【正文】 同時符老師耐心對待工作的態(tài)度和對同學(xué)們的關(guān)心，我表示衷心的感謝!。 參考文獻[1]余達太，[M].北京:冶金上業(yè)出版社，1999.[2]—我國機器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展的若干思考[J].機器人技術(shù)與應(yīng)用，[3][M].北京:北京理土大學(xué)出版社，2007[4]《工業(yè)機械手》—機械結(jié)構(gòu)(上冊)[S].上海:上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，1978 .5[5]陸祥生，[M].北京:中國鐵道出版社，[6]吳宗澤，（第三版）[M].北京：[7][M].成都：[8]（第四版）[M].北京：[9][M].北京：[10][M].北京：[11][M].哈爾濱：[12][M].上海：致 謝本次畢業(yè)設(shè)計由符純?nèi)A老師指導(dǎo)完成,在這次設(shè)計過程中，符純?nèi)A老師給了細心的指導(dǎo)，對我整個設(shè)計提出了指導(dǎo)意見，讓我能夠順利完成。該機械手反應(yīng)速度靈敏，精度要求高，能同時完成多個功能，在對工件進行安裝和定位時更加精確和可靠。以前學(xué)過的東西久了就會遺忘，需要時刻去復(fù)習(xí)和鞏固。在設(shè)計過程中我查閱了大量的資料，能顧熟悉各種數(shù)據(jù)庫查閱資料的流程，從資料中能學(xué)到很多看，進一步擴大了自己的知識面，能夠從散碎的資料中去找到答案，根據(jù)相關(guān)資料尋求設(shè)計的靈感，當(dāng)把思路一步步用圖紙表達出來之后還是很有成就感的。后來指導(dǎo)老師耐心的講解了怎樣標(biāo)注，我明白了怎樣標(biāo)注，得到了很大的提高。比如一張零件圖的標(biāo)注如下：圖55 修改前尺寸標(biāo)注這張圖紙在標(biāo)注上就出現(xiàn)很多問題。通過這個設(shè)計使我明白了在設(shè)計時必須考慮裝配的問題。改正好的設(shè)計如圖所示：圖54第四：只考慮設(shè)計沒有考慮裝配的問題。第三：設(shè)計時出現(xiàn)的設(shè)計原理發(fā)生很大的錯誤。在保證強度足夠滿足的情況下，指導(dǎo)老師給我提了意見，讓我將結(jié)構(gòu)改為如下方式：圖52 修改后支撐座這兩種設(shè)計方式的比較起來我最初的設(shè)計方式的確很浪費材料。第二：設(shè)計時出現(xiàn)很多不合理，如大小和尺寸的設(shè)計不合理，導(dǎo)致材料的巨大浪費。設(shè)計絲杠的時候用低碳鋼又導(dǎo)致材料強度達不到要求。第一：設(shè)計是材料的選用上出現(xiàn)很多問題。圓柱銷和聯(lián)軸器孔的配合為過盈配合，要求過盈很大，所以根據(jù)《互換性與技術(shù)測量》表110和表111查的選擇軸與孔的公差配合所以選取第五章 設(shè)計總結(jié)本次設(shè)計課題是校外題目，后來改回學(xué)校由老師帶。 聯(lián)軸器的公差配合選取因為聯(lián)軸器為標(biāo)準(zhǔn)件，其和絲桿軸的配合主要考慮絲桿軸。由于軸承外圈也是標(biāo)準(zhǔn)件，為保證正常安裝，軸承外圈在和缸體壁之間的接觸為一定間隙配合，所以根據(jù)《互換性與技術(shù)測量》表110和表111查的選擇孔的公差配合選擇。由于軸承是標(biāo)準(zhǔn)件，所以固定不變，主要調(diào)節(jié)軸的公差。連接螺釘?shù)目滓惨庸ぃ璞ＷC一定粗糙度，該氣缸選取公差主要由軸承的配合公差和活塞的配合公差，以及齒輪軸和連接孔連接時的配合公差。根據(jù)《互換性與技術(shù)測量》表18標(biāo)準(zhǔn)公差數(shù)值查得：IT7=+15表111孔的基本偏差數(shù)值查的下偏差 EI=0 上偏差 ES=EI+IT7 (326) =0+15=+15所以，孔的基本偏差為鍵槽的公差查閱《機械設(shè)計課程設(shè)計手冊》表41可得其公差為 4連接座粗糙度的設(shè)計：因為該連接座主要是連接兩個氣爪和旋轉(zhuǎn)裝置，所以在連接的面需要有一定的粗糙度要求。精度設(shè)計主要是指零件的尺寸公差和形位公差以及粗糙度的設(shè)計，保證設(shè)計零件滿足裝配和工作的需要，通過加工來保證零件的要求。根據(jù)《互換性與技術(shù)測量》，由于活塞在氣缸內(nèi)做來回運動，所以要求有一定的間隙，但是間隙不能過大，如果間隙過大，氣體就會通過活塞產(chǎn)生泄露，所以根據(jù)《互換性與技術(shù)測量》表110和表111查的選擇軸與孔的公差配合為的基孔制。根據(jù)兩件的裝配要求，選取各種合適的配合以達到目的。過渡配合：在孔與軸配合中，由于兩者的公差帶相互交疊，任取一對孔和軸相配，可能具有間隙，也可能具有過盈的配合，稱為過渡配合。按照相互結(jié)合的孔，軸公差帶相對位置的不同，兩種基準(zhǔn)制都可形成間隙配合，過渡配合和過盈配合三類。基孔制配合的孔稱為基準(zhǔn)孔，標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定基準(zhǔn)孔的基本偏差（下偏差）為零（即EI=0），基準(zhǔn)孔的代號為“H”.基軸制配合：基本偏差為一定的軸公差帶與不同基本偏差的孔公差帶形成各種配合的一種制度。國家標(biāo)準(zhǔn)對配合規(guī)定有兩種基準(zhǔn)制，即基孔制配合和基軸制配合。圖312 導(dǎo)軌第四章：公差配合的選取零件設(shè)計完成需考慮裝配問題，裝配時候需要考慮配合的問題。聯(lián)軸器主要起到連接絲桿和電機軸的作用，傳遞電機輸出的轉(zhuǎn)矩和功率。聯(lián)軸器由兩半部分組成，分別與主動軸和從動軸聯(lián)接。聯(lián)軸器是用來聯(lián)接不同機構(gòu)中的兩根軸（主動軸和從動軸）使之共同旋轉(zhuǎn)以傳遞扭矩的機械零件。本次設(shè)計選用低壓200V電壓。對于機械手的抓取操作及其在上料和卸料的時候，考慮到其工作的精準(zhǔn)性，所以提供的動力源也要運行精確，保證加工的產(chǎn)品在規(guī)定時間內(nèi)，在保證其質(zhì)量的情況下，快速的完成，為工人師傅們節(jié)約更多的時間。伺服電機轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速受輸入信號控制，并能快速反應(yīng)，在自動控制系統(tǒng)中，用作執(zhí)行元件，且具有機電時間常數(shù)小、線性度高、始動電壓等特性，可把所收到的電信號轉(zhuǎn)換成電動機軸上的角位移或角速度輸出。所以，滾珠絲桿采用的是THK精密滾珠絲桿，其總長為1160mm，外徑為40mm，精度可達到伺服電機是指在伺服系統(tǒng)中控制機械元件運轉(zhuǎn)的發(fā)動機，是一種補助馬達間接變速裝置。：滾珠絲杠副由于是利用滾珠運動,所以啟動力矩極小,不會出現(xiàn)滑動運動那樣的爬行現(xiàn)象,能保證實現(xiàn)精確的微進給。與過去的滑動絲杠副相比驅(qū)動力矩達到1/3以下,即達到同樣運動結(jié)果所需的動力為使用滾動絲杠副的1/3。滾珠在循環(huán)過程中有時與絲杠脫離接觸的稱為外循環(huán)；始終與絲杠保持接觸的稱為內(nèi)循環(huán)。由于具有很小的摩擦阻力，滾珠絲杠被廣泛應(yīng)用于各種工業(yè)設(shè)備和精密儀器。滾珠絲桿由螺桿、螺母和滾珠組成。所以這里用到伺服電機和滾珠絲桿的結(jié)合，能夠保證上下料的精度要求，同時也能保證速度快的要求。實現(xiàn)法案：采用已有的雅馬哈機械手的原理，模仿雅馬哈結(jié)構(gòu)，由伺服電機旋轉(zhuǎn)，通過聯(lián)軸器和滾珠絲桿軸連接，帶動滾珠絲桿旋轉(zhuǎn)，再設(shè)計一個連接器套在滾珠絲桿上并時另一端和機械手連接，滾珠絲桿旋轉(zhuǎn)帶動連接器水平移動，這樣就將轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)化成機械手的水平移動！圖310 雅馬哈機械手方案評估：采用伺服電機驅(qū)動可使控制速度，位置精度非常準(zhǔn)確，可以將電壓信號轉(zhuǎn)化為轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速以驅(qū)動控制對象，動作反應(yīng)快，過載能力大，調(diào)速范圍寬，低速力矩大，波動小，運行平穩(wěn)。同時本設(shè)計要求保證較高的精度，帶傳動沒有準(zhǔn)確的傳動比，這對工件在上下料時具體的位置要求得不到保證，所以該方案不能滿足設(shè)計要求。方案評估：由于帶傳動具有中間繞性件的一種傳動，能夠緩和載荷沖擊，運行平穩(wěn)，無噪聲，并且如果發(fā)生過載的情況將會引起帶在帶輪上打滑，可以防止其他零件的損壞，也可以增加帶長以適應(yīng)中心距較大的工作條件。負(fù)載力的計算：主要受到各物體的重力和氣缸翻轉(zhuǎn)時受到的離心力，該氣缸所受的重力為前面各元件質(zhì)量的總和： G= (327) =98N負(fù)載力大小為： f==147N (328)負(fù)載率： 該轉(zhuǎn)動過程對轉(zhuǎn)動速度要求不高， =理論輸出力F： F= (329) ==294N氣缸的行程： =200mm設(shè)計缸體內(nèi)表面直徑D： D=56mm設(shè)計導(dǎo)桿直徑為： =16mm設(shè)計活塞桿直徑： =12mm氣缸壓力p： P= (330)=所選氣缸壓力值： =2p (331) =水平移動裝置的作用是完成機械手在送料過程，將機械手從生產(chǎn)線上抓取的工件送到車床操作臺上加工，水平移動距離為1000mm。因為這里氣缸主要用于實現(xiàn)機械手的上下運動，考慮到行程略長，所以參考雙軸氣缸的原理，上下運動的時候需要保證足夠的導(dǎo)向，使活塞桿不發(fā)生偏移，所以在中間設(shè)計一個導(dǎo)桿，這樣就能保證活塞不偏移，提高精度。雙軸氣缸的原理：雙軸氣缸和一般的氣缸的區(qū)別在于其上加了一根導(dǎo)桿，主要用于長行程的場合，由于行程比一般的氣缸的行程長，所以必須加一根導(dǎo)桿做導(dǎo)向作用，這樣就能是活塞桿在長行程的過程不會發(fā)生偏移，使導(dǎo)向精度更高，同時也增強了氣缸的強度，能夠承受較大的橫向力矩和負(fù)載。圖38 內(nèi)六角圓柱頭螺釘螺釘安全校核的簡單計算：由螺釘受力可以知道，螺釘主要受的是剪應(yīng)力，所以做剪切應(yīng)力的校核。兩個氣爪用沉頭螺釘連接在連接座上，保證足夠的精度。 即= （323）=212N氣缸的表面積S根據(jù)設(shè)計尺寸確定 S= (324) =961mm氣缸的壓強p p= (325) = =實際所選氣缸壓強P： 計算值為所選值的70% P=旋轉(zhuǎn)支座主要起到連接回轉(zhuǎn)氣缸軸和兩個氣爪的作用，用來傳遞由回轉(zhuǎn)氣缸輸出的轉(zhuǎn)矩，帶動兩個氣爪旋轉(zhuǎn)90度，實現(xiàn)機械手上下料交替的過程?？紤]到該機械手主要是傳遞運動，所傳遞的動力很小，工件的質(zhì)量也很小，所以主要計算其所受的重力。齒條和齒輪有著一樣的各個參數(shù)，這里不再重復(fù)。選取為直齒圓柱齒輪，采用標(biāo)準(zhǔn)齒形，標(biāo)準(zhǔn)安裝表31齒輪參數(shù)表齒輪參數(shù)公式結(jié)果齒輪模數(shù)根據(jù)《機械設(shè)計》m=中心距a的確定由設(shè)計得中心距為15a=15分度圓直徑d為d=2ad=30齒數(shù)zz=z=20分度圓壓力角α標(biāo)準(zhǔn)角α=20176。需精加工的齒輪目前多是先切齒，再做表面硬化處，最后是進行精加工。圖36 齒輪齒條式擺動氣缸根據(jù)齒輪齒條式和葉片式兩種氣缸的對比，明顯齒輪齒條式氣缸在結(jié)構(gòu)和效率上都要比葉片式優(yōu)良，所以這里選擇齒輪齒輪齒條式的擺動氣缸來完成所需運動。1．葉片葉子 2. 轉(zhuǎn)子 3. 定子 4. 缸體圖35 葉片式擺動氣缸齒輪齒條式氣缸：齒輪齒條式擺動氣缸是通過連接在活塞上的齒條使齒輪回轉(zhuǎn)的一種擺動氣缸，其結(jié)構(gòu)