【正文】 歐美、日本國家，該比例已達到6:4，甚至接近5:5?，F(xiàn)代控制理論的發(fā)展，使氣動技術從開關控制進入閉環(huán)比例伺服控制，控制精度不斷提高；由于氣動脈寬調制技術具有結構簡單、抗污染能力強和成本低廉等特點，國內外都在大力開發(fā)研究。3．設計出機械手的氣壓傳動系統(tǒng)，包括氣動元器件的選取，氣動回路的設計，并繪出氣動原理圖4．采用可編程序控制器(PLC)對機械手進行控制，本課題將要選取PLC型號，根據(jù)機械手的工作流程編制出PLC程序，并畫出梯形圖(1) 抓重：8kg (2) 自由度數(shù)：4個自由度(3) 最大工作半徑：1500mm(4) 工件直徑尺寸： (5) 氣動原理圖 1張（A2） 氣缸裝配圖 1張（A0） 夾持機械手零件圖 3張（AA4）指導老師（簽字）： 年 月 日前 言近20年來，氣動技術的應用領域迅速拓寬，尤其是在各種自動化生產(chǎn)線上得到廣泛應用。本人簽名： 日 期： 年 月 日設計任務書班級：0000000000 學生：000000000 學號：0000000000 設計題目：送料機械手 摘要：設計一個送料機械手，應用于工業(yè)自動化生產(chǎn)線，把工業(yè)產(chǎn)品從一條生產(chǎn)線搬運到另外一條生產(chǎn)線，實現(xiàn)自動化生產(chǎn)，減輕產(chǎn)業(yè)工人大量的重復性勞動，同時又可以提高勞動生產(chǎn)率。除此之外都是自己的工作成果。 學 號 000000000 畢業(yè)設計設計題目： 送料機械手 學 院： 0000 000 專 業(yè)：000000000 班 級 0000 姓 名： 0000000 指導教師： 00000000 日 期： 年 月 日誠信聲明本論文是我個人在老師指導下，按任務書要求，自己撰寫的論文。該論文凡引用他人的文章或成果之處都在論文中注明，并表示了謝意。若本論文及資料與以上聲明不符，本人承擔一切責任。設計內容及要求：1. 采用氣動驅動方式2. 選取至少3個4個運動自由度，設計出機械手的各執(zhí)行機構，包括:手部、手腕、手臂等部件的設計。電氣可編程控制技術與氣動技術相結合，使整個系統(tǒng)自動化程度更高，控制方式更靈活，性能更加可靠；氣動機械手、柔性自動生產(chǎn)線的迅速發(fā)展，對氣動技術提出了更多更高的要求；微電子技術的引入，促進了電氣比例伺服技術的發(fā)展。從各國的行業(yè)統(tǒng)計資料來看，近30多年來，氣動行業(yè)發(fā)展很快。我國的氣動行業(yè)起步較晚，但發(fā)展較快。隨著微電子技術、PLC技術、計算機技術、傳感技術和現(xiàn)代控制技術的發(fā)展與應用，氣動技術已成為實現(xiàn)現(xiàn)代傳動與控制的關鍵技術之一。自從機械手問世以來，相應的各種難題迎刃而解。機械手一般由耐高溫，抗腐蝕的材料制成，以適應現(xiàn)場惡劣的環(huán)境，大大降低了工人的勞動強度，提高了工作效率。工業(yè)機器人是集機械、電子、控制、計算機、傳感器、人工智能等多學科先進技術于一體的現(xiàn)代制造業(yè)重要的自動化裝備。本文應用三菱公司生產(chǎn)的可編程控制器FX系列PLC，實現(xiàn)機械手搬運控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)充分利用了可編程控制器（PLC）控制功能。關鍵詞： 機械手 PLC 氣動控制 自動化第一章 各執(zhí)行機構的設計 手部的結構設計夾持式是最常見的一種，其中常用的有兩指式、多指式和雙手雙指式:按手指夾持工件的部位又可分為內卡式(或內漲式)和外夾式兩種:按模仿人手手指的動作，手指可分為一支點回轉型，二支點回轉型和移動型(或稱直進型)，其中以二支點回轉型為基本型式。同理，當二支點回轉型手指的手指長度變成無窮長時，就成為移動型。移動型應用較少，其結構比較復雜龐大，當移動型手指夾持直徑變化的零件時不影響其軸心的位置，能適應不同直徑的工件。(二)手指間應具有一定的開閉角兩手指張開與閉合的兩個極限位置所夾的角度稱為手指的開閉角。對于移動型手指只有開閉幅度的要求。例如圓柱形工件采用帶“V”形面的手指，以便自動定心。(五)考慮被抓取對象的要求根據(jù)機械手的工作需要，通過比較，我們采用的機械手的手部結構是一支點兩指回轉型，由于工件多為圓柱形，故手指形狀設計成V型，其結構如附圖所示.手部驅動力計算本課題氣動機械手的手部結構如圖11所示，其工件重量G=8公斤，“V”形手指的角度2=120176。圖11 齒輪齒條式手部(1) 根據(jù)手部結構的傳動示意圖，其驅動力為: (2) 根據(jù)手指夾持工件的方位，可得握力計算公式: 所以：=490（N）(3) 實際驅動力: 因為傳力機構為齒輪齒條傳動，故取= ，并取=.若被抓取工件的最大加速度取a=g 時，則: 所以： 所以夾持工件時所需夾緊氣缸的驅動力為1563N。根據(jù)力平衡原理，單向作用氣缸活塞桿上的輸出推力必須克服彈簧的反作用力和活塞桿工作時的總阻力，其公式為: 式中: ——活塞桿上的推力，N——彈簧反作用力，N——氣缸工作時的總阻力，NP——氣缸工作 壓力，Pa彈簧反作用按下式計算: 式中: —— 彈簧剛度，N/mL—— 彈簧預壓縮量，mS——活塞行程，md——彈簧鋼絲直徑，mD——彈簧平均直徑，mD——彈 簧外徑，m n —— 彈 簧 有效 圈數(shù)G—— 彈簧 材料剪切模量，一般取G= 1 護Pa在設計中，必須考慮負載率幾的影響，則: 由以上分析得單向作用氣缸的直徑: 代入有關數(shù)據(jù)，可得： 所以： 查有關手冊圓整，得D=65 mm由d/D=～， 可得活塞桿直徑:d=(～)D=13～ mm圓整后，取活塞桿直徑d=18 mm校核，按公式有: 其中=120MPa, F=750N則:d (4490/120)= 18滿足設計要求。一般氣缸缸筒壁厚與內徑之比小于或等于1/10，其壁厚可按薄壁筒公式計算: 式中: 6—— 缸筒壁厚 mmD——氣缸內 徑 ，咖P——實驗壓力，取P=材料為 : ZL3,[] =3MPa代入己知數(shù)據(jù)，則壁厚為: = = mm取