统进行调整从而使执行机构以一定的精度达到设定位置
f第二章机械手的整体设计方案
对气动机械手的基本要求是能快速、准确地拾放和搬运物件这就要求它们具有高精度、快速反应、一定的承载能力、足够的工作空间和灵活的自由度及在任意位置都能自动定位等特性。设计气动机械手的原则是充分分析作业对象工件的作业技术要求拟定最合理的作业工序和工艺并满足系统功能要求和环境条件明确工件的结构形状和材料特性定位精度要求抓取、搬运时的受力特性、尺寸和质量参数等从而进一步确定对机械手结构及运行控制的要求尽量选用定型的标准组件简化设计制造过程兼顾通用性和专用性并能实现柔性转换和编程控制本次设计的机械手是通用气动装配机械手如图21所示是一种适合于成批或中、小批生产的、可以改变动作程序的自动搬运或操作设备动作强度大和操作单调频繁的生产场合。它可用于操作环境恶劣的场合。
图21机械手的整体机械结构
f21机械手的坐标型式与自由度
按机械手手臂的不同运动形式及其组合情况其坐标型式可分为直角坐标式、圆柱坐标式、球坐标式和关节式。由于本机械手在上下料时手臂具有升降、收缩及回转运动因此采用圆柱坐标型式。相应的机械手具有三个自由度为了弥补升降运动行程较小的缺点增加手臂摆动机构从而增加一个手臂上下摆动的自由度。如图22所示
图22机械手的运动示意图
f22机械手的手部结构方案设计
为使手指和被夹持工件保持准确的相对位置必须根据被抓取工件的形状选择相应的手指形状。例如圆柱形工件采用带“V”形面的手指以便自动定心
23机械手的手腕结构方案设计
考虑到机械手的通用性同时由于被抓取工件是水平放置因此手腕必须设有回转运动才可满足工作的要求。因此手腕设计成回转结构实现手腕回转运动的机构为回转气缸。
24机械手的手臂结构方案设计
按照抓取工件的要求本机械手的手臂有三个自由度即手臂的伸缩、左右回转和降或俯仰运动。手臂的回转和升降运动是通过立柱来实现的立柱的横向移动即为手臂的横移。
f第三章手部结构设计以及气缸设计、校核31手部夹紧气缸的设计
夹紧气缸的夹紧、驱动力的确定图31工件重5kg。g98Nkg
图31手部结构
⑴夹紧力F
夹
G
4f×cosθ
其中θ45°G49Nf01
F
夹
49
4×01×cos450
174N
⑵驱动力F
驱
2b×N×tgα
c
其中b50c30α23°
故F
驱
2×50×174tg230
30
250N
F
实际
≥
F
驱
×K
1
×K
2
η
其中K
1安全系数一般取122取K
1
15
fK2工作情况系数主要考虑惯性力的影响K
2
可近似按下式估计
K2r