【正文】 。自學(xué)了許多相關(guān)學(xué)科的內(nèi)容，求教了多位專業(yè)老師，上網(wǎng)和在圖書館查 閱大量相關(guān)資料。通過這 些機(jī)設(shè)計，使理論知識與實(shí)際相結(jié)合，鞏固和深化了所學(xué)過的專業(yè)理論知識。 在此次的畢業(yè)設(shè)計中，我遇到了許多以前從未遇到過的問題，但過通過指導(dǎo)教師的指導(dǎo)和我的 努力，這些問題都得到了較好的解決。致謝 此次我做的畢業(yè)設(shè)計是機(jī)械手的設(shè)計，通過 4個多月努力，設(shè)計終于完成。此外氣源工作壓力較低，抓舉力較小。由于氣動系統(tǒng)工作壓力較低，因此降低了氣動元、輔件的材質(zhì)和加工精度要求，制造容易，成本較低。在易燃、易爆、多塵埃、強(qiáng)磁、強(qiáng)輻射、振動等惡劣環(huán)境中，氣壓傳動與控制系統(tǒng)比機(jī)械、電器及液壓系統(tǒng)優(yōu)越，而且不會因溫度變化影響傳動及控制性能。壓縮空氣可存貯在儲氣罐中，因此，發(fā)生突然斷電等情況時，機(jī)器及其工藝流程不致突然中斷。氣動系統(tǒng)也能實(shí)現(xiàn)過載保護(hù)，便于自動控制。外泄漏不會像液壓傳動那樣，造成壓力明顯降低和嚴(yán)重污染。 氣動技術(shù)有以下優(yōu)點(diǎn): （1）介質(zhì)提取和處理方便。其主要特點(diǎn)是:介質(zhì)氣源極為方便，輸出力小，氣動動作迅速，結(jié)構(gòu)簡單，成本低。由于通用機(jī)械手能很快的改變工作程序，適應(yīng)性較強(qiáng)，所以它在不斷變換生產(chǎn)品種的中小批量生產(chǎn)中獲得廣泛的引用。機(jī)械手的結(jié)構(gòu)形式開始比較簡單，專用性較強(qiáng)，僅為某臺機(jī)床的上下料裝置，是附屬于該機(jī)床的專用機(jī)械手。尤其在高溫、高壓、低溫、低壓、粉塵、易爆、有毒氣體和放射性等惡劣的環(huán)境中，它代替人進(jìn)行正常的工作，意義更為重大。機(jī)器人應(yīng)用情況，是一個國家工業(yè)自動化水平的重要標(biāo)志。特別適合于多品種、變批量的柔性生產(chǎn)。 因?yàn)榭删幊炭刂破餮b于印刷電路板上，若輸出元件負(fù)載短路，將燒壞電路板，應(yīng)該選用保險絲。若負(fù)載低于規(guī)定的最小限制，應(yīng)并聯(lián)電阻電容串聯(lián)的吸收器。輸出路線：可變成控制器有繼電器輸出，晶閘管輸出，晶體管輸出3種形式。二次電路帶 RC濾波器，防止輸入觸點(diǎn)抖動或從輸入線路傳入的電噪聲引起的pc的誤動作。輸入器件可以是任何無觸點(diǎn) 或集電極開路的NPN管。 輸入接線。使用無源接觸點(diǎn)的輸入器件時，pc內(nèi)部24V電源通過輸入器件向輸入端提供每點(diǎn)7mA電流。為了抑制附加在電源及輸入端，輸入端的干擾，應(yīng)該pc介入專用接地線，接地點(diǎn)與動力設(shè)備的接地點(diǎn)分開。對于外部電源來的干擾，安裝一個1:1的隔離變壓器，以減少設(shè)備與地之間的干擾。pc基本單元或擴(kuò)展單元上電和斷電必須同時進(jìn)行?？删幊炭刂破鞔怪卑惭b時，要嚴(yán)防導(dǎo)線頭和鐵屑從通風(fēng)窗掉入可編程控制器內(nèi)部造成短路使設(shè)備永久失效。7機(jī)械手控制系統(tǒng)設(shè)計本次機(jī)械手設(shè)計系統(tǒng)選用可編程器控制機(jī)械手運(yùn)動pc優(yōu)點(diǎn)組合靈活擴(kuò)展方便抗干擾性強(qiáng)，可靠性高機(jī)構(gòu)簡單，使用方便控制程序可變，良好的柔性選用pc控制原因機(jī)械手環(huán)境較差，安全性也可靠性高，開關(guān)多機(jī)械手運(yùn)動順序：1. 主軸準(zhǔn)停信號發(fā)出2. 機(jī)械手上升尋刀3. 刀庫發(fā)信號4. 機(jī)械手停止在被選刀換刀位置5. 裝刀手伸出抓刀6. 滑座伸出拔刀7. 裝刀手縮回8. 滑座縮回9. 轉(zhuǎn)軸正轉(zhuǎn)10. 機(jī)械手上升到主軸換刀位置11. 卸刀手伸出拔刀12. 滑座伸出拔刀13. 卸刀手縮回14. 裝刀手伸出15. 滑座縮回裝刀16. 裝刀手縮回17. 轉(zhuǎn)軸反轉(zhuǎn)18. 機(jī)械手下降歸位機(jī)械手運(yùn)動開關(guān)量順序控制，由行程開關(guān)，接近開關(guān)作輸入信號，電磁閥作為執(zhí)行元件。 電磁換向閥選用2400—B8C型電磁換向閥，技術(shù)規(guī)格 :電源電壓:220V通徑:10mm額定壓力:14Mpa允許臂壓:額定流量:22l/min單向節(jié)流閥選用LDF型單向節(jié)流閥，技術(shù)規(guī)格: 質(zhì)量: 通徑:10mm扭矩:120Nm最低調(diào)節(jié)壓力:～ 為了延長使用時間，應(yīng)該在回路中安裝濾油器?；芈分袨榱丝刂朴捅玫妮敵鰤?力，安裝有溢流閥。 為了調(diào)節(jié)各回路的流量以控制和改變執(zhí)行元件的速度，回路均設(shè)有單向節(jié)流閥。 擺動油缸端部緩沖裝置易采用單向閥和節(jié)流閥組成。 可調(diào)式油缸端部緩沖裝置由單向閥和緩沖調(diào)節(jié)閥構(gòu)成。 為了保持穩(wěn)定性和精度，應(yīng)該設(shè)置緩沖裝置。 平穩(wěn) 指機(jī)械手從啟動到正常工作速度再從正常工作速度經(jīng)過制動后到停止運(yùn)動的過程速度突變過程。 機(jī)械手回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)采用液壓缸來實(shí)現(xiàn)，由于有間隙導(dǎo)致泄露，導(dǎo)致油液壓力降低，使輸出扭矩減小從而影響正常回轉(zhuǎn)。 0型密封圈結(jié)構(gòu)簡單，摩擦小，密封良好，溝槽尺寸小的優(yōu)點(diǎn)。 對于往復(fù)直線運(yùn)動的油缸來說，泄露的主要原因是加工精度和光潔度不夠和密封裝置的不良。即： δ=pπ4d2≤[δ]或d≥4pπ[δ] 其中： p活塞桿所受總的機(jī)械負(fù)載 d活塞桿直徑 [δ]活塞桿材料許用應(yīng)力 取[δ]=1N/mm2 d≥4pπ[δ] 根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)JB82666,取標(biāo)準(zhǔn)值d=35mm 活塞桿長度與直徑的比為ld=20035=≤15，因此不用檢驗(yàn)穩(wěn)定性 回轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動時油所需要的驅(qū)動力矩M驅(qū)=280Nm，查手冊選用YM系列彈片回轉(zhuǎn)油缸，參數(shù): 工件壓力：4~7MPa 排角：90~1430ml/r 扭矩：14~ 擺角：22~304rad/s 滑座伸縮所用驅(qū)動力為p=1413N 計算式: D=4pπP1=pP1= 根據(jù)JB82666可知，取標(biāo)準(zhǔn)D=40mm p計==，δ=1100000N/mm2 δ=p計D2[δ]= ，取壁厚δ=8mm δ=pπ4d2≤[δ] 可知桿徑d d≥4pπ[δ] p=1413 [δ]=108N/mm2 d≥ 根據(jù)TB82666,取標(biāo)準(zhǔn)d=22mm，規(guī)格的選定 油馬達(dá)規(guī)格參數(shù)選定應(yīng)根據(jù)工作需要，由已經(jīng)計算出絲杠驅(qū)動力Tq=根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)選YMA28B型葉片油馬達(dá)，參數(shù)： 排量：28ml/r 輸出扭矩： 轉(zhuǎn)速:100~ 2000r/min 工作壓力: 液壓機(jī)械手漏泄壓力下降，導(dǎo)致工作不穩(wěn)定。 油缸直徑設(shè)計計算式：D= p作用于活塞杠上總機(jī)械負(fù)載 p1油缸工作壓力 D油缸內(nèi)徑液壓系統(tǒng)壓力由加工中心總回路壓力確定，機(jī)械手總負(fù)載p=361N,考慮一些因素的影響，～，因此取p== 則公式:D=pp1= 根據(jù)JB82666,取標(biāo)準(zhǔn)系列D=50mm 液壓臂原的計算可按公式：δ=p4+D2[D] 其中： δ液壓缸臂厚 p計計算壓力，p計=（~）P D油缸內(nèi)徑 [δ]= p計===δ=p計D2[δ]= N/mm2活塞桿長度應(yīng)該滿足于桿強(qiáng)度要求與運(yùn)動要求，當(dāng)桿長大于直徑15的桿，應(yīng)該驗(yàn)算穩(wěn)定性。液壓系統(tǒng)圖是各種液壓元件為滿足機(jī)械手動作要求的有機(jī)聯(lián)系圖。機(jī)械手液壓傳動系統(tǒng)交流電磁閥起動性能較好，換向時間短，接線簡單，并且價廉，但是當(dāng)吸不上時容易燒壞，可靠性差，換向時有沖擊，允許換向頻率底，壽命較短。220V（也有380V或36V），直流電磁閥使用電壓一般為目前在液壓系統(tǒng)中使用的電磁閥，按電源不同，可分為交流電磁閥（D型）和直流電磁閥（E型）兩種。油缸及油馬達(dá)的油路換向，實(shí)現(xiàn)直線往復(fù)運(yùn)動和正反向轉(zhuǎn)動。方向控制回路影響，對速度平穩(wěn)性要求較高的場合，宜用調(diào)速閥實(shí)現(xiàn)節(jié)流來調(diào)速。采用節(jié)流閥進(jìn)行節(jié)流調(diào)速時，負(fù)荷變化會引起油缸速度變化，其原因是負(fù)荷變化會引起節(jié)流閥在低速負(fù)荷傳動時效率低，發(fā)熱大。節(jié)流調(diào)速閥的優(yōu)點(diǎn)是：簡單可靠、調(diào)速范圍較大、價格便宜。型單向節(jié)流閥、LCI型單向節(jié)流閥或著QI型單向調(diào)速閥等進(jìn)行調(diào)節(jié)。根據(jù)各油泵運(yùn)動速度要求，分別采用控制方法有兩類：一類，采用定量泵，利用調(diào)節(jié)節(jié)流閥通流截面來改變進(jìn)入油缸或油的馬達(dá)的流量；另一類，采用變量泵，改變油泵供油量。速度控制回路在停機(jī)時，單向閥把系統(tǒng)能夠和油泵隔斷，防止系統(tǒng)的油液通過油泵流回油箱，避免空氣混入，以保證啟動時的平穩(wěn)性。在油泵出油口處加設(shè)單向閥后，隔斷系統(tǒng)中高壓油液和油泵時間的聯(lián)系，從而起到保護(hù)油缸的作用。液壓系統(tǒng)工作時，油泵向系統(tǒng)供應(yīng)高壓油液，以驅(qū)動油缸運(yùn)動而做功。油泵出口處接單向閥在油泵出口處接單向閥。本機(jī)械手采用單向順序閥做平衡閥實(shí)現(xiàn)為了使機(jī)械手手臂在移動過程中停止在任意位置上，并防止因外力作用而發(fā)生位移，可采用鎖平衡與鎖緊回路此機(jī)械手主要采用二位二通