【正文】 最后 我再一次地向給于我?guī)椭?的尊敬的老師們表示衷心的感謝 ! 29 參考文獻 [1] 徐元昌 .工業(yè)機器人 .北京 :中國輕工業(yè)出版社， 1996 [2] 張建民 .工業(yè)機器人 .北京 :北京理工大學(xué)出版社， 1988 [3] 蔡自興 .機器人學(xué)的發(fā)展趨勢和發(fā)展戰(zhàn)略 .機器人技術(shù)， 2021, 4 [4] 周洪 .氣動技術(shù)的新發(fā)展 .液壓氣動與密封， 1999, 5 [5] 金茂青，曲忠萍，張桂華 .國外工業(yè)機器人發(fā)展勢態(tài)分析 .機器人技術(shù)與應(yīng)用， 2021, 2 [6] 王雄耀 .近代氣動機器人 (氣動機械手 )的發(fā)展及應(yīng)用 .液壓氣動與密封， 1999, 5 [7] 周伯英 .工業(yè)機器人設(shè)計 .北京 :機械工業(yè)出版社， 1995 [8] 龍立新 .工業(yè)機械手的設(shè)計分析 .焊工之友， 1999, 3 [9] 王承義 .機械手及其應(yīng)用 .北京 :機械工業(yè)出版社， 1981 [10] 工業(yè)機械手設(shè)計基礎(chǔ) .天津大學(xué)《工業(yè)機械手設(shè)計基礎(chǔ)》編寫組編 .天津 :天津科學(xué)技術(shù)出版社， 1979 [11] 李哲 .沖壓床自動上、下料機械手的研制，研究與設(shè)計， 2021, 5 [12] 張新華 .沖床自動送料機的原理及設(shè)計 .鍛壓技術(shù)， 1993, 5 [13] 機械設(shè)計師手冊 .北京 :機械工業(yè)出版社， 1986 [14] 張軍， 封志輝 .多工步搬運機械手的設(shè)計 .機械設(shè)計 , [15] 濮良貴，紀(jì)名剛 .機械設(shè)計，第七版 .北京：高等教育出版社 ,2021 。展望未來，我覺得充滿信心，因為我在這幾個月中真正學(xué)到了知識，更學(xué)會了如何將自己所 學(xué)到的知識與實際相結(jié)合。為我以后的工作打下了良好的基礎(chǔ)。在此，我 要向在我畢業(yè)設(shè)計階段給予我?guī)椭?的指導(dǎo) 老師表示由衷的感謝！通過這次畢業(yè)設(shè)計使我獲益非淺。機械手是一種能自動化定位控制并可重新編程序以變動的多功能機器，它有多個自由度，可用來搬運物體以完成在各個不同環(huán)境工作。前者費時費工、效率低；后者因設(shè)計復(fù)雜，需要較多繼電器，接線復(fù)雜，易受車體振動干擾，而存在可靠性差、故障多、維修難等問題。隨著工業(yè)自動化的發(fā)展，出現(xiàn)了數(shù)控加工中心，它在減輕工人的勞動強度的同時，大大提高了勞動生產(chǎn)率。 它的特點是可通過變成來完成各種預(yù)期的作業(yè)任務(wù)，在構(gòu)造和性能上兼有人和機器的各自優(yōu)點，尤其體現(xiàn)了人的只能和適應(yīng)性。目前主要用于機床、模鍛壓力機的上下料，以及點 焊、噴漆等作業(yè)，它可按照事先指定的作業(yè)程序來完成的操作，但還不具備有任何傳感反饋能力，不能應(yīng)付外界的變化。 隨著我國工業(yè)生產(chǎn)的飛躍發(fā)展，自動化的需素提高，實現(xiàn)工件的裝卸、專向、疏松或操持焊槍、噴槍、扳手等工具進行加工、裝配等作業(yè)的自動化，已越來越引起人們的重視，同時也要供料機構(gòu)更加靈活、柔性化，隨著我國工業(yè)生產(chǎn)的飛躍發(fā)展，自動化程度的迅速提高，實現(xiàn)工件的裝卸、轉(zhuǎn)向、輸送或操持越來越引起人們的重視，同時也要求供料機構(gòu)更加靈活、這使得供料機械手在自動機、自動線上得到越來越廣泛的應(yīng)用。 27 結(jié) 論 工業(yè)機械手是近幾十年發(fā)展起來的一種高科技自動化生產(chǎn)設(shè)備。 該機械手最大移動速度設(shè)計為 1. 2m/s，最大回轉(zhuǎn)速度設(shè)計為 1200/s。操作節(jié)拍對機械手速度提出了要求，設(shè)計速度過低限制了它的使用范圍。使用吸盤式手部時可吸附 5 公斤的重物。 主參數(shù) 機械手的最大抓重是其規(guī)格的主參數(shù)，目前機械手最大抓重以 10 公斤左右的為數(shù)最多。 考慮到機械 手的通用性，同時使用點位控制，因此我們采用可編程序控制器 (PLC)對機械手進行控制。手臂的各種運動由氣缸來實現(xiàn) 。 按照抓取工件的要求，本機械手的手臂有三個自由度，即手臂的伸縮、左右回轉(zhuǎn)和升降 (或俯仰 )運動。 考慮到機械手的通用性，同時由于被抓取 工件是水平放置，因此手腕必須設(shè)有回轉(zhuǎn)運動才可滿足工作的要求。 為了使機械手的通用性更強，把機械手的手部結(jié)構(gòu)設(shè)計成可更換結(jié)構(gòu)，當(dāng)工件是棒料時，使用夾持式手部 。的手腕，能使手爪的靈活性，準(zhǔn)確性。當(dāng)緩沖行程為 30mm 時，該緩沖器可以達(dá)到平均減速度約為 24m/s2，阻尼時間約為 . 25 5 機械手總體方案的總結(jié) 考慮到圓柱坐標(biāo)式機械手占地面積小而動作范圍大的特點，決定采用圓柱坐標(biāo)式。第二級緩沖行程范圍為 2839mm)。 緩沖器的級沖行程范圍為 039mm(第一級緩沖行程范圍為。對于升降運動定位前的 15^30mm)，運動部件接觸緩沖器油缸的活塞桿 5，使油缸左腔里 24 的油液通過節(jié)流閥 a、單向閥 d, e 流到油缸的右腔，油液受阻產(chǎn)生阻 力抵消運動件 (手臂 )的部分驅(qū)動力和慣性力，使手臂減速運動。在緩沖器缸體 1 上，裝置了可調(diào)節(jié)流閥 a 和 b，每個節(jié)流閥各自并聯(lián)兩只單向閥組成第一級緩沖油路，由可調(diào)節(jié)流閥 c 單獨組成第二級緩沖油路。在第二段行程 2440mm 范圍時，調(diào)節(jié)阻尼螺釘，阻尼力約為 7001000No。擋塊氣缸從定位緩沖位置回到中間位置的這一復(fù)位動作在 以內(nèi)。一，亦可重復(fù)上述兩次緩沖動作過程，因此此液壓緩沖器可以實現(xiàn)多個定位點的緩沖和定位。當(dāng)手臂轉(zhuǎn)動到該工位即將停止時，回轉(zhuǎn)中間定位塊碰擋塊氣缸 1，使擋塊氣缸向左移動，左邊緩沖油缸 2 中的油經(jīng)過兩次節(jié)流回到氣一液轉(zhuǎn)換缸 3 中，從而起到緩沖作用 .當(dāng)此工位工作完畢，發(fā)出信號雙電磁鐵滑閥換向，擋塊氣缸 1 上部進氣使活塞桿下降，同時壓縮空氣通過電磁滑閥進入氣一液轉(zhuǎn)換缸 3 的右腔，使壓力油進入處于定位狀態(tài)的左邊 緩沖油缸 2 中，使活塞桿伸出把擋塊氣缸 1 推回到中間位置，為下一工位的定位緩沖做好準(zhǔn)備 .在手臂從第一工位轉(zhuǎn)到第二工位或再到第三工位每當(dāng)手臂旋轉(zhuǎn)要求有中間定位點時，擋塊氣缸活塞桿作一次伸縮運動，其動作時間與手臂回轉(zhuǎn)動作的指令時間無關(guān)。 手臂回轉(zhuǎn)運動的液壓緩沖器是雙缸兩級節(jié)流阻尼管路連接式的液壓緩沖器，緩沖器第一級節(jié)流阻尼由單向節(jié)流閥 完成，第二級節(jié)流阻尼由裝在緩沖油缸端蓋上的可調(diào)緩沖閥完成。裝配、調(diào)整、更換、維修及保養(yǎng)方便 ,且造型美觀。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)緊湊、工作可靠且造價低于一般的繼電器控制。同時 ,令 13DT 通電 ,閥 32 左位導(dǎo)通 ,定位氣缸推動插拔銷實現(xiàn)機械定位。由于機械手的手臂尺寸較長 ,回轉(zhuǎn)慣性較大 ,為了保證手臂在水平面內(nèi)回轉(zhuǎn)得到精確的定位 ,采用定位氣缸推動插拔銷的機械定位方式。同時在回路中設(shè)計了由流閥和二位二通電磁換向閥組成的緩沖回路。 節(jié)能措施 采用流量不同的雙聯(lián)葉片泵供油 ,兩泵的供油壓力分別由兩個電磁溢流閥控制 ,可以方便的實現(xiàn)卸載 ,起到節(jié)能的作用。機械手的運動速度和操作是根 據(jù)油的流量與壓力來確定，因而只要控制油的流量與壓力，就可以控制機械手的運動速度和操作力，油壓力一般在 5— 140 3cmkg 范圍內(nèi)，最大力臂可以達(dá)到 160kg 以上。 （ 3） 我選擇的是內(nèi)裝式。 輸油管路一般分為兩種： （ 1） 外裝式：固定的油管可用無縫鋼管、銅管，活動的部分用軟管，其優(yōu)點是檢修方便，缺點是易損壞，外形不整齊，不美觀。 可見，裝配間隙對油缸質(zhì)量至關(guān)重要。小于 時，活塞桿運動阻力增大，不能保持勻速運動，油溫高時更為明顯。小于 時，活塞桿運動阻力大，油缸發(fā)顫，支承襯套磨損加快，嚴(yán)重時伴有異響，失去支承作用；間隙超過 時， 20 則易與活塞桿發(fā)生偏磨，襯套單邊受力，導(dǎo)致油缸泄漏，活塞桿帶油。支承襯套材料對油缸質(zhì)量影響很大，常用作支承襯套的非金屬材料有尼龍 1010 和聚甲醛。行程位置檢測裝置有機械的、模擬的和數(shù)字的三種。 (2) 在使用環(huán)境方面 要能在振動、油污等條件下穩(wěn)定和可靠的工作?，F(xiàn)舉一個應(yīng)用電液比例閥的反饋控制檢測裝逼把世紀(jì)位置信號反饋給控制系統(tǒng)進行比較，差值送入放大器，控制電液比例閥的流量或壓力，使機械手平穩(wěn)準(zhǔn)確停在預(yù)定位置上。 行程位置檢測裝置的作用，是控制機械手的運動位置，或是利用檢測裝置，通過控制系統(tǒng)對機械手的運動位置進行控制。因啟動時一部分能量消耗于克服靜態(tài)慣性和摩擦力，故用高速油路、氣路或電路直接啟動機械手，其加速度值都在允許的范圍內(nèi)，一般不必加速度控制系統(tǒng)。而定位精度也取決 于運動件重量、機械剛度和減速度值。因此，設(shè)計機械手時，應(yīng)在保證足夠的強度和剛性的條件下，采用合理的結(jié)構(gòu)，以減輕手臂手爪等運動部件的重量。 目前緩和機械手沖擊的辦法一方面是從機械手本身機構(gòu)著眼，采用剛性較好、精度較高的部件結(jié)構(gòu)。如果沖擊力過大，將使機械手油管部件發(fā)生松動，甚至發(fā)生破碎或飛出工件等事故。 工業(yè)機械手在工作時由于運動的速度較大（ 200— 2021 scm ），慣性力較大。 精度 2：在示教位置前 1—— 40mm 范圍內(nèi)（可以調(diào)整），控制上取得一致時，不通過示教點而連續(xù)向下移動。 機械手的定位形式有以下幾種： 1 固定式機械擋塊 2 可調(diào)式機械擋塊 3 切斷油路，滑行定位 4 行程截留緩沖多點定位機構(gòu) 5 用六角棒實現(xiàn)六點定位系統(tǒng) 6 伺服定位 合理的選擇定位精度可 以提高生產(chǎn)率。一般為 ? 。當(dāng)機械手運行到達(dá)終點時，緊靠擋塊而定位。尤其是高速機械手 和重載荷機械手的定位和緩沖是離不開的。 圖 機械手的手爪部分 18 3 工業(yè)機械手的其他裝置的設(shè)計 定位方式是機械手的一項基本性能，它代表機械手的主要性能，定位停止前的速度決定著定位的平穩(wěn)性和準(zhǔn)確性。適宜制較大尺寸的各種扁、園彈簧，發(fā)條，以及其他經(jīng)受摩擦的農(nóng)機零件。 6 活塞桿的材料為軋輥剛 牌號為 55Cr 硬度為 HB217～ 286 特性及應(yīng)用：段坯狀態(tài)硬度 HB? 269 熱扎工作輥， 850 或 825 初軋鋼。 5 密封導(dǎo)套的材料為碳合金 牌號為 特性及應(yīng)用：高的耐磨性和良好的切削性，易于焊接和釬焊，在大氣、淡水中具有良好的耐腐蝕性；只能在冷態(tài)進行加工，因含鉛，日加工時容易引起熱脆。 、導(dǎo)油套管的材料為冷拔無縫鋼管 標(biāo)準(zhǔn)為 GB/T8162— 1987 外徑為 30mm 鋼管壁厚為 4 手臂體、油缸后端蓋、活塞（圖 ）、伸縮臂、油缸前端蓋等的材料為灰鑄鐵 牌號為 HT200 圖 特性及應(yīng)用：承受較大彎曲應(yīng)力。焊接性能尚可，三 焊接前預(yù)熱，焊接后回火處理，一般不做焊接。焊接性差。 圖 45 號優(yōu)質(zhì)碳素鋼的特性：強度較高，塑性和韌性好，用于制作承受負(fù)載荷較大的小截面調(diào)質(zhì)件和盈利較小的大型正火零件，以及對心部強度要求較高的表面淬火零件，如曲軸、傳動軸、齒輪、蝸桿、鍵、銷等。 伸縮導(dǎo)管內(nèi)油路必須常通油箱或大氣，否則當(dāng)手臂所入時，逐步形成一增壓油缸，壓力聚集上升，造成密封處泄露，以及破壞密封件，如果手腕或受爪必須通有一定壓力的介質(zhì)時，則油路上必須有溢流環(huán)節(jié)。 ?、摩F