【正文】 在不段的反復(fù)中走過來 ,有過失落 ,有過成功 , 有過沮喪 .有過喜悅 ,這已不重要了 ,重要的是我一路走來 ,歷煉了我的心志 ,考驗了我的能力 ,也證明了自己 ,也發(fā)現(xiàn)了自己的不足 。機(jī)械手末端執(zhí)行器的水平伸縮運(yùn)動和豎直升降運(yùn)動各由一個氣缸控制，即以最簡單的形式，在兩個位置（完全伸出和回縮位 置）之間進(jìn)行切換。針對實際的要求，可以換用其他各種末端執(zhí)行器，對不同種類的工件實現(xiàn)夾取、轉(zhuǎn)移、安裝。其設(shè)計主要考慮以下幾個方面： （ 1）機(jī)械手氣動回路設(shè)計 選用合適的氣動元件，通過控制和調(diào)節(jié)各個氣缸壓縮空氣的壓力、流量和方向來使氣動執(zhí)行機(jī)構(gòu)獲得必要的力、動作速度和改變運(yùn)動方向，并按規(guī)定的程序工作。 手臂回轉(zhuǎn)氣缸的尺寸設(shè)計與校核 尺寸設(shè)計 氣缸長度設(shè)計為 mmb 120? ,氣缸內(nèi)徑為 mmD 2101 ? ,半徑 R=105mm,軸徑mmD 402 ? 半徑 mmR 20? ,氣缸運(yùn)行角速度 ? = s/90? ，加速度時間 t? ? ,壓強(qiáng) MPaP ? , 則力矩： 2 )( 22 rRpbM ?? ).(255 2)( 226mN????? 尺寸校核 1．測定參與手臂轉(zhuǎn)動的部件的質(zhì)量 kgm 151 ?,分析部件的質(zhì)量分布情況，質(zhì)量密度等效分布在一個半徑 mmr 200? 的圓盤上，那么轉(zhuǎn)動慣量： 221rmJ? 2 2?? ? （ ） tJM ?? ?.慣 ).(mN??? 考慮軸承，油封之間的摩擦力，設(shè)定摩擦系數(shù) ?k , 慣摩 MkM .? ）.（ mN? ?? 總驅(qū)動力矩 摩慣驅(qū) MMM ?? ）.（ mN? ?? MM〈驅(qū) 設(shè)計尺寸滿足使用要求。 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，故在手臂伸縮氣缸一側(cè)加裝平衡裝置，裝置內(nèi)加放砝碼，砝碼塊的質(zhì)量根據(jù)抓取物體的重量和氣缸的運(yùn)行參數(shù)視具體情況加以調(diào)節(jié)，務(wù)求使兩端盡量接近平衡。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(yùn)動部件的重量和減少對回轉(zhuǎn)中心的慣量。 （ 1） 在校核尺寸時，只需校核氣缸內(nèi)徑 1D =63mm,半徑 R=足使用要求即可 ,設(shè)計使用壓強(qiáng) MPaP ? , 則驅(qū)動力： 2RPF ??? )(1246 26N? ???? （ 2） 測定手腕質(zhì)量和重物的質(zhì)量之和為 7kg,設(shè)計加速度 )/(10 sma? ，則慣性力 maF?1 =10 7=70 （ 3）考慮活塞等的摩擦力，設(shè)定摩擦系數(shù) ?k , ? =70 =14 總受力 mFFF ?? 10 =70+14=84 FF?0 所以標(biāo)準(zhǔn) CTA氣缸的尺寸符合實際使用驅(qū)動力要求 平衡裝置設(shè)計 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，故在手臂伸縮氣缸一側(cè)加裝平衡裝置，裝置內(nèi)加放砝碼，砝碼塊的質(zhì)量根據(jù)抓取物體的重量和氣缸的運(yùn)行參數(shù)視具體情況加以調(diào)節(jié)，務(wù)求使兩端盡量接近平衡。 至此確定手部驅(qū)動氣缸的尺寸大小。 氣缸的直徑 本氣缸屬于單向作用氣缸。N tg? ?????? 所以 Rbp 2? N )(245 N? (3)實際驅(qū)動力 : ? 21KKpp ?實際 因為傳力機(jī)構(gòu)為齒輪齒條傳動，故取 ?? ，并取 ?K 。 31 氣抓結(jié)構(gòu)圖 氣缸尺寸的確定于校核 手部驅(qū)動力計算 本課題氣動機(jī)械手的手部結(jié)構(gòu)如圖 32所示，其工件重量 G=5公斤。 手持式結(jié)構(gòu)設(shè)計圖 由于本設(shè)計所采用標(biāo)準(zhǔn)氣爪，不需要進(jìn)行設(shè)計，直接選型即可。 (四 )具有足夠的強(qiáng)度和剛度 手指除受到被夾持工件的反作用力外，還受到機(jī)械手在運(yùn)動過程中所產(chǎn)生的慣性力和振動的影響，要求有足夠的強(qiáng)度和剛度以防折斷或彎曲變形，當(dāng)應(yīng)盡量使結(jié)構(gòu)簡單緊湊，自重輕，并使手部的中心在手腕的回轉(zhuǎn)軸線上，以使手腕的扭轉(zhuǎn)力矩最小為佳。 (三 )保證工件準(zhǔn)確定位 為使手指和被夾持工件保持準(zhǔn)確的相對位置，必須根據(jù)被抓取工件的形狀，選擇相應(yīng)的手指形狀。手指的開閉角應(yīng)保證工件能順利進(jìn)入或脫開，若夾持不同直徑的工件，應(yīng)按最大直徑的工件考慮。 設(shè)計時考慮的幾個問題 (一 )具有足夠的握力 (即夾緊力 ) 在確定手指的握力時，除考慮工件重量外，還應(yīng)考慮在傳送或操作過程中所產(chǎn)生的慣性力和振動，以保證工件不致產(chǎn)生松動或脫落。回轉(zhuǎn)型手指開閉角較小，結(jié)構(gòu)簡單，制造容易，應(yīng)用廣泛。當(dāng)二支點回轉(zhuǎn)型手指的兩個回轉(zhuǎn)支點的距離縮小到無窮小時，就變成了一支點回轉(zhuǎn)型手指 。其傳力結(jié)構(gòu)形式比較多，如滑槽杠桿式、斜楔杠桿式、齒輪齒條式、彈簧杠桿式等。 3 氣動機(jī)械手的機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計 機(jī)械手末端執(zhí)行的設(shè)計 為了使機(jī)械手的通用性更強(qiáng)，把機(jī)械手的手部結(jié)構(gòu)設(shè)計成可更換結(jié)構(gòu)，當(dāng)工件是棒料時，使用夾持式手部 :如果有實際需要，還可以換成氣壓吸盤式結(jié)構(gòu) 。這樣可以省去電磁閥和切換調(diào)節(jié)閥或行程節(jié)流閥的氣 路阻尼元件。氣液傳送器氣缸側(cè)的排氣節(jié)流，可用來調(diào)整回轉(zhuǎn)液壓緩沖器的背壓大小。升降氣缸采用進(jìn)氣節(jié)流的單向節(jié)流閥以調(diào)節(jié)手臂上升速度。凡是能采用排氣口節(jié)流方式的，都在電磁閥的排氣口安裝節(jié)流阻尼螺釘進(jìn)行調(diào)速，這種方法的特點是結(jié)構(gòu)簡單，效果尚好。它的氣源是由空氣壓縮機(jī)（排氣壓力大于 ）通過快換接頭進(jìn)入儲氣罐，經(jīng)分水過濾器、調(diào)壓閥、油霧器，進(jìn)入各并聯(lián)氣路上的電磁閥，以控制氣缸和手部動作。氣缸的類型有很多種，根據(jù)使用的需要進(jìn)行選擇。10248。平均回轉(zhuǎn)速度為 s/60? 。最大回轉(zhuǎn)速度設(shè)計為 s/90? 。而影響機(jī)械手動作快慢的主要因素是手臂伸縮及回轉(zhuǎn)的速度。 2 基本參數(shù)運(yùn)動速度是機(jī)械手主要的基本參數(shù)。當(dāng)機(jī)械手的動作流程改變時，只需改變 PLC程序即可實現(xiàn)，非常方便快捷。故此機(jī)械手用氣壓驅(qū)動。但是，由于空氣具有可壓縮的特性，工作速度 的穩(wěn)定性較差，沖擊大，而且起源壓力較低，因此，氣壓機(jī)