【正文】 濟(jì)南大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 29 參 考 文 獻(xiàn) [1]李允文 . 工業(yè)機(jī)械手設(shè)計(jì) [M]. 北京 : 機(jī)械工業(yè)出版社 ,:954 [2]吳宗澤 , 羅圣國(guó) . 機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊(cè) [M]. 北京 : 高等教育出版社 ,:4482 [3]機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)編委會(huì) . 氣壓傳動(dòng)與控制 [M]. 北京 : 機(jī)械工業(yè)出版社 ,:4251 [4]王庭有 , 可編程控制器原理及應(yīng)用 [M]. 北京 : 國(guó)防工業(yè)出版社 ,:8494 [5]張海英 , 劉勝明 . 基于 PLC 的氣動(dòng)吸盤(pán)式工業(yè)機(jī)械手設(shè)計(jì) [J]. 機(jī)械工程師 , 2020(1):2526 [6]王建軍 . 氣動(dòng)搬運(yùn)機(jī)械手的設(shè)計(jì)與研究 [J]. 機(jī)械管理開(kāi)發(fā) , 2020(5):1516 [7]劉延俊 . 液壓與氣壓傳動(dòng) [M]. 北京 : 機(jī)械工業(yè)出版社 ,:3036 [8]鄧星鐘 . 機(jī)電傳動(dòng) 控制 [M]. 武漢 : 華中科技大學(xué)出版社 ,:172195 [9]張玉芝 . PLC在機(jī)械手控制系統(tǒng)中的應(yīng)用 [J]. 山東紡織經(jīng)濟(jì) ,2020(2):3939 [10]汪志鋒 . 可編程控制器原理與應(yīng)用 [M]. 西安 : 西安電子科技大學(xué)出版社 ,2020.:2642 [11]范金玲 . 基于 PLC的氣動(dòng)機(jī)械手控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) [J]. 液壓與氣動(dòng) , 2020(7):3535 [12]吳秋華 , 江楠 , 朱君君 . 氣動(dòng)伺服機(jī)械手控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì) [J]. 液壓與氣動(dòng) ,2020(5):2627 [13]楊后川 , 楊萍 , 陳勇 , 張學(xué)明 . 基于 FX_(2N) PLC 控制的實(shí)驗(yàn)用氣動(dòng)機(jī)械手設(shè)計(jì) [J]. 液壓與氣動(dòng) , 2020(12):2728 [14] E. Ravina*. A pneumotronic unit for automatic manipulation of book material[J]. IFToMM World Congress, Besan231。設(shè)計(jì)過(guò)程中不乏各種困惑，和老師同學(xué)的交流為我解決這些問(wèn)題提供了巨大幫助。 通過(guò)這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，使我受益良多。為了實(shí)現(xiàn)電氣控制，方向閥均采用電磁閥的形式。其中， 機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)部分，應(yīng)該首先明確機(jī)械手的應(yīng)用范圍，包括夾持工件重量大小、工件尺寸大小等，由此確定機(jī)械部分的尺寸和氣缸形式等；其次，在完成氣缸的選擇以后，依據(jù)氣缸的結(jié)構(gòu)形式，確定氣缸的安裝形式，并相對(duì)應(yīng)的設(shè)計(jì)輔助，如支撐類零件等。 濟(jì)南大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 26 濟(jì)南大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 27 圖 74 步進(jìn)梯形圖 濟(jì)南大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 28 8 結(jié) 論 經(jīng)過(guò)這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，一方面使我完成了課題所要求的設(shè)計(jì)內(nèi)容，雖然設(shè)計(jì)方法和設(shè)計(jì)結(jié)果都有很多的不足；另外一方面，設(shè)計(jì)過(guò)程中使用到了很多專業(yè)知識(shí)，對(duì)自己的專業(yè)知識(shí)的掌握起到了很大幫助?？紤]到復(fù)位和啟動(dòng)操作，步中直接驅(qū)動(dòng)輔助繼電器，由輔助繼電器驅(qū) 動(dòng)輸出繼電器，狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖如圖 73所示。 綜合以上，可以選用日本三菱公司的 MRFX N 322 ? ULES/? 型可編程控制器。 氣泵電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)沒(méi)有特殊要求，可以不 由可編程控制器控制，利用啟動(dòng)按鈕 SB停止按鈕 SB1和接觸器 KM0單獨(dú)控制即可，可以不占用 PLC的輸出點(diǎn)。 所以機(jī)械手的順序控制過(guò)程一共 有 1個(gè)初始步、 10 個(gè)工作步。 圖 61 氣動(dòng)回路 濟(jì)南大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 22 7 PLC 控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)功能流程圖 （ 1） 劃分工作階段 本課題中機(jī)械手有一個(gè)初始位置，即升降擋鐵位于最低點(diǎn) SQ1 處，水平臂收縮于擋鐵 SQ3 處，旋轉(zhuǎn)擋鐵位于 SQ5 處，將該初始位置時(shí)的狀態(tài)作為初始步。 綜合以上計(jì)算與分析，可以選擇氣缸為 LG 系列 63? 氣缸。 當(dāng)氣缸承受的軸向負(fù)載 puF 達(dá)到極限值 kF 后，極微小的干擾力都會(huì)使活塞桿產(chǎn)生彎曲變形，出現(xiàn)不穩(wěn)定現(xiàn)象，導(dǎo)致氣缸不能正常工作。活塞行程應(yīng)該留出余量以防止活塞與缸壁碰撞。 旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)計(jì)算 氣缸內(nèi)徑和活塞桿直徑的計(jì)算 綜合機(jī)械手的臂部、手部和機(jī)身的設(shè)計(jì)，暫取氣缸內(nèi)徑為 mmD 63? ，由??Dd ,可得活塞桿直徑 : mmDd 16~)~( ?? 由《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》表 ： d=16mm 查《液壓傳動(dòng)與氣壓傳動(dòng)》手冊(cè)表氣壓負(fù)載常用工作壓力， 取氣缸工作壓力MPap ? 缸筒壁厚的計(jì)算 缸筒直接承受壓縮空氣壓力，必須有一定厚度。 根據(jù)齒輪軸的直徑選擇齒輪內(nèi)徑為 40? ，分度圓直徑為 180? ，齒 寬 D=33mm,壓力角 ??? 20 ，模數(shù) 4?m ，齒數(shù) 321?z ，齒頂圓直 徑 mmmhzd aa 1 3 0)2( 11 ????? ，齒根圓直徑 mmmchzh af 1 1 8)22( 11 ??????? ，齒槽寬 mmme ? ? ，齒厚mmms ?? ? 。 （ 3）鍵的校核： )( mNLFT ?????? 濟(jì)南大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 18 )( MP ak ldTp ??? ??????? 表 鍵的許用應(yīng)力表 許用擠壓應(yīng)力、許用壓力 連接工作方式 鍵或轂、軸的材料 載荷性質(zhì) 靜載荷 輕微沖擊 沖擊 [p? ] 靜連接 鋼 120150 100120 6090 鑄鐵 7080 5060 3045 [p] 動(dòng)連接 鋼 50 40 30 鍵用鋼作為材料可知 滿足連接強(qiáng)度。根據(jù)軸的直徑選定鍵為： 25810 ????? lhb 。 表 推力球軸承型號(hào) 軸承代號(hào) 基本額定 極限轉(zhuǎn)速 min/r 動(dòng) 載荷 Ca /KN 靜載荷Coa /KN 脂潤(rùn)滑 油潤(rùn)滑 51209 105 2200 3400 （ 2） 選擇深溝球軸承 6003(GB/T2761994)，作為輔助軸承，如表 。 軸承的選取 （ 1）由于要承受軸向載荷，故可以選擇推力球軸承，以限制軸向位移。 濟(jì)南大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 17 5 驅(qū)動(dòng)氣缸和基座的設(shè)計(jì)和計(jì)算 旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 如圖 51 所示，旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu) 由氣缸直接驅(qū)動(dòng)齒條，通過(guò)齒輪齒條傳動(dòng)帶動(dòng)支撐架，從而帶動(dòng)手臂轉(zhuǎn)動(dòng) 。 活塞桿穩(wěn)定性條件公式： kkpu nFF ? 當(dāng)長(zhǎng)細(xì)比 mKL 85? 時(shí)， 21)(1 KLmafFk ??? 實(shí)心桿 41 dK ???? 實(shí)心桿 421 d??? ?m 系數(shù) ?f