【正文】 a structure does not. Since linkages make simple mechanisms and can be designed to perform plex tasks, such as nonlinear motion and force transmission they will receive much attention in mechanism study. Mechanisms are used in a great variety of machines and devices. The simplest closedloop linkage is the fourbar linkage, which has three moving links (plus one fixed link) and four pin joints. The link that is connected to the power source or prime mover and has one moving pivot and one ground pivot is called the input link. The output link connects another moving pivot to another ground pivot. The coupler or floating link connected the two moving pivots, thereby coupling the input to the output link. The fourbar linkage has some special configurations created by making one or more links infinite in length. The slidercrank (or crank and slider) mechanism is a fourbar chain with a slider replacing an infinitely long output link. The internal bustion engine is built based on this mechanism. Other forms of fourlink mechanisms exist in which a slider is guided on a moving link rather than on a fixed link. These are called inversions of the slidercrank, produced when another link (the crank, coupler, or slider) is fixed link. Although the fourbar linkage and slidercrank mechanism are very useful and found in thousands of applications, we can see that these linkages have limited performance level. Linkages with more members are often used in more demanding circumstances. However it is often difficult to visualize the movement of a multiloop linkage, especially when other ponents appear in the same diagram. The first step in the motion analyses of more plicated mechanisms is to sketch the equivalent kinematic or skeleton diagram. The skeleton diagram serves a purpose similar to that of。 鄭剛 202166 37 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 :北京理工大學出版社， 1988 [3]蔡自興 .機器人學的發(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 [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 [l0]時圣勇 .射流式真空發(fā)生器 [J ].液壓與氣動 , 1991. [1l]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]趙麗萍 .氣動機械手應(yīng)用事例分析 .上海輕工業(yè)高等?？茖W校學報， 1993, 1 [13]嚴學高，孟正大 .機器人原理 .南京 :東南大學出版社， 1992 [14]張新華 .沖床自動送料機的原理及設(shè)計 .鍛壓技術(shù)， 1993, 5 [15]機械設(shè)計師手冊 .北京 :機械工業(yè)出版社， 1986 [17]黃錫愷，鄭文偉 .機械原理 .北京 :人民教育出版社， 1981 [18]成大先 .機械設(shè)計圖冊 .北京 :化學工業(yè)出版社， 1985 [19]王為，汪建曉 .機械設(shè)計 .武漢：華中科技大學出版社， 2021. [20]左健民 .液壓與氣壓傳動 .北京：機械工業(yè)出版社， 。感謝你們對我的學習和生活的無私付出，在以 后人生的道路上，我將永遠銘記在心。在此一并向他們表示衷心的感謝。導師嚴謹?shù)闹螌W態(tài)度和精益求精的工作作風使我受益匪淺。 ，在分析了具體工作要求后，綜合考慮各個因素。 考慮到腰座是機器人 的第一個回轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)，對機械手的最終精度影響大，故采用電機驅(qū)動來實現(xiàn)腰部的回轉(zhuǎn)運動。用氣流負壓式吸盤來吸取板料工件。選用圓柱座標和三自由度。 真空過濾器選擇 ZFA 100 型 , 通過真空過濾器的最大吸入流量應(yīng)小于該過濾器的推薦流量。真空換向閥要求不泄漏 , 且不用油霧潤滑。由于設(shè)置于真空回路中 , 故必須選用能在真空條件下工作的換向閥。 以減少供給回路的壓力損失。 34 供給閥選 V Z300R 外部先導型 , 因設(shè)置在 壓力管路中 , 選用一般換向閥即可。 則真空發(fā)生器的最大吸入流量 Q e = 2 2. 115 = 4. 23 (L /min) 查 SMC 真空器件產(chǎn)品樣本 , 根據(jù)真空發(fā)生器的排氣特性和流量特性曲線 , 選取噴管喉部直徑為 1 mm的 ZH05BS 型真空發(fā)生器 , 其最大吸入流量為 5 L/min。 設(shè)吸盤內(nèi)的壓力從大氣壓降至真空度達 63%pV 的到達時間為 T 1, 降至真空度達95% pV 的到達 時間為 T 2, 有 T 1 =60VQ , T 2 = 3T 1 式中 V —— 真空發(fā)生器至吸盤的配管容積 ,L 從真空發(fā)生器至吸盤的配管長度 , 應(yīng)盡可能短 , 經(jīng)設(shè)計計算約為 2 m , 配管的內(nèi)徑為 4 mm , 則有 Q 是通過真空發(fā)生器的平均吸入流量 Q 1 和通過配管的平均吸入流量 Q 2 中的小者 , 單位為 L /min p/pv= 0. 757, 由圖 4 查得到達時間 T = 1. 41T 1, 根據(jù)機器的運行節(jié)拍要求吸盤吸著響應(yīng)時間184。 根據(jù)公式 :P=4WT/*50^2*2= 其中 D —— 吸盤直徑 , mm W —— 吸吊物重量 ,N t—— 安全系數(shù) , 水平吊 t=4 垂直吊 t=8 n—— 吸盤個數(shù) 吸盤內(nèi)的真空度 p 應(yīng)在真空發(fā)生器的最大真空度 pV 的 63%至 95% (B ) 范圍內(nèi)選擇 , 以提高真空吸著的能力 , 又不致使吸著響應(yīng)過長。 ②在使用過程中 ,必須保持真空壓力穩(wěn)定。在此，取 K3=. 代入數(shù)據(jù)得 : D=5CM 所以吸盤的直徑取為 50mm _ 經(jīng)過查表得平直 吸盤的主要技術(shù)參數(shù) 吸盤直徑 (mm) : 1 1 2 3 50 共分 8檔 。 K3— 方位系數(shù) .當吸盤垂直吸附時，則 K3=1/f， f為摩擦系數(shù)，橡膠吸盤吸附金屬材料時，取 f=~。因此，應(yīng)根據(jù)工作條件的不同，選取工作情況系數(shù)，一般可在 (13的范圍內(nèi)選取。若裝有分料器，則吸附力就可小些。 K2— 工作情況系數(shù)。 D — 吸盤直徑 ((cm). n — 吸盤數(shù)量，本機械手吸盤數(shù)量為 2。在本機械手中，擬采用噴射式氣流負壓吸盤。 氣流負壓式與鉗爪式手部相比較，氣流負壓式 手部具有結(jié)構(gòu)簡單，重量輕，表面吸附力分布均勻，但要求所吸附表面平整光滑、無孔和無油。 所選電機相關(guān)參數(shù) 圖 32 圖 33 110BYG550BSAKRMA0301 步 進 電 機 的 矩 頻 30 B P2K10 特性曲線 吸盤的選擇和計算 (即用橡膠或軟性塑料制成皮腕 )內(nèi)形成負壓將工件吸住。 驅(qū)動方式：升頻升壓； 步距角： 176。機械手的回轉(zhuǎn)角度為 30度 /秒 29 電機型號的選擇 根據(jù)以上結(jié)果，綜合考慮各種因素，選擇國產(chǎn) 北京和利時電機技術(shù)有限公司（原北京四通電機公司）的步進電機，具體型號為 ： YG550BSAKRMA0301 或 110BYG550BSAKRMT0301 或 110BYG550BBAKRMT0301, 該步進電機 高轉(zhuǎn)矩，低振動，綜合性能很好。 因為腰部回轉(zhuǎn)運動只存在摩擦力矩，在回轉(zhuǎn)圓周方向上不存在其他的 轉(zhuǎn)矩，則在回轉(zhuǎn)軸上有； RfGRFT fl ????? （ 330） 式中， f 為滾動軸承摩擦系數(shù)，取 ； G 為機械手本身與負載的重量之和，取 100KG ； R 為回轉(zhuǎn)軸上傳動大齒輪分度圓半徑， R=240mm ； 帶 入數(shù)據(jù)，計算得 lT = mN? ； 同時，腰部回轉(zhuǎn)速度定為 lN =5r/min；傳動比定為 1/12； 且， 2mgDGDl ? 帶入數(shù)據(jù)得： lGD = 2mN? 。本系統(tǒng)采用液壓回路簡單，效率比較高，功率小，發(fā)熱少，油箱容量取得較大，因此，不再進行溫升驗算。 （ 1）查閱設(shè)計手冊，選擇油管公稱通徑、外徑、壁厚參數(shù) 液壓泵出口流量以 ，選取 6? ；液壓泵吸油管稍微粗些，選擇8? ；其余都選為 5? ； （ 2）確定油箱的容量 一般取泵流量的 35倍，這里取為 5 倍，有效容積為 LqV p ????? （ 317） 液壓系統(tǒng)性能 的驗算 繪制液壓系統(tǒng)圖后，進行壓力損失驗算。 根據(jù)系統(tǒng)最高工作壓力和通過該閥的最大流量，在標準元件的產(chǎn)品樣本中選取各控制元件。 因此， 可以確定液壓泵的實際工作壓力為 MPap p 514 ??? （ 313） （ 2）確定液壓泵的流量 maxqKqp ?? （ 314） 26 式中， K 為泄露因數(shù)，取 ； maxq 為機械手工作時最大流量。 （ 2）活塞桿直徑的較核 活塞桿直徑的較核公式為 ][4?? Fd? （ 311） 式中， F 為活塞桿上作用力； ][? 為活塞桿材料的許用應(yīng)力，此處 ][ b?? ? ； 帶入數(shù)據(jù)，進行計算較核得上式成立，因此活塞桿的強度能滿足工作要求。 （ 1）缸筒壁厚的較核 當 D/ 10?? 時，液壓缸壁厚的較核公式如下： 25 )1][ ][(2 ???? yyPPD ??? （ 310） 式中， D 為缸筒內(nèi)徑； yP 為缸筒試驗壓力，當缸的額定壓力 MPapn 16? 時，取為 ny pP ? ； ][? 為缸筒材料的許用應(yīng)力， nb /][ ?? ? ， b? 為材料抗拉強度，經(jīng)查相關(guān)資料取為 650MPa ， n 為安全系數(shù)，此處取 5?n ； 帶入數(shù)據(jù)計算，上式成立。作為液壓執(zhí)行元件，滿足此處的驅(qū)動力要求是輕而易舉的，要解決的關(guān)鍵問題仍然是它的結(jié)構(gòu)設(shè)計能否有足夠的剛度來抗傾覆。另一方面，為增大結(jié)構(gòu)的剛度和穩(wěn)定性，將兩個導向桿與活塞桿布局成等邊三角形的截面