【正文】 雖然我的設(shè)計存在很多不足的地方，但在這兩個多月的時間里，我學(xué)到 了很多有用的知識，也積累了一定的設(shè)計經(jīng)驗，這些對于我即將要走向社會工作崗位，將起到很關(guān)鍵的作用。在設(shè)計過程中，我經(jīng)常遇到各種各樣的問題，有的是知識方面的不足導(dǎo)致的，有的是設(shè)計經(jīng)驗方面不足導(dǎo)致的。這對我以后的工作有很大的幫助 ,今后我會在工作中不斷的學(xué)習(xí) ,努力的提高自己的水平。 ，相對于通用機械手，因此，動作固定，結(jié)構(gòu)簡單，同時成本低廉，專用性比較高，可實現(xiàn)車間內(nèi)的一些搬運工作。為以后的工作學(xué)習(xí)創(chuàng)造了一定基礎(chǔ)。 上料液壓傳動機械手設(shè)計 37 圖 72 原理接線圖 梯形圖設(shè)計 （ 1） 手動程序 如圖 73 上料液壓傳動機械手設(shè)計 38 圖 73 手動程序 （ 2）自動回零程序 如圖 74 上料液壓傳動機械手設(shè)計 39 圖 74 自動回零程序 （ 3）自動程序 如圖 75 上料液壓傳動機械手設(shè)計 40 上料液壓傳動機械手設(shè)計 41 上料液壓傳動機械手設(shè)計 42 圖 75 自動程序 （ 4）機械手運動總的程序 如圖 76 上料液壓傳動機械手設(shè)計 43 上料液壓傳動機械手設(shè)計 44 上料液壓傳動機械手設(shè)計 45 上料液壓傳動機械手設(shè)計 46 上料液壓傳動機械手設(shè)計 47 圖 76 機械手運動總程序 上料液壓傳動機械手設(shè)計 48 結(jié)論和展望 通過此次畢業(yè)設(shè)計，使我了解了機械手的很多相關(guān)知識。 （ 3）自動 工作方式 按下起動按鈕，機械手從原點開始，按工序自動反復(fù)連續(xù)工作，直到按下停止按鈕，機械手在完成最后一個周期的動作后，返回原點自動停機 [24]。用按鈕對機械手每一動作單獨進行控制。 2． 控制要求 為了滿足 生產(chǎn)需要，機械手應(yīng)設(shè)置手動工作方式、單動工作方式和自動工作方式 。豎直方向的上、下；手臂和手腕的順時針逆時針旋轉(zhuǎn)。 機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．控制對象為圓柱坐標(biāo)液動機械手。如 IBMPC機，只要這個機器配有相應(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法錯誤，若有則修改。對簡易編程器，則往往要經(jīng)過下一步的助記符程序轉(zhuǎn)換過程。 （ 3）畫梯形圖 它與繼電器控制邏輯的梯形圖概念相同，表達了系統(tǒng)中全部動作的相互關(guān)系。此外，對用到的可編程序控制器內(nèi)部的計數(shù)器、定時器等也要進行分配。 可編程序控制器的使用步驟 在可編程序控制器與被控對象 (機器、設(shè)備或生產(chǎn)過程 )構(gòu)成一個自動控制系統(tǒng)時，通常以七個步驟進行 : （ 1）系統(tǒng)設(shè)計 即確定被控對象的工作原理，控制要求，動作及動作順序。此時將輸入信號從輸出狀態(tài)暫存器中取出，送到輸出鎖存電路，驅(qū)動輸出繼上料液壓傳動機械手設(shè)計 34 電器線圈，控制被控設(shè)備進行各種相應(yīng)的動作。 第四階段是輸出處理階段。 當(dāng)輸入狀態(tài)信息全部進入 I/0狀態(tài)表后， CPU工作進入到第三個階段。在同一掃描周期內(nèi)，各個輸入點的狀態(tài)在 I/0狀態(tài)表中一直保持不變，不會受到各個輸入端子信號變化的影響，因此不能造成運算結(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階段。開機時， CPU首先使 I/0狀態(tài)表清零，然后進行自診斷。其中存放輸入狀態(tài)信息的存儲器叫輸入狀態(tài)暫存器 。 可編程序控制器的輸入端子不是直接與主機相連， CPU對輸入輸出狀態(tài)的詢問是針對輸入輸出狀態(tài)暫存器而言的。具體的工作過程可分為四個階段。 可編程序控制器的工作過程 可編程序控制器是通過執(zhí)行用戶程序來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程 可編程序控制器的選擇 目前，國際上生產(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,德國西門子公司的 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 機械手 液壓 壓傳動系統(tǒng)工作原理圖 上料液壓傳動機械手設(shè)計 32 表 61 液動 元件圖 各通行機 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)流阻尼螺釘進行調(diào)節(jié)，這種方法的特點是結(jié)構(gòu)簡單效果好。 回轉(zhuǎn)液壓缸所需， M M M M? ? ?驅(qū) 回慣 密 計算 002022ctgml12cM J JGJJJ??????????慣總（ +3R ） （ ） 將回轉(zhuǎn)部件等效為一個圓柱體，長為 1500mm，半徑為 60mm，其重力 G總 =800N，設(shè)啟動角速度 ??? ，啟動時間 ? 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 ?? ， 的計算 上料液壓傳動機械手設(shè)計 30 為了方便計算， ? 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 上料液壓傳動機械手設(shè)計 31 6 液動 系統(tǒng)設(shè)計 液壓 傳動系統(tǒng)工作原理圖 圖 61為機 械手的 液壓 傳動系統(tǒng)工作原理圖。 平衡裝置 在本設(shè)計中，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)計的具體結(jié)構(gòu)和抓取物體重量等因素來確定，同時在結(jié)構(gòu)設(shè)計和布局上應(yīng)該盡量減少運動部件的重量和減少對回轉(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、選擇和使用密封裝置，對保證 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)長細(xì)比 mKL 85? 時， 用公式： 21)(1 KLmafFk ??? （ ） 實心桿 41 dK ???? 實心桿 421 d??? ?m 系數(shù)，由查表安裝方式為固定 固定式 得 4?m ?f 材料強度實驗值，對鋼取 paf 71049 ?? ?a 系數(shù)，對鋼取 50001?a 上料液壓傳動機械手設(shè)計 28 代入公式： 實心桿 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)手冊圓整為 200l mm? 4．活塞桿穩(wěn)定性的計算： 當(dāng)活塞桿的長度 dL10? 時，一般按壓桿穩(wěn)定性來計算活塞桿直徑。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算 : 上料液壓傳動機械手設(shè)計 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 l 確定 按設(shè)計要求 ，腰部上下運行距離為 17cm，即 170mm。若 液壓 缸動態(tài)參數(shù)要求一般，且工作頻率低，基本是勻速運動，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 取液壓缸工作壓力 MPap ? 由公式 ： ?? ?? 421 pDF （ ） ?? ??? 4 )( 222 pdDF （ ） 計入載荷率就能保證 液壓 缸工作時的動態(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，確保手臂隨機座一起轉(zhuǎn)動。 導(dǎo)向桿目前常采用