横梁自动上料机构结构设计
横梁自动上料机构结构设计[20191208102736]
摘 要
现代企业生产装备已经实现了自动化，但是针对一些微小制造加工企业还存在使用上个世纪70-80年代陈旧设备。设备的上料完全由人工来完成，工作强度大，生产效率低。本毕业课题是针对冲床的上料机构部分进行自动化设计，减少工人们的劳动强度，提高生产效率。
本课题的横梁自动上料机构结构设计是完成自动上料机构一个部分，即是在专用横梁的工装设备上，上料机构可以实现自动上料进行冲裁。毕业设计的主要任务是进行自动上料机构的结构设计。目标是设计完成零部件及总成的设计，要求结构合理，完成产品零部件的工程图。
关键字:机械手上料机链传动
目 录
第1章 绪 论 1
1.1课题的背景1
1.2 课题的目的意义 1
第2章 上料机械手的总体设计方案 3
2.1 设计思路 3
2.2 机械手的组成 3
2.3 驱动系统 4
2.3.1驱动系统种类 4
2.3.2驱动系统的选择 5
2.3.3气压驱动系统组成 5
2.4运动流程 5
2.5机械手的主要参数 6
第3章 气压驱动上料机构设计 7
3.1执行机构的计算与选型 7
3.1.1手部抓紧气缸计算 7
3.1.2手部抓紧气缸的选型 9
3.2空气压缩机的计算与选型 9
3.2.1空气压缩机的计算 9
3.2.2空气压缩机的选型 9
3.3储气罐的计算与选型 10
3.3.1储气罐的计算 10
3.3.2储气罐的选型 10
3.4气动三联件选取 11
3.5方向控制阀和单向节流阀选型 11
第4章 滚珠丝杠的设计计算与选用 12
4.1滚珠丝杠介绍 12
4.2滚珠丝杠副特性 13
4.3.滚珠丝杠及电机选型计算 14
4.3.1 确定滚珠丝杠副的导程 14
4.3.2 滚珠丝杠副的载荷及转速计算 14
4.3.3 滚珠丝杠副预期额定动载荷 14
4.4 估算滚珠丝杠的最大允许轴向变形量 15
4.5 估算滚珠丝杠副的螺纹底 15
4.6 导程精度的选择 16
4.7 确定滚珠丝杠副规格代号 16
4.8 电机选择 16
第5章 输送机构中链轮设计 19
第6章 总结 23
参考文献 24
致 谢 25
1.绪 论
1.1 课题的背景
从古至今，冲压加工法历史悠久。经考古人员研究显示，早在几千年以前春秋时代就已经出现了青铜模具的简单雏形。在二十世纪以前，经过不断地研究探讨，液压压力机的发展已经相当成熟，至此，二十一世纪意义上的机械冲压被广泛的应用于各行各业的生产。和一些其他机械加工法相比较，经过冲压的产品有质量稳定，使用方便，低能耗的特点。在当今人民生产生活中，冲压产品的利用率已经相当的高，根据不完全统计，机械冲压而成的工件在现代的汽车行业，军用生产行业所占的比例相当大。一句话概括就是人们的日常生活已经离不开冲压形成的产品。
最开始的时候冲压工件生产只是工厂里的一台压力机不需要任何帮助就能使得一些零部件成为摸型，到二十一世纪以前，机械冲压的工作经常运用外国科学家们发明的流水线技术，此机构的流水线是很多台机经过一定的方式连接而成，因为原始的手工生产方法不适用于现代企业对冲压构件的需求，所以新的冲压生产线由此诞生，伴随着这一变化的是经流水线作业，企业的生产能力以及生产效能稳步提升。在当代，随着科技能力日益提高，人们对各种产品的质量要求均是相当的高，因此现代的冲压加工已经融入了控制理论及技术，自动化冲压已经成为目前产品加工的主要发展方式。
这一技术的实施，不仅可以使得工人们的身体得到缓解，同时，企业生产效能的提升也为企业的生存和发展提供有利的条件，例如现如今的汽车零部件，由于加工困难使得一部分的汽车零部件厂商的生产能力停滞不前，甚至企业也面临着倒闭甚至被并购的危险，而此时若是运用了自动化加工生产，不仅可解决企业一部分的技术问题，也可缓解企业对经济的压力，提升生产效率，加强企业的竞争力。
1.2课题的目的意义
在现如今我国劳动力资源每况愈下，且冲压型大型企业对工人的个人能力要求也相当的高，企业更想通过提高产品生产的技术来降低工人工作量，进而降低工人的人工成本，在这种大环境下，原始的人工送料并加工生产线已经不适应于现代的生产线，相比较而言，自动化冲压快速加工生产线则具有生产效能高，精度强，单个工件生产成本低，节奏快等综合好处。例如现代的造船业，由于产品成品以及市场供求关系的影响，造船业的成本已经相当的低，因此企业要想提高营业额，在同行中生产能力突出，就必须在新的方向上加强科研的能力，而如果能够降低单个造船零部件的生产成本，那么在相同的时间内生产的零越多，相比较之下成本就会降低，而且降低了工人的劳动，使得工人更加积极的投入到企业的生产中。
此设计的目的在于设计出基于自动控制技术上的自动化冲压机构，进而能够使得横梁的加工效能以及自动化程度加大，对公司竞争力大幅提高，减少流水线里普通操作人员的数量，另外还可以减少这些流水线操作工人工资，为公司投入到其他方面的资金能够做够充裕。
此外，本课题还可让那些希望能够通过使企业流水线作业自动化从而增加企业的单位产量，不断降低企业成本，提高生产效率，即使本研究只是针对横梁打孔的流水线作业方案。希望经过这个设计的影响，广大的资本经济实力较其他企业而言相对薄弱的公司能够摸索出一条能够适用于自己公司实际情况，并最总能够提高企业竞争力的可行的道路。比如当今有许多企业规模本身就很小，再加上生产效率低下，这类型的企业就可以通过使得流水线作业自动化，来降低成本，还可设计出其他的过渡型的自动化机器，从而为自己企业日后解决一些自动化难题累积自己的经验。
目前深圳某些企业设计出的一种伺服送料系统，不仅适用于横梁的自动冲压，还可用于电子灯多种场合的冲压作业，这充分体现伴随着现代电子相关技术的大幅发展，自动冲压流水线的智能程度都进一步提升。这不仅可以使得该企业在同行中的竞争力有所增强，更可说明当今时代技术决定企业生产效率更可进一步刺激其他企业相继进行新产品的开发，从而整个社会形成良好的竞争风气，有利于提高全行业的科技竞争力，对社会生产大有益处。
2.上料机械手的总体设计方案
2.1设计思路。
本课题的设计思路是根据机械手所抓取的横梁的重量为10kg，来选取所用的气缸的型号，进而设计出滚珠丝杠副的型号以及丝杠的直径，进一步推导设计出联轴器以及电机的型号。
另外通过传递的横梁的重量以及体积与形状，来确定链轮与链轮的型号，提升机构的设计与传输机构相类似，另外在传输机构与提升机构中还应有挡料机构，防止横梁在传输时错位造成加工难等问题。通过冲床冲压的频率，设计控制系统来控制机器的工作。
2.2机械手的组成
目前使用的机械手类型有以下几种:
图2-1 高智能创新型机械手 图2-2 普通机械手
第一种高新只能机械手使用对一般公司而言成本过大，且机械手不能进行长距离的运动，而第二种精度过低，又不实用于高精度产品的生产，且体积太大，对机构中其他零件的布置又造成了困难，综合上述利弊，我选取了气动式夹紧机械手。
机械手主要由执行装置、驱动控制系统以及位置检测装置等组成[11]。
现将各部分结构介绍如下：
(1) 执行机构
执行机构有手部、腕部、手臂、立柱等部件。
A手部：横梁与机械手接触的部件。本设计的工件是横梁料，选用夹持式机构，它由传力机构和手指组成。通过手指发出夹紧力来完成夹放物件，其由气缸完成。
B手指动力装置：其作用是带动手指去抓取物件，并按预定要求将其搬到设定位置。本系统采用伸缩气缸，通过机械结构将气缸的伸缩转化为手指的夹紧与松开动作。
C机座：它是最基础的部分，机械手的驱动体系和执行装置的各部分都被安设在机座上[12]。
(2) 驱动系统：它的功效是供给执行系统各部件所需的动力，目前国内广泛使用的驱动系统有液压驱动、气压驱动、电力驱动和机械驱动。本设计采用滚珠丝杠线性模组，螺母与基座刚性可调连接，电机的转动通过滚珠丝杠转化为基座的线性运动。如下图2-3所示是典型的电机示意图:
图2-3电机
(3) 控制系统：对驱动系统进行控制，使执行系统在指定的要求下作业，当发生故障时，会发出报警信号。本设计对控制系统设计不做要求。
(4) 检测系统：经过检测设备和传感装置来检测执行机构的运转情形，并反馈到控制系统，继而与设定参数进行比较，以保证完成符合要求的活动[13]。本设计对检测系统设计也不做要求。
2.3驱动系统
2.3.1驱动系统种类
工业机器人的驱动系统可分为以下三种：
(1)气压驱动：气源压力较小，适宜抓举较轻的物件。
(2)液压驱动：布局紧凑，作业敏锐，传递动力平稳，但不宜在高温或低温的场所进行工作，且对密封的要求相对较高，对制造精度的要求也较高[14]。
(3)机械驱动：是将主机发出的动力通过凸轮、齿轮、间歇等机构传送给装置机械手的一种驱动方法。另外还有一种控制方便，价格低廉的，环境影响较小的电力驱动方式。
2.3.2驱动系统的选择
气动机械手驱动该装置执行机构活动，靠的是压缩空气所得到的压力。气动驱动有如下优点:(1)动作迅速，反应灵敏；(2)阻力损失和泄漏较小；(3)成本低廉；(4)对外部场景的适应性较好。适于在高速、高温、轻载和粉尘大的场所作业。
随着单片机控制技术、计算机技术、传感技术和现代控制技术的逐渐成熟，气动技术日趋关键[9]。因此，本课题研究的横梁自动上料机械手选用气动夹紧方式。考虑到线性模组技术已经发展相当成熟，横梁自动上料机械手的线性位移采用滚珠丝杠，节约设计时间，降低成本。
2.3.3气压驱动系统组成
气压驱动系统大体由以下几部分组成。
(1) 气源 气源由压缩站提供。气源部分主要有空气压缩机，调压器，过滤器等。
(2) 气动三联件 由过滤器，减压阀，油雾器三大件组成。能够是分开式，也能够是三联组装式的，大多情况下使用三联组装式装置。
(3) 气动执行机构 多数情况下使用气缸。直线气缸分单动式和双动式两类。气缸的结构形式和其与机械手机构的连接方式，由设计机械手时的结构要求而定。本设计要求上下料机械手进行张开与夹紧，以实现对工件的抓去与放下，因此选用直线气缸双动式。
2.4运动流程
通过分析机械手要完成的动作,得到其运动流程: 启动-滚珠丝杠传动-机械手到达工件上方指定位置-工件被顶起-气缸伸长-抓紧工件-滚珠丝杠传动-机械手将工件送到指定位置-气缸伸长-松开工件。
如图2-4即为执行机构的手部:
图2-4 执行机构手部夹持器
为了增加机械手抓取时的力矩，必须在两侧各加一块防滑垫，用铆钉与外壳相连接。再将手部夹持器通过铆钉等连接方式将其安装在整个机械手机构中，由上述计算选取以及实际情况的影响，如下图2-5所示:
1.防滑垫2.铆钉3.机械手4.圆柱销5.连杆6.螺钉7.气缸
图2-5 机械手示意图
为了增加机械手抓取时的力矩，必须在两侧各加一块防滑垫，用铆钉与外壳相连接。
2.5机械手的主要参数
设计技术参数:
(1) 抓重:10Kg
(2) 自由度数:1个自由度
(3) 坐标型式:直角坐标
(4) 气缸伸缩行程:100mm。
(5) 冲床动作颇率:12次/分
(6) 手指夹持范围:
(7) 驱动方式:气压传动
3.气压驱动上料机构设计
3.1执行机构的计算与选型
根据执行机构的输出力，确定气缸的结构尺寸、确定气压系统所需的压缩空气量，以选择空气压缩机的规格。确定控制阀的通流量和压力以及辅助装置的某些参数等。
3.1.1手部抓紧气缸计算
1.手部抓紧气缸计算
图3-1手部结构图
手部结构如图3-1所示，取手部几何尺寸分别为： ， ， = ， ，手部移动最大加速度 ，工作压力 ， ，机械效率 。工件质量 。其中D为气缸直径，d为活塞杆直径。
（1）抓取力计算
抓取力 （3-1）
手部输入-输出力的比率 （3-2）
查表选取安全系数
动载系数 （3-3）
代入数据得
其中 为该机械手在搬运工件进程中的加速度为 ， ， 为重力加速度；
方位系数 （3-4）
代入数据计算得 。
（2）汽缸直径计算
将式（3-2），式（3-5）带入气缸输出力计算式
（3-5）
得 （3-6）
代入数据计算得汽缸直径
，
参照机械设计手册，圆整后取汽缸直径D=30mm，活塞杆直径d=15mm。
（3）活塞杆强度校核
活塞杆材料选择45号钢，其许用应力 =120MPa。
摘 要
现代企业生产装备已经实现了自动化，但是针对一些微小制造加工企业还存在使用上个世纪70-80年代陈旧设备。设备的上料完全由人工来完成，工作强度大，生产效率低。本毕业课题是针对冲床的上料机构部分进行自动化设计，减少工人们的劳动强度，提高生产效率。
本课题的横梁自动上料机构结构设计是完成自动上料机构一个部分，即是在专用横梁的工装设备上，上料机构可以实现自动上料进行冲裁。毕业设计的主要任务是进行自动上料机构的结构设计。目标是设计完成零部件及总成的设计，要求结构合理，完成产品零部件的工程图。
关键字:机械手上料机链传动
目 录
第1章 绪 论 1
1.1课题的背景1
1.2 课题的目的意义 1
第2章 上料机械手的总体设计方案 3
2.1 设计思路 3
2.2 机械手的组成 3
2.3 驱动系统 4
2.3.1驱动系统种类 4
2.3.2驱动系统的选择 5
2.3.3气压驱动系统组成 5
2.4运动流程 5
2.5机械手的主要参数 6
第3章 气压驱动上料机构设计 7
3.1执行机构的计算与选型 7
3.1.1手部抓紧气缸计算 7
3.1.2手部抓紧气缸的选型 9
3.2空气压缩机的计算与选型 9
3.2.1空气压缩机的计算 9
3.2.2空气压缩机的选型 9
3.3储气罐的计算与选型 10
3.3.1储气罐的计算 10
3.3.2储气罐的选型 10
3.4气动三联件选取 11
3.5方向控制阀和单向节流阀选型 11
第4章 滚珠丝杠的设计计算与选用 12
4.1滚珠丝杠介绍 12
4.2滚珠丝杠副特性 13
4.3.滚珠丝杠及电机选型计算 14
4.3.1 确定滚珠丝杠副的导程 14
4.3.2 滚珠丝杠副的载荷及转速计算 14
4.3.3 滚珠丝杠副预期额定动载荷 14
4.4 估算滚珠丝杠的最大允许轴向变形量 15
4.5 估算滚珠丝杠副的螺纹底 15
4.6 导程精度的选择 16
4.7 确定滚珠丝杠副规格代号 16
4.8 电机选择 16
第5章 输送机构中链轮设计 19
第6章 总结 23
参考文献 24
致 谢 25
1.绪 论
1.1 课题的背景
从古至今，冲压加工法历史悠久。经考古人员研究显示，早在几千年以前春秋时代就已经出现了青铜模具的简单雏形。在二十世纪以前，经过不断地研究探讨，液压压力机的发展已经相当成熟，至此，二十一世纪意义上的机械冲压被广泛的应用于各行各业的生产。和一些其他机械加工法相比较，经过冲压的产品有质量稳定，使用方便，低能耗的特点。在当今人民生产生活中，冲压产品的利用率已经相当的高，根据不完全统计，机械冲压而成的工件在现代的汽车行业，军用生产行业所占的比例相当大。一句话概括就是人们的日常生活已经离不开冲压形成的产品。
最开始的时候冲压工件生产只是工厂里的一台压力机不需要任何帮助就能使得一些零部件成为摸型，到二十一世纪以前，机械冲压的工作经常运用外国科学家们发明的流水线技术，此机构的流水线是很多台机经过一定的方式连接而成，因为原始的手工生产方法不适用于现代企业对冲压构件的需求，所以新的冲压生产线由此诞生，伴随着这一变化的是经流水线作业，企业的生产能力以及生产效能稳步提升。在当代，随着科技能力日益提高，人们对各种产品的质量要求均是相当的高，因此现代的冲压加工已经融入了控制理论及技术，自动化冲压已经成为目前产品加工的主要发展方式。
这一技术的实施，不仅可以使得工人们的身体得到缓解，同时，企业生产效能的提升也为企业的生存和发展提供有利的条件，例如现如今的汽车零部件，由于加工困难使得一部分的汽车零部件厂商的生产能力停滞不前，甚至企业也面临着倒闭甚至被并购的危险，而此时若是运用了自动化加工生产，不仅可解决企业一部分的技术问题，也可缓解企业对经济的压力，提升生产效率，加强企业的竞争力。
1.2课题的目的意义
在现如今我国劳动力资源每况愈下，且冲压型大型企业对工人的个人能力要求也相当的高，企业更想通过提高产品生产的技术来降低工人工作量，进而降低工人的人工成本，在这种大环境下，原始的人工送料并加工生产线已经不适应于现代的生产线，相比较而言，自动化冲压快速加工生产线则具有生产效能高，精度强，单个工件生产成本低，节奏快等综合好处。例如现代的造船业，由于产品成品以及市场供求关系的影响，造船业的成本已经相当的低，因此企业要想提高营业额，在同行中生产能力突出，就必须在新的方向上加强科研的能力，而如果能够降低单个造船零部件的生产成本，那么在相同的时间内生产的零越多，相比较之下成本就会降低，而且降低了工人的劳动，使得工人更加积极的投入到企业的生产中。
此设计的目的在于设计出基于自动控制技术上的自动化冲压机构，进而能够使得横梁的加工效能以及自动化程度加大，对公司竞争力大幅提高，减少流水线里普通操作人员的数量，另外还可以减少这些流水线操作工人工资，为公司投入到其他方面的资金能够做够充裕。
此外，本课题还可让那些希望能够通过使企业流水线作业自动化从而增加企业的单位产量，不断降低企业成本，提高生产效率，即使本研究只是针对横梁打孔的流水线作业方案。希望经过这个设计的影响，广大的资本经济实力较其他企业而言相对薄弱的公司能够摸索出一条能够适用于自己公司实际情况，并最总能够提高企业竞争力的可行的道路。比如当今有许多企业规模本身就很小，再加上生产效率低下，这类型的企业就可以通过使得流水线作业自动化，来降低成本，还可设计出其他的过渡型的自动化机器，从而为自己企业日后解决一些自动化难题累积自己的经验。
目前深圳某些企业设计出的一种伺服送料系统，不仅适用于横梁的自动冲压，还可用于电子灯多种场合的冲压作业，这充分体现伴随着现代电子相关技术的大幅发展，自动冲压流水线的智能程度都进一步提升。这不仅可以使得该企业在同行中的竞争力有所增强，更可说明当今时代技术决定企业生产效率更可进一步刺激其他企业相继进行新产品的开发，从而整个社会形成良好的竞争风气，有利于提高全行业的科技竞争力，对社会生产大有益处。
2.上料机械手的总体设计方案
2.1设计思路。
本课题的设计思路是根据机械手所抓取的横梁的重量为10kg，来选取所用的气缸的型号，进而设计出滚珠丝杠副的型号以及丝杠的直径，进一步推导设计出联轴器以及电机的型号。
另外通过传递的横梁的重量以及体积与形状，来确定链轮与链轮的型号，提升机构的设计与传输机构相类似，另外在传输机构与提升机构中还应有挡料机构，防止横梁在传输时错位造成加工难等问题。通过冲床冲压的频率，设计控制系统来控制机器的工作。
2.2机械手的组成
目前使用的机械手类型有以下几种:
图2-1 高智能创新型机械手 图2-2 普通机械手
第一种高新只能机械手使用对一般公司而言成本过大，且机械手不能进行长距离的运动，而第二种精度过低，又不实用于高精度产品的生产，且体积太大，对机构中其他零件的布置又造成了困难，综合上述利弊，我选取了气动式夹紧机械手。
机械手主要由执行装置、驱动控制系统以及位置检测装置等组成[11]。
现将各部分结构介绍如下：
(1) 执行机构
执行机构有手部、腕部、手臂、立柱等部件。
A手部：横梁与机械手接触的部件。本设计的工件是横梁料，选用夹持式机构，它由传力机构和手指组成。通过手指发出夹紧力来完成夹放物件，其由气缸完成。
B手指动力装置：其作用是带动手指去抓取物件，并按预定要求将其搬到设定位置。本系统采用伸缩气缸，通过机械结构将气缸的伸缩转化为手指的夹紧与松开动作。
C机座：它是最基础的部分，机械手的驱动体系和执行装置的各部分都被安设在机座上[12]。
(2) 驱动系统：它的功效是供给执行系统各部件所需的动力，目前国内广泛使用的驱动系统有液压驱动、气压驱动、电力驱动和机械驱动。本设计采用滚珠丝杠线性模组，螺母与基座刚性可调连接，电机的转动通过滚珠丝杠转化为基座的线性运动。如下图2-3所示是典型的电机示意图:
图2-3电机
(3) 控制系统：对驱动系统进行控制，使执行系统在指定的要求下作业，当发生故障时，会发出报警信号。本设计对控制系统设计不做要求。
(4) 检测系统：经过检测设备和传感装置来检测执行机构的运转情形，并反馈到控制系统，继而与设定参数进行比较，以保证完成符合要求的活动[13]。本设计对检测系统设计也不做要求。
2.3驱动系统
2.3.1驱动系统种类
工业机器人的驱动系统可分为以下三种：
(1)气压驱动：气源压力较小，适宜抓举较轻的物件。
(2)液压驱动：布局紧凑，作业敏锐，传递动力平稳，但不宜在高温或低温的场所进行工作，且对密封的要求相对较高，对制造精度的要求也较高[14]。
(3)机械驱动：是将主机发出的动力通过凸轮、齿轮、间歇等机构传送给装置机械手的一种驱动方法。另外还有一种控制方便，价格低廉的，环境影响较小的电力驱动方式。
2.3.2驱动系统的选择
气动机械手驱动该装置执行机构活动，靠的是压缩空气所得到的压力。气动驱动有如下优点:(1)动作迅速，反应灵敏；(2)阻力损失和泄漏较小；(3)成本低廉；(4)对外部场景的适应性较好。适于在高速、高温、轻载和粉尘大的场所作业。
随着单片机控制技术、计算机技术、传感技术和现代控制技术的逐渐成熟，气动技术日趋关键[9]。因此，本课题研究的横梁自动上料机械手选用气动夹紧方式。考虑到线性模组技术已经发展相当成熟，横梁自动上料机械手的线性位移采用滚珠丝杠，节约设计时间，降低成本。
2.3.3气压驱动系统组成
气压驱动系统大体由以下几部分组成。
(1) 气源 气源由压缩站提供。气源部分主要有空气压缩机，调压器，过滤器等。
(2) 气动三联件 由过滤器，减压阀，油雾器三大件组成。能够是分开式，也能够是三联组装式的，大多情况下使用三联组装式装置。
(3) 气动执行机构 多数情况下使用气缸。直线气缸分单动式和双动式两类。气缸的结构形式和其与机械手机构的连接方式，由设计机械手时的结构要求而定。本设计要求上下料机械手进行张开与夹紧，以实现对工件的抓去与放下，因此选用直线气缸双动式。
2.4运动流程
通过分析机械手要完成的动作,得到其运动流程: 启动-滚珠丝杠传动-机械手到达工件上方指定位置-工件被顶起-气缸伸长-抓紧工件-滚珠丝杠传动-机械手将工件送到指定位置-气缸伸长-松开工件。
如图2-4即为执行机构的手部:
图2-4 执行机构手部夹持器
为了增加机械手抓取时的力矩，必须在两侧各加一块防滑垫，用铆钉与外壳相连接。再将手部夹持器通过铆钉等连接方式将其安装在整个机械手机构中，由上述计算选取以及实际情况的影响，如下图2-5所示:
1.防滑垫2.铆钉3.机械手4.圆柱销5.连杆6.螺钉7.气缸
图2-5 机械手示意图
为了增加机械手抓取时的力矩，必须在两侧各加一块防滑垫，用铆钉与外壳相连接。
2.5机械手的主要参数
设计技术参数:
(1) 抓重:10Kg
(2) 自由度数:1个自由度
(3) 坐标型式:直角坐标
(4) 气缸伸缩行程:100mm。
(5) 冲床动作颇率:12次/分
(6) 手指夹持范围:
(7) 驱动方式:气压传动
3.气压驱动上料机构设计
3.1执行机构的计算与选型
根据执行机构的输出力，确定气缸的结构尺寸、确定气压系统所需的压缩空气量，以选择空气压缩机的规格。确定控制阀的通流量和压力以及辅助装置的某些参数等。
3.1.1手部抓紧气缸计算
1.手部抓紧气缸计算
图3-1手部结构图
手部结构如图3-1所示，取手部几何尺寸分别为： ， ， = ， ，手部移动最大加速度 ，工作压力 ， ，机械效率 。工件质量 。其中D为气缸直径，d为活塞杆直径。
（1）抓取力计算
抓取力 （3-1）
手部输入-输出力的比率 （3-2）
查表选取安全系数
动载系数 （3-3）
代入数据得
其中 为该机械手在搬运工件进程中的加速度为 ， ， 为重力加速度；
方位系数 （3-4）
代入数据计算得 。
（2）汽缸直径计算
将式（3-2），式（3-5）带入气缸输出力计算式
（3-5）
得 （3-6）
代入数据计算得汽缸直径
，
参照机械设计手册，圆整后取汽缸直径D=30mm，活塞杆直径d=15mm。
（3）活塞杆强度校核
活塞杆材料选择45号钢，其许用应力 =120MPa。
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