1装配图A0.dwg
(CAD图纸)
2支承板A3.dwg
(CAD图纸)
3液压缓存器装配图A1.dwg
(CAD图纸)
4手部机构A1.dwg
(CAD图纸)
5运动机构A1.dwg
(CAD图纸)
6支撑套A4.dwg
(CAD图纸)
7定位架A4.dwg
(CAD图纸)
8右手指尖A4.dwg
(CAD图纸)
9手指A4.dwg
(CAD图纸)
任务书.doc
三自由度多工位冲床专用机械手设计开题报告.doc
三自由度多工位冲床专用机械手设计说明书.doc
五考虑被抓取对象的要求根据机械手的工作需要,通过比较,我们采用的机械手的手部结构是支点两指回转型,由于工件多为圆柱形,故手指形状设计成型,其结构如附图所示手部夹紧气缸的设计手部驱动力计算本课题气动机械手的手部结构如图所示,图冲床专用机械手手部手部机构其工件重量公斤,形手指的角度摩擦系数为根据手部结构的传动示意图,其驱动力为根据手指夹持工件的方位,可得握力计算公式所以实际驱动力,因为传力机构为齿轮齿条传动,故取,并取。
若被抓取工件的最大加速度取时,则所以所以夹持工件时所需夹紧气缸的驱动力为。
气缸的直径本气缸属于单向作用气缸。
根据力平衡原理,单向作用气缸活塞杆上的输出推力必须克服弹簧的反作用力和活塞杆工作时的总阻力,其公式为式中活塞杆上的推力,弹簧反作用力,气缸工作时的总阻力,气缸工作压力,弹簧反作用按下式计算式中弹簧刚度,弹簧预压缩量,活塞行程,弹簧钢丝直径,弹簧平均直径,弹簧有效圈数弹簧材料剪切模量,般取在设计中,必须考虑负载率的影响,则由以上分析得单向作用气缸的直径代入有关数据,可得所以查有关手册圆整,得由,可得活塞杆直径圆整后,取活塞杆直径校核,按公式有其中则满足实际设计要求。
,缸筒壁厚的设计缸筒直接承受压缩空气压力,必须有定厚度。
般气缸缸筒壁厚与内径之比小于或等于,其壁厚可按薄壁筒公式计算式中缸筒壁厚,气缸内径,实验压力,取,材料为,代入己知数据,则壁厚为取,则缸筒外径为第四章手臂伸缩,升降,横移的尺寸设计与校核手臂伸缩气缸的尺寸设计与校核手臂伸缩气缸的尺寸设计手臂伸缩气缸采用烟台气动元件厂生产的标准气缸,参看此公司生产的各种型号的结构特点,尺寸参数,结合本设计的实际要求,气缸用型气缸,尺寸系列初选内径为,关于此气缸的资料详情请参看烟台气动元件。
图气缸局部示意图尺寸校核在校核尺寸时,只需校核气缸内径,半径的气缸的尺寸满足使用要求即可,设计使用压强,则驱动力,测定手腕质量为,设计加速度,则惯性力考虑活塞等的摩擦力,设定摩擦系数,总受力所以标准气缸的尺寸符合实际使用驱动力要求要求。
导向装置气压驱动的机械手臂在进行伸缩运动时,为了防止手臂绕轴线转动,以保证手指的正确方向,并使活塞杆不受较大的弯曲力矩作用,以增加手臂的刚性,在设计手臂结构时,应该采用导向装置。
具体的安装形式应该根据本设计的具体结构和抓取物体重量等因素来确定,同时在结构设计和布局上应该尽量减少运动部件的重量和减少对回转中心的惯量。
导向杆目前常采用的装置有单导向杆,双导向杆,四导向杆等,在本设计中才用单导向杆来增加手臂的刚性和导向性。
平衡装置通常,机械手所采用的平衡机构主要有以下几种配重平衡机构这种平衡装置结构简单,平衡效果好,易于调整,工作可靠,但增加了机械手手臂的惯量与关节轴的载荷。
般在机械手手臂的不平衡力矩比较小的情况下采用这种平衡机构。
弹簧平衡机构弹簧平衡机构,机构简单造价低工作可靠平衡效果好易维修,因此应用广泛。
活塞推杆平衡机构活塞式平衡系统有液压和气动两种液压平衡系统平衡力大,体积小,有定的阻尼作用气动平衡系统,具有很好的阻尼作用,但体积比较大。
活塞式平衡需要配备有专门的液压或气动装置,系统复杂,因此造价高,设计安装和调试都增加了难度,但是平衡效果好。
用于配重平衡弹簧平衡满足不了工作要求的场合。
在本设计中,为了使手臂的两端能够尽量接近重力矩平衡状态,减少手抓侧重力矩对性能的影响,故在手臂伸缩气缸侧加装平衡装置,装置内加放砝码,砝码块的质量根据抓取物体的重量和气缸的运行参数视具体情况加以调节,务求使两端尽量接近平衡。
手臂升降气缸的尺寸设计与校核尺寸设计气缸运行长度设计为,气缸内径为,半径,气缸运行速度,加速度时间,压强,则驱动力尺寸校核测定手腕质量为,则重力,设计加速度,则惯性力考虑活
