【正文】 畢業(yè)設(shè)計(jì)是對(duì)未來(lái)工作的一種模擬。機(jī)械手能模仿人體上肢的某些動(dòng)作，就需要有一定的靈敏度，對(duì)設(shè)計(jì)的要求較高。我對(duì)它來(lái)說(shuō)完全是一個(gè)陌生者，經(jīng)過(guò)指導(dǎo)老師的幫助和對(duì)參考資料的拜讀，我已經(jīng)對(duì)機(jī)械手有了一定的了解[2]。畢業(yè)設(shè)計(jì)感想 兩個(gè)月的畢業(yè)設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)眼間就到了掃尾階段，在這兩個(gè)月的設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)過(guò)程中，我取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步。② 可編程序機(jī)械手：控制系統(tǒng)是一個(gè)可變程序控制器。（）按驅(qū)動(dòng)方式分① 液壓傳動(dòng)機(jī)械手② 氣壓傳動(dòng)機(jī)械手③ 機(jī)械傳動(dòng)機(jī)械手（）按控制方式分① 固定程序機(jī)械手：控制系統(tǒng)是一個(gè)固定程序的控制器。所謂示教，即由人通過(guò)手動(dòng)控制，“拎著”機(jī)械手做一遍操作示范，完成全部動(dòng)作后，其儲(chǔ)存裝置即能記憶下來(lái)。具有程序可變、工作范圍大、定位精度高、通用性強(qiáng)的特點(diǎn)，適用于不斷變換品種的中小批量自動(dòng)化的生產(chǎn)。② 通用機(jī)械手：又稱(chēng)工業(yè)機(jī)器人。 （）按功能分類(lèi)① 專(zhuān)用機(jī)械手：它是附屬于主機(jī)的具有固定程序而無(wú)獨(dú)立控制系統(tǒng)的機(jī)械裝置。② 生產(chǎn)工業(yè)用機(jī)械手：可用于完成工藝過(guò)程中的主要作業(yè)，如裝配、焊接、涂漆、彎曲、切斷等。一般常見(jiàn)的為電器與電子回路控制，計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)也不斷增多。常用的有液壓傳動(dòng)、氣壓傳動(dòng)、電力傳動(dòng)和機(jī)械傳動(dòng)等四種形式。機(jī)械手執(zhí)行機(jī)構(gòu)的各部件和驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)均安裝于機(jī)座上，故起支承和聯(lián)接的作用。機(jī)械手的立柱通常為固定不動(dòng)的。④ 立柱：是支承手臂的部件。② 手腕：是聯(lián)接手部和手臂的部件，起調(diào)整或改變工件方位的作用。由于本課題的工件是圓柱狀棒料，所以采用夾持式。① 手部：是機(jī)械手與工件接觸的部件。機(jī)械手控制程序機(jī)械手控制程序：第七章 機(jī)械手的結(jié)構(gòu)機(jī)械手主要由執(zhí)行機(jī)構(gòu)、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、控制系統(tǒng)組成。 2)左轉(zhuǎn)到位(0003為ON)，上升到位(0007為ON)，手腕順轉(zhuǎn)到位(0010為ON)，手爪抓緊(0002為ON).(4)手臂收縮的條件:收縮不到位(0006為OFF)，無(wú)伸長(zhǎng)命令(0502為OFF)，并且滿(mǎn)足下列條件之一:1)右轉(zhuǎn)到位(0004為ON)，下降到位(0008為ON)，手腕逆轉(zhuǎn)到位(0009為ON)，手爪抓緊(0002為ON)。 12個(gè)輸出點(diǎn)，標(biāo)號(hào)為05000511.梯形圖設(shè)計(jì)(如附圖所示)根據(jù)機(jī)械手的邏輯時(shí)序圖及1/0分配，畫(huà)出控制梯形圖，如附圖所示。機(jī)械手工作時(shí)序圖如附圖所示。 (8DT通電) →手臂伸長(zhǎng)至最長(zhǎng)(3DT通電) →手爪松開(kāi)(IODT通電) →延時(shí)T →手臂收縮最短(4DT通電)。當(dāng)按下機(jī)械手啟動(dòng)按鈕之后，機(jī)械手有如下動(dòng)作:先右轉(zhuǎn)至右限位開(kāi)關(guān)動(dòng)作(1DT通電) →下降至下限位開(kāi)關(guān)(5DT通電) → 手腕逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)90176。另外 ，除抓放外，其余六個(gè)動(dòng)作末端均放置一限位開(kāi)關(guān)，以檢測(cè)動(dòng)作是否到位，如果某動(dòng)作沒(méi)有到位，則出錯(cuò)指示燈亮。其中旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)用一組齒輪齒條，使氣缸的直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。另外，其末端執(zhí)行裝置—機(jī)械手，還可完成抓、放功能。豎直方向的上、下。系統(tǒng)簡(jiǎn)介控制對(duì)象為圓柱座標(biāo)氣動(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。(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。哪些信號(hào)是由可編程序控制器送到被控對(duì)象的，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。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)輸出繼電器線(xiàn)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(hù)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?？删幊绦蚩刂破鞯妮斎攵俗硬皇侵苯优c主機(jī)相連，CPU對(duì)輸入輸出狀態(tài)的詢(xún)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4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(hù)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(chǎng)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。適用于控制程序步數(shù)少的專(zhuān)用機(jī)械手。常用凸輪和杠桿機(jī)構(gòu)來(lái)控制機(jī)械手的動(dòng)作順序、時(shí)間和速度。機(jī)械手的程序控制方式可分為兩大類(lèi)，即固定程序控制方式和可變程序控制方式。機(jī)械手要用來(lái)代替人完成某些操作，〖3〗。機(jī)械手的手部、腕部、臂部等的動(dòng)作以及相關(guān)機(jī)械的協(xié)調(diào)動(dòng)作都是通過(guò)控制系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。對(duì)于重載低速機(jī)械手， amax取5m/s2以下，對(duì)于輕載高速機(jī)械手，amax取5～10 m/s2② 計(jì)算沿運(yùn)動(dòng)方向作用在活塞上的外力F水平運(yùn)動(dòng)時(shí)： F=PSAFf （） =103π=138N③ 計(jì)算殘余速度VrVr=VO/ 1amaxm/F （） =第6章 機(jī)械手的控制 控制系統(tǒng)是機(jī)械手的重要組成部分。通常采用的辦法是先選定其中一個(gè)參數(shù)，然后校驗(yàn)其余兩個(gè)參數(shù)。在緩沖行程中，節(jié)流口恒定的，稱(chēng)為恒節(jié)流式油缸端部緩沖裝置。當(dāng)活塞運(yùn)動(dòng)到距油缸端蓋某一距離時(shí)能在活塞與端蓋之間形成一個(gè)緩沖室。但有時(shí)安置位置有限；外緩沖的優(yōu)點(diǎn)是安置位置靈活，簡(jiǎn)便，緩沖性能好調(diào)等，但結(jié)構(gòu)較龐大。外緩沖形式有彈性機(jī)械元件和液壓緩沖器。本課題所采用的定位精度為機(jī)械擋塊定位緩沖裝置分為內(nèi)緩沖和外緩沖兩種形式。（）控制系統(tǒng)開(kāi)關(guān)控制、電液比例控制和伺服控制的位置控制精度是個(gè)不相同的。因此，采用必要的穩(wěn)壓及調(diào)節(jié)油溫措施。因此，設(shè)計(jì)時(shí)不僅要減小運(yùn)動(dòng)部件本身的重量，而且要考慮工作時(shí)抓重變化的影響。運(yùn)動(dòng)件重量的變化對(duì)定位精度影響較大。（）剛度機(jī)械手本身的結(jié)構(gòu)剛度和接觸剛度低時(shí)，因易產(chǎn)生振動(dòng)，定位精度一般較低。通常，為減小定位誤差應(yīng)合理控制定位速度，如提高緩沖裝置的緩沖性能和緩沖效率，控制驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)使運(yùn)動(dòng)部件適時(shí)減速。（）定位速度定位速度對(duì)定位精度影響很大。影響單個(gè)線(xiàn)量或角量定位誤差的因素如下：（）定位方式不同的定位方式影響因素不同。機(jī)械手能否準(zhǔn)確地工作，實(shí)際上是一個(gè)三維空間的定位問(wèn)題，是若干線(xiàn)量和角量定位的組合。一般可高于177。當(dāng)機(jī)械手經(jīng)減速運(yùn)行到終點(diǎn)時(shí)，緊靠擋塊而定位。）178。）178。）178。）178。）178。）178。螺距 P=6mm 梯形螺紋螺紋的工作高度 h= （）=3mm螺紋牙底寬度 b==6= （）螺桿強(qiáng)度 [σ]= σs/3～5 （）=150/3～5=30～50Mpa螺紋牙剪切[τ]=40彎曲[σb]=45～55當(dāng)量應(yīng)力〖6〗 ()式中 T——傳遞轉(zhuǎn)矩N螺桿是機(jī)械手的主支承件，并傳動(dòng)使手臂上下運(yùn)動(dòng)。kgWD為蝸桿下置式一級(jí)傳動(dòng)的阿基米德圓柱蝸桿減速器。用來(lái)降低轉(zhuǎn)速和增轉(zhuǎn)矩，以滿(mǎn)足工作需要。外殼防護(hù)等級(jí)為IP44，冷卻方式為I（014）即全封閉自扇冷卻，額定電壓為380V，額定功率為50HZ。 Y90S4電動(dòng)機(jī)技術(shù)數(shù)據(jù)所示：型號(hào)額定功率KW滿(mǎn)載時(shí)堵轉(zhuǎn)電流堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩最大轉(zhuǎn)矩電流A轉(zhuǎn)速r/min效率%功率因素額定電流額定轉(zhuǎn)矩額定轉(zhuǎn)矩Y90S4140079 Y90S4電動(dòng)機(jī)技術(shù)數(shù)據(jù)帶動(dòng)機(jī)身回轉(zhuǎn)的電機(jī)：〖10〗初選轉(zhuǎn)速 W=60186。帶動(dòng)臂部升降的電機(jī)：〖10〗初選上升速度 V=100mm/s P=6KW所以n=（100/6）60=1000轉(zhuǎn)/分選擇Y90S4型電機(jī)，屬于籠型異步電動(dòng)機(jī)。