自動換刀機械手的總功能設計【數控臥式鏜銑床的自動換刀機械手】

自動換刀機械手的總功能設計【數控臥式鏜銑床的自動換刀機械手】,數控臥式鏜銑床的自動換刀機械手,自動換刀機械手的總功能設計【數控臥式鏜銑床的自動換刀機械手】,自動,機械手,功能設計,數控,臥式,銑床 沈陽理工大學學士學位論文 摘 要 在本論文中，首先扼要的介紹了自動換刀裝置，以及將自動換刀裝置發(fā)展成機械手的原因和機械手在生產中的作用；在第二部分中，介紹了工業(yè)機械手的組成和分類以及機械手的緩沖器與定位元件，并對機械手的手機身作了簡單的介紹。在第三部分中我們分別就驅動系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、執(zhí)行系統(tǒng)論證了一些方案，并從中選出了一些合理的功能單元，最后進行最佳方案的組合。經詳細的技術評價與綜合方案評價后確定本論文中的方案一為最優(yōu)；由于整體設計的需要，我們選擇了液壓系統(tǒng)作為驅動系統(tǒng)。一方面，液壓傳動的速度快，反應靈敏，傳動平穩(wěn)；另一方面是其運行精確，可以達到較高的定位精度。第四部分進行了有關機械手的計算。第五部分介紹了我所設計的滑座伸縮和回轉機構。第六部分我們對工業(yè)機械手的工作順序進行了分析。第七部分我們敘述了未來機械手的發(fā)展趨勢。由此我們可以看到目前工業(yè)機械手的應用在逐漸的擴大，技術性能在不斷的提高。最后，我們記錄了心得體會。在設計中，我們參考了一些文摘并翻譯了一篇名為“Estimation of heat fluxes during high-speed drilling”的外文。 關鍵詞： 機械手;液壓傳動;刀具 ABSTRACT In this dissertation, the part one introduced concisely the set that can up or down cutter automatically and it gave the reason why we developed it into the manipulator and manipulator’s function in the production. In the second part, it introduced the integrant and assortment about the manipulator, then it told us what is the free degree and coordinate of the manipulator. In this section, we respectively demonstrated some plan carefully about drive-system, control system, actuator system, and then selected some reasonable plans of function unit from these. At last, we decided the best way. After evaluating the brief technology and general plans, we conducted that the plan A is the best. Because of the whole design’s request, we selected liquid-actuated system as actuator system. Because in one hand, the liquid-acetated is fast, reacts swift and drives steadily. On the other hand, for it has accurately movement and orientates precisely. The part three do some calculates about manipulator. The part four do some analysis on the manipulator’s operative order. The part five, we narrate the development tendency of the future manipulator. From the above, we can see that the application of the current industrial manipulator is expanded gradulately and the technologic capability is improved on and on. In addition,according to the information collected and the content of design, we made the animated on the basis of the cutter clear. Finally, we recorded our personal insight. We referred some literatures and translated an article named “Estimation of heat fluxes during high-speed drilling” from English into Chinese. Key words: manipulator, liquid-actuated system, and cutter 目 錄 摘 要 前 言 …………………………………………………………………………1 1 工業(yè)機械手的簡介 …………………………………………………………2 1.1 工業(yè)機械手的組成 ………………………………………………………………2 1.2 工業(yè)機械手的分類方法簡介 ……………………………………………………2 1.3 工業(yè)機械手的機身簡介 …………………………………………………………2 1.3.1 設計機身應注意的問題 ……………………………………………………3 1.3.2 機身的結構方案 ……………………………………………………………3 1.3.3 驅動力的計算 ………………………………………………………………5 1.3.4 機身的方案評價 ……………………………………………………………5 1.4 緩沖器與定位元件的設計 ………………………………………………………5 1.4.1 機械手的運動特征 …………………………………………………………6 1.4.2 開關型機械手的速度及位置控制 …………………………………………6 1.4.3 機械傳動型機械手速度及位置控制 ………………………………………8 1.4.4 驅動系統(tǒng)和電控系統(tǒng)的選擇 ………………………………………………8 2 自動換刀機械手的總功能設計 …………………………………………12 2.1 自動換刀機械手的黑箱描述 …………………………………………………12 2.2 機械手功能單元的分類 ………………………………………………………12 3 自動換刀機械手的方案確定 …………………………………………………13 3.1 總體的布置要求 ……………………………………………………………13 3.2 自動換刀機械手各個部分的最終方案的確定 ………………………………13 3.3 自動換刀機械手緩沖部分的原理 ……………………………………………17 4 液壓系統(tǒng)的設計與計算 ……………………………………………………18 4.1 結構上的總要求 ………………………………………………………………18 4.2 設計液壓動回路 ……………………………………………………………18 4.3 活塞桿的設計計算 ……………………………………………………………18 4.3.1 活塞桿的設計 ………………………………………………………………19 4.3.2 液壓鋼壁厚計算 …………………………………………………………21 4.3.3 液壓機械手伸縮速度的控制 ………………………………………………21 4.3.4 回轉力矩的計算 ……………………………………………………………22 4.3.5 耗油量的計算 ………………………………………………………………22 4.4 自動換刀機械手的液壓系統(tǒng) …………………………………………………23 5 伸縮回轉機構設計 …………………………………………………………………25 5.1 伸縮回轉結構圖 ………………………………………………………………25 5.2 伸縮回轉機構運動原理 ………………………………………………………27 6 自動換刀機械手的自動換刀過程 ……………………………………………28 6.1 自動換刀裝置簡圖及介紹 ……………………………………………………28 6.2 自動換刀過程實例 ……………………………………………………………29 7 機械手的發(fā)展趨勢 ……………………………………………………………………31 致謝 …………………………………………………………………………33 參考文獻 ……………………………………………………………………34 附 錄：外文翻譯 - iv - 沈陽理工大學學士學位論文 前 言 隨著我國工業(yè)生產的飛躍發(fā)展，自動化程度的迅速提高，實現工件的裝卸、轉向、輸送或操持焊槍、噴槍、扳手等工具進行加工、裝配等作業(yè)的自動化，已越來越引起人們的重視。生產中應用機械手可以提高生產的自動化水平和勞動生產率；可以減輕勞動強度、保證產品質量、實現安全生產；尤其在高溫、高壓、低溫、低壓、粉塵、易爆、有毒氣體和放射性等惡劣的環(huán)境中，它代替人進行正常的工作，意義更為重大。因此，在機械加工、沖壓、鑄、鍛、焊接、熱處理、電鍍、噴漆、裝配以及輕工業(yè)、交通運輸業(yè)等方面得到越來越廣泛的應用。 在現代工業(yè)生產自動化領域中，機械加工的快速上下刀、精確的加工都使數控機床以及數控加工中心的應用顯得十分重要。據詳實的資料統(tǒng)計，這些費用占全部加工費用的五分之一以上。而大規(guī)模的機械加工中，時間的節(jié)省越來越成為生產者和工程設計者（或者技術人員）的追求方向，這也是未來工業(yè)發(fā)展的趨勢。 在現代的工業(yè)生產中，需要普通車床的生產更為高效、精度高、適應性強、加工性能強，而且還可以減輕工人的勞動強度。這樣使之能夠適于單件、中小批量的生產；形狀比較復雜，精度要求高的零件加工；產品更新頻繁，生產周期短的加工。這在改進產品質量，改善工作條件，提高經濟效益等方面，都能獲得顯著的效果。 機械手已被廣泛用于航空、航天以及工業(yè)生產領域中，并取得較好的效果?，F今的工業(yè)機械手可分為專用機械手和通用機械手兩類。我國目前研制的工業(yè)機械手大多還是專用機械手。該機械手的結構形式比較簡單，專用性強，僅附屬于某臺機床。雖然其有著通用機械手無法比擬的批量大，對某些設備（或者機加零件）的加工精確性高的優(yōu)點，但就目前來看，專用機械手存在著適應性不強的弊端。這就要對其進行必要的改造，使其適應未來的工業(yè)發(fā)展的需要。由于通用機械手改變工作程序較方便，特別適用于多品種、小批量的生產。通用機械手在工業(yè)生產中的應用只有三十年的歷史，但這些裝置在國外得到相當重視。所以設計生產使用數控機床、數控加工中心一類的較為高級的機加設備是迫在眉睫的。雖然目前我國的數控加工中心等大型設備還是依賴進口，但相信不久的將來我國必然會設計研制出自己的設備，這需要我們所有人的不懈努力。 我們這次的設計任務是參考以往的技術資料，設計數控臥式鏜銑床的自動換刀機械手。但由于初涉大型設計經驗不足，搜集的資料可能不夠全面，且缺乏實際工作經驗，故設計不當之處再所難免，懇請各位老師給予批評和指正。 1 工業(yè)機械手的簡介 工業(yè)機械手是一種模仿人的動作，按照預先設定的程序、軌跡或其它要求實現抓取、搬運工件或操縱工具的自動化裝置。 1.1 工業(yè)機械手的組成 ① 執(zhí)行系統(tǒng) （手部、腕部、臂部、機身、行走機構） ② 驅動系統(tǒng) （驅動元件和傳動機構） ③ 控制系統(tǒng) （檢測裝置、控制裝置） 1.2 工業(yè)機械手的分類方法簡介 ⑴ 按驅動方式分 ① 液壓式：操縱力大，體積小，動作平穩(wěn)。缺點是漏油會影響系統(tǒng)的工作性能，而且油的黏度對溫度變化敏感。 ② 氣動式：氣源方便，維護簡單，易于獲得高速度。其缺點是操作力較小、體積大、空氣可壓縮性大、速度控制困難、動作不平穩(wěn)、控制有滯后現象。 ③ 電動式：動力源方便、操作力較大，其缺點是需要設置減速機構，結構較復雜，或者用特殊電機驅動。 ④ 機械式：一般借助動力源，通過凸輪、連桿機構等實現規(guī)定的動作，變換程序較困難，其動作可靠。 ⑵ 按用途分 ① 用機械手：一般指附屬于某一設備的、程序是固定的、動作簡單的機械手。 ② 通用機械手：一般指動作程序可變，具有獨立控制系統(tǒng)的機械手。 ⑶ 按運動軌跡控制方式分 ① 點位控制：只要求準確控制手部移動的起止位置或有限的設定點位置，不要求控制其運動軌跡。 ② 連續(xù)軌跡控制：要求準確控制運動軌跡，其設定點是無限的，能在三維空間中做任意復雜的動作。 1.3 工業(yè)機械手的機身簡介 1.3.1 設計機身應注意的問題 機身是支承臂部的部件。升降、回轉和俯仰運動機構等都裝在機身上。有關機身的設計應注意以下幾個問題： ① 有足夠的剛度和穩(wěn)定性。 ② 運動要靈活。升降運動的導套長度不宜過短，否則可能產生卡死現象，一般要有導向裝置。 ③ 結構布置要合理，便于裝修。 1.3.2 機身的結構方案 ① 回轉運動采用齒條活塞油缸驅動的機身。升降運動由活塞4驅動，靠立柱上平鍵導向。回轉運動由齒條活塞2驅動齒輪，帶動配油軸3和油缸體6一起轉動，再通過缸體上鍵帶動外套一起轉動而實現的。圖如下： ② 回轉運動采用擺動油缸驅動的機身。升降運動由活塞油缸4驅動，靠升降活塞桿內花鍵套2導向?；剞D運動由擺動油缸5驅動，其回轉角度是210度，因擺動缸安置在升降活塞桿的上方，故活塞桿1的尺寸要加大。 ③ 回轉運動采用活塞油缸帶動齒條傳動的機身。升降運動由活塞3驅動。回轉運動由活塞油缸7驅動與其平行安裝的齒條5和齒輪4來實現的。這種結構多用于抓重小的情況。 ④ 回轉運動由擺動缸驅動。擺動缸安置在立柱上部。臂部用銷軸和擺動缸體連接，作為臂部俯仰運動的支點。擺動缸的轉軸和立柱固連，擺動缸體與轉套相連，俯仰用活塞油缸裝在轉套上。活塞桿與臂部托架用鉸鏈連接。擺動缸工作時，缸體帶動套筒及活塞缸和臂部一起回轉。 ⑤ 回轉運動采用氣缸鏈條傳動的機身。升降運動是由單作用式氣缸來實現的。上腔進氣后推動缸體上升，下降時依靠自動由兩只氣缸6交替驅動，鏈條5帶動鏈輪2來實現的。鏈輪2通過鏈帶動升降氣缸的活塞桿和導向桿同步回轉。 1.3.3 驅動力的計算 回轉運動時，由于起動過程中不是等加速運動，所以最大驅動力矩要比理論上平均值大一些。計算時一般取1.3倍。驅動力矩按下式計算： Ma = 1.3 ( Mm + Mg ) N * m 式中 Mm ---- 摩擦力矩（包括各支承處的摩擦力矩） N Mg ---- 起動時慣性力矩，一般按下式計算： Mg = Jω / t N*m 其中 J ---- 臂部對其回轉軸線的轉動慣量 N ω---- 臂部回轉角速度 1 / s t ---- 臂部起動時所需的時間 s 1.3.4 機身的方案評價 表1.1 加權評分表 評價要素 剛度 維修性 平穩(wěn)性 靈活性 制造性 重量 總分 取舍 要素比重 0.3 0.1 0.2 0.1 0.1 02 1 滿足程度 ① 80 70 70 70 70 50 69 舍 ② 80 80 70 70 70 80 76 舍 ③ 80 80 85 85 70 70 78.5 取 ④ 60 70 85 85 70 70 74.5 舍 ⑥ 85 70 85 85 85 85 83 取 1.4 緩沖器與定位功能單元的設計 說明： 工業(yè)生產要求機械手工作速度快，運動平穩(wěn)，定位精度高。應注意其影響因素，設計合理結構，以滿足要求。 1.4.1 機械手的運動特征 深入分析機械手的運動特點，有利于根據工作條件選擇適宜的運動特性。下列為我們所選上下刀機械手所應具有的運動規(guī)律減速較大的情形。 按照上圖的運動，機械手的速度變化呈等加速或不等加速運行，其減速過程亦可分為等減速運行和不等減速運行。在等加速運行而不等減速運行時，由于速度形成短，故有利于提高機械手的工作速度。 特點： 速度變化基本上連續(xù)，運動中不會發(fā)生沖擊，可以滿足高速、平穩(wěn)、定位精度高的要求。 1.4.2 開關型機械手的速度及位置控制 說明： 用電氣開關、換向閥、節(jié)流閥及機械擋塊等控制的機械手稱為開關型機械手。 ① 液壓機械手的速度控制 開關型液壓機械手一般采用節(jié)流減速的方法，少數采用蓄能器或溢流減速的方法，也可以幾種方法同時采用。 A. 節(jié)流減速系統(tǒng)的設計 油缸端部緩沖裝置，油路節(jié)流緩沖回路以及液動機械手用的液壓緩沖器，都是利用節(jié)流原理，吸收機械手的能量，提高背壓控制減速，它們的設計方法相同。 減速過程中，節(jié)流口恒定的稱為恒節(jié)流，節(jié)流口不斷變化的稱為漸變節(jié)流。采用恒定節(jié)流口，在減速開始時，減速度大，沖擊大。隨后減速平滑下降，定位是稍高。該種節(jié)流口減速行程長，適用低速機械手（參見下圖）。漸變節(jié)流可獲得較好的減速特性，如緩沖柱塞開方截面拋物線節(jié)流槽（參見下圖1）可實現等減速，減速行程短，柱塞上開三角槽（參見下圖2）減速過程沖擊小，減速行程比恒節(jié)流短。圓錐形柱塞的減速特征比開三角柱塞的稍差。 B. 油缸端部緩沖裝置 行程固定的機械手多采用油缸端部緩沖裝置。 下圖是控制加速和減速的緩沖裝置結構。啟動時，油經節(jié)流孔1，單向閥2進入油缸，活塞5退出緩沖室3后主油口6進油，機械手快速運行?；钊M入緩沖室的過程中，三角槽控制節(jié)流減速。適用于速度低于40cm / s的機械手。 該緩沖方案是油缸端部兩級節(jié)流緩沖裝置，錐度為0.5度的緩沖柱塞1進入節(jié)流環(huán)2的過程中實現漸變減速。緩沖柱塞圓柱段將主油口封閉后，余油經節(jié)流環(huán)的槽和可調節(jié)流閥擠出實現兩極節(jié)流緩沖。適用于慣性負荷大的機械手。 ② 液動機械手的速度控制 A. 液動機械手比其他的類型機械手有較多的優(yōu)點。但還是有一 些可壓縮性，可這也比氣動的小的多，慣性負荷大的液動機械手采用液壓緩沖回路。 B. 采用液動液阻裝置。 C. 開關型機械手的定位系統(tǒng) 定位系統(tǒng)與速度控制系統(tǒng)有密切聯系，但有獨立性。例如節(jié)流減速后，既可發(fā)出指令關閉油路,定位也可以壓在擋塊上而定位。 a. 電氣開關預定位： 電動機械手一般用電磁制動器定位。當機械手運動到定位點時，行程開關發(fā)訊電控系統(tǒng)，激勵電磁制動器而定位。 特點： 結構簡單、工作可靠、維修方便，但定位精度低。 b. 機械擋塊定位： 一般是在減速后，驅動壓力將運動件壓在機械擋塊上或驅動壓力將活塞壓靠缸蓋而定位，定位精度較高?？煞譃閱吸c定位或多點定位擋塊機構。 1.4.3 機械傳動型機械手速度及位置控制 為了便于控制機械手的速度及位置，一些專用機械手采用凸輪機構和連桿機構驅動，特點是工作速度可以提高而且與主機同步工作而不產生誤動作。 通過比較緩沖方案選擇液壓緩沖器和油缸端部緩沖，定位選機械擋塊定位。 1.4.4 驅動系統(tǒng)和電控系統(tǒng)的選擇 ① 驅動系統(tǒng)的選擇 機械手驅動系統(tǒng)有液壓驅動、氣壓驅動、電機驅動和機械驅動四種。機械手的驅動方式，可以只用一種方式驅動，也可以采用幾種方式聯合驅動。 表1.2 各種驅動方案特點比較及初選 比較內容 驅動方式特點比較 機械傳動 電機驅動 氣壓驅動 液壓驅動 異步電機 直流電機 步進或伺服電機 輸出力 輸出力較大 輸出力較大 輸出力較小 氣體壓力小，輸出力較小，如需輸出力較大，則結構尺寸較大 輸出壓力高，可以獲得較大的輸出力 控制性能 速度可高，速度與加速度均由機構控制。定位精度高，可與主機嚴格同步 控制性能較差，慣性大，不易精確定位 控制性能好，可以精確定位但控制系統(tǒng)復雜 可高速，氣體壓縮性大，阻尼效果差，沖擊較嚴重，精確定位差，低速不易控制 油液壓縮性較差。壓力流量均容易控制，可無級調速，反應靈敏，實現連續(xù)軌跡控制 體積 當自由度多時，機構復雜，體積也較大 要有減速裝置，體積較大 體積較小 體積較大 在輸出力相同的條件下，體積小 維修使用 維修使用方便 維修使用方便 維修使用復雜 維修簡單，能在高溫粉塵等惡劣環(huán)境中使用，泄露影響小 維修方便，液體對溫度變化敏感，油液泄露易著火 應用范圍 應用于自由度少的專用機械手，高速、低速均能適用 使用于抓重大和速度低的機械手 可用于程序復雜和運動軌跡要求嚴格的小型通用機械手 中小型專用，通用機械手都能用 中小型專用，通用機械手都有應用，特別是重型機械手，多為液壓驅動 成本 結構簡單，成本低，一般工廠可以自己制造 成本低 成本較高 結構簡單，能源方便，成本低 液壓元件成本高，油路也比較復雜 取舍 取 取 舍 取 取 ② 電控系統(tǒng)的選擇 機械手的電控系統(tǒng)有多種類型，除專用機械手外，大多數要專門進行電控系統(tǒng)的設計，各種電控系統(tǒng)特點范圍如下： 表1.3 各種電控系統(tǒng)特點比較 比較內容 控制系統(tǒng) 固定程序 可編制程序 繼電器線路 半導體邏輯線路 順序控制器 示教再現或計算機 動作程序容量 動作程序較少 動作程序可以較多 動作程序可以為16步，也可以擴展為32步以上 動作程序較多， 200步或更多 控制參數 ⒈ 動作程序 ⒉ 動作到達位置或時間 ⒊ 夾放信息 ⒋ 聯鎖信息 這些信息固定于線路之中，不能任意變 動 ⒈ 動作程序 ⒉動作到達位置或時間 ⒊ 時間信息 ⒋夾放信息 ⒌聯鎖信息 ⒍ 程序終了信息 這些信息可以任意編排 ⒈ 動作程序 ⒉動作到達位置或時間 ⒊ 夾放信息 ⒋ 聯鎖信息 ⒌ 時間信息 ⒍ 運動速度信息 ⒎ 定位精度信息 ⒏ 程序終了信息編排程序范圍大，可安裝各種傳感器 制造與維修 制造簡單，維修方便，體積較大 維護簡單，制造方便，體積小 一般由專業(yè)工廠生產供應，需具有一定專業(yè)知識的人員維修 線路復雜，制造調整均較困難，需要專業(yè)人員維護 行程檢測元件 行程開關、機械擋塊 行程開關、機械擋塊 行程開關、電位器 電位器、旋轉變壓器、數碼盤、光柵等 使用壽命 壽命低 壽命較高 壽命較高 壽命較高 成本 便宜 較便宜 成本較高 成本最高 使用范圍 決定用于動作少、速度低的專用機械手 用于速度快、節(jié)拍短的專用機械手 用于一般通用機械手 用于動作多、程序復雜的高級通用機械手 取舍 取 舍 取 舍 2 自動換刀機械手的總功能設計 2.1 自動換刀機械手的黑箱描述 總功能分解成若干個功能元素： 分為： 夾持 ----- 松開 上升 ----- 下降 伸 ----- 縮 轉位 ----- 復位 2.2 機械手功能單元的分類 根據仿生學的原理，機械手的功能單元可以分為： A： 手指 ---- 夾緊、松開工作。 B： 手腕 ---- 回轉、平移、俯仰等功能。 C： 手臂 ---- 伸縮使工件沿直線運動。 D： 底座 ---- 升降手臂、回轉手臂。 E： 緩沖器與定位： 回轉、升降、伸縮、緩沖、定位。 F： 液壓控制部分： 控制各部分協(xié)調動作。 。 3 自動換刀機械手總方案確定 3.1 結構上的布置要求 機械手工作中運動速度較高，在結構位置上應保證運動平穩(wěn)，這樣可以提高機械手運動的平穩(wěn)性，可以提高機械手使用的可靠性，并提高使用壽命。 ⑴ 部要防止偏重 通常臂部處于懸臂的工作狀態(tài)，在設計臂部、腕部和手部結構時，盡量使其總的重心在支撐中心，防止對支撐中心的偏重，偏重將會產生附加的彎矩，引起立柱的導向的變形，工作中引起導向裝置不均勻的磨損。在回轉運動中，偏重對回轉軸附加有動壓力，其方向不斷的變化，特別是高速及速度突然變化時更為明顯，這些引起機械手的振動，嚴重時會造成卡死。 措施： ① 減輕腕部、手部的重量，并盡量減少偏心載荷?？刹捎娩X合金制造腕部和手部。 ② 合理分布臂部上各零件的重量和增加平衡重，使臂部平衡。 ③ 某些機械手結構上無法避免偏重，則應加強導向支撐，盡力減輕偏重對運動的影響。 ⑵ 加強臂部的剛度 提高臂部剛度是減少手部顫動的關鍵，有利于提高定位精度，常采用導向形式，如本設計所用。 ⑶ 改進緩沖裝置和提高配合精度 機械手的緩沖裝置是保證運動平穩(wěn)和減少振動的主要措施。沖擊有兩種：一種是機械沖擊。它是在臂部運動中與定位裝置相碰而產生的?？捎镁彌_裝置來消除。另一種是液壓系統(tǒng)工作時產生的沖擊（如換向動作）作用于管路之中，會引起機械手的振動，要靠改進液壓系統(tǒng)設計來解決。 措施： ① 提高部件的配合精度，減少間隙有利于運動平穩(wěn)，特別是高速運動的機械手更需要保證加工精度和間配。 ③ 機械手的緊固件在運動中受變載荷的作用必須采用防松措施。 3.2 自動上下刀機械手各個部分方案的最終評定 原則： ① 成本低。 ② 盡量減少沖擊振動的影響。 ③ 運動定位精確，速度快。 ④ 要求控制靈敏。 ⑤ 夾持緊，杜絕出現“掉體”現象。 采用方案組合法，根據以上的對執(zhí)行系統(tǒng)、驅動系統(tǒng)、控制系統(tǒng)各功能的方案論證結果進行總的方案組合。 表3.1 部件 方案 序號 名稱 A B C D 1 兩指 單支點回轉型 雙支點回轉型 帶平移的雙支點夾緊型 2 手臂 帶雙導向桿的手臂 3 座體 擺動油缸， 驅動機身 水平回轉和俯仰機身 升降運動為方框形滾珠導軌 氣缸鏈條傳動的機身 4 驅動方式 機械傳動 直流電機驅動 氣壓驅動 液壓驅動 5 控制系統(tǒng)及緩沖系統(tǒng) 加速及快速控制系統(tǒng) 氣路節(jié)流調速系統(tǒng) 油路節(jié)流調速系統(tǒng) 電路調速裝置 凸輪連桿機構 減速緩沖裝置 液壓緩沖裝置 油缸端部節(jié)流緩沖裝置 反接制動電路 連桿機構 6 定位形式 機械擋塊定位 多點定位機構 端部定位 7 定控制系統(tǒng) 繼電器線路 順序控制器 液壓緩沖器 進行最佳方案組合即： ㈠ Pij(C1A2C3D4C5A6) ⑴ 兩指 選用C方案 ⑵ 手臂 選用A方案 ⑶ 座體 選用C方案 ⑷ 驅動方式 選用D方案 ⑸ ① 加速及快速控制 選用C方案 ② 減速緩沖裝置 選用C方案 ⑹ 定位形式 選用A方案 ㈡ Pij(B1A2B3D4B5B6) ⑴ 兩指 選用B方案 ⑵ 手臂 選用A方案 ⑶ 座體 選用B方案 ⑷ 驅動方式 選用D方案 ⑸ ① 加速及快速控制 選用B方案 ② 減速緩沖裝置 選用B凡案 ⑹ 定位形式 選用B方案 ㈢ Pij(B1A2B3A4D5B6) ⑴ 兩指 選用B方案 ⑵ 手臂 選用A方案 ⑶ 座體 選用B方案 ⑷ 驅動方式 選用A方案 ⑸ ① 加速及快速控制 選用D方案 ② 減速緩沖裝置 選用D凡案 ⑹ 定位形式 選用B方案 表3.2 方案具體評價 方案 效果估計（10分制） 決策 可靠性 維修性 加工性 安全性 重量 外觀 性能 合計 A 8 9 9 8 8 9 10 60 取 B 9 7 8 8 7.5 8 8 56.5 取 C 9 9 9 7 9 7 8 59 取 方案的綜合評價 表3.3 連乘評分表 評價項目 評價方案 要素 等級 標準 標準分 A B C 產品功能 1 能滿足用戶要求 3 3 3 3 2 基本能滿足用戶要求 2 3 僅能滿足最低要求 1 銷售成本 1 低于同類先進產品水平 3 3 2 低于原有產品水平 2 2 3 與原有產品成本相當 1 1 銷售市場 1 銷路廣 3 3 3 2 銷路中等 2 2 3 銷路差 1 資金利用率 1 25%以上 3 3 3 2 20%以上 2 2 3 10%以上 1 社會要求 1 符合國家要求 3 2 符合當前社會要求 2 2 3 需進一步改進能滿足 1 1 1 環(huán)境保護 1 基本無公害或能消除 3 2 燥聲能控制在規(guī)定范圍之內 2 2 2 3 污染燥聲較大 1 連乘積 729 324 12 108 經詳細技術評價與綜合方案評價后確定方案A為最優(yōu)方案。 3.3 自動上下刀機械手緩沖部分的原理 伸縮用液壓緩沖器原理圖： 手臂伸縮升降用的液壓緩沖器是兩級節(jié)流阻尼的液壓緩沖器。在緩沖器缸體上安裝了a和b兩個節(jié)流閥。每個節(jié)流閥各并聯了兩個單向閥組成。第一級緩沖油路由節(jié)流閥c組成；第二級節(jié)流緩沖油路由手臂運動到定位前的減速位置時伸縮為運動定位前的（20~40mm）,升降為定位前的（15~30mm）運動部件碰緩沖器的活塞桿，使油腔左（右）側的油液流經節(jié)流閥a,單向閥d,e(節(jié)流閥b,單向閥f、g)進入右側油腔（左）。當活塞桿5的活塞堵住油口A時，左腔中油液B進入C進入油腔，實現油液受阻并最后定位。 4 液壓系統(tǒng)的設計和計算 4.1 結構上的總要求 ⒈ ⑴ 運動上： 要求手臂升降迅速、平穩(wěn)，回轉升降定位精度高，升降采用機械擋塊定位，回轉采用液壓緩沖器定位。 ⑵ 動力上： 要求振動小，升降回轉力適宜，故盡量布置合理，減輕重量。 ⑶ 自動化要求： 采用固定程序控制系統(tǒng)的繼電器線路。 ⒉ 工作環(huán)境： 要求工作在±40攝氏度之間，且地基采用抗震減震阻尼。 4.2 設計液壓動回路 方法： 采用直觀設計法，見圖5.1“機械手液壓系統(tǒng)工作原理圖”。 ⑴ 手臂升降缸速度控制采用的是單作用缸速度控制回路，調速方法采用的是調節(jié)節(jié)流開速來調速。 ⑵ 手臂1、2伸縮液壓缸速度控制采用的是二位五通雙電控的快速往復回路，快速排液閥安裝的是加速往返的。 ⑶ 手指1、2夾緊液缸，采用的是單作用缸速度控制回路。調速方法同⑴。 ⑷ 擋塊升降液缸采用的是二位五通雙電控回路。 特點： 采用雙電控雙作用換向回路。 ⑸ 手臂回轉液缸，采用三位五通雙電控閥控制回路。 特點： 該回路除了可以控制回轉缸動片攜軸一起回轉外，還可以有中間排氣位置，使緩沖活塞桿得以推擋塊液缸擋在受較小外力下復位。 ⑹ 回路緩沖器用的是液壓線路。 4.3 活塞桿的設計計算 4.3.1 活塞桿的設計 ⑴ 按強度條件校核活塞桿直徑 L： 活塞桿的計算長度 L = 184 mm d: 空心活塞桿大徑 d = 22 mm (粗取) d0 ： 活塞桿的空心內徑 d0 = 10 mm (粗取) S: 安全系數 S = 6 ~8 ， 取S = 8 因為 L ≤ 10d 所以按強度計算（此處選抗拉強度，而抗壓強度>抗拉強度） ……………………………………………………………4.1 又 ΣF = 0 得 F –ΠD2P/4 = 0 …………………………………………………………4.2 由 ①、② 得 ………………………………………………4.3 其中 σP = 600 106 / 8 = 7.5 107 N / m2 Π0.04241.0131000.5 / 4 ≤（d2 – d02） 600 106 /8 0.0000033945 ≤ （d2 – d02） 根據設計要求，油液缸內徑 D = 0.04 m，把粗選 d1 = 0.022 m ，d2 = 0.010 m 代入，得： d2 – d02 = 0.0222 – 0.0102 = 0.000384 m2 >> 0.0000033945 m2 所以足以滿足強度要求。 ⑵ 按縱向彎曲應力校核活塞桿的穩(wěn)定性 參數： I ---- 活塞桿斷面慣性矩 I = Π （d4 – d04）/ 64 =3.14 x（0.0224 – 0.0104 ）/ 64 ……………………4.4 = 0.000018849 m2 。 K = 活塞橫截面回轉半徑 K =（d2 + d02）1/2/4 =（0.0222 + 0.0102 ）1/2/4 = 0.00604 m ……………………4.5 L ---- 活塞桿的計算長度 L = 0.184 m n---- 系數為： n = 1/4 E ---- 材料的彈性模量，對鋼 E = 2.1 1011 Pa F ---- 材料的強度實驗值，對鋼 F = 4.9 108 Pa a----- 系數，對鋼 a = 1/5000 A1 --- 空心桿的截面面積 A1 = （d22 – d02）Π/4 此處為危險截面 d0 ---- 空心活塞桿小徑 d0 = 0.01 m d2 ----空心活塞桿大徑 d2 = 0.022 m 按縱向彎曲極限力計算，帶入上參數，由 L/K = 0.184/0.00604 = 30.46 85 n1/2 = 85 0.251/2 = 42.5 故長細比： L/K = 30.46 < 42.5 從而 Fk = Fa1 / [1+a(1/k)2/n] …………………………………………………………4.6 = [49107 (0.022-0.012)]/[1+(0.184/0.00604)2/(50004)] = 141228.813 Pa = 1.413105 Pa 橫向力：F = ΠD2Pη/4 =Π 0.04241.013105 0.5 …………………………4.7 = 254.59 N = 255 N 橫向力 F << Fk ,故不會發(fā)生活塞桿失穩(wěn)的現象。 在1-2接觸面處的接觸應力應小于1-2接觸面處的活塞桿的許用應力。即： σ≤ [σ] σ= F/ A2 = F/[Π（d2 – d02）/4] …………………………………………………4.8 其中： F ---- 橫向力最大值，F=255 N d ---- 最大接觸面直徑即活塞桿外徑，d = 0.022 m d0 ---- 最小接觸面直徑即活塞桿內徑，d0 = 0.01 m 代入上式有： σ= F/[Π（d2 – d02）/4]=255/[Π（0.0222-0.012）/4] = 8.455105 Pa 又因為活塞桿材料為45#鋼，其中σ= 355 MPa 所以 [σ]= σs /s = 355/8 = 44.375 MPa 因為 σ≤ [σ]，所以接觸面處滿足要求。 4.3.2 液壓鋼壁厚計算 δ= DPt/2[σ]=D0Pt/(2Gs/S) …………………………………………………………4.9 = 0.0441.0131051.5(2355/8106 )=0.2739 mm Pt : 氣缸實驗壓力一般為1.5 Pa P： 氣缸工作壓力 Pa [σ]： 缸筒材料的許用應力 Pa 對45#鋼其[σ]=355/8=44.375 MPa 由表可知：壁厚為δ=10mm,足以滿足設計要求。 4.3.3 液壓機械手伸縮速度的控制 根據設計的伸縮155mm來確定其行程，以a=1m/s2 等加速度行進。全等加速度行為125mm,緩沖為30mm。 由 S=at112/2, ………………………………………………………………………4.10 有： t11 =（2s/a）1/2=0.5 s t11 ： 等加速伸出所用時間。 t12 ： 緩沖過程以平均減速度a`運動所需時間。 a ： 初始伸出的等加速度 （m/s2 ） a`： 緩沖行程的平均減速度 （m/s2 ） 加速完畢后的速度v1(瞬時速度) v1 = at11 =10.5=0.5 m/s …………………………………………………………4.11 平均加速度a`： 2 a`L=V22-V12=0-V12 ………………………………………………4.12 所以 a`=-0.52/（20.03）=-4.167 m/s2 估算到終點的時間為t12 ，則 V2-V1 = a` t12 所以： t12 =- V1 / a`=-0.15/-4.167=0.1199 s 考慮到緩沖中的振動問題，將t12 延時到0.3s,以便使其有足夠時間靜止下來，以不至于影響下一步動作。 4.3.4 回轉力矩的計算 對攜動片的回轉力矩為： ………………………………………………………………………4.13 要使 Mg > 1.3 Mn 需要滿足 Mn < Mg/1.3 即 Mn < 72 N*m 注： 為完善回轉速度控制在“機械手液壓系統(tǒng)工作原理圖”中的手臂回轉部分換向回路改為換向節(jié)流回路。以保持一定的運動速度、加速度。 4.3.5 耗油量的計算 ⑴ 試確定伸縮缸按流速滿足伸縮 ………………………………………………………………4.14 式中： qv1 ---- 伸縮油量的消耗量 m3/s D ---- 伸縮液缸的內徑 m S ---- 伸縮最大行程 m t1 ---- 液缸伸縮時完成全程所需的時間 s ⑵ 對回轉缸轉位90度，所需時間為0.6 s，并令 ……………………………………4.15 所以 qv2 ---- 回轉液缸所用油液量 m3/s R ---- 回轉缸內徑 m r---- 回擺小軸與動片連接處到中心線距離 m L ---- 動片軸向長度 m t2 ---- 回轉90度所用時間，設定為0.6s 4.4 自動換刀機械手的液壓系統(tǒng) 圖3.1 自動換刀機械手液壓系統(tǒng)原理圖 自動換刀機械手的液壓系統(tǒng)采用雙聯葉片泵供油，它具有功率損失小，油箱的溫升小，泵的壽命高，成本低等優(yōu)點。雙聯葉片泵的工作用溢流閥（YF-B20B）、卸荷閥（X4F-B20B）、單向閥（DIF-L20HD）三個閥聯合控制。泵啟動后兩個泵的輸出油分別進入它們的管道，大泵2輸出油進入卸荷閥，此時電磁鐵（15DT）不通電，管道通過電液滑閥（24DY-B20H）、單向閥（DF-B20K3）和油箱相通，管路中壓力很低，溢流閥和卸荷閥都關閉。在裝、卸刀手手臂伸縮或滑座伸縮或手架回轉等單獨運動時，各油缸所需油量較小，由高壓小油量泵1供油，管路內油壓上升到溢流閥所確定的壓力，由于卸荷閥的壓力調的比溢流閥的低5公斤/平方厘米，卸荷閥被打開，單向閥（DIF-L20HD）被溢流閥的油壓鎖住，大泵2的輸出油通過卸荷閥流經冷卻器回到油箱。當手架快速升降時，由于小泵1的流量不夠，使系統(tǒng)壓力下降，卸荷閥關閉，大泵2的輸出油推開單向閥（DIF-L20HD）和泵1的輸出油一起進入系統(tǒng)，保證了手架的快速升降運動。 二位四通電液滑閥（24DY-B20H）起開關作用，當電磁鐵（ISDT）通電時，系統(tǒng)處于等待工作的狀態(tài)。 在手架升降支路系統(tǒng)，裝有緩沖閥。當手架升降運動由快速轉換成慢速時，由于其慣性在回油路內引起很高的沖擊壓力，在高壓油液經單向閥（a或b）和溢流閥c流回油箱，以緩和油液壓力的波動，使手架由快速平滑的變換到慢速。緩沖閥處的溢流閥c調定壓力應比系統(tǒng)工作壓力高30%左右。 5 伸縮回轉機構設計 5.1 伸縮回轉結構圖 ⒈ 滑座 ⒉ 活塞桿 ⒊ 轉軸 ⒋ 回轉油缸 ⒌ 橫梁 ⒍ 行程開關 ⒎ 動片軸 ⒏ 行程開關 ⒐ 滾動導軌 ⒑ 定位螺釘 ⒒ 定位塊 5.2 伸縮回轉機構運動原理 手架伸縮運動能實現裝、卸刀手的拔、插刀動作；手架回轉運動能改變裝、卸刀手的位置（即手由主軸轉向刀庫，或手架由刀庫轉向主軸）。 上圖所示為手架伸縮、回轉運動機構的結構圖。 手架的伸縮是由滑座的伸縮實現的。滑座1（其上加工有油缸）安裝在滾珠組（滾珠按十字交叉位置放置）和V形滑道組成的滾動導軌8上，活塞桿2固定在橫梁5上。當壓力油從油管13進入油缸左腔時，推動滑座1前伸（即拔刀運動）；若壓力油經油管14進入到油缸右腔時，滑座縮回（即插刀運動）。滑座1的行程位置由安裝在橫梁5上的行程開關10和11進行檢測。為了緩和沖擊，此油缸采用端部節(jié)流緩沖，并靠活塞端面與油缸端面相碰而定位。 手架的回轉是由安裝在滑座內的回轉油缸4來實現。手架與轉軸3固連，轉軸3通過鍵與回轉油缸的動片軸相連。當壓力由通過油管15（或16）進到回轉油缸的工作腔時，推動動片軸9，并帶動轉軸3回轉，手架即回轉，其回轉位置由行程開關進行檢測，當安裝在轉軸3上的定位塊7與定位螺釘6相接觸時而回轉。 在回轉油缸的端蓋上，加工有3對進出油口（即a、b、c和a’、b’、c’），當接到手架回轉指令后，壓力油經油管（例如16），從油孔c進到回轉油缸工作腔，使動片啟動一定角度后，動片將油口a打開進油，動片軸快速旋轉，回油腔油液從油口a’、b’排出，當動片將油口a’堵住后，油液從b’孔排出，油液受到節(jié)流阻尼的作用，動片回轉速度降下來，以達到減速緩沖。減速度的大小或緩沖效果可通過回轉油缸端蓋上的調節(jié)螺釘K進行調節(jié)。 6 自動換刀機械手自動換刀過程 6.1 自動換刀裝置簡圖及介紹 ⒈ 升降絲杠 ⒉ 滑座 ⒊ 橫梁 ⒋ 油馬達 ⒌ 裝刀手 ⒍ 手架 ⒎ 卸刀手 ⒏ 刀庫 刀庫由四排帶刀套的鏈條組成，每排鏈條上有15個刀套，刀庫能存放60把刀具。安裝刀套的四條鏈條由油馬達通過齒輪組帶動而同步轉動。 找刀（刀具識別），采用刀套編號方式。由于四排刀套鏈中，各排刀套的位置一一對應，因此找刀是由兩部分運動來實現，即手架升降找刀排，刀鏈轉動在一排內選刀。 換刀機械手的作用是：在給定的程序指令下，配合刀庫和臥式鏜銑床實現所有加工工序的自動裝刀和卸刀。 6.2 自動換刀過程實例 如圖所示，設現在正進行第五工序，主機的主軸上正T05號刀進行切削，第六工序用T09號刀，第七工序用T46號刀，P05是T05號刀的刀套，已停在換刀位置，裝刀手已抓取T09號刀，開始自動換刀前的狀態(tài)見圖a。 第五工序最后的程序是：使主機立柱退到最后位置（Z軸原點），主油箱升到最高位置（Y軸原點），主軸定向，并使自動換刀控制部分作好換刀準備。 第六工序開始的第一個指令是選刀指令Z46，控制部分得到選刀指令后開始自動換刀循環(huán)，其循環(huán)分為三個階段。第一階段完成向主軸上換刀，包括十個動作（需要約8秒）： ⑴ 手架轉向主軸，見圖b。 ⑵ 卸刀手前伸，抓取主軸T05號刀，見圖c。 ⑶ 主軸箱拉刀機構松開，主軸孔吹氣。 ⑷ 卸刀手縮回，見圖e。 ⑸ 滑座前伸拔刀，見圖d。 ⑹ 裝刀手前伸，見圖f。 ⑺ 滑座后退，把T09號刀插入主軸孔，見圖g。 ⑻ 主軸箱拉刀機構拉緊，停止吹氣。 ⑼ 裝刀手縮回，見圖h。 ⑽ 手架轉向刀庫，見圖I。 手架轉向刀庫后，機床即開始第六工序的加工，同時自動換刀循環(huán)進入第二階段，把T05號刀送回刀庫，包括五個動作： ⑴ 橫梁下降找二排刀鏈，見圖j。 ⑵ 滑座前伸。 ⑶ 卸刀手前伸。 ⑷ 滑座后退，把T05號刀插入P05刀庫中。 ⑸ 卸刀手后退。 然后轉入第三個階段，使自動換刀裝置變成下一次換刀的換刀前狀態(tài)，包括六個動作： ⑴ 刀套鏈順時針方向轉動，把T46號刀送到換刀位置，橫梁下降找到第三排刀鏈，見圖k。 ⑵ 裝刀手前伸，取T46號刀。 ⑶ 滑座前伸拔刀。 ⑷ 裝刀手后退。 ⑸ 滑座后退。 ⑹ 橫梁上升到最高位置，刀鏈反轉，把P09刀套送到換刀位置，見圖1。 這樣，就完成了整個自動換刀循環(huán)。 7 機械手的發(fā)展趨勢 目前工業(yè)機械手的應用逐步擴大，技術性能在不斷提高。由于發(fā)展時間較短，人們對它有一個逐步認識的過程，機械手在技術上還有一個逐步完善的過程，其目前的發(fā)展趨勢是： ⑴ 擴大機械手在熱加工行業(yè)上的應用 目前國內機械手應用在機械工業(yè)冷加工作業(yè)中較多，而在鑄、鍛、焊、熱處理等熱加工以及裝配作業(yè)等方面的應用較少。因熱加工作業(yè)的物件重、形狀復雜、環(huán)境溫度高等，給機械手的設計、制造帶來不少困難，這就需要解決技術上的難點，使機械手更好的為熱加工作業(yè)服務。同時，在其他行業(yè)和工業(yè)部門，也將隨著工業(yè)技術水平的不斷提高，而逐步擴大機械手的應用。 ⑵ 提高工業(yè)機械手的工作性能 機械手工作性能的優(yōu)劣，決定著它能否正常的應用于生產中。機械手工作性能中的重復定位精度和工作速度兩個指標，是決定機械手能否保質保量的完成操作任務的關鍵因素。因此要解決好機械手的工作平穩(wěn)性和快速性的要求，除了從解決緩沖定位措施入手外，還應發(fā)展?jié)M足機械手性能要求價廉的電液伺服閥，將伺服控制系統(tǒng)應用于機械手上。 ⑶ 發(fā)展組合式機械手 從機械手本身的特點來說，可變程序的機械手更適應產品改型、設備更新、多品種小批量的要求，但是它的成本高，專用機械手價廉，但是適用范圍又受到限制。因此，對一些特殊用途場合，就需要專門設計、專門加工，這樣就提高了產品的成本。為了適應應用領域分門別類的要求，可將機械手是結構設計成可以組合的形式。組合式機械手是將一些通用部分根據作業(yè)的要求，選擇必要的能完成預定的機能的單元部件，以機座為基礎進行組合，配上與其相適應的控制部分，即成為能完成特殊要求的機械手。它可以簡化結構，兼顧了使用上的專用性和設計上的通用性，便于標準化、系列化設計和組織專業(yè)化生產，有利于提高機械手的質量和降低造價，是一種有發(fā)展前途的機械手。 ⑷ 研制具有“視覺”和“觸覺”的所謂的“智能機器人” 對于需用人工進行的靈巧操作及需要進行判斷的工作場合，工業(yè)機械手很難代替人的勞動。如在工作過程中出現事故、障礙和情況變化等，機械手不能自動分辨糾正，而只能停機，待人們排除意外事故后才能繼續(xù)工作。因此，人們對機械手提出了更高的要求，希望使其具有“視覺”、“觸覺”等功能，使之對物件進行判斷、選擇，能連續(xù)調節(jié)以適應變化的條件，并能進行“手—眼”協(xié)調動作。這就需要一個能處理大量信息的計算機，要求人與機器“對話”進行信息交流。 這種帶“視覺”、“觸覺”反饋的，由計算機控制的，具有人的部分“智能”的機械裝置稱為“智能機器人”。所謂“智能”是包括：識別、學習、記憶、分析判斷的功能。而識別功能是通過“視覺”、“觸覺”和“聽覺”等感覺“器官”認識對象的。 具有感覺功能的機器人，其工作性能是比較完善的，能夠準確的夾持任意方位的物件，判斷物件重量，越過障礙物進行工作，自動測出夾緊力的大小，并能自動調節(jié)，適用于從事復雜、精密的操作，如裝配作業(yè)，它有著一定的發(fā)展前途。 智能機器人是一種新興的技術，對它的研究將涉及到電子技術、控制論、通訊技術、電視技術、空間技術和仿生機械學等學科。它是當代自動控制技術的一個新興的領域。隨著科學技術的發(fā)展，智能機器人將會代替人做更多的工作。 致謝 經過兩個多月的緊張的學習和生活，對我們來說至關重要的畢業(yè)設計在老師、同學的共同努力下就要結束了?；叵肫鹜盏囊荒荒唬媸莿e有一番滋味在心頭。 在本次的設計中，為了對機械手有一個初步的了解，我查閱了許多資料，我們還專門去中捷友誼廠進行了實物參觀。從中我較為深刻的了解到世界工業(yè)機械手的發(fā)展趨勢和概況，以及我國在此方面的落后的現實。在對各種傳動方式進行研究時，我發(fā)現其中每一種方式都有其優(yōu)缺點，單方面評價某種方法的好與壞是不可取的。因為每一種方案在一定的條件下都能呈現出其優(yōu)勢來。當借鑒和參考了前人的設計方法和思路時，才感覺到這項工作的精確和細膩。 畢業(yè)設計是大學四年所學知識的綜合運用，設計時我也盡可能的將所學的知識運用到其中，嘗試用現代設計方法學來指導這次設計。由于機械手是集電、機、氣、液動等技術知識為一體的裝置，因此我們在錯綜復雜的各門學科中選擇了能夠起到畫龍點睛作用的部分形成了本次設計的論文。由于我的知識面有限，設計經驗不足，難免有很多設計不當之處，懇請老師批評指正。 在設計中我遇到很多難題，有時侯真的很難弄懂，在陸老師和同學們的幫助下我度過了一個又一個的難關。因為他們的幫助我才有今天的成績。在次，我對他們表示誠摯的謝意。 參考文獻 ⑴ 機械工程手冊、電機工程手冊編輯委員會 《機械工程手冊》第十卷 機械工業(yè)出版社 1982年10月 ⑵ 天津《工業(yè)機械手設計基礎》編寫組 《工業(yè)機械手設計基礎》 天津科學技術出版社 1980年8月 ⑶ 《工業(yè)機械手圖冊》編寫組 《工業(yè)機械手圖冊》 機械工業(yè)出版社 1978年9月 ⑷ 成大先 《機械設計手冊》（第三版） 化學工業(yè)出版社 1985年4月 ⑸ 黃靖遠、龔劍霞、賈延林 《機械設計學》 機械工業(yè)出版社 1999年5月 ⑹ 左健民 《液壓與氣壓傳動》 機械工業(yè)出版社 1998年10月 ⑺ 張玉、劉平 《幾何量公差與測量技術基礎》 東北大學出版社 1999年9月 ⑻ 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