【正文】 動(dòng)路線長(zhǎng)，花鍵軸的變形對(duì)回轉(zhuǎn)精度的影響較大。這種結(jié)構(gòu)采用單缸活塞桿，內(nèi)部導(dǎo)向，結(jié)構(gòu)緊湊。（3） 活塞缸和齒條齒輪機(jī)構(gòu)。分析：經(jīng)過(guò)綜合考慮，本設(shè)計(jì)選用回轉(zhuǎn)缸置于升降缸之上的結(jié)構(gòu)。如上圖所示，回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)置于升降缸之上的機(jī)身結(jié)構(gòu)。回轉(zhuǎn)缸的轉(zhuǎn)軸與升降缸的活塞桿是一體的?；ㄦI軸與與升降缸的下端蓋用鍵來(lái)固定，下短蓋與連接地面的的底座固定。這種結(jié)構(gòu)是導(dǎo)向桿在內(nèi)部，結(jié)構(gòu)緊湊。驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)是液壓驅(qū)動(dòng)，回轉(zhuǎn)缸通過(guò)兩個(gè)油孔，一個(gè)進(jìn)油孔，一個(gè)排油孔，分別通向回轉(zhuǎn)葉片的兩側(cè)來(lái)實(shí)現(xiàn)葉片回轉(zhuǎn)。 回轉(zhuǎn)缸置于升降缸之上的機(jī)身結(jié)構(gòu)示意圖 機(jī)身回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)計(jì)算（1） 回轉(zhuǎn)缸驅(qū)動(dòng)力矩的計(jì)算手臂回轉(zhuǎn)缸的回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)力矩，應(yīng)該與手臂運(yùn)動(dòng)時(shí)所產(chǎn)生的慣性力矩及各密封裝置處的摩擦阻力矩相平衡?！直刍剞D(zhuǎn)部件（包括工件）對(duì)回轉(zhuǎn)軸線的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量（）。 ()回轉(zhuǎn)部件可以等效為一個(gè)長(zhǎng)1800mm，直徑為60mm的圓柱體，=180，則起動(dòng)角速度=。經(jīng)過(guò)以上的計(jì)算=（2） 回轉(zhuǎn)缸尺寸的初步確定 設(shè)計(jì)回轉(zhuǎn)缸的靜片和動(dòng)片寬b=60mm，選擇液壓缸的工作壓強(qiáng)為8Mpa。（3） 液壓缸蓋螺釘?shù)挠?jì)算，因?yàn)榛剞D(zhuǎn)缸的工作壓力為8Mpa,所以螺釘間距t小于80mm,根據(jù)初步估算， ，,所以缸蓋螺釘?shù)臄?shù)目為（一個(gè)面6個(gè)，兩個(gè)面是12個(gè)）。經(jīng)過(guò)以上的計(jì)算，需要螺釘來(lái)連接，內(nèi)徑為150mm，外徑為230mm，輸出軸徑為50mm 回轉(zhuǎn)缸的截面圖（4） 動(dòng)片和輸出軸間的連接螺釘。連接螺釘?shù)淖饔茫菏箘?dòng)片和輸出軸之間的配合緊密。 機(jī)身升降機(jī)構(gòu)的計(jì)算 手臂偏重力矩的計(jì)算圖 手臂各部件重心位置圖（1） 零件重量、等。=1920mm== ()所以，回轉(zhuǎn)半徑(3) 計(jì)算偏重力矩 () 升降不自鎖條件分析計(jì)算手臂在的作用下有向下的趨勢(shì)，而里柱導(dǎo)套有防止這種趨勢(shì)。（1）的計(jì)算設(shè)定速度為V=4。將數(shù)據(jù)帶入上面公式有：=（2）的計(jì)算 =（3）液壓缸在這里選擇O型密封，所以密封摩擦力可以通過(guò)近似估算 最后通過(guò)以上計(jì)算 當(dāng)液壓缸向上驅(qū)動(dòng)時(shí)，F(xiàn)=6756N 當(dāng)液壓缸向下驅(qū)動(dòng)時(shí)，F(xiàn)=6756=6184N 軸承的選擇分析 對(duì)于升降缸的運(yùn)動(dòng)，對(duì)于機(jī)身回轉(zhuǎn)用的軸承有影響，因此，這里要充分考慮這個(gè)問(wèn)題。作為固定支撐的軸承，應(yīng)能承受雙向軸向載荷，故內(nèi)外圈在軸向全要固定。本設(shè)計(jì)采用兩個(gè)角接觸球軸承，面對(duì)面或者背對(duì)背的組合結(jié)構(gòu)。7 液壓驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)(1)在同等的體積下，液壓裝置能比電氣裝置產(chǎn)生出更大的動(dòng)力，因?yàn)橐簤合到y(tǒng)中的壓力可以比電樞磁場(chǎng)中的磁力大出30一40倍。液壓馬達(dá)的體積和重量只有同等功率電動(dòng)機(jī)的12％左右。由于重量輕、慣性小、反應(yīng)快，液壓裝置易于實(shí)現(xiàn)快速啟動(dòng)、制動(dòng)和頻繁的換向。 (3)液壓裝置能在大范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)調(diào)速(調(diào)速范圍可達(dá)2000)，還可以在液壓裝置運(yùn)行的過(guò)程中進(jìn)行調(diào)速。當(dāng)液壓控制和電氣控制或氣動(dòng)控制結(jié)合在一起使用時(shí)，能實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的順序動(dòng)作和遠(yuǎn)程控制。液壓缸和液壓馬達(dá)都能長(zhǎng)期在失速狀態(tài)下工作而不會(huì)過(guò)熱，這是電氣傳動(dòng)裝置和機(jī)械傳動(dòng)裝置無(wú)法辦到的。 本機(jī)械手液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)采用意向節(jié)流調(diào)速回路，通過(guò)定量泵供油，溢流閥定壓，經(jīng)粗，精兩級(jí)過(guò)濾器過(guò)濾，蓄能器蓄能及穩(wěn)壓，通向中間封閉式的三位四通電磁換向閥，經(jīng)單向節(jié)流閥回油節(jié)流，可調(diào)節(jié)液壓缸的速度。通過(guò)手動(dòng)控制或壓力繼電器控制兩位兩通閥動(dòng)作使液壓泵卸荷。冷卻器可為風(fēng)冷式，也可為水冷式，根據(jù)散熱需要而定。考慮到本機(jī)械手動(dòng)作頻繁，回油流量大， 其中產(chǎn)生的熱量較多，故采用全部要通過(guò)冷卻器冷卻。而且PLC的環(huán)境適應(yīng)性也很強(qiáng)，它能在工業(yè)環(huán)境下可靠地工作。這是PLC得到廣泛應(yīng)用的主要原因之一。當(dāng)生產(chǎn)流程需要改變時(shí)，可以現(xiàn)場(chǎng)改變程序，使用方便、靈活。用戶可根據(jù)控制對(duì)象的規(guī)模和控制要求，選擇合適的PLC產(chǎn)品， 組成所需要的控制系統(tǒng)。（4）體積小、結(jié)構(gòu)緊湊，安裝、維修方便 PLC體積小，重量輕，便于安裝。PLC的結(jié)構(gòu)緊湊，它與被控制對(duì)象的硬件連接方式簡(jiǎn)單、接線少，便于維護(hù)。其中它有TONR和TON，TOF兩類定時(shí)器。100ms的有T37~T63,T101~T255。它有3個(gè)數(shù)據(jù)輸入端口：S_BIT為組成移位寄存器的最低位：N為移位寄存器的長(zhǎng)度。其數(shù)據(jù)類型為無(wú)字節(jié)型，字型，雙字型，DATA為狀態(tài)輸入端，EN為使能端。它支持中文環(huán)境，具體設(shè)置方法如下：在TOOLS中選擇OPTIONS選項(xiàng)卡，選GENERAL，在LANGUAGE選項(xiàng)中選擇CHINERE確認(rèn)后退出再進(jìn)即可。本程序是在仿真軟件S7—200模擬器中模擬的， 以下為模擬圖： 程序仿真圖 PLC程序梯形圖如下：網(wǎng)絡(luò)1// ，~，網(wǎng)絡(luò)2網(wǎng)絡(luò)3網(wǎng)絡(luò)4網(wǎng)絡(luò)5// 下限位及縮限位開(kāi)關(guān)到位或按下停止按鈕且未置位時(shí)，網(wǎng)絡(luò)6// 按下啟動(dòng)按鈕，產(chǎn)生移位信號(hào)，1，當(dāng)上升到位時(shí)，產(chǎn)生移位信號(hào)，依此類推網(wǎng)絡(luò)7// ，原位指示燈亮網(wǎng)絡(luò)8// 1，同時(shí)啟動(dòng)定時(shí)器T37，延時(shí)2S網(wǎng)絡(luò)9// ，執(zhí)行上升動(dòng)作網(wǎng)絡(luò)10// 伸長(zhǎng)電磁閥接通，執(zhí)行伸長(zhǎng)動(dòng)作網(wǎng)絡(luò)11// 縮回電磁閥接通，執(zhí)行縮回動(dòng)作網(wǎng)絡(luò)12// 手腕左擺電磁閥接通，執(zhí)行手腕左旋轉(zhuǎn)動(dòng)作,同時(shí)啟動(dòng)定時(shí)器T38，延時(shí)2S網(wǎng)絡(luò)13// 手臂左擺電磁閥接通，執(zhí)行手臂左旋轉(zhuǎn)動(dòng)作，同時(shí)啟動(dòng)定時(shí)器T39，延時(shí)2S網(wǎng)絡(luò)14// 移位信號(hào)使1，同時(shí)啟動(dòng)T40，延時(shí)2S網(wǎng)絡(luò)15// 手臂右擺電磁閥接通，執(zhí)行手臂右旋轉(zhuǎn)動(dòng)作， 同時(shí)啟動(dòng)T41，延時(shí)2S網(wǎng)絡(luò)16// 手臂右擺電磁閥接通，執(zhí)行手臂右旋轉(zhuǎn)動(dòng)作， 同時(shí)啟動(dòng)T41，延時(shí)2S網(wǎng)絡(luò)17// 下降電磁閥接通，執(zhí)行下降動(dòng)作網(wǎng)絡(luò)18// ，夾緊電磁閥接通，執(zhí)行夾緊動(dòng)作以上程序?qū)?yīng)的STL程序如下：Network 11 LD 2 A 3 AN 4 AN 5 = Network 26 LD 7 AN 8 AN 9 AN 10 = Network 311 LD 12 AN 13 AN 14 AN 15 AN 16 = 17 Network 418 LD 19 AN 20 AN 21 AN 22 AN 23 = Network 524 LD 25 LD 26 A 27 O 28 AN 29 R , 12Network 630 LD 31 A 32 LD 33 A 34 OLD35 LD 36 A 37 OLD38 LD 39 A T3740 OLD41 LD 42 A 43 OLD44 LD 45 A T3846 OLD47 LD 48 A T3949 OLD50 LD 51 A 52 OLD53 LD 54 A T4055 OLD56 LD 57 A 58 OLD59 LD 60 A T4161 OLD62 LD 63 A T4264 OLD65 LD 66 A 67 OLD68 SHRB , , +12Network 769 LD 70 = Network 871 LD 72 S , 173 TON T37, 20Network 974 LD 75 O 76 = Network 1077 LD 78 = Network 1179 LD 80 = Network 1281 LD 82 = 83 TON T38, 20Network 1384 LD 85 = 86 TON T39, 20Network 1487 LD 88 R , 189 TON T40, 20Network 1590 LD 91 = 92 TON T41, 20Network 1693 LD 94 = 95 TON T42, 20Network 1796 LD 97 O 98 = Network 18 99 LD 100 = 結(jié) 論本設(shè)計(jì)是在參考了大量相關(guān)資料的基礎(chǔ)上，對(duì)各種類型的機(jī)械手進(jìn)行分析比較，制定出了合理的設(shè)計(jì)方案。所設(shè)計(jì)的裝卸料機(jī)械手具有5個(gè)自由度（手臂的升降、伸縮、回轉(zhuǎn)，手腕回轉(zhuǎn)，手爪夾持），采用圓柱坐標(biāo)式。通過(guò)本次畢業(yè)設(shè)計(jì)，把相關(guān)課程（機(jī)械原理、機(jī)械設(shè)計(jì)、液壓與氣壓傳動(dòng)，控制工程等）中所獲得的理論知識(shí)運(yùn)用到實(shí)際工程設(shè)計(jì)中來(lái)，使得這些知識(shí)得到鞏固和發(fā)展，并使理論知識(shí)和生產(chǎn)密切地結(jié)合起來(lái)。參考文獻(xiàn) 劉明保 ，, 李超，2003 陸祥生 ，, ：北京理工大學(xué)出版社,1992 , , ,2001，4 ,1999，4 金茂青，曲忠萍，,2001，2 （機(jī)械手）,1999，5 ，2004. 張軍， ,：21 濮良貴，：高等教育出版社, 王國(guó)強(qiáng). 虛擬樣機(jī)技術(shù)及其在ADAM S 上的實(shí)踐[M ]. 西安: 西北工業(yè)大學(xué)出版社, 2002. 王成，2004，6 ： ClavelR .Delta,a fast robot wth parallel geometry. TheInt.Symposium on in dustrial robots( ISIR),Sydney,Australia,1988,91100. John ,Introduction to Robotics Mechanics and Control,Second Edition,AddisonWesley,Reading,MA,1989. Durstewit