工業(yè)機械手設計說明書

第一章引言1.1液壓機械手概述液壓傳動機械手是以壓縮液體的壓力來驅(qū)動執(zhí)行機構運動的機械手。其主要特點是:介質(zhì)源極為方便，輸出力小，液壓動作迅速，結(jié)構簡單，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機械手的結(jié)構大，所以適用于高速、輕載、高溫和粉塵大的環(huán)境中進行工作。液壓技術有以下優(yōu)點:（1）體積小、重量輕，因此慣性力較小，當突然過載或停車時，不會發(fā)生大的沖擊；

（2）能在給定范圍內(nèi)平穩(wěn)的自動調(diào)節(jié)牽引速度，并可實現(xiàn)無極調(diào)速；

（3）換向容易，在不改變電機旋轉(zhuǎn)方向的情況下，可以較方便地實現(xiàn)工作機構旋轉(zhuǎn)和直線往復運動的轉(zhuǎn)換；

（4）液壓泵和液壓馬達之間用油管連接，在空間布置上彼此不受嚴格限制；

（5）由于采用油液為工作介質(zhì)，元件相對運動表面間能自行潤滑，磨損小，使用壽命長；

（6）操縱控制簡便，自動化程度高；

（7）容易實現(xiàn)過載保護。1.2液壓機械手的設計要求1.2.2課題的設計要求本課題將要完成的主要任務如下:(1)機械手為通用機械手，因此相對于專用機械手來說，它的適用面相對較廣。(2)選取機械手的座標型式和自由度。(3)設計出機械手的各執(zhí)行機構，包括:手部、手腕、手臂等部件的設計。為了使通用性更強，手部設計成可更換結(jié)構，不僅可以應用于夾持式手指來抓取棒料工件，在工業(yè)需要的時候還可以用氣流負壓式吸盤來吸取板料工件。(4)液壓傳動系統(tǒng)的設計本課題將設計出機械手的液壓傳動系統(tǒng)，包括液壓元器件的選取，液壓回路的設計，并繪出液壓原理圖。(5)機械手的控制系統(tǒng)的設計本機械手擬采用可編程序控制器(PLC)對機械手進行控制，本課題將要選取PLC型號，根據(jù)機械手的工作流程編制出PLC程序，并畫出梯形圖。1.3機械手的系統(tǒng)工作原理及組成機械手的系統(tǒng)工作原理框圖如圖1-1所示?？刂葡到y(tǒng)控制系統(tǒng)（PLC）位置檢測裝置驅(qū)動系統(tǒng)位置檢測裝置驅(qū)動系統(tǒng)（液壓傳動）執(zhí)行機構執(zhí)行機構立柱手臂手腕手部立柱手臂手腕手部圖1-1機械手的系統(tǒng)工作原理框圖機械手的工作原理：機械手主要由執(zhí)行機構、驅(qū)動系統(tǒng)、控制系統(tǒng)以及位置檢測裝置等所組成。在PLC程序控制的條件下，采用液壓傳動方式，來實現(xiàn)執(zhí)行機構的相應部位發(fā)生規(guī)定要求的，有順序，有運動軌跡，有一定速度和時間的動作。同時按其控制系統(tǒng)的信息對執(zhí)行機構發(fā)出指令，必要時可對機械手的動作進行監(jiān)視，當動作有錯誤或發(fā)生故障時即發(fā)出報警信號。位置檢測裝置隨時將執(zhí)行機構的實際位置反饋給控制系統(tǒng)，并與設定的位置進行比較，然后通過控制系統(tǒng)進行調(diào)整，從而使執(zhí)行機構以一定的精度達到設定位置.(一)執(zhí)行機構包括手部、手腕、手臂和立柱等部件，有的還增設行走機構。1、手部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在本課題中我們采用夾持式手部結(jié)構。夾持式手部由手指(或手爪)和傳力機構所構成。手指是與物件直接接觸的構件，常用的手指運動形式有回轉(zhuǎn)型和平移型?；剞D(zhuǎn)型手指結(jié)構簡單，制造容易，故應用較廣泛。平移型應用較少，其原因是結(jié)構比較復雜，但平移型手指夾持圓形零件時，工件直徑變化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。手指結(jié)構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。而傳力機構則通過手指產(chǎn)生夾緊力來完成夾放物件的任務。傳力機構型式較多時常用的有:滑槽杠桿式、連桿杠桿式、斜面杠桿式、齒輪齒條式、絲杠螺母彈簧式和重力式等。2、手腕是連接手部和手臂的部件，并可用來調(diào)整被抓取物件的方位(即姿勢)3、手臂手臂是支承被抓物件、手部、手腕的重要部件。手臂的作用是帶動手指去抓取物件，并按預定要求將其搬運到指定的位置。工業(yè)機械手的手臂通常由驅(qū)動手臂運動的部件(如油缸、液壓缸、齒輪齒條機構、連桿機構、螺旋機構和凸輪機構等)與驅(qū)動源(如液壓、液壓或電機等)相配合，以實現(xiàn)手臂的各種運動。4、立柱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)運動和升降(或俯仰)運動均與立柱有密切的聯(lián)系。機械手的立柱因工作需要，有時也可作橫向移動，即稱為可移式立柱。5、機座機座是機械手的基礎部分，機械手執(zhí)行機構的各部件和驅(qū)動系統(tǒng)均安裝于機座上，故起支撐和連接的作用。(二)驅(qū)動系統(tǒng)驅(qū)動系統(tǒng)是驅(qū)動工業(yè)機械手執(zhí)行機構運動的。它由動力裝置、調(diào)節(jié)裝置和輔助裝置組成。常用的驅(qū)動系統(tǒng)有液壓傳動、液壓傳動、機械傳動。(三)控制系統(tǒng)控制系統(tǒng)是支配著工業(yè)機械手按規(guī)定的要求運動的系統(tǒng)。目前工業(yè)機械手的控制系統(tǒng)一般由程序控制系統(tǒng)和電氣定位(或機械擋塊定位)系統(tǒng)組成。該機械手采用的是PLC程序控制系統(tǒng)，它支配著機械手按規(guī)定的程序運動，并記憶人們給予機械手的指令信息(如動作順序、運動軌跡、運動速度及時間)，同時按其控制系統(tǒng)的信息對執(zhí)行機構發(fā)出指令，必要時可對機械手的動作進行監(jiān)視，當動作有錯誤或發(fā)生故障時即發(fā)出報警信號。(四)位置檢測裝置控制機械手執(zhí)行機構的運動位置，并隨時將執(zhí)行機構的實際位置反饋給控制系統(tǒng)，并與設定的位置進行比較，然后通過控制系統(tǒng)進行調(diào)整，從而使執(zhí)行機構以一定的精度達到設定位置.第二章機械手的整體設計方案對液壓機械手的基本要求是能快速、準確地拾-放和搬運物件，這就要求它們具有高精度、快速反應、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定位等特性。設計液壓機械手的原則是:充分分析作業(yè)對象(工件)的作業(yè)技術要求，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)構形狀和材料特性，定位精度要求，抓取、搬運時的受力特性、尺寸和質(zhì)量參數(shù)等，從而進一步確定對機械手結(jié)構及運行控制的要求;盡量選用定型的標準組件，簡化設計制造過程，兼顧通用性和專用性，并能實現(xiàn)柔性轉(zhuǎn)換和編程控制.本次設計的機械手是通用液壓上下料機械手（如圖2-1所示），是一種適合于成批或中、小批生產(chǎn)的、可以改變動作程序的自動搬運或操作設備，動作強度大和操作單調(diào)頻繁的生產(chǎn)場合。它可用于操作環(huán)境惡劣的場合。圖2-1機械手的整體機械結(jié)構2.1機械手的座標型式與自由度按機械手手臂的不同運動形式及其組合情況，其座標型式可分為直角座標式、圓柱座標式、球座標式和關節(jié)式。由于本機械手在上下料時手臂具有升降、收縮及回轉(zhuǎn)運動，因此，采用圓柱座標型式。相應的機械手具有三個自由度，為了彌補升降運動行程較小的缺點，增加手臂擺動機構，從而增加一個手臂上下擺動的自由度。（如圖2-2所示）圖2-2機械手的運動示意圖2.2機械手的手部結(jié)構方案設計為了使機械手的通用性更強，把機械手的手部結(jié)構設計成可更換結(jié)構，當工件是棒料時，使用夾持式手部;當工件是板料時，使用氣流負壓式吸盤。2.3機械手的手腕結(jié)構方案設計考慮到機械手的通用性，同時由于被抓取工件是水平放置，因此手腕必須設有回轉(zhuǎn)運動才可滿足工作的要求。因此，手腕設計成回轉(zhuǎn)結(jié)構，實現(xiàn)手腕回轉(zhuǎn)運動的機構為回轉(zhuǎn)液壓缸。2.4機械手的手臂結(jié)構方案設計按照抓取工件的要求，本機械手的手臂有三個自由度，即手臂的伸縮、左右回轉(zhuǎn)和降(或俯仰)運動。手臂的回轉(zhuǎn)和升降運動是通過立柱來實現(xiàn)的，立柱的橫向移動即為手臂的橫移。手臂的各種運動由液壓缸來實現(xiàn)。2.5機械手的驅(qū)動方案設計由于液壓傳動系統(tǒng)的動作迅速，反應靈敏，阻力損失和泄漏較小，成本低廉因此本機械手采用液壓傳動方式。2.6機械手的控制方案設計考慮到機械手的通用性，同時使用點位控制，因此我們采用可編程序控制器(PLC)對機械手進行控制。當機械手的動作流程改變時，只需改變PLC程序即可實現(xiàn)，非常方便快捷。2.7機械手的主要技術參數(shù)=1\*CHINESENUM3一.機械手的最大抓重是其規(guī)格的主參數(shù)，由于是采用液壓方式驅(qū)動，因此考慮抓取的物體不應該太重，查閱相關機械手的設計參數(shù)，結(jié)合工業(yè)生產(chǎn)的實際情況，本設計設計抓取的工件質(zhì)量為5公斤。=2\*CHINESENUM3二.基本參數(shù)運動速度是機械手主要的基本參數(shù)。操作節(jié)拍對機械手速度提出了要求，設計速度過低限制了它的使用范圍。（如圖2-3所示）而影響機械手動作快慢的主要因素是手臂伸縮及回轉(zhuǎn)的速度。該機械手最大移動速度設計為。最大回轉(zhuǎn)速度設計為。平均移動速度為。平均回轉(zhuǎn)速度為。機械手動作時有啟動、停止過程的加、減速度存在，用速度一行程曲線來說明速度特性較為全面，因為平均速度與行程有關，故用平均速度表示速度的快慢更為符合速度特性。除了運動速度以外，手臂設計的基本參數(shù)還有伸縮行程和工作半徑。大部分機械手設計成相當于人工坐著或站著且略有走動操作的空間。過大的伸縮行程和工作半徑，必然帶來偏重力矩增大而剛性降低。在這種情況下宜采用自動傳送裝置為好。根據(jù)統(tǒng)計和比較，該機械手手臂的伸縮行程定為600mm,最大工作半徑約為。手臂升降行程定為。定位精度也是基本參數(shù)之一。該機械手的定位精度為。=3\*CHINESENUM3三.用途:用于自動輸送線的上下料。=4\*CHINESENUM3四．設計技術參數(shù):1、抓重2、自由度數(shù)4個自由度3、座標型式圓柱座標4、最大工作半徑5、手臂最大中心高6、手臂運動參數(shù)伸縮行程伸縮速度升降行程升降速度回轉(zhuǎn)范圍回轉(zhuǎn)速度7、手腕運動參數(shù)回轉(zhuǎn)范圍回轉(zhuǎn)速度8、手指夾持范圍棒料:9、定位方式行程開關或可調(diào)機械擋塊等10、定位精度11、驅(qū)動方式液壓傳動12、控制方式點位程序控制(采用PLC)圖2-3機械手的工作范圍第三章手部結(jié)構設計3.1夾持式手部結(jié)構夾持式手部結(jié)構由手指(或手爪)和傳力機構所組成。其傳力結(jié)構形式比較多，如滑槽杠桿式、斜楔杠桿式、齒輪齒條式、彈簧杠桿式等。3.1.1手指的形狀和分類夾持式是最常見的一種，其中常用的有兩指式、多指式和雙手雙指式:按手指夾持工件的部位又可分為內(nèi)卡式(或內(nèi)漲式)和外夾式兩種:按模仿人手手指的動作，手指可分為一支點回轉(zhuǎn)型，二支點回轉(zhuǎn)型和移動型(或稱直進型)，其中以二支點回轉(zhuǎn)型為基本型式。當二支點回轉(zhuǎn)型手指的兩個回轉(zhuǎn)支點的距離縮小到無窮小時，就變成了一支點回轉(zhuǎn)型手指;同理，當二支點回轉(zhuǎn)型手指的手指長度變成無窮長時，就成為移動型?；剞D(zhuǎn)型手指開閉角較小，結(jié)構簡單，制造容易，應用廣泛。移動型應用較少，其結(jié)構比較復雜龐大，當移動型手指夾持直徑變化的零件時不影響其軸心的位置，能適應不同直徑的工件。3.1.2設計時考慮的幾個問題(一)具有足夠的握力(即夾緊力)在確定手指的握力時，除考慮工件重量外，還應考慮在傳送或操作過程中所產(chǎn)生的慣性力和振動，以保證工件不致產(chǎn)生松動或脫落。(二)手指間應具有一定的開閉角兩手指張開與閉合的兩個極限位置所夾的角度稱為手指的開閉角。手指的開閉角應保證工件能順利進入或脫開，若夾持不同直徑的工件，應按最大直徑的工件考慮。對于移動型手指只有開閉幅度的要求。(三)保證工件準確定位為使手指和被夾持工件保持準確的相對位置，必須根據(jù)被抓取工件的形狀，選擇相應的手指形狀。例如圓柱形工件采用帶“V”形面的手指，以便自動定心。(四)具有足夠的強度和剛度手指除受到被夾持工件的反作用力外，還受到機械手在運動過程中所產(chǎn)生的慣性力和振動的影響，要求有足夠的強度和剛度以防折斷或彎曲變形，當應盡量使結(jié)構簡單緊湊，自重輕，并使手部的中心在手腕的回轉(zhuǎn)軸線上，以使手腕的扭轉(zhuǎn)力矩最小為佳。(五)考慮被抓取對象的要求根據(jù)機械手的工作需要，通過比較，我們采用的機械手的手部結(jié)構是一支點，兩指回轉(zhuǎn)型，由于工件多為圓柱形，故手指形狀設計成V型，其結(jié)構如附圖所示。3.1.3手部夾緊液壓缸的設計1、手部驅(qū)動力計算本課題液壓機械手的手部結(jié)構如圖3-1所示：圖3-1齒輪齒條式手部其工件重量G=5公斤，V形手指的角度，,摩擦系數(shù)為(1)根據(jù)手部結(jié)構的傳動示意圖，其驅(qū)動力為:(2)根據(jù)手指夾持工件的方位，可得握力計算公式:所以(3)實際驅(qū)動力:1、因為傳力機構為齒輪齒條傳動，故取，并取。若被抓取工件的最大加速度取時，則:所以所以夾持工件時所需夾緊液壓缸的驅(qū)動力為。2、液壓缸的直徑本液壓缸屬于單向作用液壓缸。根據(jù)力平衡原理，單向作用液壓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的總阻力，其公式為:式中:-活塞桿上的推力，N-彈簧反作用力，N-液壓缸工作時的總阻力，N-液壓缸工作壓力，Pa彈簧反作用按下式計算:Gf=式中:-彈簧剛度，N/m-彈簧預壓縮量，m-活塞行程，m-彈簧鋼絲直徑，m-彈簧平均直徑，.-彈簧有效圈數(shù).-彈簧材料剪切模量，一般取在設計中，必須考慮負載率的影響，則:由以上分析得單向作用液壓缸的直徑:代入有關數(shù)據(jù)，可得所以:查有關手冊圓整，得由,可得活塞桿直徑:圓整后，取活塞桿直徑校核，按公式有:其中，[]，則:滿足實際設計要求。3、缸筒壁厚的設計缸筒直接承受壓縮空液壓力，必須有一定厚度。一般液壓缸缸筒壁厚與內(nèi)徑之比小于或等于1/10，其壁厚可按薄壁筒公式計算:式中:6-缸筒壁厚，mm-液壓缸內(nèi)徑，mm-實驗壓力，取,Pa材料為:ZL3,[]=3MPa代入己知數(shù)據(jù)，則壁厚為:取，則缸筒外徑為:第四章手腕結(jié)構設計4.1手腕的自由度手腕是連接手部和手臂的部件，它的作用是調(diào)整或改變工件的方位，因而它具有獨立的自由度，以使機械手適應復雜的動作要求。手腕自由度的選用與機械手的通用性、加工工藝要求、工件放置方位和定位精度等許多因素有關。由于本機械手抓取的工件是水平放置，同時考慮到通用性，因此給手腕設一繞x軸轉(zhuǎn)動回轉(zhuǎn)運動才可滿足工作的要求目前實現(xiàn)手腕回轉(zhuǎn)運動的機構，應用最多的為回轉(zhuǎn)油(氣)缸，因此我們選用回轉(zhuǎn)液壓缸。它的結(jié)構緊湊，但回轉(zhuǎn)角度小于，并且要求嚴格的密封。4.2手腕的驅(qū)動力矩的計算4.2.1手腕轉(zhuǎn)動時所需的驅(qū)動力矩手腕的回轉(zhuǎn)、上下和左右擺動均為回轉(zhuǎn)運動，驅(qū)動手腕回轉(zhuǎn)時的驅(qū)動力矩必須克服手腕起動時所產(chǎn)生的慣性力矩，手腕的轉(zhuǎn)動軸與支承孔處的摩擦阻力矩，動片與缸徑、定片、端蓋等處密封裝置的摩擦阻力矩以及由于轉(zhuǎn)動件的中心與轉(zhuǎn)動軸線不重合所產(chǎn)生的偏重力矩.圖4-1所示為手腕受力的示意圖。1.工件2.手部3.手腕圖4-1手碗回轉(zhuǎn)時受力狀態(tài)手腕轉(zhuǎn)動時所需的驅(qū)動力矩可按下式計算:式中:-驅(qū)動手腕轉(zhuǎn)動的驅(qū)動力矩();-慣性力矩();-參與轉(zhuǎn)動的零部件的重量(包括工件、手部、手腕回轉(zhuǎn)缸的動片)對轉(zhuǎn)動軸線所產(chǎn)生的偏重力矩().-手腕回轉(zhuǎn)缸的動片與定片、缸徑、端蓋等處密封裝置的摩擦阻力矩();下面以圖4-1所示的手腕受力情況，分析各阻力矩的計算:1、手腕加速運動時所產(chǎn)生的慣性力矩M悅?cè)羰滞笃饎舆^程按等加速運動，手腕轉(zhuǎn)動時的角速度為，起動過程所用的時間為，則:式中:-參與手腕轉(zhuǎn)動的部件對轉(zhuǎn)動軸線的轉(zhuǎn)動慣量;-工件對手腕轉(zhuǎn)動軸線的轉(zhuǎn)動慣量。若工件中心與轉(zhuǎn)動軸線不重合，其轉(zhuǎn)動慣量為:式中:-工件對過重心軸線的轉(zhuǎn)動慣量:-工件的重量(N);-工件的重心到轉(zhuǎn)動軸線的偏心距(cm),-手腕轉(zhuǎn)動時的角速度(弧度/s);-起動過程所需的時間(s);—起動過程所轉(zhuǎn)過的角度(弧度)。2、手腕轉(zhuǎn)動件和工件的偏重對轉(zhuǎn)動軸線所產(chǎn)生的偏重力矩M偏+()式中:-手腕轉(zhuǎn)動件的重量(N);-手腕轉(zhuǎn)動件的重心到轉(zhuǎn)動軸線的偏心距(cm)當工件的重心與手腕轉(zhuǎn)動軸線重合時，則.3、手腕轉(zhuǎn)動軸在軸頸處的摩擦阻力矩()式中:，-轉(zhuǎn)動軸的軸頸直徑(cm);-摩擦系數(shù)，對于滾動軸承，對于滑動軸承;,-處的支承反力(N)，可按手腕轉(zhuǎn)動軸的受力分析求解，根據(jù),得:同理，根據(jù)(F),得:式中:-的重量(N),—如圖4-1所示的長度尺寸(cm).4、轉(zhuǎn)缸的動片與缸徑、定片、端蓋等處密封裝置的摩擦阻力矩M封，與選用的密襯裝置的類型有關，應根據(jù)具體情況加以分析。4.2.2回轉(zhuǎn)液壓缸的驅(qū)動力矩計算在機械手的手腕回轉(zhuǎn)運動中所采用的回轉(zhuǎn)缸是單葉片回轉(zhuǎn)液壓缸，它的原理如圖4-2所示，定片1與缸體2固連，動片3與回轉(zhuǎn)軸5固連。動片封圈4把氣腔分隔成兩個.當壓縮氣體從孔a進入時，推動輸出軸作逆時4回轉(zhuǎn)，則低壓腔的氣從b孔排出。反之，輸出軸作順時針方向回轉(zhuǎn)。單葉液壓缸的壓力P驅(qū)動力矩M的關系為:或4.2.3手腕回轉(zhuǎn)缸的尺寸及其校核1.尺寸設計液壓缸長度設計為,液壓缸內(nèi)徑為=96mm,半徑,軸徑=26mm,半徑,液壓缸運行角速度=，加速度時間=0.1s,壓強,則力矩：2.尺寸校核（1）測定參與手腕轉(zhuǎn)動的部件的質(zhì)量,分析部件的質(zhì)量分布情況，質(zhì)量密度等效分布在一個半徑的圓盤上，那么轉(zhuǎn)動慣量：（）工件的質(zhì)量為5,質(zhì)量分布于長的棒料上，那么轉(zhuǎn)動慣量：假如工件中心與轉(zhuǎn)動軸線不重合，對于長的棒料來說，最大偏心距，其轉(zhuǎn)動慣量為:（2）手腕轉(zhuǎn)動件和工件的偏重對轉(zhuǎn)動軸線所產(chǎn)生的偏重力矩為M偏，考慮手腕轉(zhuǎn)動件重心與轉(zhuǎn)動軸線重合，，夾持工件一端時工件重心偏離轉(zhuǎn)動軸線,則：+（3）手腕轉(zhuǎn)動軸在軸頸處的摩擦阻力矩為，對于滾動軸承，對于滑動軸承=0.1，，為手腕轉(zhuǎn)動軸的軸頸直徑，,,,為軸頸處的支承反力，粗略估計,,4．回轉(zhuǎn)缸的動片與缸徑、定片、端蓋等處密封裝置的摩擦阻力矩M封，與選用的密襯裝置的類型有關，應根據(jù)具體情況加以分析。在此處估計為的3倍，3設計尺寸符合使用要求，安全。第五章手臂伸縮，升降，回轉(zhuǎn)液壓缸的尺寸設計與校核5.1手臂伸縮液壓缸的尺寸設計與校核5.1.1手臂伸縮液壓缸的尺寸設計手臂伸縮液壓缸采用煙臺液壓元件廠生產(chǎn)的標準液壓缸，參看此公司生產(chǎn)的各種型號的結(jié)構特點，尺寸參數(shù)，結(jié)合本設計的實際要求，液壓缸用CTA型液壓缸，尺寸系列初選內(nèi)徑為100/63，關于此液壓缸的資料詳情請參看煙臺液壓元件廠公司主頁：/products.asp.5.1.2尺寸校核1.在校核尺寸時，只需校核液壓缸內(nèi)徑=63mm,半徑R=31.5mm的液壓缸的尺寸滿足使用要求即可,設計使用壓強,則驅(qū)動力：2．測定手腕質(zhì)量為50kg,設計加速度，則慣性力：3.考慮活塞等的摩擦力，設定摩擦系數(shù),總受力所以標準CTA液壓缸的尺寸符合實際使用驅(qū)動力要求。5.1.3導向裝置液壓驅(qū)動的機械手臂在進行伸縮運動時，為了防止手臂繞軸線轉(zhuǎn)動，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，在設計手臂結(jié)構時，應該采用導向裝置。具體的安裝形式應該根據(jù)本設計的具體結(jié)構和抓取物體重量等因素來確定，同時在結(jié)構設計和布局上應該盡量減少運動部件的重量和減少對回轉(zhuǎn)中心的慣量。導向桿目前常采用的裝置有單導向桿，雙導向桿，四導向桿等，在本設計中才用單導向桿來增加手臂的剛性和導向性。5.1.4平衡裝置在本設計中，為了使手臂的兩端能夠盡量接近重力矩平衡狀態(tài)，減少手抓一側(cè)重力矩對性能的影響，故在手臂伸縮液壓缸一側(cè)加裝平衡裝置，裝置內(nèi)加放砝碼，砝碼塊的質(zhì)量根據(jù)抓取物體的重量和液壓缸的運行參數(shù)視具體情況加以調(diào)節(jié)，務求使兩端盡量接近平衡。5.2手臂升降液壓缸的尺寸設計與校核5.2.1尺寸設計液壓缸運行長度設計為=118mm,液壓缸內(nèi)徑為=110mm,半徑R=55mm,液壓缸運行速度，加速度時間=0.1s,壓強p=0.4MPa,則驅(qū)動力：5.2.2尺寸校核1．測定手腕質(zhì)量為80kg,則重力：2．設計加速度，則慣性力：3.考慮活塞等的摩擦力，設定一摩擦系數(shù)，總受力所以設計尺寸符合實際使用要求。5.3手臂回轉(zhuǎn)液壓缸的尺寸設計與校核5.3.1尺寸設計液壓缸長度設計為,液壓缸內(nèi)徑為,半徑R=105mm,軸徑半徑,液壓缸運行角速度=，加速度時間0.5s,壓強,則力矩：5.3.2尺寸校核1．測定參與手臂轉(zhuǎn)動的部件的質(zhì)量,分析部件的質(zhì)量分布情況，質(zhì)量密度等效分布在一個半徑的圓盤上，那么轉(zhuǎn)動慣量：（）考慮軸承，油封之間的摩擦力，設定一摩擦系數(shù),總驅(qū)動力矩：設計尺寸滿足使用要求。724DH-10-S1二位五通電磁滑閥1824D2H-10-S1二位五通電磁滑閥4924D2H-15-S1二位五通電磁滑閥110單向節(jié)流閥211LI-25單向節(jié)流閥212快速排氣閥213氣液轉(zhuǎn)換器1各通行機構的調(diào)速，凡是能采用排氣口節(jié)流方式的，都在電磁閥的排氣口安裝節(jié)流阻尼螺釘進行調(diào)節(jié)，這種方法的特點是結(jié)構簡單效果好。如平臂伸縮液壓缸在接近液壓缸處安裝兩個快速排氣閥，可加快啟動速度，也可調(diào)節(jié)全程的速度。升降液壓缸采用氣節(jié)流的單向節(jié)流閥以調(diào)節(jié)手臂的上升速度，由于手臂靠自重下降，其速度調(diào)節(jié)仍采用在電磁閥排氣口安裝節(jié)流阻尼螺釘來完成。氣液傳送器液壓缸的排氣節(jié)流，可用來調(diào)整回轉(zhuǎn)液壓緩沖器的背壓大小。為簡化氣路，減少電磁閥的數(shù)量，各工作液壓缸的緩沖均采用液壓緩沖器，這樣可以省去電磁閥和切換節(jié)流閥或行程節(jié)流閥的氣路阻尼元件。電磁閥的通徑，是根據(jù)各工作液壓缸的尺寸，行程，速度計算出所需壓縮空氣流量，與選用的電磁閥在壓力狀態(tài)下的公稱使用流量相適應來確定的。第七章機械手的PLC控制系統(tǒng)設計考慮到機械手的通用性，同時使用點位控制，因此我們采用可編程序控制器(PLC)對機械手進行控制.當機械手的動作流程改變時，只需改變PLC程序即可實現(xiàn)，非常方便快捷。7.1可編程序控制器的選擇及工作過程7.1.1可編程序控制器的選擇目前，國際上生產(chǎn)可編程序控制器的廠家很多，如日本三菱公司的F系列PC,德國西門子公司的SIMATICN5系列PC、日本OMRON(立石)公司的C型、P型PC等。考慮到本機械手的輸入輸出點不多，工作流程較簡單，同時考慮到制造成本，因此在本次設計中選擇了OMRON公司的C28P型可編程序控制器。7.1.2可編程序控制器的工作過程可編程序控制器是通過執(zhí)行用戶程序來完成各種不同控制任務的。為此采用了循環(huán)掃描的工作方式。具體的工作過程可分為四個階段。第一階段是初始化處理?？删幊绦蚩刂破鞯妮斎攵俗硬皇侵苯优c主機相連，CPU對輸入輸出狀態(tài)的詢問是針對輸入輸出狀態(tài)暫存器而言的。輸入輸出狀態(tài)暫存器也稱為I/0狀態(tài)表.該表是一個專門存放輸入輸出狀態(tài)信息的存儲區(qū)。其中存放輸入狀態(tài)信息的存儲器叫輸入狀態(tài)暫存器;存放輸出狀態(tài)信息的存儲器叫輸出狀態(tài)暫存器。開機時，CPU首先使I/0狀態(tài)表清零，然后進行自診斷。當確認其硬件工作正常后，進入下一階段。第二階段是處理輸入信號階段。在處理輸入信號階段，CPU對輸入狀態(tài)進行掃描，將獲得的各個輸入端子的狀態(tài)信息送到I/0狀態(tài)表中存放。在同一掃描周期內(nèi)，各個輸入點的狀態(tài)在I/0狀態(tài)表中一直保持不變，不會受到各個輸入端子信號變化的影響，因此不能造成運算結(jié)果混亂，保證了本周期內(nèi)用戶程序的正確執(zhí)行。第三階段是程序處理階段。當輸入狀態(tài)信息全部進入I/0狀態(tài)表后，CPU工作進入到第三個階段。在這個階段中，可編程序控制器對用戶程序進行依次掃描，并根據(jù)各I/0狀態(tài)和有關指令進行運算和處理，最后將結(jié)果寫入I/0狀態(tài)表的輸出狀態(tài)暫存器中。第四階段是輸出處理階段。CPU對用戶程序已掃描處理完畢，并將運算結(jié)果寫入到I/0狀態(tài)表狀態(tài)暫存器中。此時將輸入信號從輸出狀態(tài)暫存器中取出，送到輸出鎖存電路，驅(qū)動輸出繼電器線圈，控制被控設備進行各種相應的動作。然后，CPU又返回執(zhí)行下一個循環(huán)的掃描周期。7.2可編程序控制器的使用步驟在可編程序控制器與被控對象(機器、設備或生產(chǎn)過程)構成一個自動控制系統(tǒng)時，通常以七個步驟進行:(1)系統(tǒng)設計即確定被控對象的工作原理，控制要求，動作及動作順序。(2)I/0分配即確定哪些信號是送到可編程序控制器的，并分配給相應的輸入端號;哪些信號是由可編程序控制器送到被控對象的，并分配相應的輸出端號.此外，對用到的可編程序控制器內(nèi)部的計數(shù)器、定時器等也要進行分配?？删幊绦蚩刂破魇峭ㄟ^編號來識別信號的。(3)畫梯形圖它與繼電器控制邏輯的梯形圖概念相同，表達了系統(tǒng)中全部動作的相互關系。如果使用圖形編程器(LCD或CRT)，則畫出梯形圖相當于編制出了程序，可將梯形圖直接送入可編程序控制器。對簡易編程器，則往往要經(jīng)過下一步的助記符程序轉(zhuǎn)換過程。(4)助記符機器程序相當于微機的助記符程序，是面向機器的(即不同廠家的可編程序控制器，助記符指令形式不同)，用簡易編程器時，應將梯形圖轉(zhuǎn)化成助記符程序，才能將其輸入到可編程序控制器中。(5)編制程序即檢查程序中每條語法錯誤，若有則修改。這項工作在編程器上進行。(6)調(diào)試程序即檢查程序是否能正確完成邏輯要求，不合要求，可以在編程器上修改。程序設計(包括畫梯形圖、助記符程序、編輯、甚至調(diào)試)也可在別的工具上進行。如IBM-PC機，只要這個機器配有相應的軟件。(7)保存程序調(diào)試通過的程序，可以固化在EPROM中或保存在磁盤上備用。7.3機械手可編程序控制器控制方案7.3.1控制系統(tǒng)的工作原理及控制要求1.控制對象為圓柱座標液壓機械手。它的手臂具有三個自由度，即水平方向的伸、縮;豎直方向的上、下;繞豎直軸的順時針方向旋轉(zhuǎn)及逆時針方向旋轉(zhuǎn)。另外，其末端執(zhí)行裝置—機械手，還可完成抓、放功能。以上各動作均采用液壓方式驅(qū)動，即用五個二位五通電磁閥(每個閥有兩個線圈，對應兩個相反動作)分別控制五個液壓缸，使機械手完成伸、縮、上、下、旋轉(zhuǎn)及機械手抓放動作。其中旋轉(zhuǎn)運動用一組齒輪齒條，使液壓缸的直線運動轉(zhuǎn)化為旋轉(zhuǎn)運動。這樣，可用PLC的8個輸出端與電磁閥的8個線圈相連，通過編程，使電磁閥各線圈按一定序列激勵，從而使機械手按預先安排的動作序列工作.如果欲改變機械手的動作，不需改變接線，只需將程序中動作代碼及順序稍加修改即可。另外，除抓放外，其余六個動作末端均放置一限位開關，以檢測動作是否到位，如果某動作沒有到位，則出錯指示燈亮。2.控制要求為了滿足生產(chǎn)需要，機械手應設置手動工作方式、單動工作方式和自動工作方式。（1）手動工作方式便于對設備進行調(diào)整和檢修，設置手動工作方式。用按鈕對機械手每一動作單獨進行控制。（2）單動工作方式從原點開始，按照自動工作循環(huán)的步序，每按下一次起動按鈕，機械手完成一步的工作后，自動停止。（3）自動工作方式按下起動按鈕，機械手從原點開始，按工序自動反復連續(xù)工作，直到按下停止按鈕，機械手在完成最后一個周期的動作后，返回原點自動停機。7.3.2液壓機械手的工作流程（如圖7-1所示）液壓機械手的工作流程如下：當按下機械手啟動按鈕之后，首先立柱右轉(zhuǎn)電磁閥通電，機械手右轉(zhuǎn)，至右限位開關動作。立柱上升電磁閥通電，立柱上升，至上限位開關動作。手臂伸長電磁閥通電，手臂開始伸長，至限位開關動作。手腕逆時針轉(zhuǎn)電磁閥通電，手腕逆時針轉(zhuǎn)動，至逆時針轉(zhuǎn)限位開關動作。立柱下降電磁閥通電，立柱下降，至下限位開關動作。手爪抓緊電磁閥通電，手爪抓緊，至限位開關動作。立柱上升電磁閥通電，立柱上升，至上限位開關動作。手腕逆時針轉(zhuǎn)電磁閥通電，手腕逆時針轉(zhuǎn)動，至逆時針轉(zhuǎn)限位開關動作。手腕收縮電磁閥通電，手腕收縮，至限位開關動作。立柱左轉(zhuǎn)電磁閥通電，機械手左轉(zhuǎn)，至左限位開關動作。手臂伸長電磁閥通電，手臂開始伸長，至限位開關動作。手腕逆時針轉(zhuǎn)電磁閥通電，手腕逆時針轉(zhuǎn)動，至逆時針轉(zhuǎn)限位開關動作。立柱下降電磁閥通電，立柱下降，至下限位開關動作。手爪松開電磁閥通電，手爪松開，至限位開關動作。手腕收縮電磁閥通電，手腕收縮，至限位開關動作。完成一次循環(huán)，然后重復以上循環(huán)動作。按下停止按鈕或停電時，機械手停止在現(xiàn)行的工步上，重新啟動時，機械手按上一工步繼續(xù)工作。啟動啟動手腕收縮手腕收縮手爪松開立柱右轉(zhuǎn)手爪松開立柱右轉(zhuǎn)立柱下降立柱上升立柱下降立柱上升手腕逆時針轉(zhuǎn)手臂伸長手腕逆時針轉(zhuǎn)手臂伸長手臂伸長手腕逆時針轉(zhuǎn)手臂伸長手腕逆時針轉(zhuǎn)立柱左轉(zhuǎn)立柱下降立柱左轉(zhuǎn)立柱下降手腕收縮手爪抓緊手腕收縮手爪抓緊手腕逆時針轉(zhuǎn)立柱上升手腕逆時針轉(zhuǎn)立柱上升圖7-1機械手自動控制工作流程框圖7.3.3I/0分配 根據(jù)系統(tǒng)輸入輸出點的數(shù)目，選用OMRONC28P型PC，它有16個輸入點，標號為0000-0015;12個輸出點，標號為0500-0511.如表7-1所示。其它地址分配：1、夾緊定時器:T1,定時5s2、放松定時器:T2，定時5s3、自動方式標志:M0.04、單動方式標志:M0.15、手動方式標志:M0.26、結(jié)束標志:M梯形圖設計根據(jù)機械手的邏輯時序圖及1/0分配，可以畫出控制梯形圖。控制梯形圖可分為子程序部分和主程序部分。子程序部分包括：自動方式控制梯形圖（7-2）和手動方式控制梯形圖（7-3）。自動控制方式梯形圖如下：圖7-2自動方式控制梯形圖2.手動控制方式梯形圖如下：圖7-3手動控制方式梯形圖3.主程序梯形圖如圖7-4所示：圖7-4主程序梯形圖第八章結(jié)論1、本次設計的是液壓通用機械手，相對于專用機械手，通用機械手的自由度可變，控制程序可調(diào)，因此適用面更廣。2、采用液壓傳動，動作迅速，反應靈敏，能實現(xiàn)過載保護，便于自動控制。工作環(huán)境適應性好，不會因環(huán)境變化影響傳動及控制性能。阻力損失和泄漏較小，不會污染環(huán)境。同時成本低廉。3、通過對液壓傳動系統(tǒng)工作原理圖的參數(shù)化繪制，大大提高了繪圖速度，節(jié)省了大量時間和避免了不必要的重復勞動，同時做到了圖紙的統(tǒng)一規(guī)范。4、機械手采用PLC控制，具有可靠性高、改變程序靈活等優(yōu)點，無論是進行時間控制還是行程控制或混合控制，都可通過設定PLC程序來實現(xiàn)?？梢愿鶕?jù)機械手的動作順序修改程序，使機械手的通用性更強。致謝本文是在我尊敬的俞老師悉心指導下完成的。老師嚴謹?shù)闹螌W態(tài)度和精益求精的工作作風使我受益匪淺。在此，我首先向老師表示誠摯的感謝，并致以崇高的敬意!在課題的研究和開發(fā)階段，得到了學校老師的大力支持和幫助，為我提供了許多有用的資料，在此一并向他們表示衷心的感謝。在日常生活和學習中，學校的各位老師，以及全體同學給與我大力支持和幫助，在此我向他們表示衷心的感謝。感謝父母、家人，感謝所有關心我的朋友和老師，感謝無錫職業(yè)技術學院的學習環(huán)境。2008年4日11日參考文獻：1.張建民.工業(yè)機器人.北京:北京理工大學出版社，19882.蔡自興.機器人學的發(fā)展趨勢和發(fā)展戰(zhàn)略.機器人技術，2001,43.金茂青，曲忠萍，張桂華.國外工業(yè)機器人發(fā)展勢態(tài)分析.機器人技術與應用，20014.王雄耀.近代液壓機器人(液壓機械手)的發(fā)展及應用.液壓液壓與密封，1999,55.嚴學高，孟正大.機器人原理.南京:東南大學出版社，19926.機械設計師手冊.北京:機械工業(yè)出版社，19867.黃錫愷，鄭文偉.機械原理.北京:人民教育出版社，19818.成大先.機械設計圖冊.北京:化學工業(yè)出版社9.鄭洪生.液壓傳動及控制.北京:機械工業(yè)出版社，198710.吳振順.液壓傳動與控制.哈爾濱:哈爾濱工業(yè)大學出版社，199511.徐永生.液壓傳動.北京:機械工業(yè)出版社，1990,5

附錄資料：不需要的可以自行刪除HYPERLINK電腦故障檢測與維修方法電腦故障檢測及維修方法軟件調(diào)試的方法和建議1、操作系統(tǒng)方面。主要的調(diào)整內(nèi)容是操作系統(tǒng)的啟動文件、系統(tǒng)配置參數(shù)、組件文件、病毒等。修復操作系統(tǒng)啟動文件。1)對于Windows9x系統(tǒng)，可用SYS命令來修復（要保證MSDOS.SYS的大小在1KB以上），但要求，在修復之前應保證分區(qū)參數(shù)是正確的。這可使用諸如DiskMap之類的軟件實現(xiàn)；2)對于Windows2000/XP系統(tǒng)，有兩種方法――修復啟動文件，使用fixboot命令；修復主引導記錄，使用fixmbr命令。調(diào)整操作系統(tǒng)配置文件。A.對于Windows9x系統(tǒng)，可用的工具很多，如：Msconfig命令、系統(tǒng)文件檢查器、注冊表備份和恢復命令（scanreg.exe，它要求在DOS環(huán)境下運行。另外如果要用scanreg.exe恢復注冊表，最好使用所列出的恢復菜單中的第二個備份文件）等；B.對于Windows2000系統(tǒng)，可用的工具與Windows9x相比比較少，但某些調(diào)試命令可用Win98中的一些命令（如win98下的Msconfig命令，就可用在windows2000下）；C.對于WindowsXP系統(tǒng)，可用的工具主要是Msconfig命令；D.調(diào)整電源管理和有關的服務，可以使用的命令是，在“運行”文本框中輸入gpedit.msc來進行；E.所有操作系統(tǒng)的調(diào)試，都可通過控制面板、設備管理器、計算機管理器（Windows9x系統(tǒng)無）來進行系統(tǒng)的調(diào)試。軟件調(diào)試的方法和建議組件文件（包括.DLL、.VXD等）的修復A.通過添加刪除程序來重新安裝；B.通過從.CAB文件中提取安裝；C.可用系統(tǒng)文件檢查器（sfc.exe命令）來修復有錯誤的文件；D.從好的機器上拷貝覆蓋。檢查系統(tǒng)中的病毒。建議使用命令行方式下的病毒查殺軟件，并能直接訪問諸如NTFS分區(qū)軟件調(diào)試的方法和建議2、設備驅(qū)動安裝與配置方面。主要調(diào)整設備驅(qū)動程序是否與設備匹配、版本是否合適、相應的設備在驅(qū)動程序的作用下能否正常響應。A.最好先由操作系統(tǒng)自動識別（特別要求的除外，如一些有特別要求的顯示卡驅(qū)動、聲卡驅(qū)動、非即插即用設備的驅(qū)動等），而后考慮強行安裝。這樣有利于判斷設備的好壞；B.如果有操作系統(tǒng)自帶的驅(qū)動，則先使用，仍不能正常或不能滿足應用需要，則使用設備自帶的驅(qū)動；C.更換設備，應先卸載驅(qū)動再更換。卸載驅(qū)動，可從設備管理器中卸載；再從安全模式下卸載；進而在INF目錄中刪除；最后通過注冊表卸載；D.更新驅(qū)動時，如直接升級有問題，須先卸載再更新。軟件調(diào)試的方法和建議3、磁盤狀況方面。檢查磁盤上的分區(qū)是否能訪問、介質(zhì)是否有損壞、保存在其上的文件是否完整等。可用的調(diào)整工具：A.DiskMap，方便地找回正確的分區(qū)；B.Fdisk及Fdisk/MDR，檢查分區(qū)是否正確及使主引導記錄恢復到原始狀態(tài)；C.當硬盤容量大于64GB時，如果要重新分區(qū)或查看分區(qū)，要求使用隨機附帶的磁盤分區(qū)軟盤中的Fdisk命令。這個命令可用windowsMe下的Fdisk命令來代替；D.Format、Scandisk、廠商提供的磁盤檢測程序，檢查磁盤介質(zhì)是否有壞道；E.文件不完整時，要求對不完整的文件先進行改名，再用在“操作系統(tǒng)方面”中所述的方法重建。軟件調(diào)試的方法和建議4、應用軟件方面。如應用軟件是否與操作系統(tǒng)或其它應用有兼容性的問題、使用與配置是否與說明手冊中所述的相符、應用軟件的相關程序、數(shù)據(jù)等是否完整等；5、BIOS設置方面。1)在必要時應先恢復到最優(yōu)狀態(tài)。建議：在維修時先把BIOS恢復到最優(yōu)狀態(tài)（一般是出廠時的狀態(tài)），然后根據(jù)應用的需要，逐步設置到合適值。2)BIOS刷新不一定要刷新到最新版，有時應考慮降低版本。軟件調(diào)試的方法和建議6、重建系統(tǒng)。在硬件配置正確，并得到用戶許可時，可通過重建系統(tǒng)的方法來判斷操作系統(tǒng)之類軟件故障，在用戶不同意的情況下，建議使用自帶的硬盤，來進行重建系統(tǒng)的操作。在這種情況下，最好重建系統(tǒng)后，逐步復原到用戶原硬盤的狀態(tài)，以便判斷故障點。1)重建系統(tǒng)，須以一鍵恢復為主，其次是恢復安裝，最后是完全重新安裝?；謴桶惭b的方法：對于Windows9x系統(tǒng)，直接從光盤安裝，或執(zhí)行tools\sysrec\pcrestor.bat，即可實現(xiàn)恢復安裝。在進行恢復安裝時，可能由于的存在而影響安裝過程的正常進行，這時，可在Windows目錄下，刪除后，再重新安裝。另一種恢復安裝，是將根目錄下的System.1st改名為System.dat后覆蓋掉Windows目錄下的同名文件，之后重啟即可。但這種方法，不是真正意義上的重新安裝，而類似于完全重新安裝。對于WindowsXP或Windows2000系統(tǒng)，直接使用其安裝光盤啟動，在安裝界面中選擇修復安裝，選擇R時會出現(xiàn)兩個選項：一是快速修復，對于簡單問題用此選擇；另一是故障修復臺，只要選擇正確的安裝目錄就可啟用故障修復臺。故障修復臺界面類似于DOS界面。2)為保證系統(tǒng)干凈，在安裝前，執(zhí)行Fdisk/MBR命令（也可用C）。必要時，在此之后執(zhí)行Format<驅(qū)動器盤符>/u[/s]命令。3)一定要使用隨機版的或正版的操作系統(tǒng)安裝介質(zhì)進行安裝。引發(fā)硬件故障的原因1．硬件本身質(zhì)量不佳。粗糙的生產(chǎn)工藝、劣質(zhì)的制作材料、非標準的規(guī)格尺寸等都是引發(fā)故障的隱藏因素。由此常常引發(fā)板卡上元件焊點的虛焊脫焊、插接件之間接觸不良、連接導線短路斷路等故障。2．人為因素影響。操作人員的使用習慣和應用水平也不容小覷，例如帶電插拔設備、設備之間錯誤的插接方式、不正確的BIOS參數(shù)設置等均可導致硬件故障。3．使用環(huán)境影響。這里的環(huán)境可以包括溫度、濕度、灰塵、電磁干擾、供電質(zhì)量等方面。每一方面的影響都是嚴重的，例如過高的環(huán)境溫度無疑會嚴重影響設備的性能等等。4．其他影響。由于設備的正常磨損和硬件老化也常常引發(fā)硬件故障。檢修硬件故障的原則1．先軟件后硬件電腦發(fā)生故障后，一定要在排除軟件方面的原因（例如系統(tǒng)注冊表損壞、BIOS參數(shù)設置不當、硬盤主引導扇區(qū)損壞等）后再考慮硬件原因，否則很容易走彎路。2．先外設后主機由于外設原因引發(fā)的故障往往比較容易發(fā)現(xiàn)和排除，可以先根據(jù)系統(tǒng)報錯信息檢查鍵盤、鼠標、顯示器、打印機等外部設備的各種連線和本身工作狀況。在排除外設方面的原因后，再來考慮主機。3．先電源后部件作為電腦主機的動力源泉，電源的作用很關鍵。電源功率不足、輸出電壓電流不正常等都會導致各種故障的發(fā)生。因此，應該在首先排除電源的問題后再考慮其他部件。4．先簡單后復雜目前的電腦硬件產(chǎn)品并不像我們想象的那么脆弱、那么容易損壞。因此在遇到硬件故障時，應該從最簡單的原因開始檢查。如各種線纜的連接情況是否正常、各種插卡是否存在接觸不良的情況等。在進行檢修硬件故障的步驟1．軟件排障還原BIOS參數(shù)至缺省設置（開機后按[Del]鍵進入BIOS設置窗口→選中“LoadOptimizedDefaults”項→回車后按[Y]鍵確認→保存設置退出）；恢復注冊表（開機后按[F8]鍵→在啟動菜單中選擇“Commandpromptonly”方式啟動至純DOS模式下→鍵入“scanreg/restore”命令→選擇一個機器正常使用時的注冊表備份文件進行恢復）；排除硬件資源沖突（右擊[我的電腦]→[屬性]→在[設備管理器]標簽下找到并雙擊標有黃色感嘆號的設備名稱→在[資源]標簽下取消“使用自動的設置”選項并單擊[更改設置]按鈕→找到并分配一段不存在沖突的資源）。檢修硬件故障的步驟2．用診斷軟件測試使用專門檢查、診斷硬件故障的工具軟件來幫助查找故障的原因，如NortonTools（諾頓工具箱）等。診斷軟件不但能夠檢查整機系統(tǒng)內(nèi)部各個部件（如CPU、內(nèi)存、主板,硬盤等）的運行狀況，還能檢查整個系統(tǒng)的穩(wěn)定性和系統(tǒng)工作能力。如果發(fā)現(xiàn)問題會給出詳盡的報告信息，便于我們尋找故障原因和排除故障。3．直接觀察即通過看、聽、摸、嗅等方式檢查比較明顯的故障。例如根據(jù)BIOS報警聲或Debug卡判斷故障發(fā)生的部位；觀察電源內(nèi)是否有火花、異常聲音；檢查各種插頭是否松動、線纜是否破損、斷線或碰線；電路板上的元件是否發(fā)燙、燒焦、斷裂、脫焊虛焊；各種風扇是否運轉(zhuǎn)正常等。有的故障現(xiàn)象時隱時現(xiàn)，可用橡皮榔頭輕敲有關元件，觀察故障現(xiàn)象的變化情況，以確定故障位置。檢修硬件故障的步驟4．插拔替換初步確定發(fā)生故障的位置后，可將被懷疑的部件或線纜重新插拔，以排除松動或接觸不良的原因。例如將板卡拆下后用橡皮擦擦拭金手指，然后重新插好；將各種線纜重新插拔等。如果經(jīng)過插拔后不能排除故障，可使用相同功能型號的板卡替換有故障的板卡，以確定板卡本身已經(jīng)損壞或是主板的插槽存在問題。然后根據(jù)情況更換板卡。5．系統(tǒng)最小化最嚴重的故障是機器開機后無任何顯示和報警信息，應用上述方法已無法判斷故障產(chǎn)生的原因。這時我們可以采取最小系統(tǒng)法進行診斷，即只安裝CPU、內(nèi)存、顯卡、主板。如果不能正常工作，則在這四個關鍵部件中采用替換法查找存在故障的部件。如果能正常工作，再接硬盤……以此類推，直到找出引發(fā)故障的罪魁禍首。硬件檢修方法1、觀察法觀察，是維修判斷過程中第一要法，它貫穿于整個維修過程中。觀察不僅要認真，而且要全面。要觀察的內(nèi)容包括：a、周圍的環(huán)境；b、硬件環(huán)境。包括接插頭、座和槽等；c、軟件環(huán)境；d、用戶操作的習慣、過程硬件檢修方法2、最小系統(tǒng)法最小系統(tǒng)是指，從維修判斷的角度能使電腦開機或運行的最基本的硬件和軟件環(huán)境。最小系統(tǒng)有兩種形式：硬件最小系統(tǒng)：由電源、主板和CPU組成。在這個系統(tǒng)中，沒有任何信號線的連接，只有電源到主板的電源連接。在判斷過程中是通過聲音來判斷這一核心組成部分是否可正常工作；軟件最小系統(tǒng)：由電源、主板、CPU、內(nèi)存、顯示卡/顯示器、鍵盤和硬盤組成。這個最小系統(tǒng)主要用來判斷系統(tǒng)是否可完成正常的啟動與運行。硬件檢修方法對于軟件最小環(huán)境，就“軟件”有以下幾點要說明：a、硬盤中的軟件環(huán)境，保留著原先的軟件環(huán)境，只是在分析判斷時，根據(jù)需要進行隔離如卸載、屏蔽等）。保留原有的軟件環(huán)境，主要是用來分析判斷應用軟件方面的問題b、硬盤中的軟件環(huán)境，只有一個基本的操作系統(tǒng)環(huán)境（可能是卸載掉所有應用，或是重新安裝一個干凈的操作系統(tǒng)），然后根據(jù)分析判斷的需要，加載需要的應用。需要使用一個干凈的操作系統(tǒng)環(huán)境，是要判斷系統(tǒng)問題、軟件沖突或軟、硬件間的沖突問題。c、在軟件最小系統(tǒng)下，可根據(jù)需要添加或更改適當?shù)挠布?。如：在判斷啟動故障時，由于硬盤不能啟動，想檢查一下能否從其它驅(qū)動器啟動。這時，可在軟件最小系統(tǒng)下加入一個軟驅(qū)或干脆用軟驅(qū)替換硬盤來檢查。又如：在判斷音視頻方面的故障時，應需要在軟件最小系統(tǒng)中加入聲卡；在判斷網(wǎng)絡問題時，就應在軟件最小系統(tǒng)中加入網(wǎng)卡等。最小系統(tǒng)法，主要是要先判斷在最基本的軟、硬件環(huán)境中，系統(tǒng)是否可正常工作。如果不能正常工作，即可判定最基本的軟、硬件部件有故障，從而起到故障隔離的作用。硬件檢修方法3、逐步添加/去除法逐步添加法，以最小系統(tǒng)為基礎，每次只向系統(tǒng)添加一個部件/設備或軟件，來檢查故障現(xiàn)象是否消失或發(fā)生變化，以此來判斷并定位故障部位。逐步去除法，正好與逐步添加法的操作相反。逐步添加/去除法一般要與替換法配合，才能較為準確地定位故障部位。4、隔離法是將可能防礙故障判斷的硬件或軟件屏蔽起來的一種判斷方法。它也可用來將懷疑相互沖突的硬件、軟件隔離開以判斷故障是否發(fā)生變化的一種方法。軟硬件屏蔽，對于軟件來說，即是停止其運行，或者是卸載；對于硬件來說，是在設備管理器中，禁用、卸載其驅(qū)動，或干脆將硬件從系統(tǒng)中去除。硬件檢修方法5、替換法替換法是用好的部件去代替可能有故障的部件，以判斷故障現(xiàn)象是否消失的一種維修方法。好的部件可以是同型號的，也可能是不同型號的。替換的順序一般為：a、根據(jù)故障的現(xiàn)象或故障類別，來考慮需要進行替換的部件或設備；b、按先簡單后復雜的順序進行替換。如：先內(nèi)存、CPU，后主板，又如要判斷打印故障時，可先考慮打印驅(qū)動是否有問題，再考慮打印電纜是否有故障，最后考慮打印機或并口是否有故障等；c、最先考查與懷疑有故障的部件相連接的連接線、信號線等，之后是替換懷疑有故障的部件，再后是替換供電部件，最后是與之相關的其它部件。d、從部件的故障率高低來考慮最先替換的部件。故障率高的部件先進行替換。硬件檢修方法6、比較法比較法與替換法類似，即用好的部件與懷疑有故障的部件進行外觀、配置、運行現(xiàn)象等方面的比較，也可在兩臺電腦間進行比較，以判斷故障電腦在環(huán)境設置，硬件配置方面的不同，從而找出故障部位。7、升降溫法可在用戶同意的情況下，設法降低電腦的通風能力，靠電腦自身的發(fā)熱來升溫；降溫的方法有：1）一般選擇環(huán)境溫度較低的時段，如一清早或較晚的時間；2）使電腦停機12~24小時以上等方法實現(xiàn)；3）用電風扇對著故障機吹，以加快降溫速度。8、敲打法敲打法一般用在懷疑電腦中的某部件有接觸不良的故障時，通過振動、適當?shù)呐で?，甚或用橡膠錘敲打部件或設備的特定部件來使故障復現(xiàn)，從而判斷故障部件的一種維修方法。硬件檢修方法9、對電腦產(chǎn)品進行清潔有些電腦故障，往往是由于機器內(nèi)灰塵較多引起的，這就要求我們在維修過程中，注意觀察故障機內(nèi)、外部是否有較多的灰塵，如果是，應該先進行除塵，再進行后續(xù)的判斷維修。在進行除塵操作中，以下幾個方面要特別注意：a、注意風道的清潔b、注意風扇的清潔風扇的清潔過程中，最好在清除其灰塵后，能在風扇軸處，點一點兒鐘表油，加強潤滑。c、注意接插頭、座、槽、板卡金手指部分的清潔金手指的清潔，可以用橡皮擦拭金手指部分，或用酒精棉擦拭也可以。插頭、座、槽的金屬引腳上的氧化現(xiàn)象的去除：一是用酒精擦拭，一是用金屬片（如小一字改錐）在金屬引腳上輕輕刮擦。d、注意大規(guī)模集成電路、元器件等引腳處的清潔清潔時，應用小毛刷或吸塵器等除掉灰塵，同時要觀察引腳有無虛焊和潮濕的現(xiàn)象，元器件是否有變形、變色或漏液現(xiàn)象。e、注意使用的清潔工具清潔用的工具，首先是防靜電的。如清潔用的小毛刷，應使用天然材料制成的毛刷，禁用塑料毛刷。其次是如使用金屬工具進行清潔時，必須切斷電源，且對金屬工具進行泄放靜電的處理。用于清潔的工具包括：小毛刷、皮老虎、吸塵器、抹布、酒精（不可用來擦拭機箱、顯示器等的塑料外殼）。f、對于比較潮濕的情況，應想辦法使其干燥后再使用。可用的工具如電風扇、電吹風等，也可讓其自然風干。系統(tǒng)報警提示含義1短系統(tǒng)啟動正常

1短1短1短系統(tǒng)加電自檢初始化失敗

1短1短2短主板錯誤

1短1短3短CMOS或電池失敗

1短1短4短ROM

BIOS校驗和錯誤

1短2短1短系統(tǒng)時鐘錯誤

1短2短2短DMA初始化失敗

1短2短3短DMA頁寄存器錯誤

1短3短1短RAM刷新錯誤

1短3短2短基本內(nèi)存錯誤

1短3短3短基本內(nèi)存錯誤

1短4短1短基本內(nèi)存地址線錯誤

1短4短2短基本內(nèi)存校驗錯誤

BIOS故障案例１、BIOS設置錯誤，引起內(nèi)存自檢時出錯（校驗錯誤）

平常我們買到的內(nèi)存一般都不帶校驗，校驗內(nèi)存會比不帶校驗的內(nèi)存貴