【正文】 雖然我的設(shè)計(jì)存在很多不足的地方，但在這兩個(gè)多月的時(shí)間里，我學(xué)到 了很多有用的知識(shí)，也積累了一定的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，這些對(duì)于我即將要走向社會(huì)工作崗位，將起到很關(guān)鍵的作用。在設(shè)計(jì)過(guò)程中，我經(jīng)常遇到各種各樣的問(wèn)題，有的是知識(shí)方面的不足導(dǎo)致的，有的是設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)方面不足導(dǎo)致的。這對(duì)我以后的工作有很大的幫助 ,今后我會(huì)在工作中不斷的學(xué)習(xí) ,努力的提高自己的水平。 ，相對(duì)于通用機(jī)械手，因此，動(dòng)作固定，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，同時(shí)成本低廉，專用性比較高，可實(shí)現(xiàn)車間內(nèi)的一些搬運(yùn)工作。為以后的工作學(xué)習(xí)創(chuàng)造了一定基礎(chǔ)。 上料液壓傳動(dòng)機(jī)械手設(shè)計(jì) 37 圖 72 原理接線圖 梯形圖設(shè)計(jì) （ 1） 手動(dòng)程序 如圖 73 上料液壓傳動(dòng)機(jī)械手設(shè)計(jì) 38 圖 73 手動(dòng)程序 （ 2）自動(dòng)回零程序 如圖 74 上料液壓傳動(dòng)機(jī)械手設(shè)計(jì) 39 圖 74 自動(dòng)回零程序 （ 3）自動(dòng)程序 如圖 75 上料液壓傳動(dòng)機(jī)械手設(shè)計(jì) 40 上料液壓傳動(dòng)機(jī)械手設(shè)計(jì) 41 上料液壓傳動(dòng)機(jī)械手設(shè)計(jì) 42 圖 75 自動(dòng)程序 （ 4）機(jī)械手運(yùn)動(dòng)總的程序 如圖 76 上料液壓傳動(dòng)機(jī)械手設(shè)計(jì) 43 上料液壓傳動(dòng)機(jī)械手設(shè)計(jì) 44 上料液壓傳動(dòng)機(jī)械手設(shè)計(jì) 45 上料液壓傳動(dòng)機(jī)械手設(shè)計(jì) 46 上料液壓傳動(dòng)機(jī)械手設(shè)計(jì) 47 圖 76 機(jī)械手運(yùn)動(dòng)總程序 上料液壓傳動(dòng)機(jī)械手設(shè)計(jì) 48 結(jié)論和展望 通過(guò)此次畢業(yè)設(shè)計(jì)，使我了解了機(jī)械手的很多相關(guān)知識(shí)。 （ 3）自動(dòng) 工作方式 按下起動(dòng)按鈕，機(jī)械手從原點(diǎn)開(kāi)始，按工序自動(dòng)反復(fù)連續(xù)工作，直到按下停止按鈕，機(jī)械手在完成最后一個(gè)周期的動(dòng)作后，返回原點(diǎn)自動(dòng)停機(jī) [24]。用按鈕對(duì)機(jī)械手每一動(dòng)作單獨(dú)進(jìn)行控制。 2． 控制要求 為了滿足 生產(chǎn)需要，機(jī)械手應(yīng)設(shè)置手動(dòng)工作方式、單動(dòng)工作方式和自動(dòng)工作方式 。豎直方向的上、下；手臂和手腕的順時(shí)針逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)。 機(jī)械手可編程序控制器控制方案 控制系統(tǒng)的工作原理及控制要 求 1．控制對(duì)象為圓柱坐標(biāo)液動(dòng)機(jī)械手。如 IBMPC機(jī)，只要這個(gè)機(jī)器配有相應(yīng)的軟件 [23]。 （ 6）調(diào)試程序 即檢查程序是否能正確完成邏輯要求，不合要求，可以在編程器上修改。 （ 5）編制程序 即檢查程序中每條語(yǔ)法錯(cuò)誤，若有則修改。對(duì)簡(jiǎn)易編程器，則往往要經(jīng)過(guò)下一步的助記符程序轉(zhuǎn)換過(guò)程。 （ 3）畫(huà)梯形圖 它與繼電器控制邏輯的梯形圖概念相同，表達(dá)了系統(tǒng)中全部動(dòng)作的相互關(guān)系。此外，對(duì)用到的可編程序控制器內(nèi)部的計(jì)數(shù)器、定時(shí)器等也要進(jìn)行分配。 可編程序控制器的使用步驟 在可編程序控制器與被控對(duì)象 (機(jī)器、設(shè)備或生產(chǎn)過(guò)程 )構(gòu)成一個(gè)自動(dòng)控制系統(tǒng)時(shí)，通常以七個(gè)步驟進(jìn)行 : （ 1）系統(tǒng)設(shè)計(jì) 即確定被控對(duì)象的工作原理，控制要求，動(dòng)作及動(dòng)作順序。此時(shí)將輸入信號(hào)從輸出狀態(tài)暫存器中取出，送到輸出鎖存電路，驅(qū)動(dòng)輸出繼上料液壓傳動(dòng)機(jī)械手設(shè)計(jì) 34 電器線圈，控制被控設(shè)備進(jìn)行各種相應(yīng)的動(dòng)作。 第四階段是輸出處理階段。 當(dāng)輸入狀態(tài)信息全部進(jìn)入 I/0狀態(tài)表后， CPU工作進(jìn)入到第三個(gè)階段。在同一掃描周期內(nèi)，各個(gè)輸入點(diǎn)的狀態(tài)在 I/0狀態(tài)表中一直保持不變，不會(huì)受到各個(gè)輸入端子信號(hào)變化的影響，因此不能造成運(yùn)算結(jié)果混亂，保證了本周期內(nèi)用戶程序的正確執(zhí)行。 第二階段是處理輸入信號(hào)階段。開(kāi)機(jī)時(shí)， CPU首先使 I/0狀態(tài)表清零，然后進(jìn)行自診斷。其中存放輸入狀態(tài)信息的存儲(chǔ)器叫輸入狀態(tài)暫存器 。 可編程序控制器的輸入端子不是直接與主機(jī)相連， CPU對(duì)輸入輸出狀態(tài)的詢問(wèn)是針對(duì)輸入輸出狀態(tài)暫存器而言的。具體的工作過(guò)程可分為四個(gè)階段。 可編程序控制器的工作過(guò)程 可編程序控制器是通過(guò)執(zhí)行用戶程序來(lái)完成各種不同控制任務(wù)的。 可編程序控制器的選擇及工作過(guò)程 可編程序控制器的選擇 目前，國(guó)際上生產(chǎn)可編程序控制器的廠家很多，如日本三菱公司的 F系列 PC,德國(guó)西門(mén)子公司的 SIMATIC N5系列 PC、日本 OMRON(立石 )公司的 C型、 P型 PC等。 為簡(jiǎn)化 液 路，減少電磁閥的數(shù)量，各工作 液壓 缸的緩沖均采用 液壓緩沖器 ，這樣可以省去電磁閥和切換節(jié)流閥或行程節(jié)流閥的氣路阻尼元件。 圖 61 機(jī)械手 液壓 壓傳動(dòng)系統(tǒng)工作原理圖 上料液壓傳動(dòng)機(jī)械手設(shè)計(jì) 32 表 61 液動(dòng) 元件圖 各通行機(jī) 構(gòu)的調(diào)速，凡是能采用排 油 口節(jié)流方式的，都在電磁閥的排 油 口安裝節(jié)流阻尼螺釘進(jìn)行調(diào)節(jié)，這種方法的特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單效果好。 回轉(zhuǎn)液壓缸所需， M M M M? ? ?驅(qū) 回慣 密 計(jì)算 002022ctgml12cM J JGJJJ??????????慣總（ +3R ） （ ） 將回轉(zhuǎn)部件等效為一個(gè)圓柱體，長(zhǎng)為 1500mm，半徑為 60mm，其重力 G總 =800N，設(shè)啟動(dòng)角速度 ??? ，啟動(dòng)時(shí)間 ? t= 所以 22c ml12J ? （ +3R ）= 2 2 21296 Nm9 . 8 S?（ 1 . 5 + 3 0 . 0 6 ） /12=25 20 gc GJJ ???總= 2 2800 147 N S??? 00 tM J J ?? ??? ?慣=147 ?? ， 的計(jì)算 上料液壓傳動(dòng)機(jī)械手設(shè)計(jì) 30 為了方便計(jì)算， ? 驅(qū)密 ， 0M ?回 所以 M M M M? ? ?驅(qū) 回慣 密=+ +0 （ ） 476 N mM ?驅(qū) 液壓 壓缸參數(shù)計(jì)算 設(shè) b=60mm，工作壓力 P=4Mpa， d=50mm 則由 22b 8PM ?驅(qū) （ D d ）得 （ ） 22 68 8 4 7 6d 0 . 0 5 0 . 3 6mb 0 . 0 6 4 1 0MD P ?? ? ? ? ???驅(qū) 取 液壓 缸內(nèi)徑 40mm 上料液壓傳動(dòng)機(jī)械手設(shè)計(jì) 31 6 液動(dòng) 系統(tǒng)設(shè)計(jì) 液壓 傳動(dòng)系統(tǒng)工作原理圖 圖 61為機(jī) 械手的 液壓 傳動(dòng)系統(tǒng)工作原理圖。 平衡裝置 在本設(shè)計(jì)中，為了使手臂的兩端能夠盡量接近重力矩平衡狀態(tài)，減少手抓一側(cè)重力矩對(duì)性能的影響，故在手臂伸縮 液壓 缸一側(cè)加裝平衡裝置， 根據(jù)抓取物體的重量和液壓缸的運(yùn)行參數(shù)配一重量 8kg的鐵塊。具體的安裝形式應(yīng)該根據(jù)本設(shè)計(jì)的具體結(jié)構(gòu)和抓取物體重量等因素來(lái)確定，同時(shí)在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和布局上應(yīng)該盡量減少運(yùn)動(dòng)部件的重量和減少對(duì)回轉(zhuǎn)中心的慣量。 由于結(jié)構(gòu)需要，該 液壓 缸用法蘭式安裝連接。工作可靠，靜摩擦因素大，活塞的結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，目前使用的范圍較廣。 3． 密封 液壓 缸密封的好壞，直接 影響 液壓 缸的性能和使用壽命，正確設(shè)計(jì)、選擇和使用密封裝置，對(duì)保證 液壓 缸的正常工作非常重要。組合式結(jié)構(gòu)又分為螺紋連接、半環(huán)連接和錐銷連接。該結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于加工，易于裝卸。 活塞桿穩(wěn)定性 條件公式 kkpu nFF ? （ ） 當(dāng)長(zhǎng)細(xì)比 mKL 85? 時(shí)， 用公式： 21)(1 KLmafFk ??? （ ） 實(shí)心桿 41 dK ???? 實(shí)心桿 421 d??? ?m 系數(shù)，由查表安裝方式為固定 固定式 得 4?m ?f 材料強(qiáng)度實(shí)驗(yàn)值，對(duì)鋼取 paf 71049 ?? ?a 系數(shù)，對(duì)鋼取 50001?a 上料液壓傳動(dòng)機(jī)械手設(shè)計(jì) 28 代入公式： 實(shí)心桿 84??dK 808645 ??KL 17048585 ???m 得 mKL 85? 21)(1 KLmafFk ??? 2278045 0 0 01140 3 ???????? )( N? 12 9 8 3 9 5 . 2 4 9 7 3 2 2 1 9 8 ( )6k pukF F F Nn ? ? ? ? ? 所以該活塞桿滿足穩(wěn)定性條件。 故行程查有關(guān)手冊(cè)圓整為 200l mm? 4．活塞桿穩(wěn)定性的計(jì)算： 當(dāng)活塞桿的長(zhǎng)度 dL10? 時(shí)，一般按壓桿穩(wěn)定性來(lái)計(jì)算活塞桿直徑。一般 液壓 缸缸筒壁厚與內(nèi)徑之比小于或等于 1/10，其壁厚可按薄壁筒公式計(jì)算 : 上料液壓傳動(dòng)機(jī)械手設(shè)計(jì) 27 ][2/ ?? pDP? （ ） 液壓 缸缸筒材料采用為 :鋁合金 ZL1060,[? ]=3MPa 代入己知數(shù)據(jù)，則壁厚為 : ][2/ ?? pDP? )(10 )1032/(65mm? ?????? 取 mm10?? ，則缸筒外徑為 : )(1202101001 mmD ???? 3．手部活塞桿行程長(zhǎng) l 確定 按設(shè)計(jì)要求 ，腰部上下運(yùn)行距離為 17cm，即 170mm。若 液壓 缸動(dòng)態(tài)參數(shù)要求一般，且工作頻率低，基本是勻速運(yùn)動(dòng)，其載荷率可取 ~?? 。 由 ??Dd ,可得活塞桿直徑 : mmDd 30~20)~( ?? （ ） 圓整后，取活塞桿直徑 mmd 32? 查手冊(cè) 取液壓缸工作壓力 MPap ? 由公式 ： ?? ?? 421 pDF （ ） ?? ??? 4 )( 222 pdDF （ ） 計(jì)入載荷率就能保證 液壓 缸工作時(shí)的動(dòng)態(tài)特性。采用了雙導(dǎo)柱導(dǎo)向，以防止手臂在 液壓 缸活塞桿上轉(zhuǎn)動(dòng)，確保手臂隨機(jī)座一起轉(zhuǎn)動(dòng)。 導(dǎo)向桿目前常采用