【正文】 此外，非常感謝我的同學(xué)們，他們很多想法和建議對我啟發(fā)很大，在此一并致謝！由于時間和個人知識及能力水平有限，論文中難免會有一些紕漏或錯誤之處，懇請各位老師批評指正，不勝感謝！。在設(shè)計前期的準備時，老師就非常關(guān)注我的選題，指明選題方向，幫助分析題目的可行性和在實際中可能出現(xiàn)的問題以及需要注意的事項；在進行方案選擇時，為我指出所需要重點掌握的知識范圍，并幫助我分析相應(yīng)知識難點的原理，使我的畢業(yè)設(shè)計能順利進行。11781183.[10] 黃錫愷，:人民教育出版社，1981.[11] 黃雨華，董遇泰. 現(xiàn)代機械設(shè)計理論及方法[M].沈陽：東北大學(xué)出版社，2001.[12] [M].北京：機械工業(yè)出版社，2001.[13] 蔡光起，原所先. 機械制造技術(shù)基礎(chǔ)[M].沈陽：東北大學(xué)出版社，2006.[14] 關(guān)慧珍，馮辛安主編. 機械制造裝備設(shè)計. 北京：機械工業(yè)出版社，2009.[15] 張玉，劉平. 幾何公差與測量技術(shù)[M].沈陽：東北大學(xué)出版社，2006.[16] ：東北大學(xué)出版社，2000.[17] 孫志禮，冷聚興，：東北大學(xué)出版社，2009.[18] 毛昕，張秀艷. 畫法幾何及機械制圖[M].北京：高等教育出版社，2004.[19] :化學(xué)工業(yè)出版社，2000.[20] :機械工業(yè)出版社，1986.[21] ：冶金工業(yè)出版社，2003.[22] 張鐳，劉杰，趙春雨. 機電一體化[M]. 北京：冶金工業(yè)出版社，2003.[23] ，2010，14.[24] ，2004，03.[25] ，2004，06. 致 謝在進行畢業(yè)設(shè)計這這段時間里，我通過方案論證，理論設(shè)計計算，機械結(jié)構(gòu)的設(shè)計，工程圖的繪制，設(shè)計說明書的撰寫等環(huán)節(jié)的訓(xùn)練，使個人理論水平和實際動手能力有了一次飛躍，鍛煉了自己在設(shè)計、分析，動手實踐等方面的能力，同時使所學(xué)專業(yè)知識得到一次全面的鞏固和加強。機械手采用繼電器程序控制，具有可靠性高、改變較方便等優(yōu)點，無論是進行時間控制還是行程控制或混合控制，都可通過它來實現(xiàn)。采用氣壓傳動，動作迅速，反應(yīng)靈敏，能實現(xiàn)過載保護，便于自動控制，不會因環(huán)境變化影響傳動及控制性能。結(jié) 論隨著社會的進步，一些工業(yè)設(shè)備不足以滿足實際工作的需要，因此，對工業(yè)設(shè)備的改造勢在必行。當(dāng)氣源壓力為正常值時，常開觸點yj閉合，為電氣控制系統(tǒng)的啟動作好準備。在第6程序步進行檢測，是因為如果某一手指未抓到工件就轉(zhuǎn)換工位，將產(chǎn)生兩個工件重疊的現(xiàn)象而損壞模具；沖頭不在上死點位置機械手就上升，可能發(fā)生碰撞等事故。當(dāng)機械手滿足以上三個安全條件時，J1通電，其常閉觸點j12斷開，從而避免J11通電，機械手和沖床能進行工作。當(dāng)安全條件收到破壞時，J11通電，其常閉觸點j11斷開，使J1J10和Z14斷電，機械手動作停止、沖床停止工作。當(dāng)機械手動作到第6程序步時J6通電，常閉觸點j6斷開使J13斷電，常閉觸點j13閉合，為沖床再次啟動做準備。若機械手已回到原始位置，且XWK4XWK42被觸動閉合，使中間繼電器Z14通電，常開觸點z14閉合，從而啟動沖床動作。圖中XWK4XWK42是安裝在機械手上限位開關(guān)，當(dāng)機械手處于縮回位置時，XWK41被觸動而閉；當(dāng)機械手處于右移位置時，XWK42被觸動而閉合。(2)沖床的驅(qū)動路線當(dāng)聯(lián)機開關(guān)K3撥到“開”位置時，機械手與沖床聯(lián)合動作。如果在運行過程中，按下復(fù)位按鈕1QA3，J14通電，并通過自身觸點j14自鎖，串聯(lián)在J16線路上的常閉觸點j14斷開，等環(huán)形時序步進器動作到第9程序步時（即原始位置）J9通電，常閉觸點j9斷開使J15斷電，使環(huán)形時序步進器自動停止。如果在運行過程中，按下停止按鈕1TA2，J15即斷電，環(huán)形時序步進器將暫時停止在不程序步。圖中中間繼電器的觸點和二極管的連接是根據(jù)機械手動作順序要求排列的，其九個程序步的動作如： 機械手動作順序程序順序程序步名稱控制繼電器中間繼電器電磁鐵序號1手臂伸出J1Z65DT2手臂下降J2Z32DT3手指夾緊J3Z87DT吸盤吸料Z109DT4手臂上升J4Z21DT5手臂左移J5Z53DT送料機構(gòu)送料Z1211DT6手臂下降J6Z32DT7手指松開J7Z98DT吸盤放料Z1110DT8手臂上升J8Z21DT手臂縮回Z76DT送料機構(gòu)復(fù)位Z1312DT9手臂上升J9Z21DT手臂縮回Z76DT手臂右移Z44DT手指松開Z98DT吸盤放料Z1110DT注1）第九程序步給定手臂上升、縮回、右移、手指松開、吸盤放料等動作的目的，是保證機械手在啟動前處于原始位置，同時保證在沖床被啟動的始終，給予機械手以“縮回”的指令，從而避免機械手產(chǎn)生“伸出”的動作。因此，常閉觸點j10作為沖床對機械手的聯(lián)鎖觸點。當(dāng)沖床被啟動時，J10的常閉觸點j10處于斷開，使環(huán)形時序步進器保持在原始位置。圖中C2~C10電容器為使J1~J9產(chǎn)生延時釋放，避免掉步而設(shè)的。當(dāng)T1經(jīng)過所調(diào)定的時限后，JT2通過觸點t1通電，T2開始計時，J2通過自身觸點j2自鎖，其常閉觸點j2斷開，使JT1斷電，即結(jié)束第1程序步工作而開始第2程序步工作。晶體管時間繼電器T9也通電，并經(jīng)過所調(diào)定的時限后其常開觸點t9閉合，為啟動時做好第1程序工作的準備。該環(huán)形時序步進器根據(jù)機械手的動作要求而具有九個程序步，其動作原理如下：當(dāng)控制器由手動轉(zhuǎn)為自動操作時，按下自動按鈕，這時直流電磁繼電器J9通電，并通過本身觸電j9自鎖，使環(huán)形時序步進器處于原始位置。 氣路元件表 序 號 型 號 規(guī) 格 名 稱數(shù) 量1QF44手動截止閥12儲氣罐23QSL10S1分水濾氣器14QTY10S1減壓閥15QTY10S1油霧器16YJ1壓力繼電器17Q24DH10S1二位五通電磁滑閥18Q24D2H10S1二位五通電磁滑閥49Q24D3H10S1二位五通電磁滑閥110單向節(jié)流閥211LI25單向節(jié)流閥212快速排氣閥213氣液轉(zhuǎn)換器1（二）機械手的電氣控制系統(tǒng)本機械手電氣控制器是由繼電器和晶體管時間繼電器所組成的時序固定程序控制裝置。 機械手氣壓傳動系統(tǒng)原理圖為簡化氣路，減少電磁閥的數(shù)量，各工作氣缸的緩沖均采用液壓緩沖器，這樣可以省去電磁閥和行程節(jié)流閥的氣路阻尼元件。升降氣缸采用進氣節(jié)流的單向節(jié)流閥以調(diào)節(jié)手臂的上升速度，由于手臂靠自重下降，其速度調(diào)節(jié)仍采用在電磁閥排氣口安裝節(jié)流阻尼螺釘來完成。2．計算沿運動方向作用在活塞上的外力水平運動時：F=PSAFf =103π=138N3．計算殘余速度 六、機械手的電氣控制系統(tǒng)設(shè)計（一）機械手的氣壓傳動系統(tǒng)，它的氣源是空氣壓縮機（）通過快換街頭進入儲氣罐，經(jīng)分水過濾器、調(diào)壓閥、油霧器，進入各并聯(lián)氣路上的電磁閥，控制氣缸和手部動作并為各執(zhí)行機構(gòu)的調(diào)速。步驟如下：1．選擇最大加速度通常，amax值按機械手類型和結(jié)構(gòu)特點選取，同時要考慮速度與載荷大小。設(shè)計油缸端部恒節(jié)流緩沖裝置時，amax（最大加速度）、Pmax（緩沖腔最大沖擊壓力）和Vr（殘余速度）三個參數(shù)是受工作條件限制的。利用節(jié)流的原理使緩沖室產(chǎn)生臨時背壓阻力，以使運動減速直至停止，而避免硬性沖擊的裝置，稱為油缸端部緩沖裝置。本課題所采用的緩沖裝置為油缸端部緩沖裝置。內(nèi)緩沖的優(yōu)點是結(jié)構(gòu)簡單，緊湊。內(nèi)緩沖形式有油缸端部緩沖裝置和緩沖回路等。本課題所采用的定位精度為機械擋塊定位。7．控制系統(tǒng)開關(guān)控制、電液比例控制和伺服控制的位置控制精度是個不相同的。因此，采用必要的穩(wěn)壓及調(diào)節(jié)油溫措施。因此，設(shè)計時不僅要減小運動部件本身的重量，而且要考慮工作時抓重變化的影響。運動件重量的變化對定位精度影響較大。4．剛度機械手本身的結(jié)構(gòu)剛度和接觸剛度低時，因易產(chǎn)生振動，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)動系統(tǒng)使運動部件適時減速。2．定位速度定位速度對定位精度影響很大。影響單個線量或角量定位誤差的因素如下：1．定位方式不同的定位方式影響因素不同。（二）影響平穩(wěn)性和定位精度的因素機械手能否準確地工作，實際上是一個三維空間的定位問題，是若干線量和角量定位的組合。一般可高于177。當(dāng)機械手經(jīng)減速運行到終點時，緊靠擋塊而定位。（三）橫移氣缸的尺寸設(shè)計與校核1．橫移氣缸的尺寸設(shè)計氣缸運行長度設(shè)計為=120mm,氣缸內(nèi)徑為=210mm,半徑R=105mm,軸徑=40mm，半徑r=20mm，氣缸運行角速度=/s，加速度時間=,壓強p=,則力矩： 2．橫移氣缸的尺寸校核測定參與手臂轉(zhuǎn)動的部件的質(zhì)量=120kg，分析部件的質(zhì)量分布與密度，得質(zhì)量密度等效分布在一個半徑r=200mm的圓盤上，那么轉(zhuǎn)動慣量： 考慮軸承，油封之間的摩擦力，設(shè)定摩擦系數(shù)k= 總驅(qū)動力矩： 225 即所以設(shè)計尺寸符合實際使用要求。 則驅(qū)動力： 測定手腕質(zhì)量為50kg,設(shè)計加速度，則慣性力考慮活塞等的摩擦力，設(shè)定摩擦系數(shù), 總受力 所以標準CTA氣缸的尺寸符合實際使用驅(qū)動力要求要求。3．缸筒壁厚的設(shè)計缸筒直接承受壓縮空氣壓力，必須有一定厚度。2．氣缸直徑的計算本氣缸屬于單向作用氣缸。(5)考慮被抓取對象的要求根據(jù)機械手的工作需要，通過比較，我們采用的機械手的手部結(jié)構(gòu)是一支點兩指回轉(zhuǎn)型，由于工件多為圓柱形，故手指形狀設(shè)計成V型。例如圓柱形工件采用帶“V”形面的手指，以便自動定心。對于移動型手指只有開閉幅度的要求。(2)手指間應(yīng)具有一定的開閉角兩手指張開與閉合的兩個極限位置所夾的角度稱為手指的開閉角。移動型應(yīng)用較少，其結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜龐大，其優(yōu)點是當(dāng)移動型手指夾持直徑變化的零件時不影響其軸心的位置，能適應(yīng)不同直徑的工件。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，同理，當(dāng)二支點回轉(zhuǎn)型手指的手指長度變成無窮長時，就成為移動型[10]。夾持式是機械手最常見的一種形式，手部結(jié)構(gòu)由手指(或手爪)和傳力機構(gòu)所組成。驅(qū)動方式為氣壓驅(qū)動，控制方式為繼電器控制。根據(jù)統(tǒng)計和比較，該機械手手臂的參數(shù)：伸縮行程定為100mm,橫移行程為150mm，升降行程定為30mm，伸縮速度為40mm/s，升降速度為60mm/s，最大中心高度為1250mm。過大的運動行程，必然帶來偏重力矩增大而剛性降低。除了運動速度以外，手臂設(shè)計的基本參數(shù)還有伸縮行程、橫移行程和升降。操作節(jié)拍對機械手速度提出了要求，設(shè)計速度過低會限制它的使用范圍。 液壓緩沖器結(jié)構(gòu)圖9．機械手的主要參數(shù)機械手的最大抓重是其規(guī)格的主參數(shù)，由于是采用氣動方式驅(qū)動，因此考慮抓取的物體不應(yīng)該太重，查閱相關(guān)機械手的設(shè)計參數(shù)，結(jié)合工業(yè)生產(chǎn)的實際情況，本設(shè)計設(shè)計抓取的工件質(zhì)量為5㎏。除此之外，液壓緩沖器還有消除非機械運動的震動和碰撞破壞等沖擊；大幅減少噪音，提供安靜之工作環(huán)境；加速機械作動頻率，增加產(chǎn)能；高效率生產(chǎn)高品質(zhì)產(chǎn)品；延長機械壽命，減少售后服務(wù)等優(yōu)點。當(dāng)軸心受外力沖擊將帶動活塞擠壓內(nèi)管的液壓油，液壓油受壓后將由內(nèi)管的排油孔一一排出，同時經(jīng)內(nèi)管排出的液壓油也由內(nèi)管的回油孔回流到內(nèi)管；當(dāng)外力消失時，彈簧將活塞彈回始點等待下次的動作。(5)采用液壓緩沖器液壓緩沖器作用：在自動化機械中減少震動及噪音，將移動中物體所產(chǎn)生之動能轉(zhuǎn)換為熱能并釋放于大氣中，在動作中將物體平衡有效的停止；使機械提高效率增加產(chǎn)能；使機器壽命延長降低維修成本；使機械動作穩(wěn)定維修產(chǎn)品品質(zhì)；使機器的操作更安全，避免意外；使工作環(huán)境發(fā)送提高人員效率，增加企業(yè)的競