ,升降缸3P ? . b) 分析 工況 根據(jù)液壓系統(tǒng)的設(shè)計依據(jù) ,對主機的工作過程進行分析即負載分析和運動分析 ,確定負載和速度在整個工作循環(huán)過程中得變化規(guī)律 .然后計算執(zhí)行元件的主要參數(shù) ,以及確定液壓系統(tǒng)的主要參數(shù)即工作壓力和最大流量 . 啟動階段 ： FFsGF?? (1) 加速階段 ： FFf m GFF? ? ? (2) 恒速階段 ： FFfGF?? (3) 制動階段 ： FFf m GFF? ? ? (4) 式中 為重力 ,若工作中執(zhí)行元件水平放置 ,則 F0G? . sf 為靜摩擦力 , s s nF f F? ? , sf 為靜摩擦系數(shù) ,取 ? , nF 為對支承面的正壓力 . fF 為動摩擦力 f d nF f F? ? , df 為 動 摩 擦 系 數(shù) 取 ? . mF 為慣性阻力 , mF mg v t? ?? ??. v? 為速度變化量 , t? 為啟動或制動時間 . 5 2. 確定液壓系統(tǒng)的主要參數(shù) a) 根據(jù)機械手 伸出，上升，夾緊時的最大壓力 和系統(tǒng)損失壓力 p?? ，確定 系統(tǒng)的最大工作壓力： 1pp = p + Δ = 4 .5 + 0 .5 = 5 ( M Pa )? () b) 液壓缸有效工作面積： 264F m a x 8 1 0A 0 . 0 2 ( )p η 5 1 0 0 . 8 m?? ? ??? () c) 系統(tǒng) 最大流量 max(q ) ： 3 33m a xq A 0. 02 35 10 0. 7 10 / 42( / m in)m axV mLs??? ? ? ? ? ? ? ? () d) 計算液