辦公打印機(jī)整箱碼垛機(jī)械手的設(shè)計(jì)論文[帶圖紙]

1、<p>　　本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）</p><p>　　題目：辦公打印機(jī)整箱碼垛機(jī)械手的設(shè)計(jì)</p><p>　　系 別 機(jī)電信息系 </p><p>　　專(zhuān) 業(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 </p><p>　　班 級(jí) </

2、p><p>　　姓 名 </p><p>　　學(xué) 號(hào) </p><p>　　指導(dǎo)教師 </p><p><b>　　20013年5月</b></p><p>　　辦公打印機(jī)整

3、箱碼垛機(jī)械手的設(shè)計(jì)</p><p><b>　　摘 要</b></p><p>　　工業(yè)機(jī)器人的技術(shù)水平和應(yīng)用程度在一定程度上反映了一個(gè)國(guó)家工業(yè)自動(dòng)化的水平，隨著工業(yè)自動(dòng)化發(fā)展的需要，機(jī)械手在工業(yè)應(yīng)用中越來(lái)越重要。目前工業(yè)機(jī)械手主要承擔(dān)著焊接、噴涂、搬運(yùn)以及碼垛等重復(fù)性并且勞動(dòng)強(qiáng)度較大的工作。本文簡(jiǎn)要介紹了工業(yè)機(jī)器人的概念，機(jī)械手的組成和分類(lèi)，氣動(dòng)技術(shù)的特點(diǎn)及國(guó)內(nèi)外

4、發(fā)展?fàn)顩r，本文主要對(duì)機(jī)械手進(jìn)行了總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，確定了機(jī)械手的技術(shù)參數(shù)。同時(shí)，設(shè)計(jì)了機(jī)械手的手部結(jié)構(gòu)、腕部結(jié)構(gòu)及機(jī)械手的升降臂和回轉(zhuǎn)臂結(jié)構(gòu)，研究了機(jī)械手的氣動(dòng)系統(tǒng)。</p><p>　　關(guān)鍵詞：工業(yè)機(jī)器人;機(jī)械手;碼垛</p><p>　　Design of the Automatic Manipulator for Office printers palletizing</p>

5、<p><b>　　Abstract</b></p><p>　　Industrial robot technology and applications to some extent,reflect the extent of a country’s level of industrial automation,with the development needs of in

6、dustrial automation,mechanical hand more and more important in industrial appliations.Current industrial robot is mainly responsible for the welding,coating,handling,and palletizing and other repetitive work and the labo

7、r intensity greatly.This paper briefly introduces the concept of industrial robots,composition and classification of the ma</p><p>　　Keywords: industrial robot;manipulator;palletizing</p><p><

8、;b>　　目 錄</b></p><p><b>　　1 緒論1</b></p><p>　　1.1 課題背景及研究意義1</p><p>　　1.2 國(guó)內(nèi)外相關(guān)研究情況1</p><p>　　1.2.1 國(guó)內(nèi)機(jī)器人研究情況1</p><p>　　1.2.2 國(guó)外機(jī)器人

9、研究情況2</p><p>　　1.3 機(jī)械手的組成和分類(lèi)2</p><p>　　1.3.1 機(jī)械手的組成2</p><p>　　1.3.2 機(jī)械手的分類(lèi)5</p><p>　　1.4 本課題研究的主要內(nèi)容6</p><p>　　1.5完成本課題的工作方案及進(jìn)度計(jì)劃7</p><p>

10、;　　1.6畢業(yè)設(shè)計(jì)的工作量要求7</p><p>　　2 機(jī)械手的設(shè)計(jì)方案8</p><p>　　2.1 機(jī)械手的座標(biāo)型式與自由度8</p><p>　　2.2 機(jī)械手的手部結(jié)構(gòu)方案設(shè)計(jì)8</p><p>　　2.3 機(jī)械手的手腕結(jié)構(gòu)方案設(shè)計(jì)8</p><p>　　2.4 機(jī)械手的手臂結(jié)構(gòu)方案設(shè)計(jì)8<

11、;/p><p>　　2.5 機(jī)械手基座部分設(shè)計(jì)8</p><p>　　2.6 機(jī)械手的驅(qū)動(dòng)方案設(shè)計(jì)9</p><p>　　2.7 機(jī)械手的技術(shù)參數(shù)9</p><p>　　3 手部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)10</p><p>　　3.1 夾持式手部10</p><p>　　3.2 手部設(shè)計(jì)的基本要求10&

12、lt;/p><p>　　3.2.1 應(yīng)具有適當(dāng)?shù)膴A緊力和驅(qū)動(dòng)力10</p><p>　　3.2.2 手指應(yīng)具有一定的開(kāi)閉范圍10</p><p>　　3.2.3 應(yīng)保證工件在手指內(nèi)的夾持精度10</p><p>　　3.2.4 要求結(jié)構(gòu)緊湊、重量輕、效率高10</p><p>　　3.2.5 應(yīng)考慮通用性和特殊要求

13、11</p><p>　　3.3 手部驅(qū)動(dòng)氣缸的設(shè)計(jì)11</p><p>　　4 手腕結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)14</p><p>　　4.1 手腕的自由度14</p><p>　　4.2 手腕的驅(qū)動(dòng)力矩的計(jì)算14</p><p>　　4.2.1 腕部回轉(zhuǎn)支承處的摩擦力據(jù)14</p><p>　　4

14、.2.2 手腕轉(zhuǎn)動(dòng)件和工件的偏重對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)軸線所產(chǎn)生的偏重力矩14</p><p>　　4.2.3 克服啟動(dòng)慣性所需的力矩15</p><p>　　4.2.4 回轉(zhuǎn)缸的動(dòng)片與缸徑、定片、端蓋等處密封裝置的摩擦阻力矩15</p><p>　　5 臂部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)17</p><p>　　5.1 臂部設(shè)計(jì)的基本要求17</p>&

15、lt;p>　　5.1.1 臂部應(yīng)承載能力大、剛度好、自重輕17</p><p>　　5.1.2 臂部運(yùn)動(dòng)速度要高，慣性要小17</p><p>　　5.1.3 手臂動(dòng)作應(yīng)該靈活17</p><p>　　5.2 手臂伸縮與手腕回轉(zhuǎn)部分18</p><p>　　5.2.1 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)18</p><p>　　

16、5.2.2 導(dǎo)向裝置18</p><p>　　5.2.3 手臂伸縮驅(qū)動(dòng)力的計(jì)算19</p><p>　　5.3 手臂升降和回轉(zhuǎn)部分19</p><p>　　5.3.1 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)19</p><p>　　5.4 手臂伸縮、升降用液壓緩沖器20</p><p>　　5.5 手臂回轉(zhuǎn)用液壓緩沖器20</p&

17、gt;<p>　　6 基座結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)22</p><p><b>　　7 結(jié)論23</b></p><p>　　參考文獻(xiàn)錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。</p><p><b>　　致謝26</b></p><p><b>　　1 緒論</b></p>&l

18、t;p>　　1.1 課題背景及研究意義</p><p>　　隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的持續(xù)發(fā)展和科學(xué)技術(shù)的突飛猛進(jìn)，現(xiàn)代物流作為現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)的重要組成部分和工業(yè)化進(jìn)程中最為經(jīng)濟(jì)合理的綜合服務(wù)模式，正在全國(guó)范圍內(nèi)得以迅速發(fā)展。自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)作為現(xiàn)代物流系統(tǒng)的重要組成部分，是一種多層存放貨物的高架倉(cāng)庫(kù)系統(tǒng)，它是在不直接進(jìn)行人工干預(yù)的情況下自動(dòng)地存儲(chǔ)和取出物流的系統(tǒng)。</p><p>　　碼垛機(jī)械手是完成

19、自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)中最重要的設(shè)備之一，是貨物堆放到立體倉(cāng)庫(kù)的前端設(shè)備，它能夠把單一的物料碼放到一起，便于運(yùn)輸，提高了生產(chǎn)效率。它將已裝入容器的紙箱，裝入大袋的化工產(chǎn)品、水泥、糧食等按一定排列碼放在木質(zhì)（或塑料）托盤(pán)上，進(jìn)行自動(dòng)堆碼，可堆碼多層，然后推出，便于叉車(chē)運(yùn)至倉(cāng)庫(kù)儲(chǔ)存?？纱蟠蟮販p少勞動(dòng)人員和降低勞動(dòng)強(qiáng)度，是現(xiàn)代工業(yè)社會(huì)發(fā)展的高科技產(chǎn)物，對(duì)提高生產(chǎn)率、降低成本有著重要意義。</p><p>　　1.2 國(guó)內(nèi)外相關(guān)

20、研究情況</p><p>　　1.2.1 國(guó)內(nèi)機(jī)器人研究情況</p><p>　　我國(guó)的工業(yè)機(jī)器人從上世紀(jì)80年代“七五”科技攻關(guān)開(kāi)始起步，在國(guó)家的支持下，通過(guò)“七五”、“八五”科技攻關(guān)，目前已基本掌握了機(jī)器人的設(shè)計(jì)制造技術(shù)、控制系統(tǒng)硬件和軟件設(shè)計(jì)技術(shù)、運(yùn)動(dòng)學(xué)和軌跡規(guī)劃技術(shù)，生產(chǎn)了部分機(jī)器人關(guān)鍵元器件，開(kāi)發(fā)出噴漆、弧焊、點(diǎn)焊、裝配、搬運(yùn)等機(jī)器人，其中有130多臺(tái)套噴漆機(jī)器人在20余家企業(yè)的

21、近30條自動(dòng)噴漆生產(chǎn)線站上獲得規(guī)模應(yīng)用，弧焊機(jī)器人也已應(yīng)用在汽車(chē)制造廠的焊裝線上。</p><p>　　但總體來(lái)看，我國(guó)的工業(yè)機(jī)器人技術(shù)及其工程應(yīng)用的水平和國(guó)外相比還有一定的差距，如可靠性低于國(guó)外產(chǎn)品；機(jī)器人應(yīng)用工程起步較晚，應(yīng)用領(lǐng)域狹窄，生產(chǎn)線系統(tǒng)技術(shù)與國(guó)外相比仍有差距；在應(yīng)用規(guī)模上，我國(guó)已安裝的國(guó)產(chǎn)工業(yè)機(jī)器人約200多臺(tái)，僅占全球已安裝臺(tái)數(shù)的萬(wàn)分之四。形成以上現(xiàn)象的主要原因是沒(méi)有形成機(jī)器人產(chǎn)業(yè)，當(dāng)前我國(guó)的機(jī)器

22、人生產(chǎn)都是迎合客戶的要求，即“一個(gè)客戶，一次重新設(shè)計(jì)”，品種規(guī)格多，批量小，零部件通用化程度低，供貨周期長(zhǎng)，成本高，而且質(zhì)量和可靠性不穩(wěn)定。因此迫切需要解決產(chǎn)業(yè)化前期的關(guān)鍵技術(shù)，對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行全面規(guī)劃，完善系列化、通用化、模塊化設(shè)計(jì)，積極推進(jìn)產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程。</p><p>　　但從技術(shù)方面來(lái)說(shuō)，我國(guó)已經(jīng)具備了獨(dú)立自主發(fā)展中國(guó)機(jī)械手技術(shù)的基礎(chǔ)。</p><p>　　1.2.2 國(guó)外機(jī)器人研究情況&

23、lt;/p><p>　　最早將工業(yè)機(jī)器人技術(shù)用于物體的碼放和搬運(yùn)是日本和瑞典。20世紀(jì)70年代末日本第一次將機(jī)器人技術(shù)用于碼垛作業(yè)。1974年，瑞典ABB公司研發(fā)了全球第一臺(tái)全電控式工業(yè)機(jī)器人IRB6，主要應(yīng)用于工件的取放和物料的搬運(yùn)。除此之外，德國(guó)、意大利、韓國(guó)等國(guó)家工業(yè)機(jī)器人的研發(fā)水平也相當(dāng)高。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、工業(yè)機(jī)器人技術(shù)以及人工智能控制等技術(shù)的發(fā)展和日趨成熟，日本、德國(guó)、美國(guó)、瑞典、意大利、韓國(guó)等國(guó)家在包裝碼

24、垛機(jī)器人的研究上做了大量工作，相應(yīng)推出了自己的碼垛機(jī)器人，如日本的FANUC和OKURA以及FUJI系列，德國(guó)的KUKA系列，瑞典的ABB系列等。</p><p>　　德國(guó)、瑞典以及日本等國(guó)家的碼垛機(jī)器人一般為4~6軸機(jī)器人，主要由固定底座、連桿、連桿臂、臂部、腕部以及末端執(zhí)行器組成。機(jī)器人主體多采用優(yōu)質(zhì)輕巧的鑄鋁材料制造和連桿式關(guān)節(jié)型的機(jī)構(gòu)形式，均利用CAD和FEM有限元技術(shù)進(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)，具有較高的機(jī)械性能

25、和抗震能力；驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)均采用模塊式數(shù)字化AC伺服電機(jī)和RV減速器，取消了腕部關(guān)節(jié)驅(qū)動(dòng)電機(jī)和平衡塊，大大優(yōu)化了整機(jī)結(jié)構(gòu);針對(duì)不同類(lèi)型的產(chǎn)品和包裝件，還設(shè)計(jì)了真空吸持、夾持、義式等多種形式的智能末端執(zhí)行器。這些先進(jìn)碼垛機(jī)器人最顯著的技術(shù)特點(diǎn)就是采用了基于PC的開(kāi)放式控制系統(tǒng)，令機(jī)器人能夠高速、精準(zhǔn)、穩(wěn)定可靠地運(yùn)行。如瑞典ABB公司為IRB系列碼垛機(jī)器人研發(fā)了主動(dòng)安全軟件和被動(dòng)安全軟件，可對(duì)機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)和載荷情況進(jìn)行監(jiān)控;電子穩(wěn)定路徑功能可確保

26、機(jī)器人在考慮加速度、阻力、重力、慣性等條件的同時(shí)，遵循預(yù)定運(yùn)行路徑;主動(dòng)制動(dòng)系統(tǒng)可以確保機(jī)器人維持運(yùn)行路徑的同時(shí)對(duì)制動(dòng)予以控制，被動(dòng)安全功能可實(shí)現(xiàn)機(jī)器人進(jìn)行負(fù)載識(shí)別。日本FANUC M410i系列碼垛機(jī)器人軟件體系也非常強(qiáng)大，PalletTool /PalletPROTM用于碼垛設(shè)置、仿真和操作；Support</p><p>　　1.3 機(jī)械手的組成和分類(lèi)</p><p>　　1.3.1

27、 機(jī)械手的組成</p><p>　　機(jī)械手主要由執(zhí)行機(jī)構(gòu)、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、控制系統(tǒng)以及位置檢測(cè)裝置等所組成。各系統(tǒng)相互之間的關(guān)系如方框圖1.1所示。</p><p>　　圖1.1機(jī)械手的組成方框圖</p><p><b>　　(一)執(zhí)行機(jī)構(gòu)</b></p><p>　　包括手部、手腕、手臂和立柱等部件，有的還增設(shè)行走機(jī)構(gòu)。&l

28、t;/p><p><b>　　1、手部</b></p><p>　　即與物件接觸的部件。由于與物件接觸的形式不同，可分為夾持式和吸附式手部。夾持式手部由手指(或手爪) 和傳力機(jī)構(gòu)所構(gòu)成。手指是與物件直接接觸的構(gòu)件，常用的手指運(yùn)動(dòng)形式有回轉(zhuǎn)型和平移型?；剞D(zhuǎn)型手指結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造容易構(gòu)件，故應(yīng)用較廣泛平移型應(yīng)用較少，其原因是結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，但平移型手指夾持圓形零件時(shí)，工件直徑變化

29、不影響其軸心的位置，因此適宜夾持直徑變化范圍大的工件。</p><p>　　手指結(jié)構(gòu)取決于被抓取物件的表面形狀、被抓部位(是外廓或是內(nèi)孔)和物件的重量及尺寸。常用的指形有平面的、V形面的和曲面的:手指有外夾式和內(nèi)撐式;指數(shù)有雙指式、多指式和雙手雙指式等。 </p><p>　　而傳力機(jī)構(gòu)則通過(guò)手指產(chǎn)生夾緊力來(lái)完成夾放物件的任務(wù)。傳力機(jī)構(gòu)型式較常用的有:滑槽杠桿式、連桿杠桿式、斜面杠桿式、齒

30、輪齒條式、絲杠螺母多，式彈簧式和重力式等。</p><p>　　附式手部主要由吸盤(pán)等構(gòu)成，它是靠吸附力(如吸盤(pán)內(nèi)形成負(fù)壓或產(chǎn)生電吸磁力)吸附物件，相應(yīng)的吸附式手部有負(fù)壓吸盤(pán)和電磁盤(pán)兩類(lèi)。</p><p>　　對(duì)于輕小片狀零件、光滑薄板材料等，通常用負(fù)壓吸盤(pán)吸料。造成負(fù)壓的方式有氣流負(fù)壓式和真空泵式。</p><p>　　對(duì)于導(dǎo)磁性的環(huán)類(lèi)和帶孔的盤(pán)類(lèi)零件，以及有網(wǎng)孔狀

31、的板料等，通常用電磁吸盤(pán)吸料。電磁吸盤(pán)的吸力由直流電磁鐵和交流電磁鐵產(chǎn)生。</p><p>　　用負(fù)壓吸盤(pán)和電磁吸盤(pán)吸料，其吸盤(pán)的形狀、數(shù)量、吸附力大小，根據(jù)被吸附的物件形狀、尺寸和重量大小而定。</p><p>　　此外，根據(jù)特殊需要，手部還有勺式(如澆鑄機(jī)械手的澆包部分)、托式(如冷齒輪機(jī)床上下料機(jī)械手的手部)等型式。</p><p><b>　　2、

32、手腕</b></p><p>　　是連接手部和手臂的部件，并可用來(lái)調(diào)整被抓取物件的方位(即姿勢(shì))。</p><p><b>　　3、手臂</b></p><p>　　手臂是支承被抓物件、手部、手腕的重要部件。手臂的作用是帶動(dòng)手指去抓取物件，并按預(yù)定要求將其搬運(yùn)到指定的位置。工業(yè)機(jī)械手的手臂通常由驅(qū)動(dòng)手臂運(yùn)動(dòng)的部件(如油缸、氣缸、齒輪

33、齒條機(jī)構(gòu)、連桿機(jī)構(gòu)、螺旋機(jī)構(gòu)和凸輪機(jī)構(gòu)等)與驅(qū)動(dòng)源(如液壓、氣壓或電機(jī)等)相配合，以實(shí)現(xiàn)手臂的各種運(yùn)動(dòng)。</p><p>　　手臂在進(jìn)行伸縮或升降運(yùn)動(dòng)時(shí)，為了防止繞其軸線的轉(zhuǎn)動(dòng)，都需要有導(dǎo)向裝置，以保證手指按正確方向運(yùn)動(dòng)。此外，導(dǎo)向裝置還能承擔(dān)手臂所受的彎曲力矩和扭轉(zhuǎn)力矩以及手臂回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)在啟動(dòng)、制動(dòng)瞬間產(chǎn)生的慣性力矩，使運(yùn)動(dòng)部件受力狀態(tài)簡(jiǎn)單。</p><p>　　導(dǎo)向裝置結(jié)構(gòu)形式，常用的

34、有:單圓柱、雙圓柱、四圓柱和V形槽、燕尾槽等導(dǎo)向型式。</p><p><b>　　4、立柱</b></p><p>　　立柱是支承手臂的部件，立柱也可以是手臂的一部分，手臂的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)和升降(或俯仰)運(yùn)動(dòng)均與立柱有密切的聯(lián)系。機(jī)械手的立往通常為固定不動(dòng)的，但因工作需要，有時(shí)也可作橫向移動(dòng)，即稱(chēng)為可移式立柱。</p><p><b>　

35、　5、行走機(jī)構(gòu)</b></p><p>　　當(dāng)工業(yè)機(jī)械手需要完成較遠(yuǎn)距離的操作，或擴(kuò)大使用范圍時(shí)，可在機(jī)座上安裝滾輪、軌道等行走機(jī)構(gòu)，以實(shí)現(xiàn)工業(yè)機(jī)械手的整機(jī)運(yùn)動(dòng)。滾輪式行走機(jī)構(gòu)可分為有軌的和無(wú)軌的兩種。驅(qū)動(dòng)滾輪運(yùn)動(dòng)則應(yīng)另外增設(shè)機(jī)械傳動(dòng)裝置。</p><p><b>　　6、機(jī)座</b></p><p>　　機(jī)座是機(jī)械手的基礎(chǔ)部分，機(jī)

36、械手執(zhí)行機(jī)構(gòu)的各部件和驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)均安裝于機(jī)座上，故起支撐和連接的作用。</p><p><b>　　(二)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)</b></p><p>　　驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)是驅(qū)動(dòng)工業(yè)機(jī)械手執(zhí)行機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)的動(dòng)力裝置，通常由動(dòng)力源、控制調(diào)節(jié)裝置和輔助裝置組成。常用的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)有液壓傳動(dòng)、氣壓傳動(dòng)、電力傳動(dòng)和機(jī)械傳動(dòng)等四中形式。</p><p><b>　　（三）控

37、制系統(tǒng)</b></p><p>　　控制系統(tǒng)是支配著工業(yè)機(jī)械手按規(guī)定的要求運(yùn)動(dòng)的系統(tǒng)。目前工業(yè)機(jī)械手的控制系統(tǒng)一般由程序控制系統(tǒng)和電氣定位(或機(jī)械擋塊定位)系統(tǒng)組成。控制系統(tǒng)有電氣控制和射流控制兩種，它支配著機(jī)械手按規(guī)定的程序運(yùn)動(dòng)，并記憶人們給予機(jī)械手的指令信息(如動(dòng)作順序、運(yùn)動(dòng)軌跡、運(yùn)動(dòng)速度及時(shí)間)，同時(shí)按其控制系統(tǒng)的信息對(duì)執(zhí)行機(jī)構(gòu)發(fā)出指令，必要時(shí)可對(duì)機(jī)械手的動(dòng)作進(jìn)行監(jiān)視，當(dāng)動(dòng)作有錯(cuò)誤或發(fā)生故障時(shí)即

38、發(fā)出報(bào)警信號(hào)。</p><p><b>　　(四)位置檢測(cè)裝置</b></p><p>　　控制機(jī)械手執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)位置，并隨時(shí)將執(zhí)行機(jī)構(gòu)的實(shí)際位置反饋給控制系統(tǒng)，并與設(shè)定的位置進(jìn)行比較，然后通過(guò)控制系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)整，從而使執(zhí)行機(jī)構(gòu)以一定的精度達(dá)到設(shè)定位置。</p><p>　　1.3.2 機(jī)械手的分類(lèi)</p><p>　　

39、工業(yè)機(jī)械手的種類(lèi)很多，關(guān)于分類(lèi)的問(wèn)題，目前在國(guó)內(nèi)尚無(wú)統(tǒng)一的分類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)，在此暫按使用范圍、驅(qū)動(dòng)方式和控制系統(tǒng)等進(jìn)行分類(lèi)。</p><p><b>　　(一)按用途分</b></p><p>　　機(jī)械手可分為專(zhuān)用機(jī)械手和通用機(jī)械手兩種:</p><p><b>　　1、專(zhuān)用機(jī)械手</b></p><p>

40、　　它是附屬于主機(jī)的、具有固定程序而無(wú)獨(dú)立控制系統(tǒng)的機(jī)械裝置。專(zhuān)用機(jī)械手具有動(dòng)作少、工作對(duì)象單一、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、使用可靠和造價(jià)低等特點(diǎn)，適用于大附屬，如自動(dòng)機(jī)床、自動(dòng)線的上、下料機(jī)械手和‘加工中心”批量的自動(dòng)化生產(chǎn)的自動(dòng)換刀機(jī)械手。</p><p><b>　　2、通用機(jī)械手</b></p><p>　　它是一種具有獨(dú)立控制系統(tǒng)的、程序可變的、動(dòng)作靈活多樣的機(jī)械手。通過(guò)調(diào)

41、整可在不同場(chǎng)合使用，驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)和格性能范圍內(nèi)，其動(dòng)作程序是可變的，控制系統(tǒng)是獨(dú)立的。通用機(jī)械手的工作范圍大、定位精度高、通用性強(qiáng)，適用于不斷變換生產(chǎn)品種的中小批量自動(dòng)化的生產(chǎn)。</p><p>　　通用機(jī)械手按其控制定位的方式不同可分為簡(jiǎn)易型和伺服型兩種:簡(jiǎn)易型以“開(kāi)一關(guān)”式控制定位，只能是點(diǎn)位控制:伺服型具有伺服系統(tǒng)定位控制系統(tǒng)， 可以點(diǎn)位控制，也可以實(shí)現(xiàn)連續(xù)軌跡控制，一般的伺服型通用機(jī)械手屬于數(shù)控類(lèi)型。<

42、/p><p><b>　　(二)按驅(qū)動(dòng)方式分</b></p><p><b>　　1、液壓傳動(dòng)機(jī)械手</b></p><p>　　是以液壓的壓力來(lái)驅(qū)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)的機(jī)械手。其主要特點(diǎn)是:抓重可達(dá)幾百公斤以上、傳動(dòng)平穩(wěn)、結(jié)構(gòu)緊湊、動(dòng)作靈敏。但對(duì)密封裝置要求嚴(yán)格，不然油的泄漏對(duì)機(jī)械手的工作性能有很大的影響，且不宜在高溫、低溫下工作

43、。若機(jī)械手采用電液伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，可實(shí)現(xiàn)連續(xù)軌跡控制，使機(jī)械手的通用性擴(kuò)大，但是電液伺服閥的制造精度高，油液過(guò)濾要求嚴(yán)格，成本高。</p><p>　　2、氣壓傳動(dòng)機(jī)械手是以壓縮空氣的壓力來(lái)驅(qū)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)的機(jī)械手。其主要特點(diǎn)是:介質(zhì)來(lái)源極為方便，輸出力小，氣動(dòng)動(dòng)作迅速，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低。但是，由于空氣具有可壓縮的特性，工作速度的穩(wěn)定性較差，沖擊大，而且氣源壓力較低，抓重一般在30公斤以下，在同樣抓重條件下它比液壓

44、機(jī)械手的結(jié)構(gòu)大，所以適用于高速、輕載、高溫和粉塵大的環(huán)境中進(jìn)行工作。</p><p><b>　　3、機(jī)械傳動(dòng)機(jī)械手</b></p><p>　　即由機(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu)(如凸輪、連桿、齒輪和齒條、間歇機(jī)構(gòu)等)驅(qū)動(dòng)的機(jī)械手。它是一種附屬于工作主機(jī)的專(zhuān)用機(jī)械手，其動(dòng)力是由工作機(jī)械傳遞的。它主要特點(diǎn)是運(yùn)動(dòng)準(zhǔn)確可靠，動(dòng)作頻率大，但結(jié)構(gòu)較大，動(dòng)作程序不可變。它常被用于工作主機(jī)的上、下

45、料。</p><p><b>　　4、電力傳動(dòng)機(jī)械手</b></p><p>　　即有特殊結(jié)構(gòu)的感應(yīng)電動(dòng)機(jī)、直線電機(jī)或功率步進(jìn)電機(jī)直接驅(qū)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)的機(jī)械手，因?yàn)椴恍枰虚g的轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)，故機(jī)械結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。其中直線電機(jī)機(jī)械手的運(yùn)動(dòng)速度快和行程長(zhǎng)，維護(hù)和使用方便。此類(lèi)機(jī)械手目前還不多，但有發(fā)展前途。</p><p><b>　　(三)按控制

46、方式分</b></p><p><b>　　1、點(diǎn)位控制</b></p><p>　　它的運(yùn)動(dòng)為空間點(diǎn)到點(diǎn)之間的移動(dòng)，只能控制運(yùn)動(dòng)過(guò)程中幾個(gè)點(diǎn)的位置，不能控制其運(yùn)動(dòng)軌跡。若欲控制的點(diǎn)數(shù)多，則必然增加電氣控制系統(tǒng)的復(fù)雜性。目前使用的專(zhuān)用和通用工業(yè)機(jī)械手均屬于此類(lèi)。</p><p><b>　　2、連續(xù)軌跡控制</b&g

47、t;</p><p>　　它的運(yùn)動(dòng)軌跡為空間的任意連續(xù)曲線，其特點(diǎn)是設(shè)定點(diǎn)為無(wú)限的，整個(gè)移動(dòng)過(guò)程處于控制之下，可以實(shí)現(xiàn)平穩(wěn)和準(zhǔn)確的運(yùn)動(dòng)，并且使用范圍廣，但電氣控制系統(tǒng)復(fù)雜。這類(lèi)工業(yè)機(jī)械手一般采用小型計(jì)算機(jī)進(jìn)行控制。</p><p>　　1.4 本課題研究的主要內(nèi)容</p><p>　　搬運(yùn)碼垛作業(yè)在現(xiàn)代企業(yè)的物流管理過(guò)程中占有重要的地位，尤其是我國(guó)的辦公產(chǎn)品生產(chǎn)企業(yè)

48、已基本實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化流水生產(chǎn)，但辦公產(chǎn)品整機(jī)下線時(shí)的搬運(yùn)碼垛作業(yè)仍要依靠人工來(lái)完成這項(xiàng)工作，存在勞動(dòng)強(qiáng)度大、效率低、安全性差等弊端，以不能滿足現(xiàn)代生產(chǎn)發(fā)展，針對(duì)此類(lèi)問(wèn)題本課題研究并設(shè)計(jì)一種用于辦公打印機(jī)下線搬運(yùn)碼垛的專(zhuān)用機(jī)械手。</p><p>　　現(xiàn)在的機(jī)械手大多采用液壓傳動(dòng)，液壓傳動(dòng)存在以下幾個(gè)缺點(diǎn):</p><p>　　(1)液壓傳動(dòng)在工作過(guò)程中常有較多的能量損失(摩擦損失、泄露損失等)

49、:液壓傳動(dòng)易泄漏，不僅污染工作場(chǎng)地，限制其應(yīng)用范圍，可能引起失火事故，而且影響執(zhí)行部分的運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)性及正確性。</p><p>　　(2)工作時(shí)受溫度變化影響較大。油溫變化時(shí)，液體粘度變化，引起運(yùn)動(dòng)特性變化。</p><p>　　(3)因液壓脈動(dòng)和液體中混入空氣，易產(chǎn)生噪聲。</p><p>　　(4)為了減少泄漏，液壓元件的制造工藝水平要求較高，故價(jià)格較高;且使用維

50、護(hù)需要較高技術(shù)水平。</p><p>　　鑒于以上這些缺陷，本機(jī)械手?jǐn)M采用氣壓傳動(dòng)，氣動(dòng)技術(shù)有以下優(yōu)點(diǎn):</p><p>　　(1)介質(zhì)提取和處理方便。氣壓傳動(dòng)工作壓力較低，工作介質(zhì)提取容易，而后排入大氣，處理方便，一般不需設(shè)置回收管道和容器：介質(zhì)清潔，管道不易堵塞不存在介質(zhì)變質(zhì)及補(bǔ)充的問(wèn)題。</p><p>　　(2)阻力損失和泄漏較小，在壓縮空氣的輸送過(guò)程中，阻

51、力損失較小(一般僅為油路的千分之一)，空氣便于集中供應(yīng)和遠(yuǎn)距離輸送。外泄漏不會(huì)像液壓傳動(dòng)那樣，造成壓力明顯降低和嚴(yán)重污染。</p><p>　　(3)動(dòng)作迅速，反應(yīng)靈敏。氣動(dòng)系統(tǒng)一般只需要0.02s-0.3s即可建立起所需的壓力和速度。氣動(dòng)系統(tǒng)也能實(shí)現(xiàn)過(guò)載保護(hù)，便于自動(dòng)控制。</p><p>　　(4)能源可儲(chǔ)存。壓縮空氣可存貯在儲(chǔ)氣罐中，因此，發(fā)生突然斷電等情況時(shí)，機(jī)器及其工藝流程不致突

52、然中斷。</p><p>　　(5)工作環(huán)境適應(yīng)性好。在易燃、易爆、多塵埃、強(qiáng)磁、強(qiáng)輻射、振動(dòng)等惡劣環(huán)境中，氣壓傳動(dòng)與控制系統(tǒng)比機(jī)械、電器及液壓系統(tǒng)優(yōu)越，而且不會(huì)因溫度變化影響傳動(dòng)及控制性能。</p><p>　　(6)成本低廉。由于氣動(dòng)系統(tǒng)工作壓力較低，因此降低了氣動(dòng)元、輔件的材質(zhì)和加工精度要求，制造容易，成本較低。</p><p>　　傳統(tǒng)觀點(diǎn)認(rèn)為:由于氣體具有

53、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(尤其在高速情況下，似乎更難想象)。此外氣源工作壓力較低，抓舉力較小。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(guò)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。</p><p>　　1.5完成

54、本課題的工作方案及進(jìn)度計(jì)劃</p><p>　　1～3周：調(diào)研并收集資料；</p><p>　　4～6周：確定設(shè)計(jì)方案和整體結(jié)構(gòu)特點(diǎn)； </p><p>　　7～11周：完成結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算；</p><p>　　12～15周：完成機(jī)械手結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的總裝配圖；</p><p>　　16～18周：完成論文撰寫(xiě)，準(zhǔn)備答辯。<

55、;/p><p>　　1.6畢業(yè)設(shè)計(jì)的工作量要求</p><p>　　畢業(yè)設(shè)計(jì)論文一篇，不少于10000字；</p><p>　　實(shí)驗(yàn)（時(shí)數(shù)）或?qū)嵙?xí)（天數(shù)）：2周；</p><p>　　圖紙（幅面和張數(shù)）：A0圖紙（折合）2張 ；</p><p>　　其他要求：外文翻譯不少于3000字，參考文獻(xiàn)不少于15篇。</p&g

56、t;<p>　　2 機(jī)械手的設(shè)計(jì)方案</p><p>　　對(duì)本機(jī)械手的基本要求是能快速、準(zhǔn)確地拾放和搬運(yùn)物件，這就要求它們具有高精度、快速反應(yīng)、一定的承載能力、足夠的工作空間和靈活的自由度及在任意位置都能自動(dòng)定位等特性。設(shè)計(jì)本機(jī)械手的原則是：充分分析作業(yè)對(duì)象(工件)的作業(yè)技術(shù)要求，擬定最合理的作業(yè)工序和工藝，并滿足系統(tǒng)功能要求和環(huán)境條件；明確工件的結(jié)構(gòu)形狀和材料特性，定位精度要求，抓取、搬運(yùn)時(shí)的受力

57、特性、尺寸和質(zhì)量參數(shù)等，從而進(jìn)一步確定對(duì)機(jī)械手結(jié)構(gòu)及運(yùn)行控制的要求；盡量選用定型的標(biāo)準(zhǔn)組件，簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)制造過(guò)程，兼顧通用性和專(zhuān)用性，并能實(shí)現(xiàn)柔性轉(zhuǎn)換和編程控制。</p><p>　　本次設(shè)計(jì)的機(jī)械手是已裝箱打印機(jī)下線操作的機(jī)械手，是一種適合于成批或中、小批生產(chǎn)的、可以改變動(dòng)作程序的自動(dòng)搬運(yùn)或操作設(shè)備，它可用于操作環(huán)境惡劣，勞動(dòng)強(qiáng)度大和操作單調(diào)頻繁的生產(chǎn)場(chǎng)合。</p><p>　　2.1 機(jī)械

58、手的座標(biāo)型式與自由度</p><p>　　按機(jī)械手手臂的不同運(yùn)動(dòng)形式及其組合情況，其座標(biāo)型式可分為直角座標(biāo)式、圓柱座標(biāo)式、球座標(biāo)式和關(guān)節(jié)式。由于本機(jī)械手在工作時(shí)手臂具有升降、收縮及回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，因此，采用圓柱座標(biāo)型式。</p><p>　　2.2 機(jī)械手的手部結(jié)構(gòu)方案設(shè)計(jì)</p><p>　　因?yàn)楸敬卧O(shè)計(jì)的機(jī)械手為已裝箱打印機(jī)下線專(zhuān)用機(jī)械手，所以把機(jī)械手的手部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)成

59、夾持式手部。</p><p>　　2.3 機(jī)械手的手腕結(jié)構(gòu)方案設(shè)計(jì)</p><p>　　考慮到機(jī)械手的通用性，同時(shí)由于被抓取工件是水平放置，因此手腕必須設(shè)有回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)才可滿足工作的要求。因此，手腕設(shè)計(jì)成回轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)手腕回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的機(jī)構(gòu)為回轉(zhuǎn)氣缸。</p><p>　　2.4 機(jī)械手的手臂結(jié)構(gòu)方案設(shè)計(jì)</p><p>　　按照抓取工件的要求，本機(jī)

60、械手的手臂有三個(gè)自由度，即手臂的伸縮、左右回轉(zhuǎn)和升降(或俯仰)運(yùn)動(dòng)。手臂的回轉(zhuǎn)和升降運(yùn)動(dòng)是通過(guò)立柱來(lái)實(shí)現(xiàn)的，立柱的橫向移動(dòng)即為手臂的橫移。手臂的各種運(yùn)動(dòng)由氣缸來(lái)實(shí)現(xiàn)。</p><p>　　2.5 機(jī)械手基座部分設(shè)計(jì)</p><p>　　基座是機(jī)械手的第一個(gè)回轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)，機(jī)械手的運(yùn)動(dòng)部分全部安裝在基座上，它承受了機(jī)械手的全部重量。</p><p>　　2.6 機(jī)械手的驅(qū)動(dòng)

61、方案設(shè)計(jì)</p><p>　　由于氣壓傳動(dòng)系統(tǒng)的動(dòng)作迅速，反應(yīng)靈敏，阻力損失和泄漏較小，成本低廉因此本機(jī)械手采用氣壓傳動(dòng)方式。</p><p>　　2.7 機(jī)械手的技術(shù)參數(shù)</p><p><b>　　一、用途:</b></p><p><b>　　辦公打印機(jī)整箱碼垛</b></p>

62、<p><b>　　二、設(shè)計(jì)技術(shù)參數(shù):</b></p><p><b>　　抓重:6.5kg</b></p><p>　　自由度數(shù):4個(gè)自由度</p><p><b>　　坐標(biāo)型式:圓柱坐標(biāo)</b></p><p>　　最大工作半徑:3000mm</p>

63、<p><b>　　手臂最大中心高:</b></p><p>　　手臂運(yùn)動(dòng)參數(shù): 伸縮行程：500mm</p><p>　　升降行程：660mm</p><p><b>　　回轉(zhuǎn)范圍：</b></p><p><b>　　回轉(zhuǎn)速度：</b></p>&

64、lt;p>　　手腕運(yùn)動(dòng)參數(shù): 回轉(zhuǎn)范圍：</p><p><b>　　回轉(zhuǎn)速度：</b></p><p>　　手指夾持范圍:250mm*380mm*220mm</p><p>　　定位方式：可調(diào)機(jī)械擋塊</p><p><b>　　定位精度:</b></p><p>　

65、　緩沖方式：液壓緩沖器</p><p><b>　　驅(qū)動(dòng)方式:氣壓傳動(dòng)</b></p><p>　　控制方式:點(diǎn)位程序控制</p><p><b>　　3 手部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)</b></p><p>　　手部是用來(lái)直接握持工件的部件，由于被握持工件的形狀、尺寸大小、重量、材料性能、表面狀況等的不同，所以機(jī)

66、械手的手部結(jié)構(gòu)是多種多樣的，大部分手部結(jié)構(gòu)根據(jù)特定的工件要求而設(shè)計(jì)的。歸結(jié)起來(lái)，常用的手部，大致可分為夾持式和吸附式兩大類(lèi)。</p><p><b>　　3.1 夾持式手部</b></p><p>　　夾持式手部是由手指、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和驅(qū)動(dòng)裝置三部分組成，它對(duì)抓取各種形狀的工件具有較大的適應(yīng)性，可以抓取軸、盤(pán)、套類(lèi)零件。一般情況下，多采用兩個(gè)手指，少數(shù)采用三指或多指。驅(qū)動(dòng)

67、裝置為傳動(dòng)機(jī)構(gòu)提供動(dòng)力，驅(qū)動(dòng)源有液壓的、氣動(dòng)的和電動(dòng)的等幾種形式。常見(jiàn)的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)往往通過(guò)滑槽、斜楔、齒輪齒條、連桿機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)夾緊或松開(kāi)。</p><p>　　3.2 手部設(shè)計(jì)的基本要求</p><p>　　3.2.1 應(yīng)具有適當(dāng)?shù)膴A緊力和驅(qū)動(dòng)力</p><p>　　手指握力（夾緊力）大小要合適，力量過(guò)大則動(dòng)力消耗多，結(jié)構(gòu)龐大，不經(jīng)濟(jì)，甚至?xí)p壞工件；力量過(guò)小則夾持不住

68、或產(chǎn)生松動(dòng)、脫落。在確定握力時(shí)，除考慮工件總量外，還應(yīng)考慮傳送或操作過(guò)程中所產(chǎn)生的慣性力和振動(dòng)，亦保證工件夾持安全可。對(duì)于手部的驅(qū)動(dòng)裝置來(lái)說(shuō)，應(yīng)有足夠的驅(qū)動(dòng)力。應(yīng)當(dāng)指出，由于機(jī)構(gòu)傳動(dòng)力比不同，在一定的夾持力條件下，不同的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)所需驅(qū)動(dòng)力的大小是不同的。</p><p>　　3.2.2 手指應(yīng)具有一定的開(kāi)閉范圍 </p><p>　　手指應(yīng)具有足夠的開(kāi)閉角度或開(kāi)閉距離，以便于抓取或退出工

69、件。</p><p>　　3.2.3 應(yīng)保證工件在手指內(nèi)的夾持精度 </p><p>　　應(yīng)保證每個(gè)被夾持的工件，在手指內(nèi)都有準(zhǔn)確地相對(duì)位置。這對(duì)一些有方位要求的場(chǎng)合更為重要，如曲拐、凸輪軸一類(lèi)復(fù)雜的工件，在機(jī)床上安裝的位置要求嚴(yán)格，因此機(jī)械手的手部在夾持工件后應(yīng)保持相對(duì)的位置精度。</p><p>　　3.2.4 要求結(jié)構(gòu)緊湊、重量輕、效率高</p>

70、<p>　　在保證本身剛度、強(qiáng)度的前提下，盡可能使結(jié)構(gòu)緊湊、重量輕，以利于減輕手臂的負(fù)載。</p><p>　　3.2.5 應(yīng)考慮通用性和特殊要求</p><p>　　一般情況下，手部多是專(zhuān)用的，為了擴(kuò)大它的適用范圍，提高它的通用化程度，以適應(yīng)夾持不同尺寸和形狀的工件需要，通常采取手指可調(diào)整的辦法，如更換手指甚至更換整個(gè)手部。此外，還要考慮能適應(yīng)工作環(huán)境提出的特殊要求，如耐高溫

71、、耐腐蝕、能承受鍛錘沖擊力等。</p><p>　　3.3 手部驅(qū)動(dòng)氣缸的設(shè)計(jì)</p><p><b>　　1、手部驅(qū)動(dòng)力計(jì)算</b></p><p>　　本課題機(jī)械手的手部結(jié)構(gòu)如圖3.1所示，其工件質(zhì)量m=6.5kg，b=150mm，R=24mm。摩擦系數(shù)為f=0.1。</p><p><b>　　3.1 活

72、動(dòng)式手部</b></p><p>　　根據(jù)手部結(jié)構(gòu)的傳動(dòng)示意圖，其驅(qū)動(dòng)力為：</p><p><b>　?。?.1）</b></p><p>　　根據(jù)手指夾持工件的方位，可得握力計(jì)算公式：</p><p>　　所以： </p><p>　　實(shí)際驅(qū)動(dòng)力：

73、 （3.2）</p><p>　　因?yàn)閭髁C(jī)構(gòu)為齒輪齒條傳動(dòng)，故取，并取。若被抓取工件的最大加速度取a=2g時(shí)，則：</p><p>　　所以: </p><p>　　所以?shī)A持工件時(shí)所需夾緊氣缸的驅(qū)動(dòng)力為。</p><p><b>　　氣缸的直徑&l

74、t;/b></p><p>　　本氣缸屬于單項(xiàng)作用氣缸。根據(jù)力平衡原理，單項(xiàng)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(shí)的總阻力，其公式為：</p><p><b>　?。?.3）</b></p><p>　　式中：——活塞桿上的推力，N</p><p>　　——彈簧反作用力，N</p>

75、;<p>　　——?dú)飧坠ぷ鲿r(shí)的總阻力，N</p><p>　　——?dú)飧坠ぷ鲏毫?，Pa</p><p>　　彈簧反作用力按下式計(jì)算：</p><p><b>　?。?.4）</b></p><p><b>　?。?.5）</b></p><p><b>

76、　?。?.6）</b></p><p>　　式中：——彈簧剛度，N/m</p><p>　　——彈簧預(yù)壓縮量，m</p><p><b>　　—— 活塞行程，m</b></p><p>　　—— 彈簧鋼絲直徑，m</p><p>　　——彈簧平均直徑，m</p><

77、p><b>　　——彈簧外徑，m</b></p><p><b>　　——彈簧有效圈數(shù)</b></p><p>　　——彈簧材料剪切模量，一般取</p><p>　　在設(shè)計(jì)中，必須考慮負(fù)載率的影響，則:</p><p><b>　?。?.7）</b></p>

78、<p>　　由以上分析得單向作用氣缸的直徑:</p><p><b>　　（3.8）</b></p><p><b>　　代入有關(guān)數(shù)據(jù)，可得</b></p><p><b>　　所以:</b></p><p><b>　　查有關(guān)手冊(cè)圓整，得</b&g

79、t;</p><p>　　由,可得活塞桿直徑:</p><p>　　圓整后，取活塞桿直徑校核，按公式</p><p><b>　　有:</b></p><p><b>　　其中，[]，</b></p><p><b>　　則:</b></p>

80、<p><b>　　滿足實(shí)際設(shè)計(jì)要求。</b></p><p><b>　　3、缸筒壁厚的設(shè)計(jì)</b></p><p>　　缸筒直接承受壓縮空氣壓力，必須有一定厚度。一般氣缸缸筒壁厚與內(nèi)徑之比小于或等于1/10，其壁厚可按薄壁筒公式計(jì)算:</p><p><b>　?。?.9）</b>&

81、lt;/p><p>　　式中:6- 缸筒壁厚，mm</p><p><b>　　- 氣缸內(nèi)徑，mm</b></p><p>　　- 實(shí)驗(yàn)壓力，取, Pa</p><p>　　材料為:ZL3,[]=3MPa</p><p>　　代入己知數(shù)據(jù)，則壁厚為:</p><p><b

82、>　　取，則缸筒外徑為:</b></p><p><b>　　4 手腕結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)</b></p><p>　　因?yàn)橥蟛刻幱诒鄄康淖钋岸?，它連同手部的靜、動(dòng)載荷均由臂部承受。所以，腕部的結(jié)構(gòu)、重量和動(dòng)力載荷，直接影響著臂部的結(jié)構(gòu)、重量和運(yùn)轉(zhuǎn)性能。故而，腕部的設(shè)計(jì)，必須做到結(jié)構(gòu)緊湊，重量輕。同時(shí)腕部作為機(jī)械手的執(zhí)行結(jié)構(gòu)，又承擔(dān)連接和支承作用，除保證力和運(yùn)動(dòng)

83、的要求以及具有足夠的強(qiáng)度、剛度外，還應(yīng)綜合考慮，合理布局，應(yīng)解決好腕部與臂部和手部的連接。</p><p>　　4.1 手腕的自由度</p><p>　　手腕是連接手部和手臂的部件，它的作用是調(diào)整工件的方位，故而它具有獨(dú)立的自由度，能夠使機(jī)械手適應(yīng)復(fù)雜的動(dòng)作要求。由于本機(jī)械手抓取的工件是水平放置，因此手腕必須設(shè)有回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)才能滿足工作需要。所以，手腕設(shè)計(jì)成回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，選用回轉(zhuǎn)氣缸來(lái)達(dá)到運(yùn)動(dòng)需求

84、。它的結(jié)構(gòu)緊湊，但回轉(zhuǎn)角度小于360，并且要求嚴(yán)格的密封。</p><p>　　4.2 手腕的驅(qū)動(dòng)力矩的計(jì)算</p><p>　　手腕的回轉(zhuǎn)、上下和左右擺動(dòng)均為回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，驅(qū)動(dòng)手腕回轉(zhuǎn)時(shí)的驅(qū)動(dòng)力據(jù)必須克服手腕啟動(dòng)時(shí)所產(chǎn)生的慣性力矩，手腕的轉(zhuǎn)動(dòng)軸與支承孔處的摩擦阻力矩，動(dòng)片與缸徑、定片、端蓋等處密封裝置的摩擦阻力矩以及由于轉(zhuǎn)動(dòng)件的中心與轉(zhuǎn)動(dòng)軸線不重合所產(chǎn)生的偏重力矩。</p>&

85、lt;p>　　4.2.1 腕部回轉(zhuǎn)支承處的摩擦力據(jù)</p><p><b>　　（4.1）</b></p><p>　　式中 、——軸承處支反力（N），可由靜力平衡方程求得</p><p>　　、——軸承直徑（m）</p><p>　　——軸承的摩擦系數(shù)，對(duì)于滾動(dòng)軸承=0.01--0.02，對(duì)于滑動(dòng)軸承=0.1

86、</p><p>　　4.2.2 手腕轉(zhuǎn)動(dòng)件和工件的偏重對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)軸線所產(chǎn)生的偏重力矩</p><p><b>　?。?.2）</b></p><p>　　式中 ——工件重量</p><p><b>　　——手腕轉(zhuǎn)動(dòng)件重量</b></p><p>　　——工件重心到手腕回轉(zhuǎn)軸線

87、的垂直距離</p><p>　　——手腕轉(zhuǎn)動(dòng)件到手腕回轉(zhuǎn)軸線的垂直距離</p><p>　　4.2.3 克服啟動(dòng)慣性所需的力矩</p><p><b>　?。?.3）</b></p><p>　　或者根據(jù)腕部角速度及啟動(dòng)過(guò)程轉(zhuǎn)過(guò)的角度按下式</p><p><b>　?。?.4）<

88、/b></p><p>　　式中 ——工件對(duì)手腕回轉(zhuǎn)軸線的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量</p><p>　　——手腕回轉(zhuǎn)部分對(duì)腕部回轉(zhuǎn)軸線的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量</p><p>　　——手腕回轉(zhuǎn)過(guò)程的角速度</p><p>　　——啟動(dòng)過(guò)程中所需時(shí)間，一般取0.05-0.3s</p><p>　　——啟動(dòng)過(guò)程中所轉(zhuǎn)過(guò)的角度</p&g

89、t;<p>　　查均質(zhì)物體的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量表，得：</p><p>　　4.2.4 回轉(zhuǎn)缸的動(dòng)片與缸徑、定片、端蓋等處密封裝置的摩擦阻力矩</p><p>　　回轉(zhuǎn)缸的動(dòng)片與缸徑、定片、端蓋等處密封裝置的摩擦阻力矩與選用的密襯裝置的類(lèi)型有關(guān)，應(yīng)根據(jù)具體情況加以分析。</p><p>　　在機(jī)械手的手腕回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)中所采用的回轉(zhuǎn)缸是單葉片回轉(zhuǎn)氣缸如圖4.1所示，它

90、的工作原理為，定片1與缸體2固連，動(dòng)片3與回轉(zhuǎn)軸5固連。動(dòng)片封圈4把氣腔分隔成兩個(gè)，當(dāng)壓縮氣體從孔a進(jìn)入時(shí)，推動(dòng)輸出軸作逆時(shí)針?lè)较蚧剞D(zhuǎn)，則低壓腔的氣從b孔排出。反之，輸出軸作順時(shí)針?lè)较蚧剞D(zhuǎn)。單葉J氣缸的壓力p和驅(qū)動(dòng)力矩M的關(guān)系為:</p><p><b>　?。?.5）</b></p><p>　　圖4.1 單葉片回轉(zhuǎn)氣缸 </p><p&

91、gt;　　式中： ——回轉(zhuǎn)氣缸的驅(qū)動(dòng)力據(jù)</p><p>　　——回轉(zhuǎn)氣缸的工作壓力</p><p><b>　　——缸體內(nèi)壁半徑</b></p><p><b>　　——輸出軸半徑</b></p><p><b>　　——?jiǎng)悠瑢挾?lt;/b></p><p

92、>　　上述驅(qū)動(dòng)力矩和壓力的關(guān)系式是對(duì)于低壓腔背壓為零的情況下而言的。若低壓腔有一定的背壓，則上式中的P應(yīng)代以工作壓力P1與背壓P2之差。</p><p>　　則手腕轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的轉(zhuǎn)動(dòng)力矩即為：</p><p><b>　　5 臂部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)</b></p><p>　　手臂部件是機(jī)械手的主要握持部件。它的作用是支撐腕部和手部（包括工件或工具），并

93、帶動(dòng)它們作空間運(yùn)動(dòng)。</p><p>　　臂部運(yùn)動(dòng)的目的：把手部送到空間運(yùn)動(dòng)范圍內(nèi)的任意一點(diǎn)。因此，一般來(lái)說(shuō)臂部具有三個(gè)自由度才能滿足基本要求，即手臂的伸縮、左右回轉(zhuǎn)和升降（或俯仰）運(yùn)動(dòng)。</p><p>　　手臂的各種運(yùn)動(dòng)通常用驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)（如液壓缸或氣缸）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，它在工作中既承受手部和工件的靜、動(dòng)載荷，而且自身運(yùn)動(dòng)有較多，故受力復(fù)雜。因而，它的結(jié)構(gòu)、工作

94、范圍、靈活性以及抓重大小和定位精度等直接影響機(jī)械手的工作性能。</p><p>　　5.1 臂部設(shè)計(jì)的基本要求</p><p>　　5.1.1 臂部應(yīng)承載能力大、剛度好、自重輕</p><p>　　根據(jù)受力情況，合理選擇截面形狀和輪廓尺寸。</p><p>　　提高支撐剛度和合理選擇支撐點(diǎn)的距離。</p><p>　　

95、合理布置作用力的位置和方向。</p><p><b>　　注意簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)。</b></p><p><b>　　提高配合精度。</b></p><p>　　5.1.2 臂部運(yùn)動(dòng)速度要高，慣性要小</p><p>　　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)

96、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180°/s內(nèi)，大部分平均移動(dòng)速度為1000mm/s，平均回轉(zhuǎn)角速度在90°/s。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4個(gè)途徑：</p><p>　　減少手臂運(yùn)動(dòng)件的重量，采用鋁合金材料。</p><p>　　減

97、少臂部運(yùn)動(dòng)件的輪廓尺寸。</p><p>　　減少回轉(zhuǎn)半徑ρ，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)后伸縮），盡可能在較小的前伸位置下進(jìn)行回轉(zhuǎn)動(dòng)作。</p><p>　　驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中設(shè)有緩沖裝置。</p><p>　　5.1.3 手臂動(dòng)作應(yīng)該靈活</p><p>　　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<

98、;/p><p>　　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）。</p><p>　　5.2 手臂伸縮與手腕回轉(zhuǎn)部分</p><p>　　5.2.1 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)</p><p>　　手臂的伸縮是直線運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)采用的是氣壓驅(qū)動(dòng)的活塞氣缸。由于活塞

99、氣缸的體積小、重量輕，因而在機(jī)械手的手臂結(jié)構(gòu)中應(yīng)用比較多。同時(shí)，氣壓驅(qū)動(dòng)的機(jī)械手手臂在進(jìn)行伸縮(或升降)運(yùn)動(dòng)時(shí)，為了防止手臂繞軸線發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)，以保證手指的正確方向，并使活塞桿不受較大的彎曲力矩作用，以增加手臂的剛性，在設(shè)計(jì)手臂結(jié)構(gòu)時(shí)，必須采用適當(dāng)?shù)膶?dǎo)向裝置。它應(yīng)根據(jù)手臂的安裝形式，具體的結(jié)構(gòu)和抓取重量等因素加以確定，同時(shí)在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和布局上應(yīng)盡量減少運(yùn)動(dòng)部件的重量和減少手臂對(duì)回轉(zhuǎn)中心的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量。在本機(jī)械手中采用的是單導(dǎo)向桿作為導(dǎo)向裝置，它可

100、以增加手臂的剛性和導(dǎo)向。</p><p>　　該機(jī)械手的手臂結(jié)構(gòu)主要由雙作用式氣缸、導(dǎo)向桿、定位拉桿和兩個(gè)可調(diào)定位塊等組成。雙作用式氣缸的缸體固定，當(dāng)壓縮空氣分別從進(jìn)出氣孔進(jìn)入雙作用式氣缸的兩腔時(shí)，空心活塞套桿帶動(dòng)手腕回轉(zhuǎn)缸和手部一同往復(fù)移動(dòng)。在空心活塞套桿中通有三根伸縮氣管，其中兩根把壓縮空氣通往手腕回轉(zhuǎn)氣缸，一根把壓縮空氣通往手部的夾緊氣缸。在雙作用式氣缸1缸體上方裝置著導(dǎo)向桿，用它防止活塞套桿在做伸縮運(yùn)動(dòng)時(shí)

101、的轉(zhuǎn)動(dòng)，以保證手部的手指按正確的方向運(yùn)動(dòng)。為了保證手嘴伸縮的快速運(yùn)動(dòng)。在雙作用式氣缸的兩個(gè)接氣管口出分別串聯(lián)了快速排氣閥.手臂伸縮運(yùn)動(dòng)的行程大小，通過(guò)調(diào)整兩塊可調(diào)定位塊的位置而達(dá)到。手臂伸縮運(yùn)動(dòng)的緩沖采用液壓緩沖器實(shí)現(xiàn)。</p><p>　　手腕回轉(zhuǎn)是由回轉(zhuǎn)氣缸5實(shí)現(xiàn)，并采用氣缸端部節(jié)流緩沖，其結(jié)構(gòu)見(jiàn)剖面圖;在附圖中所示的接氣管口a、b是接到手腕回轉(zhuǎn)氣缸的;d是接到手部夾緊氣缸的。直線氣缸1內(nèi)的三根氣管采用了伸縮

102、氣管結(jié)構(gòu)，其特點(diǎn)是機(jī)械手外觀清晰整齊，并可避免氣管的損傷，但加工工藝性較差。另外活塞套桿6做成筒狀零件可增大活塞套桿的剛性，并能減少充氣容積，提高氣缸活塞套桿的運(yùn)動(dòng)速度。</p><p>　　5.2.2 導(dǎo)向裝置</p><p>　　氣壓驅(qū)動(dòng)的機(jī)械手手臂在進(jìn)行伸縮(或升降)運(yùn)動(dòng)時(shí)，為了防止手臂繞軸線發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)，以保證手指的正確方向，并使活塞桿不受較大的彎曲力矩作用，以增加手臂的剛性，在設(shè)計(jì)手

103、臂結(jié)構(gòu)時(shí)，必須采用適當(dāng)?shù)膶?dǎo)向裝置。它應(yīng)根據(jù)手臂的安裝形式，具體的結(jié)構(gòu)和抓取重量等因素加以確定，同時(shí)在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和布局上應(yīng)盡量減少運(yùn)動(dòng)部件的重量和減少手臂對(duì)回轉(zhuǎn)中心的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量。</p><p>　　目前常采用的導(dǎo)向裝置有單導(dǎo)向桿、雙導(dǎo)向桿、四導(dǎo)向桿等，在本機(jī)械手中采用單導(dǎo)向桿來(lái)增加手臂的剛性和導(dǎo)向性。</p><p>　　5.2.3 手臂伸縮驅(qū)動(dòng)力的計(jì)算</p><p>

104、;　　在單桿活塞氣缸中，由于氣缸的兩腔有效工作面積不相等，所以左右兩邊的驅(qū)動(dòng)力和壓力之間的關(guān)系式不一樣。當(dāng)壓力油(或壓縮空氣)輸入工作腔時(shí)，驅(qū)使手臂前伸(或縮回)，其驅(qū)動(dòng)力應(yīng)克服手臂在前伸(或縮回)起動(dòng)時(shí)所產(chǎn)生的慣性力，手臂運(yùn)動(dòng)件表面之間的密封裝置處的摩擦阻力，以及回油腔壓力(即背壓)所造成的阻力，因此，驅(qū)動(dòng)力計(jì)算公式為:</p><p><b>　?。?.1）</b></p>

105、<p>　　式中——手臂在起動(dòng)過(guò)程中的慣性力</p><p>　　——摩擦阻力(包括導(dǎo)向裝置和活塞與缸壁之間的摩擦阻力)</p><p>　　——密封裝置處的摩擦阻力，用不同形狀的密封圈密封，其摩擦阻力不同</p><p>　　——?dú)飧追枪ぷ髑粔毫?即背壓)所造成的阻力</p><p>　　5.3 手臂升降和回轉(zhuǎn)部分</p&

106、gt;<p>　　5.3.1 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)</p><p>　　手臂升降裝置由轉(zhuǎn)柱、升降缸活塞軸、升降缸體、碰鐵、可調(diào)定位塊、定位拉桿、緩沖撞鐵、定位塊聯(lián)接盤(pán)和導(dǎo)向桿等組成。轉(zhuǎn)柱上鉆有六條氣路，在轉(zhuǎn)柱上端用管接頭和氣管分別將壓縮空氣引到手腕回轉(zhuǎn)氣缸，手部夾緊氣缸和手臂伸縮氣缸，轉(zhuǎn)柱下端的氣路，將壓縮空氣引到升降缸上腔，當(dāng)壓縮空氣進(jìn)入上腔后，推動(dòng)升降缸體上升，并由兩個(gè)導(dǎo)向桿進(jìn)行導(dǎo)向，同時(shí)碰鐵隨升降缸體一同

107、上移，當(dāng)碰觸上邊的可調(diào)定位塊后，即帶動(dòng)定位拉桿、緩沖撞鐵向上移動(dòng)碰觸升降用液壓緩沖器進(jìn)行緩沖。上升行程大小通過(guò)調(diào)整可調(diào)定位塊來(lái)實(shí)現(xiàn)。手臂下降靠自重實(shí)現(xiàn)。</p><p>　　手臂回轉(zhuǎn)裝置由回轉(zhuǎn)缸體、轉(zhuǎn)軸、定片、回轉(zhuǎn)定位塊、回轉(zhuǎn)中間定位塊和回轉(zhuǎn)用液壓緩沖器 等組成。當(dāng)壓縮空氣通過(guò)管路分別進(jìn)入手臂回轉(zhuǎn)氣缸的兩腔時(shí)，推動(dòng)動(dòng)片連同轉(zhuǎn)軸一同回轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)軸通過(guò)平鍵而帶動(dòng)升降氣缸活塞軸、定位塊聯(lián)接盤(pán)、導(dǎo)向桿、定位拉桿、升降缸體和轉(zhuǎn)

108、柱等同步回轉(zhuǎn)。因轉(zhuǎn)柱和手臂用螺栓連接，故手臂亦作回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。</p><p>　　手臂回轉(zhuǎn)氣缸采用矩形密封圈來(lái)密封，密封性能較好，對(duì)氣缸孔的機(jī)械加工精度也易于保證。</p><p>　　手臂回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)采用多點(diǎn)定位緩沖裝置。手臂回轉(zhuǎn)角度的大小，通過(guò)調(diào)整兩塊回轉(zhuǎn)定位塊和回轉(zhuǎn)中間定位塊的位置而定。</p><p>　　5.4 手臂伸縮、升降用液壓緩沖器</p>

109、<p>　　手臂伸縮、升降用的是兩級(jí)節(jié)流阻尼的液壓緩沖器，其工作原理相同，結(jié)構(gòu)略有差異，手臂伸縮用液壓緩沖器結(jié)構(gòu)和工作原理如下所示。在緩沖器缸體1上，裝置了可調(diào)節(jié)流閥a和b，每個(gè)節(jié)流閥各自并聯(lián)兩只單向閥組成第一級(jí)緩沖油路，由可調(diào)節(jié)流閥c單獨(dú)組成第二級(jí)緩沖油路。當(dāng)手臂運(yùn)動(dòng)到定位前的減速位置時(shí)(對(duì)于伸縮運(yùn)動(dòng)定位前的20-40mm;對(duì)于升降運(yùn)動(dòng)定位前的15-30mm)，運(yùn)動(dòng)部件接觸緩沖器油缸的活塞桿5，使油缸左腔里的油液通過(guò)節(jié)流閥a

110、、單向閥d、e(見(jiàn)原理圖)流到油缸的右腔，油液受阻產(chǎn)生阻力抵消運(yùn)動(dòng)件(手臂)的部分驅(qū)動(dòng)力和慣性力，使手臂減速運(yùn)動(dòng)。當(dāng)活塞桿5的活塞堵住油口A時(shí)，左腔的油液經(jīng)油口B和節(jié)流閥c流到右腔，油液繼續(xù)受阻，手臂繼續(xù)減速并最后定位。</p><p>　　緩沖器的級(jí)沖行程范圍為0-39mm(第一級(jí)緩沖行程范圍為0-28mm; 第二級(jí)緩沖行程范圍為28-39mm)。第一級(jí)緩沖的阻尼力可分別調(diào)節(jié)節(jié)流閥來(lái)實(shí)現(xiàn)，第二級(jí)緩沖的阻尼力可以

111、調(diào)節(jié)節(jié)流閥c來(lái)實(shí)現(xiàn)。當(dāng)緩沖行程為30mm時(shí)，該緩沖器可以達(dá)到平均減速度約為24m/s2，阻尼時(shí)間約為0.03s。</p><p>　　5.5 手臂回轉(zhuǎn)用液壓緩沖器</p><p>　　工作原理如下所示，手臂回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的液壓緩沖器是雙缸兩級(jí)節(jié)流阻尼管路連接式的液壓緩沖器，緩沖器第一級(jí)節(jié)流阻尼由單向節(jié)流閥完成，第二級(jí)節(jié)流阻尼由裝在緩沖油缸端蓋上的可調(diào)緩沖閥完成。擋塊氣缸1的活塞桿作為中間位置定位

112、用，其動(dòng)作由雙電磁鐵滑閥A控制。每當(dāng)手臂旋轉(zhuǎn)要求有中間定位點(diǎn)時(shí)，擋塊氣缸活塞桿作一次伸縮運(yùn)動(dòng)，其動(dòng)作時(shí)間與手臂回轉(zhuǎn)動(dòng)作的指令時(shí)間無(wú)關(guān)。圖示為手臂回轉(zhuǎn)中間定位塊在某工位即將碰到擋塊氣缸活塞桿時(shí)的位置。當(dāng)手臂轉(zhuǎn)動(dòng)到該工位即將停止時(shí)，回轉(zhuǎn)中間定位塊碰擋塊氣缸1，使擋塊氣缸向左移動(dòng)，左邊緩沖油缸2中的油經(jīng)過(guò)兩次節(jié)流回到氣一液轉(zhuǎn)換缸3中，從而起到緩沖作用.當(dāng)此工位工作完畢，發(fā)出信號(hào)雙電磁鐵滑閥A換向，擋塊氣缸1上部進(jìn)氣使活塞桿下降，同時(shí)壓縮空氣通

113、過(guò)電磁滑閥B進(jìn)入氣一液轉(zhuǎn)換缸3的右腔，使壓力油進(jìn)入處于定位狀態(tài)的左邊緩沖油缸2中，使活塞桿伸出把擋塊氣缸1推回到中間位置，為下一工位的定位緩沖做好準(zhǔn)備.在手臂從第一工位轉(zhuǎn)到第二工位或再轉(zhuǎn)到第三工位…，亦可重復(fù)上述兩次緩沖動(dòng)作過(guò)程，因此此液壓緩沖器可以實(shí)現(xiàn)多個(gè)定位點(diǎn)的緩沖和定位。經(jīng)實(shí)踐使用，效果較好。擋塊氣缸從定位緩沖位置回到中間位置的這一復(fù)位動(dòng)作在0</p><p>　　這個(gè)液壓緩沖器的緩沖行程最大為40mm。緩

114、沖油缸的阻尼力在第一段行程0-24㎜范圍時(shí)，調(diào)節(jié)單向節(jié)流閥4,阻尼力約為1500-2000N;在第二段行程24-40mm范圍時(shí)，調(diào)節(jié)阻尼螺釘，阻尼力約為700-1000N。</p><p><b>　　6 基座結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)</b></p><p>　　基座是機(jī)械手的第一個(gè)回轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)，機(jī)械手的運(yùn)動(dòng)部分全部安裝在基座上，它承受了機(jī)械手的全部重量，在設(shè)計(jì)機(jī)械手基座時(shí)，要注意以下設(shè)

115、計(jì)原則：</p><p>　?。?） 基座要有足夠大的安裝基面，以保證機(jī)械手在工作時(shí)整體安裝的穩(wěn)定性。</p><p>　?。?） 基座要承受機(jī)械手的全部重量和載荷。因此機(jī)械手的基座和腰部軸及軸承的機(jī)構(gòu)要有足夠大的強(qiáng)度和剛度，及保證承載能力。</p><p>　?。?） 機(jī)械手的腰部應(yīng)是它的第一個(gè)回轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)，它對(duì)機(jī)械手末端的運(yùn)動(dòng)精度影響最大，因此要保證設(shè)計(jì)中腰部軸承及

116、傳動(dòng)鏈有足夠的強(qiáng)度和相當(dāng)高的精度。</p><p>　?。?） 為了保證機(jī)械手的外部電纜不隨機(jī)械手的運(yùn)動(dòng)而擺動(dòng)，在設(shè)計(jì)過(guò)程中要解決好固定端與運(yùn)動(dòng)端的聯(lián)接問(wèn)題。 </p><p>　?。?） 腰部的回轉(zhuǎn)要有相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)裝置。 </p><p>　?。?） 腰部結(jié)構(gòu)要便于安裝調(diào)整。腰部與機(jī)械手手臂的聯(lián)接要有可靠的定位基準(zhǔn)面，以保證各個(gè)關(guān)節(jié)的位置精度。 </p>

117、<p>　?。?） 為了減輕機(jī)器人運(yùn)動(dòng)部分的慣量，提高機(jī)器人的控制精度。一般腰部回轉(zhuǎn)部分的殼體是由比重比較小的復(fù)合材料制成，而不動(dòng)的基座是用鑄鐵或鑄鋼材料制成。</p><p>　　根據(jù)設(shè)計(jì)需要，設(shè)計(jì)機(jī)械手基座為圓柱形，內(nèi)部中空，固定在地面上?；糜诎惭b豎直手臂，水平手臂安裝在豎直手臂上。</p><p><b>　　7 結(jié)論</b></p>

118、;<p>　　緊張而又繁忙的畢業(yè)設(shè)計(jì)已近尾聲，這也預(yù)示著我們大學(xué)四年的時(shí)光即將結(jié)束。大學(xué)期間，我們?cè)群笞鲞^(guò)許多課程設(shè)計(jì)，由易入難，逐步的豐富我們做設(shè)計(jì)的經(jīng)驗(yàn)。這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，可以說(shuō)是最能夠體現(xiàn)我們大學(xué)所學(xué)知識(shí)，尤其是將所學(xué)知識(shí)運(yùn)用到實(shí)際中的能力，是對(duì)我們把理論與實(shí)際相結(jié)合程度的重要考察，是對(duì)我們四年來(lái)所學(xué)知識(shí)的綜合運(yùn)用，并加以鞏固和加深，受益非淺。雖然這次設(shè)計(jì)難度較大，讓人覺(jué)得很累，即使在休息時(shí)也還在想著設(shè)計(jì)，但我卻從中學(xué)