最新機械系統(tǒng)設計機械手-在線瀏覽
2024-08-10 03:54本頁面
【正文】 搬運到指定的位置。立柱立柱是支承手臂的部件，立柱也可以是手臂的一部分，手臂的回轉運動和升降(或俯仰)運動均與立柱有密切的聯系。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動系統(tǒng)均安裝于機座上，故起支撐和連接的作用。它由動力裝置、調節(jié)裝置和輔助裝置組成。(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)。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。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。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，（如圖21所示），是一種適合于成批或中、小批生產的、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頻繁的生產場合。圖21機械手的整體機械結構 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。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。當工件是板料時，使用氣流負壓式吸盤。因此，手腕設計成回轉結構，實現手腕回轉運動的機構為回轉液壓缸。手臂的回轉和升降運動是通過立柱來實現的，立柱的橫向移動即為手臂的橫移。 機械手的驅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。當機械手的動作流程改變時，只需改變PLC程序即可實現，非常方便快捷。（如圖23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的速度。最大回轉速度設計為。平均回轉速度為。除了運動速度以外，手臂設計的基本參數還有伸縮行程和工作半徑。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。根據統(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。定位精度也是基本參數之一。三. 用途:用于自動輸送線的上下料。其傳力結構形式比較多，如滑槽杠桿式、斜楔杠桿式、齒輪齒條式、彈簧杠桿式等。當二支點回轉型手指的兩個回轉支點的距離縮小到無窮小時，就變成了一支點回轉型手指?；剞D型手指開閉角較小，結構簡單，制造容易，應用廣泛。(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生的慣性力和振動，以保證工件不致產生松動或脫落。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。(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，必須根據被抓取工件的形狀，選擇相應的手指形狀。(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，當應盡量使結構簡單緊湊，自重輕，并使手部的中心在手腕的回轉軸線上，以使手腕的扭轉力矩最小為佳。手部驅動力計算本課題液壓機械手的手部結構如圖31所示： 圖31齒輪齒條式手部其工件重量G=5公斤，V形手指的角度，,摩擦系數為(1)根據手部結構的傳動示意圖，其驅動力為: (2)根據手指夾持工件的方位，可得握力計算公式:所以(3)實際驅動力: 因為傳力機構為齒輪齒條傳動，故取，并取。液壓缸的直徑本液壓缸屬于單向作用液壓缸。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。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。它的結構緊湊，但回轉角度小于，并且要求嚴格的密封。 圖41手碗回轉時受力狀態(tài)手腕轉動時所需的驅動力矩可按下式計算: 式中: 驅動手腕轉動的驅動力矩()。 參與轉動的零部件的重量(包括工件、手部、手腕回轉缸的動片)對轉動軸線所產生的偏重力矩(). 手腕回轉缸的動片與定片、缸徑、端蓋等處密封裝置的摩擦阻力矩()。 工件對手腕轉動軸線的轉動慣量。 工件的重心到轉動軸線的偏心距(cm), 手腕轉動時的角速度(弧度/s)?！?起動過程所轉過的角度(弧度)。 手腕轉動件的重心到轉動軸線的偏心距(cm)當工件的重心與手腕轉動軸線重合時，則.手腕轉動軸在軸頸處的摩擦阻力矩 ()式中: ， 轉動軸的軸頸直徑(cm)。, 處的支承反力(N)，可按手腕轉動軸的受力分析求解，根據,得:同理，根據(F),得:式中: 的重量(N),— 如圖41所示的長度尺寸(cm).轉缸的動片與缸徑、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，應根據具體情況加以分析。推動輸出軸作逆時4回轉，則低壓腔的氣從b孔排出。單葉液壓缸的壓力P驅動力矩M的關系為: 或 手腕回轉缸的尺寸及其校核液壓缸長度設計為,液壓缸內徑為=96mm,半徑,軸徑=26mm,半徑,液壓缸運行角速度=，加速度時間=, 壓強, 則力矩： （1）測定參與手腕轉動的部件的質量,分析部件的質量分布情況，質量密度等效分布在一個半徑的圓盤上，那么轉動慣量： （）工件的質量為5,質量分布于長的棒料上，那么轉動慣量： 假如工件中心與轉動軸線不重合，對于長的棒料來說，最大偏心距，其轉動慣量為: （2）手腕轉動件和工件的偏重對轉動軸線所產生的偏重力矩為M偏，考慮手腕轉動件重心與轉動軸線重合，夾持工件一端時工件重心偏離轉動軸線,則： + （3）手腕轉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=， ，為手腕轉動軸的軸頸直徑，, , ,為軸頸處的支承反力，粗略估計, 4．回轉缸的動片與缸徑、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，應根據具體情況加以分析。第五章 手臂伸縮，升降，回轉液壓缸的尺寸設計與校核 手臂伸縮液壓缸的尺寸設計與校核 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的標準液壓缸，參看此公司生產的各種型號的結構
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