【正文】 便于安裝調(diào)整。腰座的設(shè)計(jì)要求:腰座要有足夠大的安裝基面，以保證機(jī)械手工作穩(wěn)定，腰座要承載機(jī)械手全部重量和載荷并傳動(dòng)轉(zhuǎn)矩，因此，機(jī)械手的基座、軸的設(shè)計(jì)及軸承的選擇要保證其足夠的強(qiáng)度和剛度。手臂末端移動(dòng)副上下行程僅為30mm，采用行程為30mm的小型氣缸即可。圖b上下移動(dòng)副設(shè)置在手臂末端，其承擔(dān)僅物料和末端執(zhí)行機(jī)構(gòu)的重量，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，方便可行。當(dāng)接到下料的信號(hào)時(shí)，這個(gè)裝置打開與大氣相連，使物料卸下，其安裝位置如圖所示由于真空泵選型要根據(jù)吸盤所達(dá)到的真空度，真空泵的價(jià)格相對(duì)較高，并且考慮到我們?cè)O(shè)計(jì)所需的真空度并不高，利用真空泵不經(jīng)濟(jì)，設(shè)計(jì)一種的裝置用活塞對(duì)密閉容器抽氣達(dá)到所需真空度，這種設(shè)計(jì)經(jīng)濟(jì)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，能達(dá)到本機(jī)械手吸取鋸片的要求。另一種方法是為使吸盤內(nèi)的大氣壓值與大氣壓一致，可以在吸盤與真空泵的連接處設(shè)計(jì)一個(gè)開口裝置在下料過程中，將這個(gè)裝置開口使管內(nèi)與管外連通，這樣吸盤內(nèi)也就有與外界同樣的大氣壓。在物料運(yùn)送過程中真空泵達(dá)到極限壓力，這樣就不須要安裝保壓閥。（3）氣流負(fù)壓式：工作原理為控制閥將來自氣泵的壓縮空氣接通至噴嘴，壓縮空氣通過噴嘴形成高速射流，吸盤腔內(nèi)的空氣被帶走形成負(fù)壓，吸盤吸住物體，雖然這樣方式真空度很高，吸物很可靠，但是價(jià)格昂貴，設(shè)計(jì)時(shí)要考慮經(jīng)濟(jì)性，初步確定末端執(zhí)行器：真空泵排氣式吸附手。所以若選取真空泵排氣式吸盤，就要在洗盤外連接一個(gè)真空泵，這個(gè)真空泵的作用就是將吸盤內(nèi)空氣抽出，使盤內(nèi)真空度達(dá)到所需的真空度。真空排氣吸盤是利用真空泵將盤內(nèi)空氣抽出，形成吸盤內(nèi)腔負(fù)壓，吸盤吸住物體。這種吸盤適用于日常生活中的吸盤掛鈞，靠力將吸盤吸在瓷磚上，但對(duì)于我們機(jī)械手的末端執(zhí)行器，吸取鋸片一定要可靠，而且這種吸盤要靠外力控制，鋸片規(guī)格很多，重量不等，設(shè)置及控制較困難。該種方式是靠外力將吸盤皮碗壓向被吸物體表面，吸盤內(nèi)腔空氣被擠壓出去，形成吸盤內(nèi)腔負(fù)壓，吸盤從而吸住物體。其中：大氣壓力 P：內(nèi)腔壓力 :安全系數(shù)，一般取；:工作條件系數(shù)，一般??；:姿態(tài)系數(shù)，當(dāng)吸附表面處于水平位置時(shí)?。籗：吸盤負(fù)壓腔再工件表面積上的吸附面積吸物時(shí)，吸盤內(nèi)要產(chǎn)生負(fù)壓。吸盤的吸力公式為,吸盤的吸力F要大于被吸附物體的重力。要吸取直徑為250mm500mm，厚4mm的鋸片圓盤（中間有直徑50mm 孔作為磨床上磨削定位孔）。這種方法即簡(jiǎn)單又方便。吸盤的吸力是由吸盤皮碗的內(nèi)、外壓力造成的。方案三：氣吸式吸附手氣吸式吸附手是由吸盤，吸盤架及氣路系統(tǒng)組成。卸料時(shí)，磁吸式取料手從加工區(qū)域?qū)⒁槐P已加工的鋸片吸取放入已加工區(qū)，若吸力剩余較多，還未將鋸片卸下，其他已加工好的鋸片都會(huì)從已加工區(qū)下方，吸到機(jī)械手。若吸力剩余量又可以吸附一個(gè)鋸片盤，那么一次吸附就吸附了兩個(gè)鋸片。若直徑小500mm的圓盤，其重量也小于60N。吸取鋸片圓盤時(shí)，為使鋸片在運(yùn)送中可靠，選取三個(gè)電磁吸盤吸住鋸片。所以?shī)A鉗式取料手的方案不合適。實(shí)際上的驅(qū)動(dòng)力為：，其中：:安全系數(shù)，一般取；:工作條件系數(shù)，一般??；F：理論驅(qū)動(dòng)力；η：手爪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)效率，~。所需夾緊力為：，Q：被加持物體的重量；f：手指接觸面的摩擦系數(shù)。三個(gè)手指的末端執(zhí)行器還要設(shè)計(jì)可調(diào)裝置，此手爪結(jié)構(gòu)復(fù)雜。夾鉗手指張開范圍很大（如圖所示），夾鉗手指的開合范圍必定要選取可調(diào)裝置，由于鋸片是圓盤形狀，用兩個(gè)夾鉗手指取圓盤時(shí)，必定重心不穩(wěn)，即要設(shè)計(jì)三個(gè)手指均勻分布，取料與卸料才可靠。手部的取料和卸料就是通過手指的開張與閉合實(shí)現(xiàn)的。方案一：夾鉗式取料夾鉗式取料通過手指的開合動(dòng)作實(shí)現(xiàn)對(duì)物體的夾持。本機(jī)械手要抓取直徑為250mm500mm，厚度4mm，重為60N的鋸片盤。/s θ軸最大運(yùn)動(dòng)范圍60176。采用兩個(gè)自由度（Z軸上下，θ回轉(zhuǎn)）即能達(dá)到要求，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，緊湊，易驅(qū)動(dòng)控制。最終確定鋸片磨床機(jī)械手的總體方案：采用圓柱坐標(biāo)機(jī)器人結(jié)構(gòu)。本機(jī)械手采用PCL對(duì)機(jī)械手的控制系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)，編寫相應(yīng)的控制程序?qū)崿F(xiàn)機(jī)械手相應(yīng)的功能。下料機(jī)械手要完成空載回轉(zhuǎn)（工作區(qū)）取料（運(yùn)載鋸片）回轉(zhuǎn)（已加工區(qū)）下料為使機(jī)械手提高效率，上料機(jī)械手收到下料手取物料時(shí)的信號(hào)就啟動(dòng)，兩只機(jī)械手時(shí)間相互嵌套，降低總運(yùn)行時(shí)間。兩只機(jī)械手都分別安裝在工作臺(tái)后部的左角落和右角落。這種設(shè)計(jì)雖然解決了機(jī)械手的行程過長(zhǎng)的問題，整只機(jī)械手占據(jù)空間范圍小，但是鋸片的已加工區(qū)分布在靠門位置，不利于人員觀察，一只機(jī)械手即要完成（毛坯區(qū)）上料（工作區(qū)）下料（空運(yùn)轉(zhuǎn)至毛坯區(qū)）等待（空運(yùn)轉(zhuǎn)至工作區(qū)）上料（已加工區(qū)）下料，機(jī)械手路程來回復(fù)雜，機(jī)械手位置精度要求變高所驅(qū)動(dòng)各種運(yùn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)部件變多，控制方式也將變的復(fù)雜。其手臂長(zhǎng)度不變。若將三個(gè)區(qū)從左往右安排如圖所示，此設(shè)置直觀，不妨礙人員觀察檢驗(yàn)工作情況，但一只機(jī)械手的行程就加長(zhǎng)，整個(gè)送料過程穩(wěn)定性要求高，所驅(qū)動(dòng)的手臂也過長(zhǎng)，手臂要走很長(zhǎng)的直線路程，即要設(shè)計(jì)成直角坐標(biāo)型如圖，驅(qū)動(dòng)所需的力及驅(qū)動(dòng)方式都將變得困難。以靠門右角落為例，機(jī)械手要完成取料搬運(yùn)下料返回（等待加工完成）空運(yùn)轉(zhuǎn)取料搬運(yùn)下料返回。鋸片夾具體離可安裝機(jī)械手的位置范圍在800mm左右。2 機(jī)械手總體設(shè)計(jì)鋸片磨床機(jī)械手所要達(dá)到的功能：所設(shè)計(jì)的機(jī)械手是鋸片在鋸片磨床上或加工中心上加工時(shí)，完成鋸片的上料和下料。因此，在自動(dòng)化機(jī)床的綜合加工自動(dòng)線上，機(jī)械手以減少人力和更準(zhǔn)確的控制生產(chǎn)的節(jié)拍，便于有節(jié)奏的進(jìn)行工作生產(chǎn)。在一些簡(jiǎn)單、重復(fù)，特別是較笨重的操作中，以機(jī)械手代替人進(jìn)行工作，可以避免由于操作疲勞或疏忽而造成的人身事故。在機(jī)械工業(yè)中，應(yīng)用機(jī)械手的意義可以概括如下：應(yīng)用機(jī)械手有利于實(shí)現(xiàn)物料的傳送、工件的裝卸、刀具的更換以及機(jī)器的裝配等的自動(dòng)化的程度，從而可以提高勞動(dòng)生產(chǎn)率和降低生產(chǎn)成本。在機(jī)械工業(yè)中，鑄、焊、鉚、沖、壓、熱處理、機(jī)械加工、裝配、檢驗(yàn)、噴漆、電鍍等工種都有應(yīng)用的實(shí)例。本課題所做的機(jī)械手是屬于第三類機(jī)械手。這種機(jī)械手在國(guó)外稱為“Mechanical Hand”，它是為主機(jī)服務(wù)的，由主機(jī)驅(qū)動(dòng)；除少數(shù)以外，工作程序一般是固定的，因此是專用的。工業(yè)中采用的鍛造操作機(jī)也屬于這一范疇。第二類是需要人工才做的，稱為操作機(jī)。它可以根據(jù)任務(wù)的需要編制程序，以完成各項(xiàng)規(guī)定的操作。機(jī)械手一般分為三類：第一類是不需要人工操作的通用機(jī)械手。本機(jī)械手是針對(duì)故抓取鋸片實(shí)現(xiàn)鋸片的上料和下料的專用機(jī)械手，是將機(jī)械手與柔性制造系統(tǒng)和柔性制作單元相結(jié)合，使機(jī)械能與鋸片磨床系統(tǒng)相結(jié)合或與加工中心系統(tǒng)相結(jié)合，此機(jī)械手為典型的抓取薄片大面積的機(jī)械手，同類機(jī)械手在國(guó)內(nèi)和國(guó)外都已有生產(chǎn)，但是多數(shù)同類機(jī)械手為通用機(jī)械手，價(jià)格較昂貴，結(jié)構(gòu)復(fù)制，自由度大，但是針對(duì)中小型企業(yè)，企業(yè)人員在機(jī)械手的選型時(shí)考慮機(jī)械手要完成基本的功能的同時(shí)還極力追求在機(jī)械手價(jià)格低廉，故設(shè)計(jì)一只針對(duì)鋸片磨床機(jī)械手在鋸片生產(chǎn)行業(yè)是很有前景的。既便于設(shè)計(jì)制造，又便于更換工件，擴(kuò)大應(yīng)用范圍。總之，隨著傳感技術(shù)的發(fā)展機(jī)械手裝配作業(yè)的能力也將進(jìn)一步提高。工作時(shí)機(jī)械手首先伸出手指尋找工作，通過安裝在手指內(nèi)的壓力敏感元件產(chǎn)生觸覺作用，然后伸向前方，抓住工件。工作是電視照相機(jī)將物體形象變成視頻信號(hào)，然后送給計(jì)算機(jī)，以便分析物體的種類、大小、顏色和位置，并發(fā)出指令控制機(jī)械手進(jìn)行工作。目前已經(jīng)取得一定成績(jī)。使它具有一定的傳感能力，能反饋外界條件的變化，作相應(yīng)的變更。目前主要用于機(jī)床、橫鍛壓力機(jī)的上下料，以及點(diǎn)焊、噴漆等作業(yè)，它可按照事先指定的作業(yè)程序來完成規(guī)定的操作。此外還應(yīng)大力研究伺服型、記憶再現(xiàn)型，以及具有觸覺、視覺等性能的機(jī)械手，并考慮與計(jì)算機(jī)連用，逐步成為整個(gè)機(jī)械制造系統(tǒng)中的一個(gè)基本單元。既便于設(shè)計(jì)制造，又便于更換工件，擴(kuò)大應(yīng)用范圍。在國(guó)內(nèi)主要是逐步擴(kuò)大應(yīng)用范圍，重點(diǎn)發(fā)展鑄造、熱處理方面的機(jī)械手，以減輕勞動(dòng)強(qiáng)度，改善作業(yè)條件，在應(yīng)用專用機(jī)械手的同時(shí)，相應(yīng)的發(fā)展通用機(jī)械手，有條件的還要研制示教式機(jī)械手、計(jì)算機(jī)控制機(jī)械手和組合機(jī)械手等。因而，受到各先進(jìn)國(guó)家的重視，投入大量的人力物力加以研究和應(yīng)用。機(jī)械手的迅速發(fā)展是由于它的積極作用正日益為大家所認(rèn)識(shí)：其一、它能部分的代替人工操作；其二、它能按照生產(chǎn)工藝的要求，遵循一定的程序、時(shí)間和位置來完成工件的傳送和裝卸；其三、它能操作必要的機(jī)具進(jìn)行焊接和裝配，從而大大的改善了工人的勞動(dòng)條件，顯著的提高了勞動(dòng)生產(chǎn)率，加快實(shí)現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)機(jī)械化和自動(dòng)化的步伐。機(jī)械手作業(yè)的準(zhǔn)確性和各種環(huán)境中完成作業(yè)的能力，在國(guó)民經(jīng)濟(jì)各領(lǐng)域有著廣闊的發(fā)展前景。工業(yè)機(jī)械手的是工業(yè)機(jī)器人的一個(gè)重要分支。這種新技術(shù)發(fā)展很快逐漸形成一門新興的學(xué)科——機(jī)械手工程。機(jī)械手是一種能模仿人手和臂的某些動(dòng)作功能，用以按固定程序抓取、搬運(yùn)物件或操作工具的自動(dòng)操作裝置。我會(huì)盡自己最大的努力做好。作為一名機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè)的學(xué)生，畢業(yè)設(shè)計(jì)是我們教學(xué)實(shí)踐中的最后一個(gè)環(huán)節(jié)，也是最重要的一個(gè)環(huán)節(jié)。機(jī)械工業(yè)的規(guī)模和技術(shù)水平是衡量國(guó)家經(jīng)濟(jì)實(shí)力和科學(xué)技術(shù)水平的重要標(biāo)志。引言機(jī)械工業(yè)作為國(guó)家的基礎(chǔ)，國(guó)民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)，具有舉足輕重的地位。沒有配備機(jī)械手的磨床需要工人不停的跟換鋸片并且鋸片在加工時(shí)工人需要等待，浪費(fèi)了勞動(dòng)力，而在市場(chǎng)上，大量的機(jī)械手可以隨處購(gòu)買，但是專業(yè)針對(duì)抓取鋸片的機(jī)械手并不多見，市場(chǎng)上的機(jī)械手多數(shù)是通用性，價(jià)格較昂貴，故設(shè)計(jì)一只針對(duì)抓鋸片的機(jī)械手是很有前景的。因此，世界各國(guó)都把發(fā)展機(jī)械工業(yè)作為發(fā)展本國(guó)經(jīng)濟(jì)的戰(zhàn)略重點(diǎn)之一。不論是傳統(tǒng)工業(yè)，還是高科技產(chǎn)業(yè)，都離不開各種各樣的機(jī)械裝備，機(jī)械工業(yè)所生產(chǎn)裝備的性能、質(zhì)量和運(yùn)用，對(duì)國(guó)家經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和技術(shù)的進(jìn)步有很大的影響。關(guān)鍵詞：工業(yè)機(jī)械手 結(jié)構(gòu) 氣動(dòng) 控制系統(tǒng) AbstractThis topic is to solve the matter that saw blades are retrieving and dumping in the saw blade grinder or machining center，so the machines can product by themselves . according to the trait of the grabbing materials and the enviroment where the magic hand work,we design the magic hand of saw bland magic hand to design direct toward grab the saw blade parts and the fuction of this magic hand is retrieving and dumping the saw Structure need to be simple. This magic hand we will design will be the most eonical hand in the hand of the grabbing the saw blade can improve the working condition,allievite the working strength,increase the labor productivity dramatically,speed up the pace of the industry to mechanize and automate. Apply prehensivly the basic theories, basic knowledge and related machine design profession knowledge, draft the overall scheme ,plete the type election of the important part in the magic hand,finish the driving system of the magic hand,and the PLCbased towad controling the magic hand. At last finish the plan of the general assembly drawing,and the necessary parts drawing. Key word: Industry machine hand Structure The pneumatic Control system目錄畢業(yè)設(shè)計(jì)調(diào)研報(bào)告………………………………………………………………………………16引言………………………………………………………………………………………………161 概述…………………………………………………………………………………………16 ……………………………………………………………………………16 ……………………………………………………………………………17 ………………………………………………………………………………19 ………………………………………………………………………………19 ………………………………………………………………………………192 機(jī)械手總體設(shè)計(jì)………………………………………………………………………20 …………………………………………………………………………20 ………………………………………………………………………………21 ……………………………………………………………綜合運(yùn)用所學(xué)的基本理論、基本知識(shí)和相關(guān)的機(jī)械設(shè)計(jì)專業(yè)知識(shí)，擬定機(jī)械手的總體方案，完成機(jī)械手重要零件的選型、完成機(jī)械手驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)及基于PLC對(duì)機(jī)械手的控制。雖然氣動(dòng)技術(shù)作為機(jī)器人中的驅(qū)動(dòng)功能已有部分被工業(yè)界所接受，而且對(duì)于不太復(fù)雜的機(jī)械手，用氣動(dòng)元件組成的控制系統(tǒng)己被接受，但由于氣動(dòng)機(jī)器人這一體系己經(jīng)取得的一系列重要進(jìn)展過去介紹得不夠，因此在工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域里，對(duì)氣動(dòng)機(jī)械手、氣動(dòng)機(jī)器人的實(shí)用性和前景存在不少疑慮。傳統(tǒng)觀點(diǎn)認(rèn)為:由于氣體具有可壓縮性，因此，在氣動(dòng)伺服系統(tǒng)中要實(shí)現(xiàn)高精度定位比較困難(尤其在