【正文】 式 按照機(jī)械手的工作環(huán)境采用直角坐標(biāo)型機(jī)械手，其特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單緊湊，定位精度高，比較滿足設(shè)計(jì)要求。 機(jī)械手主要由 2個(gè)大部件和 3個(gè)電機(jī)組成：（ 1）手部，采用絲桿螺母結(jié)構(gòu)，通過電機(jī)帶動(dòng)實(shí)現(xiàn)手 爪 的張合。 中國礦業(yè)大學(xué)徐海學(xué)院 3013 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 8 圖 沾錫 機(jī) 總裝三維圖 中國礦業(yè)大學(xué)徐海學(xué)院 3013 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 9 圖 二維示意圖 機(jī)械手的技術(shù)參數(shù) （ 1）用途：自動(dòng)沾錫 （ 2）設(shè)計(jì)技術(shù)參數(shù) : 抓重 :20g100g 自由度數(shù) :3個(gè)自由度 坐標(biāo)型式 :直角坐標(biāo)型 橫臂手臂長度 :400mm 直臂最大高度 :200mm 手臂運(yùn)動(dòng)參數(shù) 升降行程： 200mm 中國礦業(yè)大學(xué)徐海學(xué)院 3013 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 10 升降速度： 167mm/s 本章 小 結(jié) 本章對(duì)機(jī)械手的整體部分進(jìn)行了總體方案設(shè)計(jì)分析，從中 選擇了機(jī)械手的基本形式以及自由度，確定了本設(shè)計(jì)采用電機(jī)驅(qū)動(dòng)，并給出了設(shè)計(jì)中機(jī)械手的一些技術(shù)參數(shù)。 第 3 章 機(jī)械手部分的設(shè)計(jì) 機(jī)械 手設(shè)計(jì) 的 要求 （ 1） 應(yīng)具有適當(dāng)?shù)膴A緊力和驅(qū)動(dòng)力。 （ 2） 手指應(yīng)具有一定的張開范圍，手指應(yīng)該具有足夠的開閉角度（手指從張開到閉合繞支點(diǎn)所轉(zhuǎn)過的角度） ?? ，以便于抓取工件。 （ 4） 應(yīng)保證手抓的夾持精度。 （ 2） 移動(dòng)型 移動(dòng)型即兩手指相對(duì)支座作往復(fù)運(yùn)動(dòng)。 機(jī)械 手 的設(shè)計(jì) 計(jì)算 本設(shè)計(jì)是設(shè)計(jì)抓取方形物塊的機(jī)械手。吸附式常用于抓取工件表面平整、面積較大的板狀物體 ,不適合用于本方案。平移型手指的張開閉合靠手指的平行移動(dòng) ,這種手指結(jié)構(gòu)簡單 , 適于夾持平板和圓柱類材料 , 且工件徑向尺寸的變化不影響其軸心的位置 , 其理論夾持誤差為零。 運(yùn)行方式為電機(jī)帶動(dòng)直齒輪使絲杠轉(zhuǎn)動(dòng)繼而帶動(dòng)手爪接觸塊移動(dòng)，從而形成手爪的張合，當(dāng)手爪抓到零件時(shí)，電機(jī)停止，手爪形成自鎖，帶動(dòng)零件移動(dòng)。 中國礦業(yè)大學(xué)徐海學(xué)院 3013 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 14 圖 機(jī)械手 橡膠 滑動(dòng)絲杠 的 設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì) 要求 ： 需自鎖 絲杠長度 170mm 最大質(zhì)量共計(jì)約 110g 絲杠載荷：絲 杠豎直時(shí)承受 的 最大軸向力 NFa ? ， G mg? (g 取 10 /N KG )。由機(jī)械手冊查表可得 中國礦業(yè)大學(xué)徐海學(xué)院 3013 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 15 許用彎曲應(yīng)力 2/60~50 mmNbp ?? ， 取 2/50 mmNbp ?? ； 許用剪應(yīng)力 2/40 mmNp ?? 由機(jī)械 手冊查表可得 許用壓強(qiáng) 2/8~6 mmNPp ? ，取 2/6 mmNPp ? （ 2） 耐磨性計(jì)算螺桿中徑 由表中公式， pPFd ? ? ， ............................................................................................（ ） 采用整體螺母式，取 ?? ，2 1 1 . 60 . 8 0 . 8 1 . 0 21 . 2 6pFd m mP?? ? ?? 由 GB/T ，可選 10?d ， ?P ， 922 ??Dd ， ?D ， ?d ， 81?D 的梯形螺紋、中等精度。 （ 3） 自鎖性 的 驗(yàn)算 由于單頭螺紋， 導(dǎo)程 mmPS ?? ，故螺紋升角為 39。50615c o s r c t a n2c o sa r c t a n39。??? ，故自鎖可靠。)21 9 11 .6 t a n( 3 4 39。)29. 11taM d FN m m????? ? ? ? ? ? ??? ， .........................................................（ ） 代入以下公式得 中國礦業(yè)大學(xué)徐海學(xué)院 3013 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 16 22333222324( ) 3 ( )4 11 .6 9. 11( ) 3 ( )3. 14 7. 5 0. 2 7. 50. 32 2 /tcapMFddN m m??????? ? ?????........................................................（ ） （ 5） 螺母螺紋 的 強(qiáng)度校核 因螺母材料強(qiáng)度低于螺桿，故只需校核螺母螺紋強(qiáng)度即可。)ta n ( 3 4 39。 6 5 0 39。)21 9 11 .6 t a n( 3 4 39。)29. 11taT M d FN m m??? ? ?? ? ? ? ? ? ??? .............................................................（ ） 2131 103T FDN m m??? ? ? ??? ..........................................................................（ ） mmNT ??03 故 mmNTTTT q ???????? ........................................（ ） 中國礦業(yè)大學(xué)徐海學(xué)院 3013 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 24 1 3 .7 5 1 9 9 8 2 .8 89 5 5 0 9 5 5 0qq TnPW?? ? ? 選用轉(zhuǎn)速為 min/35000 rn ? 的直流電機(jī)，速比 ??nni 齒輪傳動(dòng)效率 ?? 、滑動(dòng)螺旋傳動(dòng)效率 ?? 總效率 9 ???? ??? 電機(jī)軸驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩： mmNiTT qL ???? ? .............................................（ ） 電機(jī)軸輸出功率： WnTP LL 0 ???? ..............................................................（ ） 電機(jī)選用 40ZY02 直流電動(dòng)機(jī) 輔助的 三維圖 圖 機(jī)械 手 軸承座 中國礦業(yè)大學(xué)徐海學(xué)院 3013 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 25 圖 機(jī)械手 部分軸承 本章 小 結(jié) 本章對(duì)手爪的類型及夾緊裝置 的 設(shè)計(jì)。 第 4 章 直臂部分的設(shè)計(jì) 臂部運(yùn)動(dòng)的目的：把手部送到空間運(yùn)動(dòng)范圍內(nèi)任意一點(diǎn)。因此，一般來說臂 部應(yīng)該具備 3 個(gè)自由度才能滿足基本要求，中國礦業(yè)大學(xué)徐海學(xué)院 3013 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 26 既手臂伸縮、左右回轉(zhuǎn)、和升降運(yùn)動(dòng)。因此，它的結(jié)構(gòu)、工作范圍、靈活性等直接影響到機(jī)械手的工作性能。它的作用是支撐手部（包括工件或工具），并帶動(dòng)它們作空間運(yùn)動(dòng)。 手臂的結(jié)構(gòu)的選擇 機(jī)械手的手臂升降運(yùn)動(dòng)為直線運(yùn)動(dòng)。 我們選用滾珠絲杠結(jié)構(gòu)的手臂，螺母帶動(dòng)絲杠進(jìn)行升降，采用電機(jī)驅(qū)動(dòng)。 運(yùn)行方式為電機(jī)帶動(dòng)絲杠螺母，絲杠螺母是固定點(diǎn)，相對(duì)的絲杠做上下移動(dòng)。 （ 2）計(jì)算載荷 機(jī)械手 重量 5m kg? 5 10 / 50G m g k g N k g N? ? ? ?（重力加速度 取10 /g N kg? ） ...............................................................................................（ ） 軸向載荷 50maFN? （ 3）初算導(dǎo)程： 絲杠螺母轉(zhuǎn)速 min/2021rn ? ， 直臂移動(dòng)速度 smmv /167? m in/2021 rnn m ?? 初算導(dǎo)程 mmnvP mh ?? ，所以取 mmPh 5? （ 4） 選工作壽命： hLh 20210? （ 5）由表得， 39。39。 其中 160?d ， ?d ， 50?hP ， kNCa ? ， kNCoa ? 滿足承載能力要求。 （ 10）臨界轉(zhuǎn)速校核 m in/2507/10 2 227 rLfdn cc ?? ....................................................................（ ） 式中，查機(jī)械手冊得， ?f mmll d ow nc 10862 ?? m i n/2 0 0 6m i n/2 5 0 rrnn c ???? 滿足轉(zhuǎn)速要求 （ 11） 螺 桿強(qiáng)度： 螺桿材料為 45 鋼，調(diào)質(zhì)處理，其許用應(yīng)力 MPap 60][ ?? 螺桿當(dāng)量應(yīng)力： 中國礦業(yè)大學(xué)徐海學(xué)院 3013 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 29 2 1232222234( ) 3 ( )0 .24 1 5 0 4 2 0( ) 3 ( )3 .1 4 1 3 .5 0 .2 1 3 .51 .5 2 [ ]capTFddMPa???????????? .....................................................（ ） 式中， 11 9 .5 5 4 2 0PT N m mn? ? ? 符合強(qiáng)度要求 (12)系統(tǒng)剛度計(jì)算 bK 剛性為機(jī)械剛度的指標(biāo)，滾珠絲杠的剛性取決于螺桿與螺母之間軸向負(fù)荷珠槽接觸剛性及螺桿軸的剛性來決定。 第 5 章 橫臂部分的設(shè)計(jì) 手臂的結(jié)構(gòu)的選擇 機(jī)械手的手臂升降伸縮運(yùn)動(dòng)都為直線運(yùn)動(dòng)。 我們選用滾珠絲杠結(jié)構(gòu)的手臂，螺母帶動(dòng)絲杠進(jìn)行平移 ，采用電機(jī)驅(qū)動(dòng)。 運(yùn)行方式為電機(jī)帶動(dòng)絲杠螺母，絲杠螺母是固定點(diǎn)，相對(duì)的絲杠做 左右 移動(dòng)。 （ 2）計(jì)算載荷 手腕手爪部分重量 10m kg? 10 10 / 100G m g k g N k g N? ? ? ?（重力加速度取10 /g N kg? ） ...............................................................................................（ ） 中國礦業(yè)大學(xué)徐海學(xué)院 3013 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 34 軸向載荷 100maFN? （ 3）初算導(dǎo)程： 絲杠螺母轉(zhuǎn)速 3500 / minnr? ， 直臂移動(dòng)速度 292 /v mm s? 3 5 0 0 / m inm n r?? 初算導(dǎo)程 mmnvP mh ?? ，所以取 mmPh 5? （ 5） 選工作壽命： hLh 20210? （ 5）由表得， 39。39。 其中 160?d ， ?d ， 50?hP ， kNCa ? ， kNCoa ? 滿足承載能力要求。 中國礦業(yè)大學(xué)徐海學(xué)院 3013 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 35 （ 10）臨界轉(zhuǎn)速校核 72221 0 / 4 4 0 7 / m inc fd L r?? ....................................................................（ ） 式中，查機(jī)械手冊得， ?f 0 .8 0 .8 2 5 0 7 / m in 3 5 2 5 .6 / m in n r r? ? ? ? 滿足轉(zhuǎn)速要求 （ 12） 螺桿強(qiáng) 度： 螺桿材料為 45 鋼，調(diào)質(zhì)處理，其許用應(yīng)力 MPap 60][ ?? 螺桿當(dāng)量應(yīng)力： 2 1232222234( ) 3 ( )0 .24 1 5 0 1 2 0( ) 3 ( )3 .1 4 1 3 .5 0 .2 1 3 .52 .9 0 [ ]capTFddMPa???????????? .....................................................（ ） 式中， mmNnPT ??? 1 11 符合強(qiáng)度要求 (12)系統(tǒng)剛度計(jì)算 bK 剛性為機(jī)械剛度的指標(biāo)，滾珠絲杠的剛性取決于螺桿與螺母之間軸向負(fù)荷珠槽接觸剛性及螺桿軸的剛性來決定。 第 6 章 吹錫裝置 熱風(fēng)整平 的工作原理是利用熱風(fēng)將印制電路板表面及孔內(nèi)多余焊料去掉，剩余焊料均勻覆在焊盤及無阻焊料線條及表面封裝點(diǎn)上。熱風(fēng)整平的工藝雖然簡單，但是，若想熱風(fēng)整平出優(yōu)良合格的印制電路板還有很多的工藝條件需要掌握，例如：焊料溫度，空氣刀氣流溫度，風(fēng)刀壓力，浸焊時(shí)間，提升速度等等。不同的單面，雙面，多層板。 熱風(fēng)整平的優(yōu)點(diǎn) (1)熱風(fēng)整平后，焊料涂層的組成始終保持不變，這樣焊料涂層一致性好，可焊性優(yōu)良。 (2)無論是紅外線熱熔工藝還是熱油熱熔工藝都不能百分之百保護(hù)導(dǎo)線的側(cè)邊緣