凸轮轴机床的工件输送机构的设计【毕业论文+CAD图纸全套】

买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 凸轮轴机床的工件输送机构的设计 摘 要 在现代企业生产过程中，生产线零件的输送是非常重要的工作之一，随着生产自动化的发展，目前，这一工作已由机械手的自动搬运逐渐替代传统的人工完成。 机械手的出现在减轻工人劳动强度和难度、提高工作效率和质量、降低生产成本上做出了突出贡献 ,机械手的发展在企业的发展和创收上起到了举足轻重的作用。机械手是模仿着人手的部分动作，按给定程序、轨迹和要求实现自动抓取、搬运或操作的自动机械装置。工业机械手是近几十年发展起来的一种高科技自动生产设备 。 本课题设计一种在七工位凸轮轴加工机床上应用的机械手 ,用于实现工件的输送。明确机械手的功能、技术参数、工作原理、主要结构及特点。要求结构简单、抓取重量大、开合行程长、运行可靠 ,从而提高生产效率。 关键字 ： 机器人；抓取装置；工业机械手；手爪 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 of n of of is of of by of of to of a in of is of to or to a is a in of an in to of of it of is 文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 目 录 1 绪论 . 错误 !未定义书签。 目背景 . 错误 !未定义书签。 究意义 . 错误 !未定义书签。 内研究的情况 . 错误 !未定义书签。 外研究情况 . 错误 !未定义书签。 课题研究的主要内容 . 错误 !未定义书签。 轮轴机床的工作原理 . 错误 !未定义书签。 械手总体结构的设计 . 3 2 机械手的总体设计 . 错误 !未定义书签。 械手的设计原则 . 错误 !未定义书签。 械手的座标型式与自由度 . 错误 !未定义书签。 定大体参数 . 错误 !未定义书签。 械手的手部结构方案设计 . 6 械手的手腕结构方案设计 . 错误 !未定义书签。 械手的手臂结构方案设计 . 错误 !未定义书签。 械手的控制方案设计 . 7 械手的主要技术参数 . 7 3 手部结构设计 . 9 持式手部结构 . 9 指的形状和分类 . 9 计时考虑的几个问题 . 9 部夹紧液压缸的设计 . 10 4 手腕结构设计 . 14 腕的自由度 . 14 腕的驱动力矩的计算 . 14 腕转动时所需 的驱动力矩 . 14 转液压缸的驱动力矩计算 . 16 腕回转缸的尺寸及其校核 . 17 5 手臂液压缸的尺寸设计与校核 . 19 臂伸缩液压缸的尺寸设计与校核 . 19 臂伸缩液压缸的尺寸设计 . 19 寸校核 . 19 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 向装置 . 19 衡装置 . 20 臂升降液压缸的尺寸设计与校核 . 20 寸设计 . 20 寸校核 . 20 臂回转液压缸的尺寸设计与校核 . 21 寸设计 . 21 寸校核 . 21 6 机械手的 制系统设计 . 23 编程序控制器的选择及工作过程 . 23 编程序控制器的选择 . 23 编程序控制器的工作过程 . 23 编程序控制器的使用步骤 . 24 械手可编程序控制器控制方案 . 24 制系统的工作原理及控制要求 . 25 结 论 . 26 致 谢 . 27 参考文献 . 28 毕业设计（论文）知识产权声明 . 29 毕业设计（论文）独创性声明 . 30 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 1 绪论 目背景 在现代企业生产过程中，生产线零件的输送是非常重要的工作之一，随着生产自动化的发展，目前，这一工作已由机械手的自动搬运逐渐替代传统的人工完成。 机械手的出现在减轻工人劳动强度和难度、提高工作效率和质量、降低生产成本上做出了突出贡献 ,机械手的发展在企业的发展和创收上起到了举足轻重的作用。 本课题设计一种在七工位凸轮轴加工机床上应用的机械手 ,用于实现工件的输送。明确机械手的功能 、技术参数、工作原理、主要结构及特点。要求结构简单、抓取重量大、开合行程长、运行可靠 ,从而提高生产效率。 究意义 机械手是模仿着人手的部分动作，按给定程序、轨迹和要求实现自动抓取、搬运或操作的自动机械装置。工业机械手是近几十年发展起来的一种高科技自动生产设备 1。他的特点是可以通过编程来完成各种预期的作业，在构造和性能上兼有人和机器各自的优点，尤其是在高温、高压、粉尘、噪音以及带有放射性和污染的场合，应用的更为广泛 2。因此，进行 凸轮轴机床的工件输送 机械手的研究设计具有重要意义。 我感觉设计所需 要的知识仅课堂所学的是完全不够的，但正是这样，才更能锻炼自己，才更富有挑战，我想在这次的设计中我一定会尽全力做好的！ 我国的工业机械手的研究研发开发始于 20世纪 70年代左右。 1972年我国的第一台工业机械手开发制造于上海，随着全国各省都开始研制和研发应用机械手。如今我国正从一个“制造型大国”向“制造型强国”迈进，中国的制造业正在面临着与国际接轨、世界接轨、参与国际分工的巨大工作和挑战当中，这将会给机械手产业发展注入新的动力和活力 3。随着机械手发展的深度和广度以及机器人智能水平的不断 提高，中国的机械手已在众多领域得到了广泛普遍的应用。已经从传统的工业制造领域向非制造领域延伸。如采矿机器人、建筑业机器人以及水电系统用于维护维修的机器人等。在国防军事、医疗卫生、食品加工、生活服务等领域机械手的应用也越来越多。在未来几年，我国将在传感买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 技术、激光技术、工程网络技术中机械手将会被广泛应用，因此这些技术会使机械手的应用更为高效、高质，运行成本将更低 4。据一系列现象证据表明，今后机械手将在医疗、保健、生物技术和产业、教育、救灾、海洋开发、机器维修、交通运输和农业生产等各领域得到广泛应用。 现代工业机械手起源于 20世纪 50年代初，是基于示教再现和主从控制方式、能适 应 产品种类变更，具有多自由度动作功能的柔性自动化 产品 5。机械手首先是从美国开始研制的 ， 1958年美国联合控制公司研制出第一台机械手。 在此基础上美国通过不断改进完善，研制出一系列新的机械手，美国的研制十分注意提高机械手的可靠性，改进其结构，降低其成本。德国从 1970年开始在制造行业中应用机械手，主要用于起重运输、焊接和设备的上下料等作业。日本是工业机械手发展最快、应用最多的国家。自 1969年从美国引进二种典型的 机械手后，便开始大力进行机械手的研究。 据报道， 1979年从事机械手的研究工作的大专院校、研究单位多达 50多个 ； 1976年大学和国家研究部门用在机械手的研究费用 42%； 1979年日本机械手的产值达 443亿日元，产量为 14535台。使用机械手最多的 行业 是汽车工业，其次是电机、电器 和电子行业 。 到目前在日本工作的工业机械手已有 100万台左右。 第二代机械手设有微型电子计算机控制系统，具有视觉、触觉能力，甚至听、想的能力。研究安装各种传感器，把感觉到的信息反馈，使机械手具有感觉机能。目前国外已经出现了触觉和视觉机械手。 第三代机械手（机械人）则能独立地完成工作过程中的任务。它与电子计算机和电视设备保持联系。并逐步发展成为柔性制造系统 柔性制造单元 (重要一环。随着工业机器手（机械人）研究制造和应用的扩大，国际性学术交流活动十分活跃，欧美各国和其他国家学术交流活动开展很多 6。 课题研究的主要内容 轮轴机床的工作原理 如图 示零件为凸轮轴。凸轮轴是发动机中的重要零件之一，其通常是由具有多段高次曲线型面的非圆轮廓面组成，其升程、转角与砂轮半径之间存在非线性关系，且大部分凸轮轴属细长轴类零件。而凸轮轴加工精度和质量直接影响到发动机的质量、废气排放、使用寿命、节能和效率。图 某型号发动机的凸轮轴示意图，其法兰面上的孔系的加工是买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 在一台卧式单面七工位的机床上完成的 ,该机床用一个多轴头在 5 个加工工位上完成了 5 道加工工序。在加工工位之前有一个零件装卸工位 ,为了在装卸工位卸下工件 ,必须解决工件的返回问题。为此 ,我们设计了机械手在五个加工工位之后的等待工位抓取工件 ,并实现工件的返回。如图 工位 是装卸工位 ,工位是机械手抓取工位 ,凸轮轴从 工位通过步伐式棘爪输送机构依次自动输送至 工位 ,而机械手用来实现工件由工位返回至工位。 图 轮轴 图 轮轴示意图 图 加工工位布局图 械手总体结构的设计 如图 示， 机械手装置安装在机床的侧面，机械手大臂的回转运动，靠液压缸 2 通过齿轮、齿条机构来实现。机械手小臂的升降，由油缸 1 驱动。手爪 4 的开合动作由液压缸 3 驱动的连杆、滑块机构来实现。为了确保机械手买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 大臂回转输送时，随行夹具 在此时是平面平行移动，采用了平行四边形机构。机械手的动作顺序是：机械手在等待工位 (抓取工件工位 )等候 机械手小臂下降 手爪收拢抓取随行夹具 小臂上升 大臂回转至装卸料工位 小臂下降 手爪放松 小臂上升 大臂回转至等待工位等候。机械手的动作全部采用液压驱动，电气控制。 图 械手结构图 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 2 机械手的总体设计 对液动机械手的基本要求是能快速、准确地拾 就要求它们具有高精度、快速反应、一定的承载能力、足够的工作空间和灵活的自由度及在任意位置都能自动定位等特性。设计 液动机械手的原则是 :充分分析作业对象 (工件 )的作业技术要求，拟定最合理的作业工序和工艺，并满足系统功能要求和环境条件；明确工件的结构形状和材料特性，定位精度要求，抓取、搬运时的受力特性、尺寸和质量参数等，从而进一步确定对机械手结构及运行控制的要求；尽量选用定型的标准组件，简化设计制造过程，兼顾通用性和专用性，并能实现柔性转换和编程控制。本次设计的机械手是通用液动上下料机械手（如图 是一种适合于成批或中、小批生产的、可以改变动作程序的自动搬运或操作设备，动作强度大和操作单调频繁的生产场合。它也可用 于操作环境恶劣的场合。 图 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 按机械手手臂的不同运动形式及其组合情况，其座标型式可分为直角座标式、圆柱座标式、球座标式和关节式。由于本机械手在上下料时手臂具有升降、收缩及回转运动，因此，采用圆柱座标型式。相应的机械手具有三个自由度，为了弥补升降运动行程较小的缺点，增加手臂摆动机构，从而增加一个手臂上下摆动的自由度（如图 定大体参数 a. 抓重： 15 千克 b. 自由度数： 4 个 c. 小臂升降范围： 0 200cm d. 大臂回 转范围： 0 90 e. 手爪夹持范围： 0 100 本设计机械手夹持工件为凸轮轴，为了使机械手的通用性更强，把机械手的手部结构设计成可更换结构，当工件是棒料时，使用夹持式手部；当工件是板料时，使用气流负压式吸盘。 根据工件的结构特点 ,机械手手指采用平移型双买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 手双指式手指来夹持工件的两端 ,其手指通过连接架与手指开合油缸端部相连接 ,如图 示。 图 械手结构图 考虑到机械手的通用性，同时由于被抓取工件 是水平放置，因此手腕必须设有回转运动才可满足工作的要求。因此，手腕设计成回转结构，实现手腕回转运动的机构为回转液压缸。 按照抓取工件的要求，本机械手的手臂有三个自由度，即手臂的伸缩、左右回转和降 (或俯仰 )运动。手臂的回转和升降运动是通过立柱来实现的，立柱的横向移动即为手臂的横移。手臂的各种运动由液压缸来实现。 考虑到机械手的通用性，同时使用点位控制，因此我们采用可编程序控制器 (机械手进行控制。当机械手的动作流程改变时，只需改变 实现，非常方便快捷。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 a. 机械手的最大抓重是其规格的主参数，由于是采用液动方式驱动，因此考虑抓取的物体不应该太重，查阅相关机械手的设计参数，结合工业生产的实际情况，本设计设计抓取的工件质量为 15公斤。 b. 基本参数运动速度是机械手主要的基本参数。如图 作范围对机械手速度提出了要求，设计速度过低限制了它的使用范围。而影响机械手动作快慢的主要因素是手臂伸缩及回转的速度。该机械手最大移动速度设计为 最大回转速度设计为 s/90 ，平均移动速度为 平均回转速度为 s/60 。机械手动作时有启动、停止过程的加、减速度存在，用速度一行程曲线来说明速度特性较为全面，因为平均速度与行程有关，故用平均速度表示速度的快慢更为符合速度特性。除了运动速度以外，手臂设计的基本参数还有伸缩行程和工作半径。大部分机械手设计成相 当于人工坐着或站着且略有走动操作的空间。过大的伸缩行程和工作半径，必然带来偏重力矩增大而刚性降低。在这种情况下宜采用自动传送装置为好。根据统计和比较，该机械手手臂的伸缩行程定为 600大工作半径约为 手臂升降行程定为 200 图 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 3 手部结构设计 夹持式手部结构由手指 (或手爪 )和传力机构所组成。其传力结构形式比较多，如滑槽杠杆式、斜楔杠杆式、齿轮齿条式、弹簧杠杆式等。 夹持式是最常见的一种，其中常用的有两指式、多指式和双手双指式。按手指夹持工件的部位又可分为内卡式 (或内涨式 )和外夹式两种；按模仿人手手指的动作，手指可分为一支点回转型、二支点回转型和移动型 (或称直进型 )，其中以二支点回转型为基本型式。当二支点回转型手指的两个回转支点的距离缩小到无穷小时，就变成了一支点回转型手指。同理，当二支点回转型手指的手指长度变成无穷长时，就成为移动型。回转型手指开闭角较小，结构简单，制造容易，应用广泛。移动型应用较少，其结构比较复杂庞大，当移动型手指夹持直径变化的零 件时不影响其轴心的位置，能适应不同直径的工件。 a. 具有足够的握力 (即夹紧力 ) 在确定手指的握力时，除考虑工件重量外，还应考虑在传送或操作过程中所产生的惯性力和振动，以保证工件不致产生松动或脱落。 b. 手指间应具有一定的开闭角 两手指张开与闭合的两个极限位置所夹的角度称为手指的开闭角。手指的开闭角应保证工件能顺利进入或脱开，若夹持不同直径的工件，应按最大直径的工件考虑。对于移动型手指只有开闭幅度的要求。 c. 保证工件准确定位 为使手指和被夹持工件保持准确的相对位置，必须 根据被抓取工件的形状，选择相应的手指形状。例如圆柱形工件采用带 “ V” 形面的手指，以便自动定心。 d. 具有足够的强度和刚度 手指除受到被夹持工件的反作用力外，还受到机械手在运动过程中所产生的惯性力和振动的影响，要求有足够的强度和刚度以防折断或弯曲变形，当应买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 尽量使结构简单紧凑，自重轻，并使手部的中心在手腕的回转轴线上，以使手腕的扭转力矩最小为佳。 e. 考虑被抓取对象的要求 根据机械手的工作需要，通过比较，我们采用的机械手的手部结构是一支点， 两指回转型，由于工件多为圆柱形，故手指形状设计成 a. 手部驱动力计算 本课题液动机械手的手部结构如图 图 其工件重量 G=15公斤， 1202 ， 41 2 0 ,摩擦系数为 10.0f 。 (1) 根据手部结构的传动示意图，其驱动力为 : N (2) 根据手指夹持工件的方位，可得握力计算公式 : )( ()(25)42560( 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 所以 N )(245 N (3) 实际驱动力 : 21实际因为传力机构为齿轮齿条传动，故取 ，并取 K 。若被抓取工件的最大加速度取 时，则 : 412 所以 )(p 实际所以夹持工件时所需夹紧液压缸的驱动力为 b. 液压缸的直径 本液压缸属于单向作用液压缸。根据力平衡原理，单向作用液压缸活塞杆上的输出推力必须克服弹簧的反作用力和活塞杆工作时的总阻力，其公式为 : 4 21 (式中 : 1F - 活塞杆上的推力， N； 簧反作用力， N； 液压缸工作时的总阻力， N； P - 液压缸工作压力， 弹簧反作用按下式计算 : )( (1418 (式中 :簧刚度， N/m； l - 弹簧预压缩量， m； s - 活塞行程， m； 1d - 弹簧钢丝直径， m； 1D - 弹簧平均直径 ,m； n - 弹簧有效圈数 ； G - 弹簧材料剪切模量，一般取 。 在设计中，必须考虑负载率 的影响，则 : 421 (买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 由以上分析得单向作用液压缸 的直径 : (4 1 (代入有关数据，可得 fG 4333915)1030(8) )/( )1( )(N 所以 : 1(4 )( 查有关手册圆整，得 5 由 可得活塞杆直径 : ( 圆整后， 取活塞杆直径 8 校核，按公式 )4/( 21 有 : /14( 其中， ， 501 则 : 2 0/4 9 04( d 满足实际设计要求。 c. 缸筒壁厚的设计 缸筒直接承受压缩空气压力，必须有一定厚度。一般液压缸缸筒壁厚与内径之比小于或等于 1/10，其壁厚可按薄壁筒公式计算 : 2/ （ 式中 :6- 缸筒壁厚， D - 液压缸内径， 验压力，取 材料为 : =3入己知数据，则壁厚为 : 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 2/ )(032/(10665 65 取 ，则缸筒外径为 : )( 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 4 手腕结构设计 手腕是连接手部和手臂的部件，它的作用是调整或改变工件的方位，因而它具有独立的自由度，以使机械手适应复杂的动作要求。手腕自由度的选用与机械手的通用性、加工工艺要求、工件放置方位和定位精度等许多因素有关。由于本机械手抓取的工件是水平放置，同时考虑到通用性，因此给手腕设一绕 足工作的要求目前实现手腕回转运动的机构，应用最多的为回转油 (气 )缸，因此我们选用回转液压缸。它的结构紧凑，但回转角度小于 360 ，并且要求严格的密封。 手腕的回转、上下和左右摆动均为回转运动，驱动手腕回转时的驱动力矩必须克服手腕起动时所产生的惯性力矩，手腕的转动轴与支承孔处的摩擦阻力矩，动片与缸径、定片、端盖等处密封装置的摩擦阻力矩以及由于转动件的中心与转动轴线不重合所产生的偏 重力矩。图 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 图 手腕转动时所需的驱动力矩可按下式计算 : 封摩偏惯驱 （ 式中 : 驱驱动手腕转动的驱动力矩 ( )； 惯惯性力矩 ( )； 偏参与转动的零部件的重量 (包括工件、手部、手腕回转缸的动片 )对转动轴线所产生的偏重力矩 ( )； 封手腕回转缸的动片与定片、缸径、端盖等处密封装置的摩擦阻力矩 ( )。 下面以图 4析各阻力矩的计算 : a. 手腕加速运动时所产生的惯性力矩惯腕转动时的角速度为 ，起动过程所用的时间为 t ，则 : ).(1 ）（惯(式中 :J - 参与手腕转动的部件对转动轴线的转动惯量 ).( 2 1J - 工件对手腕转动轴线的转动惯量 ).( 2 若工件中心与转动轴 线不重合，其转动惯量 1J 为 : 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 c 11 21e (式中 : 件对过重心轴线的转动惯量 ).( 2 1G - 工件的重量 (N)； 1e - 工件的重心到转动轴线的偏心距 ( - 手腕转动时的角速度 (弧度 /s)； t - 起动过程所需的时间 (s)； - 起动过程所转过的角度 (弧度 )。 b. 手腕转动件和工 件的偏重对转动轴线所产生的偏重力矩偏M偏M 11+ 33( ) (式中 : 3腕转动件的重量 (N)； 3腕转动件的重心到转动轴线的偏心距 ( 当工件的重心与手腕转动轴线重合时，则 11 。 c. 手腕转动轴在轴颈处的摩擦阻力矩封M封M )(2 12 A ( ) (式中 : 1d ， 2d - 转动轴的轴颈直径 ( f - 摩擦系数，对于滚动轴承 01.0f ，对于滑动轴承 1.0f ; 处的支承反力 (N)，可按手腕转动轴的受力分析求解。 根据 0 ）（ ,得 : 33 22 l 32211 同理，根据 (F) 0 ,得 : l )()()( 332211 式中 : 2G - 重量 (N)； 321 , 图 4 d. 转缸的动片与缸径、定片、端盖等处密封装置的摩擦阻力矩 M，与选用的 密封 装置的类型有关，应根据具体情况加以分析。 在机械手的手腕回转运动中所采用的回转缸是单叶片回转液压缸，它的原理如图 片 1与缸体 2固连，动片 3与回转轴 5固连。动片封圈 4把气腔分隔成两个 。 当压缩气体从孔 动输出轴作逆时 4回 转，则低压腔的买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 气从 之，输出轴作顺时针方向回转。单叶液压缸的压力 )( 2 22 p 或 2)( 22 腕回转缸的尺寸及其校核 a. 尺寸设计 液压缸长度设计为 00 ,液压缸内径为 1D =96径 8 ,轴径 2D =26径 3 ,液压缸运行角速度 = s/90 ，加速时 间 t =强 ， 则力矩： 2 )(22 ).( 2 226 b. 尺寸校核 (1) 测定参与手腕转动的部件的质量 01 ,分析部件的质量分布情况，质量密度等效分布在一个半径 0 的圆盘上，那么转动惯量： 221 2 （ 工件的质量为 5质量分布于长 00 的棒料上，那么转动惯量： ).(c假如工件中心与转动轴线不重合，对于长 00 的棒料来说，最大偏心距 , 01 ，其转动惯量为 : ).(0 1 6 4 c买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 惯 )( 1).( (2) 手腕转动件和工件的偏重对转动轴线所产生的偏重力矩为偏M，考虑手腕转动件重心与转动轴线重合， 01 e ，夹 持工件一端时工件重心偏离转动轴线03 ,则： 偏M 11+ 33).( (3) 手腕转动轴在轴颈处的摩擦阻力矩为摩M，对于滚动轴承 01.0f ，对于滑动轴承 f =1d ， 2d 为手腕转动轴的轴颈直径， 01 , 02 , 轴颈处的支承反力，粗略估计 00 , 50 。 摩M )(2 12 A ) ).(05.0 （ 4） 回转缸的动片与缸径、定片、端盖等处密封装置的摩擦阻力矩 M，与选用的 密封 装 置的类型有关，应根据具体情况加以分析。在此处估计封 封M 3摩M ).(15.0 封摩偏惯驱 ).(29 所以，设计 尺寸符合使用要求。买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 5 手臂液压缸的尺寸设计与校核 手臂伸 缩液压缸采用烟台液动元件厂生产的标准液压缸，参看此公司生产的各种型号的结构特点，尺寸参数，结合本设计的实际要求，液压缸用 寸系列初选内径为 100/63。 a. 在校核尺寸时，只需校核液压缸内径 1D =63径 R=设计使用压强 ,则驱动力： 2 ()(6N b. 测定手腕质量为 50计加速度 )/(10 ，则惯性力： 1 ()(5001050N c. 考虑活塞等的摩擦力，设定摩擦系数 2.0k 。 （ )( 所以 总受力 10)(600100500N 0 ， 所以标准 缸的尺寸符合实际使用驱动力要求。 气压驱动的机械手臂在进行伸缩运动时，为了防止手臂绕轴线转动，以保证手指的正确方向，并使活塞杆不受较大的弯曲力矩作用，以增加手臂的刚性，在设计手臂结构时，应该采用导向装置。具体的安装形式应该根据本设计的具买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 体结构和抓取物体重量等因素来确定，同时在结构设计和布局上应该尽量减少运动部件的重量和减少对回转中心的惯量。 导向杆目前常采用的装置有单导向杆，双导向杆，四导向杆等，在本设计中才用单导向杆来增加手臂的刚性和导向性。 在本设计中，为了使手 臂的两端能够尽量接近重力矩平衡状态，减少手抓一侧重力矩对性能的影响，故在手臂伸缩液压缸一侧加装平衡装置，装置内加放砝码，砝码块的质量根据抓取物体的重量和液压缸的运行参数视具体情况加以调节， 务必 使两端尽量接近平衡。 液压缸运行长度设计为 l =118压缸内径为 1D =110径 R=55压缸运行速度 ，加速度时间 t =强 P=驱动力： 0 . 26 )(3799 N a. 测定手腕质量为 80重力： )(8001080N b. 设计加速度 )/(5 ，则惯性力： 1 )(400580N c. 考虑活塞等的摩擦力，设定一摩擦系数 1.0k 。 )( 所以总 受力 1)(124040400800N 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 0， 所以设计尺寸符合实际使用要求。 液压缸长度设计为 20 ,液压缸内径为 101 ,半径 R=105径 02 ， 半径 0 ,液压缸运行角速度 = s/90 ，加速度时间t 强 ,则力矩： 2 )(22 ).(2552)26 a. 测定参与手臂转动的部件的质量 201 ,分析部件的质量分布情况，质量密度等效分布在一个半径 00 的圆盘上，那么转动惯量： 221 2 （ ( b. 考虑轴承，油封之间的摩擦力，设定一摩擦系数 2.0k 。 惯摩 ）（ 总驱动力矩： 摩惯驱 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 ）（ ， 设计尺寸满足使用要求。买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 6 机械 手的 考虑到机械手的通用性，同时使用点位控制，因此我们采用可编程序控制器 (机械手进行控制 需改变 常方便快捷。 目前，国际上生产可编程序控制器的厂家很多，如日本三菱公司的 C,德国西门子公司的 C、日本 石 )公司的 虑到本机械手的输入输出点不多，工作流程较简单，同时考虑到制造成本，因此在本次设计中选择了 28 可编程序控制器是通过执行用户程序来完成各种不同控制任务的。为此采用了循环扫描的工作方式。具体的工作过程可分为四个阶段。 第一阶段是初始化处理。 可编程序控制器的输入端子不是直接与主机相连， 入输出状态暂存器也称为 I/0状态表 中存放输入状态信息的存储器叫输入状态暂存器 ;存放输出状态信息的存储器叫输出状态暂存器。开机时， ，然后进行自诊断。当确认其硬件工作正常后，进入下一阶段。 第二阶段是处理输入信号阶段。 在处理输入信号阶段， 获得的各个输入端子的状态信息送到 I/0状态表中存放。在同一扫描周期内，各个输入点的状态在 I/0状态表中一直保持不变，不会受到各个输入端子信号变化的影响，因此不能造