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机械手 P13 气动 设计 及其 PLC 控制

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机械手-P13-1-气动机械手的设计及其PLC控制,机械手,P13,气动,设计,及其,PLC,控制

内容简介：

尽量减少运动部件的重量和减少手臂对回转中 心的转动惯量。目 前常采用的导向 装置有单导向杆、 双导向杆、四导向杆等， 在本机械手中采用单导向杆来增加手臂的刚性和导向性。5 . 1 . 3手臂伸缩驱动力的 计算手臂作水平伸缩时所需的驱动力: 图4 -3手嘴伸出时的受力 状态F i g . 4 - 3 B e a r F o r c e C o n d i t i o n o f A r m W h e n P u t t i n g O u t 图4 -3 所示为活塞气缸驱动手臂前伸时的示意图。 在单杆活塞气缸中，由于气缸的两腔有效工作面积不相等， 所以 左右两边的驱动力和压力之间的关系式不一样。当 压力油 ( 或压缩空气) 输入工作腔时， 驱使手臂前伸( 或缩回) ， 其驱动力应克服手臂在前伸 ( 或缩回) 起动时所产生的惯性力， 手臂运动件表面之间的密封装置处的摩擦阻力， 以 及回油腔压力 ( 即背压) 所造成的阻力， 因此， 驱动力计算公式为: P , = P im + P m + P *j + P A , N C 5 -1 )式 中 : P to ， 一 手 伶 在 起 动 过 程 中 的 惯 性 力( N ) ; P ,* - -摩 擦 阻 力( 包 括 导 向 装 置 和 活 塞 与 缸 壁 之 间 的 摩 擦 阻 力 ) ( N ) ; P H 密 封 装 置 处 的 摩 擦 阻 力( N ) ， 用 不 同 形 状 的 密 封 圈 密 封， 其 摩 擦 阻 力不同。 P w 气 缸 非 工 作 腔 压 力( 即 背 压) 所 造 成的 阻 力( N ) ， 若 非 工 作 腔与油 箱 或 大 气 相 连 时 ， 则P ;ft = 0 o5 . 2手臂升降和回转部分7 1- 12 114 15 . 21结构设计 其结构如附图 所示。 手臂升降 装置由 转柱1 、 升降 缸活塞轴2 、 升降 缸体3 ,碰铁4 、可调定位块5 、定位拉杆6 、缓冲撞铁7 、定位块联接盘1 3 和导向杆1 4等组成。 转柱1 上钻有a , b , c , d , e 和f 六条气路， 在转柱上端用管接头和气管分别将压缩空气引到手腕回转气缸( 用a , b 气路) ， 手部夹紧气缸( 用d 气路)和手臂伸缩气缸 ( 用c , e 气路) ， 转柱下端的f 气路， 将压缩空气引到升降缸上腔，当压缩空气进入上腔后， 推动升降 缸体3 上升，并由 两个导向 杆1 4 进行导向， 同时碰铁4 随升降缸体3 一同上移， 当 碰触上边的可调定位块5 后， 即带动定 位拉杆6 , 缓冲撞铁7 向 上移动碰触升降 用液压缓冲器进行缓冲。当J , K 两面接触时而定位。 上升行程大小通过调整可调定位块5 来实现。 最大可调行程为1 7 0 m m , 缓冲行程根据抓重和手臂移动速度的要求亦可调整， 其范围为1 5 -3 0 m m ,故上升行程最大值为2 0 0 m m 。 手臂下降 靠自 重实 现。 实现机械手手臂回转运动的机构形式是多种多样的，常用的有叶片式回转缸、 齿轮传动机构、 链轮传动机构、 连杆机构等。 在本机械手中， 手臂回转装置由回转缸体1 0 、转轴1 1( 它与动片焊接成一体， 见E -E 剖面) 、定片1 2 、回转定位块8 、 回转中间定位块9 和回转用液压缓冲器 ( 此部件位置参见附图) 等组成。 当压缩空气通过管路分别进入手臂回转气缸的两腔时， 推动动片连同转轴一同回转， 转轴通过平键而带动升降气缸活塞轴、 定 位块联接盘、 导向 杆、 定位拉杆、 升降缸体和转柱等同步回转。 因转柱和手臂用螺栓连接， 故手胃亦作回转运动。 手 臂回转气缸采用矩形密封圈来密封， 密封性能较好， 对气缸孔的机械加工精度也易于保证。 手臂回转运动采用多点定位缓冲装置， 其工作原理见回转用液压缓冲器部分。 手臂回转角 度的大小， 通过调整两块回 转定位块8 和回转中间定位块9 的位置而定。5 . 3手臂伸缩气缸的设计 、尹 幻例 产子.、业卜驱 动 力 计 算 根 据 手 臂 伸 缩 运 动 的 驱 动 力 公 式 : F = F f +其中，由于手臂运动从静止开始， 所以v = v ,摩 攘系数:设计气缸材料为Z L 3 ， 活塞材料为4 5 钢， 查有关手册可