【正文】 本。BO XIN 碼垛機(jī)械手的優(yōu)點(diǎn)以及與其它機(jī)械手的區(qū)別：而其它廠家的機(jī)器手從抓起點(diǎn)到擺放點(diǎn)之間必須設(shè)定 5 至 6 個(gè)通過點(diǎn)，機(jī)器手必須通過這些點(diǎn)來移動(dòng)，導(dǎo)致教示方法操作方法復(fù)雜、難解。BO XIN 在機(jī)械手原理上的結(jié)構(gòu)屬于直線運(yùn)動(dòng)，而其它機(jī)器手的結(jié)構(gòu)屬于圓弧運(yùn)動(dòng)，它們必須用復(fù)雜的編程，才可以讓圓弧運(yùn)動(dòng)改為直線運(yùn)動(dòng)。 液壓傳動(dòng)的優(yōu)缺點(diǎn)液壓傳動(dòng)之所以能得到廣泛的應(yīng)用，是由于它具有以下的主要優(yōu)點(diǎn)：(1)由于液壓傳動(dòng)是油管連接，所以借助油管的連接可以方便靈活地布置傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，這是比機(jī)械傳動(dòng)優(yōu)越的地方。由于液壓缸的推力很大，又加之極易布置，在挖掘機(jī)等重型工程機(jī)械上，已基本取代了老式的機(jī)械傳動(dòng)，不僅操作方便，而且外形美觀大方。例如，相同功率液壓馬達(dá)的體積為電動(dòng)機(jī)的 12%～13%。(3)可在大范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)無級(jí)調(diào)速。(4)傳遞運(yùn)動(dòng)均勻平穩(wěn)，負(fù)載變化時(shí)速度較穩(wěn)定。(5)液壓裝置易于實(shí)現(xiàn)過載保護(hù)——借助于設(shè)置溢流閥等，同時(shí)液壓件能自行潤滑，因此使用壽命長。(7)液壓元件已實(shí)現(xiàn)了標(biāo)準(zhǔn)化、系列化和通用化，便于設(shè)計(jì)、制造和推廣使用。(2)液壓傳動(dòng)對油溫的變化比較敏感，溫度變化時(shí)，液體粘性變化，引起運(yùn)動(dòng)特性的變化，使得工作的穩(wěn)定性受到影響，所以它不宜在溫度變化很大的環(huán)境條件下工作。(4)液壓傳動(dòng)要求有單獨(dú)的能源，不像電源那樣使用方便。總之，液壓傳動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)是主要的，隨著設(shè)計(jì)制造和使用水平的不斷提高，有些缺點(diǎn)正在逐步加以克服。 液壓傳動(dòng)在機(jī)械中的應(yīng)用驅(qū)動(dòng)機(jī)械運(yùn)動(dòng)的機(jī)構(gòu)以及各種傳動(dòng)和操縱裝置有多種形式。經(jīng)常還將不同的形式組合起來運(yùn)用——四位一體。液壓傳動(dòng)應(yīng)用于金屬切削機(jī)床也不過四五十年的歷史。特別是最近二三十年以來液壓技術(shù)在各種工業(yè)中的應(yīng)用越來越廣泛。這些部件有的要求快速移動(dòng)，有的要求慢速移動(dòng)。這些運(yùn)動(dòng)多半要求有較大的調(diào)速范圍，要求在工作中無級(jí)調(diào)速；有的要求持續(xù)進(jìn)給，有的要求間歇進(jìn)給；有的要求在負(fù)載變化下速度恒定，有的要求有良好的換向性能等等。、牛頭刨床或插床的滑枕，由于要求作高速往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)，并且要求換向沖擊小、換向時(shí)間短、能耗低，因此都可以采用液壓傳動(dòng)。 其精度可達(dá) ～。、齒輪箱變速操縱裝置、絲桿螺母間隙消除裝置、垂直移動(dòng)部件平衡裝置、分度裝置、工件和刀具裝卸裝置、工件輸送裝置等，采用液壓傳動(dòng)后，有利于簡化機(jī)床結(jié)構(gòu)，提高機(jī)床自動(dòng)化程度。液壓傳動(dòng)在其他機(jī)械工業(yè)部門的應(yīng)用情況見表 11 所示。驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)采用全液壓驅(qū)動(dòng), 該系統(tǒng)能實(shí)現(xiàn)機(jī)械手的自動(dòng)運(yùn)行、手動(dòng)調(diào)節(jié), 同時(shí)保證了整機(jī)動(dòng)作迅速、平穩(wěn) , 特別是滿足了機(jī)械手伸縮臂的動(dòng)作精度、需承受負(fù)載及運(yùn)動(dòng)性能等方面的特殊要求。與傳統(tǒng)的上下料機(jī)械手不同的是: 該系統(tǒng)采用了具有雙夾持結(jié)構(gòu)的手臂設(shè)計(jì) , 在其中一夾持機(jī)構(gòu)卸料后, 手臂旋轉(zhuǎn)一定角度 , 另一夾持機(jī)構(gòu)上料 , 在兩次上下料之間機(jī)械手臂往返各一次, 與傳統(tǒng)的往返各兩次比較更加節(jié)省時(shí)間, 效率更高。其搬運(yùn)工件的重量為 5N2）要求機(jī)械手完成的動(dòng)作過程 圖 機(jī)械手示意圖該機(jī)械手的運(yùn)動(dòng)示意圖如圖所示。動(dòng)作二：預(yù)夾緊——由卸料機(jī)械手上的壓頭將工件推入夾具的心軸上，要求壓頭上的彈性銷輕輕頂住工件；然后送料機(jī)械手退回。在旋轉(zhuǎn)過程中，當(dāng)定位銷孔插入定位銷孔后，此時(shí)，手指應(yīng)與工件打滑。動(dòng)作五：手指松開——手指離開工件，以便工件在加工中分度轉(zhuǎn)位，此時(shí)，加工開始。動(dòng)作七：卸料、送料——手指將工件夾住退回原位置，松開工件，同時(shí)送料機(jī)械手重復(fù)動(dòng)作一，手腕轉(zhuǎn)回原位置。此種方式較為簡單，制造方便。已知工件重約 5 N，取夾緊力 ，取摩擦系數(shù) ，則因夾緊力而產(chǎn)生的摩擦力NF10?夾 ?f為： fF.???夾磨已知：彈性銷的位置尺寸 mD501?夾具定位在直徑 2則彈性銷與工件間摩擦力矩 ??mNDFM?????工件端面與夾具定位面之間的摩擦力矩 ??.22摩 ?????②彈簧拉力的計(jì)算：手指的夾緊力是依靠彈簧的拉力，拉力計(jì)算如下：已計(jì)算出 mNM?已知工件外徑 ，取D18??.?手手指的夾緊力 N 即可滿足要求。主軸進(jìn)給缸內(nèi)徑/mm主軸進(jìn)給缸活塞直徑/mm主軸進(jìn)給缸快速進(jìn)給速度 m/min手指握力 N工件重量 NSFGSXGABGDZGDZGVZGFSZFGJ350100120634555表 22 總體規(guī)劃，確定液壓元件機(jī)構(gòu)名稱 常用方案 優(yōu)點(diǎn) 缺點(diǎn) 適用場合送、卸料機(jī)械手機(jī)構(gòu)齒輪泵 結(jié)構(gòu)簡單，制造容易。適用于高轉(zhuǎn)矩、低轉(zhuǎn)速的場合。復(fù)位彈簧彈性過小，需別加彈簧使液壓缸復(fù)位。連桿構(gòu)件多，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造困難。主軸進(jìn)給機(jī)構(gòu) 活塞式液壓缸 活塞兩端的面積差較大，使需要加緩沖裝置常用于工件行程需要慢進(jìn)快夾具分度機(jī)構(gòu) 缸往復(fù)的作用力和速度差較大，對系統(tǒng)的工件特性有明顯的作用。卸料機(jī)械手臂與壓頭機(jī)構(gòu)雙葉片式擺動(dòng)液壓缸油缸結(jié)構(gòu)簡單，體積小。適用于工作要求轉(zhuǎn)角≤120176。 各液壓元件的設(shè)計(jì)與教核已知機(jī)床主軸進(jìn)給缸的外負(fù)載 F 機(jī) = 3600 N，根據(jù)此選取工件的壓力為p = 1 MPa。送料機(jī)構(gòu)重量：根據(jù)結(jié)構(gòu)圖計(jì)算出各部件重量之和為 ，卸料機(jī)械手的重量為 44N，則總的正壓力為 N = 20 + + 44 = N。摩擦力 FE = = N。?m=, ，v = 6m/min，t = ，則 = ??2FI = = 298 N??F = + 0 + + 198 N (22)得 F N?負(fù)載力 F = N此外，送料液壓缸的額定工作壓力 = 1MPa，最高允許壓力 = = npmaxpnp，耐壓實(shí)驗(yàn)壓力 = 1=。工程機(jī)械上的液壓缸缸體多數(shù)采用 35 號(hào)、45 號(hào)鋼的無縫鋼管，特殊情況下用合金無縫鋼管制造。而我們所用的液壓缸壓力僅為 1Gpa ,所以我們采用灰鑄鐵當(dāng)活塞用橡膠密封圈時(shí)，與活塞的配合一般采用 H8/f8,H9/f9 配合，當(dāng)采用O 形圈密封時(shí)，為了減少內(nèi)部泄露需要更高的精度和更細(xì)的表面 粗糙度，配合一般取 H7/g6 配合，表面粗糙度值可取 。(1)缸徑的圓度、圓柱度不大于直徑公差的一半，當(dāng)使用活塞環(huán) 密封時(shí)，其缸徑圓度、圓柱度應(yīng)不大于直徑公差的 1/3。(3)缸體端面對軸線的垂直度，按直徑每 100mm 上不大于 。(5)為了提高缸體的耐磨性，可以在缸體內(nèi)表面鍍 ~ 厚的硬鉻，鍍鉻后進(jìn)行珩磨或研磨。缸體外表面應(yīng)涂耐油油漆。 缸蓋 缸蓋的材料常用缸蓋的材料有鑄鐵和 35 號(hào)、45 號(hào)鋼。 缸蓋的配合及表面粗糙度缸蓋與缸體的配合面起定位和防止泄露的作用，一般采用 H7/h6 、H9/h9 的配合精度。 缸蓋的技術(shù)要求1）配合表面的圓柱度和圓度不大于直徑公差的一半。 活塞的材料及要求 活塞的材料活塞常用的材料是灰鑄鐵，耐磨鑄鐵，球墨鑄鐵和鋁合金，在工作壓力較大及沖擊較大的情況下使用鋼材，但為了改善活塞和缸體的摩擦條件，可在活塞的外面覆蓋一層青銅、黃銅或尼龍等耐磨材料。 活塞的配合精度與表面粗糙度 活塞的外徑采用 f8/f9，其表面粗糙度值為 。 活塞的技術(shù)要求 1） 、活塞外徑的圓度、圓柱度不大于直徑公差的一半。 3）活塞端面于軸線的垂直度按直徑每 100mm 不超過 ?？招臈U一般用 35 號(hào)、45 號(hào)無縫鋼管。為了提高活塞桿的強(qiáng)度，需進(jìn)行調(diào)制處理，調(diào)制后的硬度為 HB241~285 活塞桿的配合精度和表面粗糙度活塞桿與活塞配合一般選用 H8/hH9/h9，表面粗糙度值為 活塞桿的技術(shù)要求1)配合部分的圓度和圓柱度不大與直徑公差的一半。3)兩配合處的全跳動(dòng)不大于 。5)當(dāng)采用空心活塞桿時(shí)，必須留出焊接和熱處理的通氣孔。液壓缸由于工作條件不同，所以結(jié)構(gòu)形式也有很大差別，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)具體選擇 首先確定剛體于端蓋的連接形式 剛體與端蓋的連接形式 端蓋的連接方式于液壓缸的工作壓力、缸體的材料以及工作條件有關(guān)。當(dāng)工作壓力較高、缸體材料選用無縫鋼管時(shí)，如采用法蘭連接，則缸體短部要焊上法蘭盤，當(dāng)缸壁較厚時(shí)，也可采用圓柱銷固定法蘭盤結(jié)構(gòu)，這中結(jié)構(gòu)工藝復(fù)雜，無須采用。但在裝配時(shí)，密封圈有可能被環(huán)槽邊緣擦傷，因此在密封圈同錯(cuò)的環(huán)槽一側(cè)倒一個(gè) 15 度的角。拉桿連接的端蓋具有加工和裝配方便的優(yōu)點(diǎn)，缺點(diǎn)是徑向尺寸和重量最大，通常只用于較短的液壓缸，剛缸蓋和缸體永久連接時(shí)，也可用焊接的結(jié)構(gòu)或圓柱銷加焊接的結(jié)構(gòu)，這樣使結(jié)構(gòu)大為簡化。棕上所述，我們采用螺紋連接的液壓缸。在結(jié)構(gòu)上不僅要解決端蓋與缸體的密封，而且要考慮對活塞桿的密封和防塵問題。O 形圈一般安裝在近共走油腔的一側(cè)，使密封圈有足夠的壓力使其張開，以提高密封性能。1．活塞桿和活塞的連接形式及密封 活塞與活塞桿的連接形式分為錐銷連接和螺紋連接。我們將選用半環(huán)連接的形式?；钊c缸體的密封按密封圈形式分 O 形密封、Y 形密封、Yx 形密封和 V 形密封，V 形密封適合用與高壓系統(tǒng)的液壓缸中。2．崖壓缸進(jìn)出口油孔的形式及大小的確定a) 油孔的大小液壓缸進(jìn)出油口的大小，是根據(jù)所配油管內(nèi)的流量與平均流速來確定的，一般將壓力管路內(nèi)的允許平均流速定為 4~5m/s,則可根據(jù)下式計(jì)算液壓缸進(jìn)出油孔所配油管的直徑， d= =12mmvQ根據(jù)對實(shí)際使用中液壓缸的調(diào)查，進(jìn)出油孔的尺寸選取標(biāo)準(zhǔn)值 10mm。正壓力的計(jì)算：工件重量 已知工件凈重 W=5N/個(gè)總重 W2=5*4=20N送料機(jī)構(gòu)重量根據(jù)結(jié)構(gòu)圖，估算出各部總重量之和為 532N正壓力 F=20+532=552N取摩擦系數(shù) f=（有潤滑狀態(tài)）.摩擦力 Fr=552*=65N考慮其他因素，取液壓缸負(fù)載力 F=400N液壓缸內(nèi)徑 D= (31)?*/PF取 =?D= =23610*根據(jù)液壓缸內(nèi)徑系列（JB218377） 選取 D=40mm，選活塞桿直徑d=20mm2．缸筒的厚度計(jì)算 缸筒的厚度 = +C1+C2 ( 32)?0缸筒選 45 號(hào)缸，[ ]=360GPa；[ ]=610GPas?b? 0??][2*DPmao式中 D 為液壓缸內(nèi)徑 P [ ]= n 一般取 5?b] = =122Mpa (33)5610 = ( 34)0??2*4?C1 為公差余量 C2 為磨損量綜上所述 ，我們?nèi)?=5mm。 (35)n?21)(Ds??2041.).(*36?缸筒的厚度符合要求。有時(shí)，可以結(jié)合。??活塞桿采用實(shí)心桿，實(shí)心桿制造工藝比較簡單；活塞內(nèi)端于活塞的連接采用卡環(huán)型鎖緊，同時(shí)還應(yīng)安裝活塞與活塞桿間的靜密封。 用工況及安裝條件工作中無劇烈沖擊，所以液壓缸的缸筒，端蓋可選用灰鑄鐵排氣閥安裝在油液空腔最高處，以便排除空氣。 裝方式與負(fù)載導(dǎo)向耳環(huán)安裝 作用力處在一平面內(nèi)，如耳環(huán)帶有球輪，則可在 圓錐角04??內(nèi)變向。底座安裝 前端底座須用定位螺釘或定位銷，后端底座則用較松螺孔，以允許液壓缸受熱時(shí)，缸筒能伸縮。 緩沖機(jī)構(gòu)的選用：此液壓缸工作壓力 1Mpa，活塞桿速度 ，也得采用緩沖裝置。在活塞桿與負(fù)載之間加裝減震器。裝置的選用選用密封圈：O 形圈。工件將沿接料板的斜坡滑進(jìn)手部凹槽中。接料板的手部宜用夾爪形式，夾爪與接料板采用銷連接，兩者之間用圓 扭轉(zhuǎn)彈簧支撐，當(dāng)工件落入凹槽時(shí)，夾爪在彈簧作用下，將工件夾持住，等待送料信號(hào)。液壓缸與導(dǎo)軌的軸向固定，前端采用螺栓連接，后端采用焊接的形式。在控制擺動(dòng)液壓缸的回路中，當(dāng)二位四通電磁換向閥處于失電時(shí)，擺動(dòng)缸的動(dòng)葉片總是處于一定的位置，使手指處在水平位置，當(dāng)送料機(jī)械手在送完料退回時(shí)，不予手指發(fā)生干涉。3 在導(dǎo)軌上的運(yùn)動(dòng)是靠放在導(dǎo)軌內(nèi)的液壓缸通過支架帶動(dòng)的，支架一端通過與液壓缸活塞桿連接，一端于滑臺(tái)用螺栓連接?？紤]到使用彈簧墊圈和螺母組合防松時(shí)，螺母擰緊后，靠墊圈壓平產(chǎn)