電磁吸取式氣動(dòng)機(jī)械手的設(shè)計(jì)【圖紙丟失，只有論文】

買(mǎi)文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 摘   要  機(jī)械手是工業(yè)自動(dòng)控制領(lǐng)域中經(jīng)常遇到的一種控制對(duì)象。機(jī)械手可以完成許多工作，如搬物、裝配、切割、噴然等等，應(yīng)用非常廣泛。在現(xiàn)代化工業(yè)中，生產(chǎn)過(guò)中的自動(dòng)化已成為突出的主題。各行各業(yè)的自動(dòng)化水平越來(lái)越高，現(xiàn)代化加工車(chē)間常配有機(jī)械手，以提高生產(chǎn)效率，或者完成工人難以完成的工作。據(jù)資料介紹，美國(guó)生產(chǎn)的全部零件中，有 75%是小批量生產(chǎn)。金屬加工批量中有四分之三在五十件以下，零件真正在機(jī)床上加工的時(shí)間僅占零件生產(chǎn)時(shí)間的 5%。從這里可以看出，裝卸、搬運(yùn)等工序機(jī)械化得迫切性，工業(yè)機(jī)械手就是為實(shí)現(xiàn)這些工序的自動(dòng)化而產(chǎn) 生的。  目前在我國(guó)機(jī)械手常用于完成的工作有：注塑工業(yè)中從模具中快速抓取制品并將制品傳送到下一個(gè)生產(chǎn)工序；機(jī)械手加工行業(yè)中用于取料、送料；澆鑄行業(yè)中用于提取高溫溶液等等。本文以能夠?qū)崿F(xiàn)這類(lèi)工作的搬運(yùn)機(jī)械手為研究對(duì)象，熟悉搬運(yùn)機(jī)械手的運(yùn)動(dòng)原理。在此基礎(chǔ)上，確定了搬運(yùn)機(jī)械手的基本系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，完成了機(jī)械手的設(shè)計(jì)工作，包括 自動(dòng)控制系統(tǒng)、氣動(dòng)系統(tǒng)、手部、腕部、手臂以及機(jī)身等主要部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。  關(guān)鍵詞： 搬運(yùn)機(jī)械手，控制系統(tǒng)，氣動(dòng)  買(mǎi)文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 is in a do as is in of of to or in of 0 on in % of as is of In at is in of to to to of of as of it of  of 文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 目錄  一   緒論     1 （一）  機(jī)械手的應(yīng)用現(xiàn)狀和發(fā)展方向 1 （二）  機(jī)械手的分類(lèi) 1 1  簡(jiǎn)史   2 2  應(yīng)用簡(jiǎn)況   3 3  發(fā)展趨勢(shì)  3 （三）在機(jī)械工業(yè)中應(yīng)用機(jī)械手的意義   6 二   機(jī)械手的總體方案設(shè)計(jì)   8 （一）主要技術(shù)參數(shù)   8 （二）工作要求  8 （三）系統(tǒng)組成   8 （四）總體技術(shù)方案   9 1 回轉(zhuǎn)缸 9 2 升降缸和伸縮缸 9 3 執(zhí)行部件 9 4 總體動(dòng)作分析 9 三  機(jī)械手的執(zhí)行部件的設(shè)計(jì)   10 （一）電磁吸盤(pán)的類(lèi)型選擇   10 （二）電磁吸盤(pán)的選用要素   11 1 足夠的電磁吸力    11 2 根據(jù)被吸附的對(duì)象來(lái)確定電磁吸盤(pán)的形狀    11 （三）電磁吸力的計(jì)算   12 1 確定電磁吸盤(pán)的吸力    14 2 計(jì)算磁感應(yīng)強(qiáng)度或磁通量    15 3 初算總安匝數(shù)    16 4 線圈尺 寸的計(jì)算     17 5 核算線圈的溫升   18 四  傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)   20 （一）臂部的設(shè)計(jì)及有關(guān)計(jì)算   20 1臂部設(shè)計(jì)的基本要求 20 2手臂的典型機(jī)構(gòu)以及結(jié)構(gòu)的選擇 21 3手臂直線運(yùn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)力計(jì)算 21 4氣壓缸工作壓力和結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì) 23 5氣壓缸的尺寸參數(shù)的確定 25 （二）機(jī)身升降機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)計(jì)算   26 買(mǎi)文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 1手臂偏重力矩的計(jì)算 26 2升降不自鎖條件分析計(jì)算 28 3升降運(yùn)動(dòng)氣缸驅(qū)動(dòng)力的計(jì)算 29 （三）機(jī)身回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)計(jì)算   30 1 回轉(zhuǎn)缸驅(qū)動(dòng)力的計(jì)算 30 2 回轉(zhuǎn)缸尺寸的初步確定 31 3 汽缸蓋螺釘?shù)挠?jì)算 31 4 動(dòng)片和輸出軸螺釘計(jì)算 32 5 軸承的選擇分析 33 6 機(jī)身與手臂連接處的螺栓直徑的確定 33 五  機(jī)械手氣動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)   36 （一）機(jī)械手的工作原理分析   36 （二）液壓系統(tǒng)控制原理圖設(shè)計(jì)   36 1氣動(dòng)傳動(dòng)系統(tǒng)原理圖   36 2各 缸運(yùn)動(dòng) 過(guò)程分析   37 六  機(jī)械手電氣控制系統(tǒng)的分析設(shè)計(jì)   38 （一）機(jī)械手電氣控制系統(tǒng)的概述   38 1可編程序控制器的選擇   38 2 輸入輸出點(diǎn)地址編號(hào)及硬件接線 38 （二）機(jī)械手電氣控制程序   38 （三）機(jī)械手電氣控制系統(tǒng)圖  39 七  結(jié)  論 42 參考文獻(xiàn)    43 致   謝   44 圖紙清單 45 買(mǎi)文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 一   緒論  (一 )機(jī)械手的應(yīng)用現(xiàn)狀和發(fā)展方向  機(jī)械工業(yè)是國(guó)民的裝備部，是為國(guó)民經(jīng)濟(jì)提供裝備和為人民生活提供耐用消費(fèi)品的產(chǎn)業(yè)。不論是傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)，還是新興產(chǎn)業(yè)，都離不開(kāi)各種各樣的機(jī)械裝備，機(jī)械工業(yè)所提供裝備的性能、質(zhì)量和成本，對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)各部門(mén)技術(shù)進(jìn)步和經(jīng)濟(jì)效益有很大的和直接的影響。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。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。  工業(yè)機(jī)械手是近幾十年發(fā)展起來(lái)的一種高科技自動(dòng)化生產(chǎn)設(shè)備。工業(yè)機(jī)械手的是工業(yè)機(jī)器人的一個(gè)重要分支。它的特點(diǎn)是可通過(guò)編程來(lái)完成各種預(yù)期的作業(yè)任務(wù)，在構(gòu)造和性能上兼有人和機(jī)器各自的優(yōu)點(diǎn)，尤其體現(xiàn)了人的智能和適應(yīng)性。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。  機(jī)械手是在機(jī)械化，自動(dòng)化生產(chǎn)過(guò)程中發(fā)展起來(lái)的一種新型裝置。在現(xiàn)代生產(chǎn)過(guò)程中，機(jī)械手被廣泛的運(yùn)用于自動(dòng)生產(chǎn)線中，機(jī)械人的研制和生產(chǎn)已成為高技術(shù)鄰域內(nèi)，迅速發(fā)殿起來(lái)的一門(mén)新興的技術(shù)，它更加促進(jìn) 了機(jī)械手的發(fā)展，使得機(jī)械手能更好地實(shí)現(xiàn)與機(jī)械化和自動(dòng)化的有機(jī)結(jié)合。機(jī)械手雖然目前還不如人手那樣靈活，但它具有能不斷重復(fù)工作和勞動(dòng)，不知疲勞，不怕危險(xiǎn)，抓舉重物的力量比人手力大的特點(diǎn)，因此，機(jī)械手已受到許多部門(mén)的重視，并越來(lái)越廣泛地得到了應(yīng)用。  機(jī)械手技術(shù)涉及到力學(xué)、機(jī)械學(xué)、電氣液壓技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、傳感器技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)等科學(xué)領(lǐng)域，是一門(mén)跨學(xué)科綜合技術(shù)。  機(jī)械手是一種能自動(dòng)化定位控制并可重新編程序以變動(dòng)的多功能機(jī)器，它有多個(gè)自由度，可用來(lái)搬運(yùn)物體以完成在各個(gè)不同環(huán)境中工作。  （二）  機(jī)械手 的分類(lèi)  機(jī)械手一般分為三類(lèi)：第一類(lèi)是不需要人工操作的通用機(jī)械手。它是一種獨(dú)立的不附屬于某一主機(jī)的裝置。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。它的特點(diǎn)是具備普通機(jī)械的性能之外，還具備通用機(jī)械、記憶智能的三元機(jī)械。第二類(lèi)是需要人工才做的，稱(chēng)為操作機(jī)。它起源于原子、軍事工業(yè)，買(mǎi)文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 先是通過(guò)操作機(jī)來(lái)完成特定的作業(yè)，后來(lái)發(fā)展到用無(wú)線電訊號(hào)操作機(jī)來(lái)進(jìn)行探測(cè)月球等。工業(yè)中采用的鍛造操作機(jī)也屬于這一范疇。第三類(lèi)是用專(zhuān)用機(jī)械手，主要附屬于自動(dòng)機(jī)床或自動(dòng)線上，用以解決機(jī)床上下料和工件送。這種機(jī)械手在國(guó)外稱(chēng)為“ 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(zhuān)用的。  在國(guó)外，目前主要是搞第一類(lèi)通用機(jī)械手，國(guó)外稱(chēng)為機(jī)器人。本課題所做的機(jī)械手是屬于第三類(lèi)機(jī)械手。  1  簡(jiǎn)史  機(jī)械手首先是從美國(guó)開(kāi)始研制的。 1958年美國(guó)聯(lián)合控制公司研制出第一臺(tái)機(jī)械手。它的結(jié)構(gòu)是：機(jī)體上安裝一個(gè)回轉(zhuǎn)長(zhǎng)臂，頂部裝有電磁塊的工件抓放機(jī)構(gòu)，控制系統(tǒng)是示教形的。  1962年，美國(guó)聯(lián)合控制公司在上述方案的基礎(chǔ)上又試制成一臺(tái)數(shù)控示教再現(xiàn)型機(jī)械手。商名為 萬(wàn)能自動(dòng)）。運(yùn)動(dòng)系 統(tǒng)仿照坦克炮塔，臂可以回轉(zhuǎn)、俯仰、伸縮、用液壓驅(qū)動(dòng)；控制系統(tǒng)用磁鼓作為存儲(chǔ)裝置。不少球坐標(biāo)通用機(jī)械手就是在這個(gè)基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的。同年該公司和普魯曼公司合并成立萬(wàn)能自動(dòng)公司 ,專(zhuān)門(mén)生產(chǎn)工業(yè)機(jī)械手。  1962 年美國(guó)機(jī)械制造公司也實(shí)驗(yàn)成功一種叫 械手。該機(jī)械手的中央立柱可以回轉(zhuǎn)、升降采用液壓驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)也是示教再現(xiàn)型。雖然這兩種機(jī)械手出現(xiàn)在六十年代初，但都是國(guó)外工業(yè)機(jī)械手發(fā)展的基礎(chǔ)。  1978 年美國(guó) 司和斯坦福大學(xué)，麻省理工學(xué)院聯(lián)合研制一種械手，裝有小型電子計(jì)算機(jī)進(jìn)行控制，用于裝配作業(yè)，定位誤差小于 1毫米。聯(lián)邦德國(guó)機(jī)械制造業(yè)是從 1970年開(kāi)始應(yīng)用機(jī)械手，主要用于起重運(yùn)輸、焊接和設(shè)備的上下料等作業(yè)。  聯(lián)邦德國(guó) 用關(guān)節(jié)式結(jié)構(gòu)和程序控制。  日本是工業(yè)機(jī)械手發(fā)展最快、應(yīng)用最多的國(guó)家。自 1969年從美國(guó)引進(jìn)兩種機(jī)械手后大力從事機(jī)械手的研究。  前蘇聯(lián)自六十年代開(kāi)始發(fā)展應(yīng)用機(jī)械手，至 1977年底，其中一半是國(guó)產(chǎn)，一半是進(jìn)口。  目前，工業(yè)機(jī)械手大部分還屬于第一代，主要依靠工人進(jìn)行控制；改進(jìn)的方向主要是降低 成本和提高精度。  第二代機(jī)械手正在加緊研制。它設(shè)有微型電子計(jì)算控制系統(tǒng)，具有視覺(jué)、觸覺(jué)能力，甚至聽(tīng)、想的能力。研究安裝各種傳感器，把感覺(jué)到的信息反饋，是機(jī)械手具有感覺(jué)機(jī)能。  第三代機(jī)械手則能獨(dú)立完成工作中過(guò)程中的任務(wù)。它與電子計(jì)算機(jī)和電視設(shè)買(mǎi)文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 備保持聯(lián)系，并逐步發(fā)展成為柔性制造系統(tǒng) 柔性制造單元  2  應(yīng)用簡(jiǎn)況  現(xiàn)代工業(yè)中，生產(chǎn)過(guò)程的機(jī)械化，自動(dòng)化已成為突出的主題。化工等連續(xù)性生產(chǎn)過(guò)程的自動(dòng)化已基本得到解決。但在機(jī)械工業(yè)中，加工、裝配等生產(chǎn)是不連續(xù)的。因此，裝卸、搬運(yùn)等工序 機(jī)械化的迫切性，工業(yè)機(jī)械手就是為實(shí)現(xiàn)這些工序的自動(dòng)化而產(chǎn)生的。  有資料統(tǒng)計(jì)：美國(guó)偏重于毛坯生產(chǎn)，日本偏重于機(jī)械加工。隨著機(jī)械手技術(shù)的發(fā)展，應(yīng)用的對(duì)象還會(huì)有所改變。  機(jī)械手在鍛造工業(yè)中的應(yīng)用能進(jìn)一步發(fā)展鍛造設(shè)備的生產(chǎn)能力，改善熱、累等勞動(dòng)條件。  國(guó)內(nèi)機(jī)械手工業(yè)、鐵路工業(yè)中首先在單機(jī)、專(zhuān)機(jī)上采用機(jī)械手上下料，減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。  國(guó)外鐵路工業(yè)中應(yīng)用機(jī)械手以加工鐵路車(chē)軸、輪等大、中批零件。并和機(jī)床共同組成一個(gè)綜合的數(shù)控加工系統(tǒng)。  采用機(jī)械手進(jìn)行裝配更始目前研究的重點(diǎn)，國(guó)外已研究采用攝象機(jī)和力傳 感裝置和微型計(jì)算機(jī)連在一起，能確定零件的方位達(dá)到鑲裝的目的。  3  發(fā)展趨勢(shì)  目前工業(yè)機(jī)械手主要用于機(jī)床加工、鑄造、熱處理等方面，無(wú)論數(shù)量、品種和性能方面還是不能滿足工業(yè)發(fā)展的需要。  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(zhuān)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。將機(jī)械手各運(yùn)動(dòng)構(gòu)件，如伸縮、擺動(dòng)、升降、橫移、俯仰等機(jī)構(gòu)以及根據(jù)不同類(lèi)型的加緊機(jī)構(gòu)，設(shè)計(jì)成典型的通用機(jī)構(gòu)，所以便根據(jù)不 同的作業(yè)要求選擇不同類(lèi)型的基加緊機(jī)構(gòu)，即可組成不同用途的機(jī)械手。既便于設(shè)計(jì)制造，有便于更換工件，擴(kuò)大應(yīng)用范圍。同時(shí)要提高速度，減少?zèng)_擊，正確定位，以便更好的發(fā)揮機(jī)械手的作用。  此外還應(yīng)大力研究伺服型、記憶再現(xiàn)型，以及具有觸覺(jué)、視覺(jué)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。  在國(guó)外機(jī)械制造業(yè)中工業(yè)機(jī)械手應(yīng)用較多，發(fā)展較快。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(lái)買(mǎi)文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 完成規(guī)定的操作。  此外，國(guó)外機(jī)械手的發(fā)展趨勢(shì)是大力研制 具有某種智能的機(jī)械手。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。如位置發(fā)生稍許偏差時(shí)，即能更正并自行檢測(cè)，重點(diǎn)是研究視覺(jué)功能和觸覺(jué)功能。目前已經(jīng)取得一定成績(jī)。  視覺(jué)功能即在機(jī)械手上安裝有電視照相機(jī)和光學(xué)測(cè)距儀（即距離傳感器）以及微型計(jì)算機(jī)。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(lèi)、大小、顏色和位置，并發(fā)出指令控制機(jī)械手進(jìn)行工作。  觸覺(jué)功能即是在機(jī)械手上安裝有觸覺(jué)反饋控制裝置。工作時(shí)機(jī)械手首先伸出手指尋找工作，通過(guò)安裝在手指內(nèi)的壓力敏感元件產(chǎn)生觸覺(jué)作 用，然后伸向前方，抓住工件。手的抓力大小通過(guò)裝在手指內(nèi)的敏感元件來(lái)控制，達(dá)到自動(dòng)調(diào)整握力的大小。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。  更重要的是將機(jī)械手、柔性制造系統(tǒng)和柔性制造單元相結(jié)合，從而根本改變目前機(jī)械制造系統(tǒng)的人工操作狀態(tài)。  （ 1）機(jī)械手的組成   機(jī)械手主要由執(zhí)行機(jī)構(gòu)、驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)和控制系統(tǒng)三大部分組成。其組成及相互關(guān)系如下圖：     執(zhí)行機(jī)構(gòu)如圖 圖 .  手部  手 部安裝在手臂的前端。手臂的內(nèi)孔裝有轉(zhuǎn)動(dòng)軸，可把動(dòng)作傳給手腕，以轉(zhuǎn)動(dòng)、伸屈手腕，開(kāi)閉手指。  買(mǎi)文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 本課所指的機(jī)械手僅需開(kāi)閉手指。  機(jī)械手手部的機(jī)構(gòu)系模仿人的手指，分為無(wú)關(guān)節(jié)，固定關(guān)節(jié)和自由關(guān)節(jié)三種。手指的數(shù)量又可以分為二指、三指和四指等，其中以二指用的最多。可以根據(jù)夾持對(duì)象的形狀和大小配備多種形狀和尺寸的夾頭，以適應(yīng)操作需要。  但是現(xiàn)在的手部發(fā)展不僅僅只有用模仿人的手指夾物件了，可以用真空吸盤(pán)吸住物件，但是這個(gè)方法只能用于不重且有光滑表面的物件。另外還可以用電磁吸盤(pán)吸住物件，但是只能用于能被磁化的物件， 這重方式可以吸起較重的物件，對(duì)物件表面沒(méi)有過(guò)多的要求。本次設(shè)計(jì)的方案就是用采用電磁吸盤(pán)。  2.  手臂  手臂有無(wú)關(guān)節(jié)和有關(guān)節(jié)手臂之分  本課所做的機(jī)械手的手臂采用無(wú)關(guān)節(jié)臂  手臂的作用是引導(dǎo)手指準(zhǔn)確的抓住工件，并運(yùn)送到所需要的位置上。為了使機(jī)械手能夠正確的工作，手臂的三個(gè)自由度都需要精確的定位。  本課題所做的機(jī)械手在手臂的上升、下降、前伸、后退、左轉(zhuǎn)、右轉(zhuǎn)三個(gè)方向的定位均采用行程開(kāi)關(guān)控制，以保證定位的精度。  總括機(jī)械手的運(yùn)動(dòng)離不開(kāi)直線移動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)二種，因此，它采用的執(zhí)行機(jī)構(gòu)主要是直線油缸、 擺動(dòng)油缸、電液脈沖馬達(dá)、伺服油馬達(dá)、直流伺服馬達(dá)和步進(jìn)馬達(dá)等。  軀干是安裝手臂、動(dòng)力源和執(zhí)行機(jī)構(gòu)的支架。    驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)  驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)主要有四種：液壓驅(qū)動(dòng)、氣壓驅(qū)動(dòng)、電氣驅(qū)動(dòng)和機(jī)械驅(qū)動(dòng)。其中以液壓氣動(dòng)用的最多，占 90%以上，電動(dòng)、機(jī)械驅(qū)動(dòng)用的較少。  液壓驅(qū)動(dòng)主要是通過(guò)油缸、閥、油泵和油箱等實(shí)現(xiàn)傳動(dòng)。它利用油缸、馬達(dá)加上齒輪、齒條實(shí)現(xiàn)直線運(yùn)動(dòng)；利用擺動(dòng)油缸、馬達(dá)與減速器、油缸與齒條、齒輪或鏈條、鏈輪等實(shí)現(xiàn)回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。液壓驅(qū)動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)是壓力高、體積小、出力大、運(yùn)動(dòng)平緩，可無(wú)級(jí)變速，自鎖方便，并能在中間位置停 止。缺點(diǎn)是需要配備壓力源，系統(tǒng)復(fù)雜成本較高。  氣壓驅(qū)動(dòng)所采用的元件為氣壓缸、氣壓馬達(dá)、氣閥等。一般采用 4別的達(dá)到 8大氣壓。它的優(yōu)點(diǎn)是氣源方便，維護(hù)簡(jiǎn)單，成本低。缺點(diǎn)是出力小，體積大。由于空氣的可壓縮性大，很難實(shí)現(xiàn)中間位置的停止，只能用于點(diǎn)位控制，而且潤(rùn)滑性較差，氣壓系統(tǒng)容易生銹。  為了減少停機(jī)時(shí)產(chǎn)生的沖擊，氣壓系統(tǒng)裝有速度控制機(jī)構(gòu)或緩沖機(jī)構(gòu)。  電氣驅(qū)動(dòng)采用的不多?，F(xiàn)在都用三相感應(yīng)電動(dòng)機(jī)作為動(dòng)力，用大減速比減速器來(lái)驅(qū)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)；直線運(yùn)動(dòng)則用電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)絲杠螺母機(jī)構(gòu)；有的采用直 線電動(dòng)買(mǎi)文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 機(jī)。通用機(jī)械手則考慮用步進(jìn)電機(jī)、直流或交流的伺服電機(jī)、變速箱等。  電氣驅(qū)動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)是動(dòng)力源簡(jiǎn)單，維護(hù)，使用方便。驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)和控制系統(tǒng)可以采用統(tǒng)一形式的動(dòng)力，出力比較大；缺點(diǎn)是控制響應(yīng)速度比較慢。  機(jī)械驅(qū)動(dòng)只用于固定的場(chǎng)合。一般用凸輪連桿機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)規(guī)定的動(dòng)作。它的優(yōu)點(diǎn)是動(dòng)作確實(shí)可靠，速度高，成本低；缺點(diǎn)是不易調(diào)整。  本課題所做的機(jī)械手采用電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)絲杠螺母機(jī)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)手臂的上升、下降方面。采用手臂的左轉(zhuǎn)、右轉(zhuǎn)、手臂的夾緊、放松方面。    控制系統(tǒng)  機(jī)械手控制系統(tǒng)的要素，包括工作順序、到達(dá)位置、 動(dòng)作時(shí)間和加速度等。  控制系統(tǒng)可根據(jù)動(dòng)作的要求，設(shè)計(jì)采用數(shù)字順序控制。它首先要編制程序加以存儲(chǔ)，然后再根據(jù)規(guī)定的程序，控制機(jī)械手進(jìn)行工作。  （三）在機(jī)械工業(yè)中應(yīng)用機(jī)械手的意義  隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，機(jī)械手也越來(lái)越多的地被應(yīng)用。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)理。其他部門(mén)，如輕工業(yè)、建筑業(yè)、國(guó)防工業(yè)等工作中也均有所應(yīng)用。   （ 1）以提高生產(chǎn)過(guò)程中的自動(dòng)化程度  應(yīng)用機(jī)械手有利于實(shí)現(xiàn)材料的傳送、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。  （ 2）以改善勞動(dòng)條件，避免人身事故  在高溫、高壓、低溫、低壓、有灰塵、噪聲、臭味、有放射性或有其他毒性污染以及工作空間狹窄的場(chǎng)合中，用人手直接操作是有危險(xiǎn)或根本不可能的，而應(yīng)用機(jī)械手即可部分或全部代替人安全的完成作業(yè)，使勞動(dòng)條件得以改善。  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。  （ 3）可以減輕人力，并便于有節(jié)奏的生產(chǎn)  應(yīng)用機(jī)械手代替人進(jìn)行工作，這是直接減少人力的一個(gè)側(cè)面，同時(shí) 由于應(yīng)用機(jī)械手可以連續(xù)的工作，這是減少人力的另一個(gè)側(cè)面。因此，在自動(dòng)化機(jī)床的綜合加工自動(dòng)線上，目前幾乎都沒(méi)有機(jī)械手，以減少人力和更準(zhǔn)確的控制生產(chǎn)的節(jié)買(mǎi)文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 拍，便于有節(jié)奏的進(jìn)行工作生產(chǎn)。  綜上所述，有效的應(yīng)用機(jī)械手，是發(fā)展機(jī)械工業(yè)的必然趨勢(shì)。  買(mǎi)文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 二   機(jī)械手的總體方案設(shè)計(jì)  （一）主要技術(shù)參數(shù)  根據(jù)機(jī)械手應(yīng)用要求，有如下技術(shù)參數(shù)：如表 取力  10由度  3 運(yùn)動(dòng)形式  圓柱形坐標(biāo)  伸縮行程范圍  0 300臂升降范圍  0 200轉(zhuǎn)行程  0 180  定位方式  定位塊  控制方式  點(diǎn)位式， 動(dòng)方式  氣壓傳動(dòng)方式  表 二）工作要求  機(jī)械手的工作流程： 電磁吸取工件 大臂上升 大臂回轉(zhuǎn) 手臂延伸 放松工件 手臂收縮 大臂反轉(zhuǎn) 大臂下降。能完成這個(gè)過(guò)程的循環(huán)，功能原理先進(jìn)，動(dòng)作可靠，結(jié)構(gòu)合理，安全經(jīng)濟(jì)，滿足生產(chǎn)要求。  （三）系統(tǒng)組成  本基械手系統(tǒng)由機(jī)體，動(dòng)力源和控制裝置三部分組成。其中機(jī)體由上升手 臂，旋轉(zhuǎn)手臂，伸縮手臂，執(zhí)行部件等部分組成；傳送機(jī)構(gòu)主要由伸縮臂及抓緊機(jī)構(gòu)所組成；動(dòng)力源由氣壓驅(qū)動(dòng)和電磁吸取兩種形式構(gòu)成；控制裝置主要由自動(dòng)控制買(mǎi)文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 和手動(dòng)控制兩部分組成。  (四 ) 總體技術(shù)方案  根據(jù)應(yīng)用條件，確定總體技術(shù)方案。  1 回轉(zhuǎn)缸  鑒于工作條件的回轉(zhuǎn)范圍為 0 180度，直接采用單葉片回轉(zhuǎn)缸。  2 升降缸和伸縮缸  在完成升降和伸縮動(dòng)作的過(guò)程都是直行的，因此可方便采用直行氣缸完成這兩個(gè)動(dòng)作，對(duì)于氣缸的選擇，在后面分析中再做具體的選擇。  3 執(zhí)行部件  執(zhí)行部件采用電磁吸盤(pán)。  4 總體 動(dòng)作分析  確定了總體結(jié)構(gòu)，現(xiàn)在做下總體動(dòng)作分析。機(jī)械手開(kāi)機(jī)啟動(dòng)，從初始位置開(kāi)始第一個(gè)動(dòng)作，電磁吸盤(pán)通電，吸取物件；然后到地二個(gè)動(dòng)作，大臂氣缸開(kāi)始工作，大臂上升；在大臂到了預(yù)定位置，保持不變高度，回轉(zhuǎn)副的直行汽缸工作，齒條帶動(dòng)齒輪，機(jī)械手做預(yù)定的回轉(zhuǎn)；回轉(zhuǎn)到預(yù)定角度，氣缸保持不動(dòng)，伸縮缸工作，把物件送到預(yù)定位置；電磁鐵失點(diǎn)，放下物件；伸縮缸回到初始位置；回轉(zhuǎn)副汽缸回到初始位置；大臂汽缸回到初始位置，一個(gè)循環(huán)的動(dòng)作完成。  買(mǎi)文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 三  機(jī)械手的執(zhí)行部件的設(shè)計(jì)  （一）  電磁吸盤(pán)的類(lèi)型選擇  電磁吸盤(pán)是安 裝在機(jī)械手最前端，通過(guò)電磁力把工件吸住。線圈 1通如電流后，在鐵芯 2內(nèi)外激起磁場(chǎng)，由線圈出來(lái)的磁力經(jīng)過(guò)鐵芯，空氣隙和被磁化的銜鐵 3而形成閉合回路。在通電的情況下，銜鐵（工件）被磁化，其磁性與鐵芯線圈產(chǎn)生的磁場(chǎng)極性相反，根據(jù)異性相吸的特性，銜鐵受到電磁力 向鐵芯。若切斷電源，鐵芯內(nèi)外磁場(chǎng)隨即消失，鐵芯放下。電磁吸盤(pán)可以根據(jù)工作條件選擇直流點(diǎn)和交流電，這里所設(shè)計(jì)的機(jī)械手工作的條件為工廠，一般使用交流電，為了簡(jiǎn)化設(shè)備，我們就采用交流電作為吸盤(pán)的電源。  圖 電磁鐵工作原理                       圖 電磁鐵形式  電磁鐵主要由鐵芯、繞在鐵芯上的線圈及原來(lái)不顯磁性的鐵磁物質(zhì)制成的銜鐵所組成，其結(jié)構(gòu)型式如圖  圖 (a)為螺管式的電磁鐵，在交流和直流電路上均有應(yīng)用，這種電磁鐵的氣隙全部在激磁線圈中間，吸力較大。如帶有電磁鐵的擠壓氣吸式吸盤(pán)即屬于此類(lèi)型。  買(mǎi)文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 圖 (b)為盤(pán)式電磁鐵，其整個(gè)磁路結(jié)構(gòu)像一個(gè)圓盤(pán)，磁通經(jīng)過(guò)一個(gè)幾乎密合的氣隙，能產(chǎn)生很大的吸力，它的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，動(dòng)作快，控制功率小，在自動(dòng)控制中得到廣泛的 應(yīng)用。圖 芯 之間用黃銅焊料焊接并構(gòu)成隔磁環(huán) 2，既焊為一體又將鐵芯和磁盤(pán)分隔，這樣使鐵芯 1成為內(nèi)磁極，磁盤(pán) 3成為外磁極。其磁路由殼體 6 的外圈，經(jīng)磁盤(pán) 3、工件和鐵芯 1，再到殼體內(nèi)圈形成閉合回路，以此吸附工件。鐵芯、磁盤(pán)和殼體均采用 8 10號(hào)低碳鋼制成，可減少剩磁，并在斷電時(shí)不吸或少吸鐵屑。蓋 5為隔磁材料用黃銅或鋁板制成，用以壓住線圈 11防止工作過(guò)程中線圈的活動(dòng)。擋板 7、 8用以調(diào)整鐵芯與殼體的軸向間隙，即磁路氣隙 ，在保證鐵芯正 常轉(zhuǎn)動(dòng)情況下，氣隙越小越好，氣隙越大電磁吸力會(huì)顯著地減小，因此，一般取  毫米。在機(jī)械手手臂上連接著螺釘 12，螺釘 12的端部與殼體 6上的鍵槽相配合，使殼體在手臂的孔內(nèi)可做軸向微量的移動(dòng)但不能轉(zhuǎn)動(dòng)。鐵芯 一起裝在軸承上，用以滿足在不停車(chē)的情況下自動(dòng)上下科。  圖 盤(pán)式電磁吸盤(pán)結(jié)構(gòu)  如果采用永久磁鐵來(lái)制作電磁式吸盤(pán)，則必須是強(qiáng)迫性的取下工件，因此這種電磁吸盤(pán)應(yīng)用很少。  電磁吸盤(pán)只能吸住鐵磁性物質(zhì)如鋼鐵件，其缺點(diǎn)是被吸附的工件留有剩磁，另外吸盤(pán)上常會(huì) 吸附鐵屑，而妨礙工作。它適用于吸附有剩磁而無(wú)妨的場(chǎng)合和帶網(wǎng)孔的鋼鐵板料等。對(duì)于不準(zhǔn)有剩磁的工件如鐘表和儀表類(lèi)零件，不能選用電磁式吸盤(pán)。另外鋼、鐵等鐵磁材料在溫度 723以上時(shí)磁性將會(huì)消失，故高溫條件買(mǎi)文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 下不宜使用電磁式吸盤(pán)。圖  圖 (a)為吸附滾動(dòng)軸承座圈的電磁式吸盤(pán)；圖 (b)為吸取鋼板用的；圖 (c)為吸取齒輪用的，圖 (d)吸取多孔鋼板用的。  圖  幾種電磁式吸盤(pán)吸料示意圖  （二）  電磁吸盤(pán)的選用要素  1 足夠的電磁吸力  電磁吸力由所吸附的工件來(lái)確定， 當(dāng)電磁吸盤(pán)的形狀、尺寸以及線圈匝數(shù)確定后，則電磁吸力也就固定了，此時(shí)可以改變電壓來(lái)微調(diào)吸力大小。線圈的工作溫度應(yīng)該控制在額定范圍內(nèi)。  2 根據(jù)被吸附的對(duì)象來(lái)確定電磁吸盤(pán)的形狀  電磁鐵吸取工件的表面，一般為平面，但也有弧形曲面，如圖 5所示的電磁鐵 1吸附燈殼廢邊料 2的吸頭為弧形曲面，它與料邊彎曲形狀相似。因此電磁吸盤(pán)的形狀和尺寸應(yīng)根據(jù)工件表面形狀與尺寸的要求而設(shè)計(jì)。  買(mǎi)文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 圖  曲線形電磁鐵結(jié)構(gòu)圖  買(mǎi)文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 （三）  電磁吸力的計(jì)算  作用在被磁化的鐵磁物質(zhì)（如電磁鐵吸附的銜鐵或者說(shuō)工件）上的 電磁吸力大小與磁力線穿過(guò)磁極的總面積及氣隙中的感應(yīng)強(qiáng)度的平方成正比。如果感應(yīng)強(qiáng)度 計(jì)算電磁吸力的基本公式為：  022（  式中： 耳 /厘米）  伯 /厘米 2 ）  厘米 2 ）  0常數(shù)，其值為：  米）（亨厘米亨 /m/104/104 790 H 如果 1高斯 =104 韋伯 /米 2 ）計(jì)量，則經(jīng)驗(yàn)公式可得：   25000（             （  因?yàn)? （  所以        （            （  式中   克斯韋）， 1麥克斯韋 =108 韋伯。圖 以由兩個(gè)氣隙共同產(chǎn)生的總吸力，故吸力公式應(yīng)乘以 2即：   250002（             （  上述公式是在假定磁極端面的磁通均勻分布的條 件下得出來(lái)的，因此，它適用于氣隙極小時(shí)的吸力計(jì)算，例如銜鐵（工件）在吸合或者接近吸合位置的時(shí)候。若氣隙較大時(shí)，上述公式應(yīng)加入一個(gè)修正系數(shù)，用以修正氣隙較大時(shí)磁通分布不均所引起的誤差，故  買(mǎi)文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 115 0 0 022     (        （  或     1 1500022          （  式中    經(jīng)驗(yàn)一般取 3 5；    米）。  在交流電磁鐵中磁場(chǎng)是交變的，電磁吸力也是波動(dòng)的，一般按平均值來(lái)計(jì)算，其平均吸力，其中 2m a xm a x 5 0 0 02，式中位為高斯。  由于交流電磁鐵吸力是波動(dòng)的，易產(chǎn)生波動(dòng)和噪聲，克服的辦法是加短路環(huán)（或隔磁環(huán)），以消除銜鐵的震動(dòng)。  根據(jù)工作需要，電磁鐵產(chǎn)生的電磁吸力應(yīng)滿足吸盤(pán)吸附工件時(shí)所需的吸力1F (即 1)，因此，要求電磁鐵線圈必須具有足夠磁感應(yīng)強(qiáng)度  ，而這些數(shù)值必須通過(guò)磁路計(jì)算才能求得，磁路計(jì)算非常復(fù)雜，為了簡(jiǎn)便計(jì)算，在忽略鐵磁阻條件下進(jìn)行近似計(jì)算，可以先初步確定電磁鐵導(dǎo)磁體的磁感強(qiáng)度或磁極面積及吸盤(pán)吸力 1F ，即可計(jì)算線圈尺寸，繪出電磁鐵的結(jié)構(gòu)草圖，然后驗(yàn)算電磁鐵的吸力是否滿足要求。  1 確定電磁吸盤(pán)的吸力  因工作需要   F 1F  3211 （  式中     G    1K  取 3，依據(jù)經(jīng)驗(yàn)取 2；  2K  版面有油膜存在則要求吸附力大些；若裝有分料器，則吸附力就可小些。另外工件從模具取出時(shí)，也有摩擦力的作用，同時(shí)還應(yīng)考慮吸盤(pán)在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中由于加速運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生的慣性影響。因此，根據(jù)工作條件的不同，選取工作情況系數(shù)，一般可在 1買(mǎi)文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 3的范圍內(nèi)選取，根據(jù)設(shè)計(jì)的一般條件，取 2. 3吸盤(pán)水平吸附工件時(shí)，則3 , f=吸盤(pán)垂直吸附時(shí)，取 13K。在此次設(shè)計(jì)中，為垂直吸附，故取 1. 故得  01    2  計(jì)算磁感應(yīng)強(qiáng)度或磁通量  因     250002（  000                          （  或                               （   由于漏磁的影響，線圈磁勢(shì)產(chǎn)生磁通即電磁鐵的磁通）必須大于氣隙中的工作磁通 ，故用漏磁系數(shù) 來(lái)表示兩者的關(guān)系，即  高斯7000 式中   ，根據(jù)經(jīng)驗(yàn) 值約為 3，當(dāng)氣隙大 大時(shí)，則 取大些，一般可粗略取為 2。  有了磁感應(yīng)強(qiáng)度即可選取電磁鐵的材料，一般電磁鐵導(dǎo)磁體中的磁感應(yīng)強(qiáng)度2000 14000 高斯，小值 適用于普通鋼，大值適用于純鐵。當(dāng)要求電磁鐵的靈敏度較高時(shí)，可取000 7000高斯。有了磁感應(yīng)強(qiáng)度和導(dǎo)磁體的材料，可根據(jù)磁化曲線來(lái)確定結(jié)構(gòu)各部分單位長(zhǎng)度所需的匝數(shù)，這必須在線圈尺寸確定以后才能計(jì)算，因此，常采用近似方法先求總安匝數(shù)，根據(jù)此書(shū)求求線圈尺寸和確定磁路，然后求近似的總安匝數(shù)值。  3 初算總安匝數(shù)  為了初算總安匝數(shù)，可假設(shè)磁路中磁勢(shì)主要消耗在工作氣隙上，其次是鐵芯和非工作氣隙中，故將工作氣隙需要的安匝數(shù)稍微加大些 ， 即可作為近似的總安匝數(shù)：  8010)1(      （安匝）          （  買(mǎi)文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 式中    高斯 )。   應(yīng)包括吸盤(pán)開(kāi)始吸附工件時(shí)的氣隙 1 ；吸盤(pán)吸附工件后的密合氣隙 2  (它由加工精度和表面光潔度而定 )，因此，磁通所經(jīng)過(guò)的氣隙全長(zhǎng)為 21  (厘米 )。    a  080 亨 /厘米。  140004  線圈尺寸的計(jì)算  在確定了總安匝數(shù)和選好供電電壓以及線圈的平均直徑后，可計(jì)算線圈尺寸，如圖 6所示。  （ 1）  導(dǎo)線直徑：                               （毫米）                  （  式中   伏 )；  安匝 )；   毫米 2 /米），它與工作溫度的大小有關(guān)，其值可查下表：  表 電阻系數(shù)表  工作溫度  （ C）  電阻系數(shù)  歐毫米 2 /米  工作溫度  （ C）  電阻系數(shù)  歐毫米 2 /米  20 90 35 105 40 120 （米）； 1D ）； ），線圈的寬度應(yīng)考慮它的經(jīng)濟(jì)性，并與線圈的允許溫度 、填充系數(shù)等有關(guān)，故：  3 2220)(   (毫米 )                 （  式中    m般為 溫取大值，低溫取小值。（瓦 /厘米 2 C）；  取  買(mǎi)文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 ），對(duì)于盤(pán)式直流電磁鐵取 =2 4，螺管式直流電磁鐵取 =7 8。  毫米61587.02）線圈匝數(shù)：  （  24 所以     2)(28.1      （匝數(shù)）  式中    米）；   /毫米 2 ），對(duì)于長(zhǎng)期工作的電磁鐵吸盤(pán)取 j 2 4安 /毫米 2 。  匝10000W  5 核算線圈的溫升  12  P  式中    ）；  米 2 ）；  ）；  1S (S 11 （厘米 2 ）；  m 于繞在鐵芯上的線圈， m = ），應(yīng)以額定電壓的  當(dāng)初步確定線圈尺寸和匝數(shù)后即可確定電磁鐵的結(jié)構(gòu)尺寸，繪制電磁吸盤(pán)的結(jié)構(gòu)草圖，而后進(jìn)一步驗(yàn)算各參數(shù)，如線圈磁勢(shì)計(jì)算、磁路計(jì)算、電磁吸力計(jì)算、線圈溫升計(jì)算等。  圖 ，類(lèi)似螺管式電磁鐵，其原理如圖 示，  其中銜鐵在線圈中作上下運(yùn)動(dòng)，對(duì)于直流電磁鐵吸力的近似計(jì)算公式為：  買(mǎi)文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 圖 管式電磁鐵尺寸圖   202228 )(             （  式中    為比磁導(dǎo)  02其它各符號(hào)代表意義如圖所示。  圖 線圈電源 為 24伏直流電，電磁吸力約為 12 15參考選用。  表 電磁鐵線圈尺寸表  工作外徑  （  線      圈     （  外徑  內(nèi)徑  高度  線徑  60 100 100 50 24 0 140 125 55 20 0 160 135 61 25 0 180 165 85 30 00 120 185 80 30 終選擇線圈外徑 100，內(nèi)徑 50，高度 24，線徑  買(mǎi)文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 四   傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)  （一）  臂部的設(shè)計(jì)及有關(guān)計(jì)算  手臂部件是機(jī)械手的主要握持部件。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)。手臂運(yùn)動(dòng)應(yīng)該包括 3 個(gè)運(yùn)動(dòng)：伸縮、旋轉(zhuǎn)和升降。  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)。如果改變手部的姿態(tài)（方位），則用腕部的自由度加以實(shí)現(xiàn)。因此，一般來(lái)說(shuō)臂部應(yīng)該具備 3個(gè)自由度才能滿足基本要求，既手臂伸縮、左右回轉(zhuǎn)、和升降運(yùn)動(dòng)。手臂的各種運(yùn)動(dòng)通常用驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)和各種傳動(dòng)機(jī)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)，從臂部的受力情況分析，它在工作中即直接承受腕部、手部、和工件的靜、動(dòng)載荷，而且自身運(yùn)動(dòng)較多。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。   1 臂部設(shè)計(jì)的基本要求  (1）臂部運(yùn)動(dòng)速度要高，慣性要小  機(jī)械手手部的運(yùn)動(dòng)速度是機(jī)械手的主要參數(shù)之一，它反映機(jī)械手的生產(chǎn)水平。對(duì)于高速度運(yùn)動(dòng)的機(jī)械手，其最大移動(dòng)速度設(shè)計(jì)在 1000 1500mm/s,最大回轉(zhuǎn)角速度設(shè)計(jì)在 0180s 內(nèi)，大部分平均移動(dòng)速度為 1000mm s ，平均回轉(zhuǎn)角速度在090s 。在速度和回轉(zhuǎn)角速度一定的情況下， 減小自身重量是減小慣性的最有效，最直接的辦法，因此，機(jī)械手臂部要盡可能的輕。減少慣量具體有 3個(gè)途徑：  1 減少手臂運(yùn)動(dòng)件的重量，采用鋁合金材料。  2 減少臂部運(yùn)動(dòng)件的輪廓尺寸。  3 減少回轉(zhuǎn)半徑 ，再安排機(jī)械手動(dòng)作順序時(shí)，先縮后回轉(zhuǎn)（或先回轉(zhuǎn)后縮），  4 盡可能在較小的前伸位置下進(jìn)行回轉(zhuǎn)動(dòng)作。  5  驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中設(shè)有緩沖裝置。  (2) 手臂動(dòng)作應(yīng)該靈活  為減少手臂運(yùn)動(dòng)之間的摩擦阻力，盡可能用滾動(dòng)摩擦代替滑動(dòng)摩擦。對(duì)于 懸臂式的機(jī)械手，其傳動(dòng)件、導(dǎo)向件和定位件布置合理，使手臂運(yùn)動(dòng)盡可能平衡，以減少對(duì)升降支撐軸線的偏心力矩，特別要防止發(fā)生機(jī)構(gòu)卡死（自鎖現(xiàn)象）。為此，必須計(jì)算使之滿足不自鎖的條件。  總結(jié)：以上要求是相互制約的，應(yīng)該綜合考慮這些問(wèn)題，只有這樣，才能設(shè)計(jì)出完美的、性能良好的機(jī)械手。  買(mǎi)文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 2 手臂的典型機(jī)構(gòu)以及結(jié)構(gòu)的選擇  (1)手臂的典型運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)  常見(jiàn)的手臂伸縮機(jī)構(gòu)有以下幾種：  1 雙導(dǎo)桿手臂伸縮機(jī)構(gòu)。  2 手臂的典型運(yùn)動(dòng)形式有：直線運(yùn)動(dòng)，如手臂的伸縮，升降和橫向移動(dòng)；回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，如手臂的左右擺動(dòng)，上下擺動(dòng)；符合 運(yùn)動(dòng)，如直線運(yùn)動(dòng)和回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)組合，兩直線運(yùn)動(dòng)的氣壓缸。  3 雙活塞桿氣壓缸結(jié)構(gòu)。  4 活塞桿和齒輪齒條機(jī)構(gòu)。  (2)手臂運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的選擇  通過(guò)以上，綜合考慮，本設(shè)計(jì)選擇雙導(dǎo)桿伸縮機(jī)構(gòu)，使用氣壓驅(qū)動(dòng) ,氣壓缸選  取雙作用氣壓缸。  3 手臂直線運(yùn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)力計(jì)算  先進(jìn)行粗略的估算，或類(lèi)比同類(lèi)結(jié)構(gòu)，根據(jù)運(yùn)動(dòng)參數(shù)初步確定有關(guān)機(jī)構(gòu)的主要尺寸，再進(jìn)行校核計(jì)算，修正設(shè)計(jì)。如此反復(fù)，繪出最終的結(jié)構(gòu)。  做水平伸縮直線運(yùn)動(dòng)的氣壓缸的驅(qū)動(dòng)力根據(jù)氣壓缸運(yùn)動(dòng)時(shí)所克服的摩擦、慣性等幾個(gè)方面的阻力，來(lái)確定來(lái)確定氣壓缸所需要的驅(qū) 動(dòng)力。氣壓壓缸活塞的驅(qū)動(dòng)力的計(jì)算。  F F F F F 回摩 密 慣                 （  (1)手臂摩擦力的分析與計(jì)算  摩擦力的計(jì)算  不同的配置和不同的導(dǎo)向截面形狀，其摩擦阻力是不同的，要根據(jù)具體情況進(jìn)行估算。上圖是機(jī)械手的手臂示意圖，本設(shè)計(jì)是雙導(dǎo)向桿，導(dǎo)向桿對(duì)稱(chēng)配置在伸縮缸兩側(cè)。  買(mǎi)文