通用上下料气动机械手结构设计

通用上下料气动机械手结构设计通用上下料气动机械手结构设计 气动机械手具有结构简单 重量轻 动作迅速 可靠 节 能 不污染环境 可实现无级调速 易实现过载保护等优点 应用特点广泛 论文介绍了气动机械手的原理 对机械手的主 要部件和设计要求做了相关的阐述 另外对机械手回转臂的结 构帮了优化措施 气动机械手能模仿人手和臂的某些动作功能 用以按固定 程序抓取 搬运物件或操作工具的自动操作装置 气动机械手 具有结构简单 重量轻 动作迅速 可靠 节能 不污染环境 可实现无级调速 易实现过载保护等优点 特别适用于汽车制 造业 食品和药品包装行业 化工行业 精密仪器制造业和军 事工业等 在现代工业技术应用的气动机械手能够实现 4 个自由度的 运动 其各自的自由度的驱动全部由气动肌肉来实现 最前端 的气爪抓取物品 通过气动肌肉的驱动实现各自关节的转动 使物品在空间上运动 根据合理的控制 最终实现机械手的动 作要求 气动机械手回转臂的设计主要是选择合适的控制阀 设计合理的气动控制回路 通过控制和调节各个气缸压缩空气 的压力 流量和方向来使气动执行机构获得必要的力 动作速 度和改变运动方向 并按规定的程序工作 气动机械手的原理 气压传动机械手是以压缩空气的压力来驱动执行机构运动 的机械手 它巧妙地应用力的平衡原理 使操作者对重物进行 相应的位移 就可在空间内平衡移动定位负荷 重物在提升或 下降时形成浮动状态 靠气路实现微重力的物料位移 操作力 受工件重量影响 无需熟练的点动操作 操作者用手推拉重物 就可以把重物正确地放到空间中的任何位置 或者通过操作台 控制工件的位移可完成以下动作 送料 预夹紧 手臂上升 手臂旋转 小臂伸长 手腕旋转 气动机械手的主要部件和设计要求 根据模块化设计思想 机械手的各模块化机构分别为 立柱 手臂 小臂 手腕和手爪几个部分 论文选择圆柱坐标式机械 手 木设计的机械手具有 3 个自由度 手臂伸缩 机身回转 机身升降 木设计的机械手主要由 3 个大部件和 3 个气缸组成 手部 采用一个气爪 通过机构运动实现手爪的运动 臂部 采用直线缸来实现手臂的伸缩 机身 采用一个直线缸和一个 回转缸来实现手臂升降和回转 机械手的手部是机械手上承担抓取工件的机构 由于被抓 取物件 炮弹 的形状近似于圆台 所以 其手爪采用特殊的 v 字型结构 即手爪的内表而设计成与圆台斜度相同的斜而 即保证了抓取的稳定又不会因线接触而影响炮弹的表而质量 通过对平衡气缸内空气压力快速精确的调节 实现对某一重量 范围内工件的实时平衡状态 机械手可选择定制功能 平衡系 统 垂直提升 负载平衡 设备回转关节设置刹车系统 可在 任意所需要的位置刹车 使机械手可以长期或定期保持需要的 状态 翻转 90 度 翻转 180 度和翻转任意角度 max270 断 气保护 设备被意外断气时 设备上的储气罐装置可保证工人 正常完成一个循环工作 然后进入刹车状态指不功能 负载指 示 到位指示 误操作保护功能 工件在悬空时不可被释放 人性化操作手柄 控制按钮和人性化防滑手柄集成一体 让操 作人更便捷操纵机体 工件表面保护 夹具接触工件部位装置 保护物件 保证工件表而不会被刮伤 高效率工作 夹具设置 抓取导向 让工件的拾取更高效 控制系统可根据动作的要求 设计采用数字顺序控制 它 首先要编制程序加以存储 然后再根据规定的程序 控制机械 手进行工作程序的存储方式有分离存储和集中存储两种 分离 存储是将各种控制因素的信息分别存储于两种以上的存储装置 中 如顺序信息存储于插销板 凸轮转鼓 穿孔带内 位置信 息存储于时间继电器 定速回转鼓等 集中存储是将各种控制 因素的信息全部存储于一种存储装置内 如磁带 磁鼓等这种 方式使用于顺序 位置 时间 速度等必须同时控制的场合 即连续控制的情况下使用 机械手回转臂的结构优化措施 为防止手臂沿伸缩方向轴线转动 加大承载能力 以及提 高运动精度 必须设有导向装置 伸缩手臂的导向装置需根据 伸缩手臂的安装形式 结构及负荷等条件来确定 用的有单导 向杆和双导向杆 在气动伺服系统中要实现高精度定位比较困 难 将旋转气缸安装在底板上 实现机械手的回转运动 使机 械手向左或向右摆动 机械手末端执行器的水平伸缩运动和竖 直升降运动各由一个气缸控制 即以最简单的形式 在完全伸 出和回缩位置之间进行切换 具体优化措施 第一 由于最大应力出现在齿轮的齿根处 所以 为了减小应力给齿轮寿命带来