机械手夹持器设计(含装配图CAD图) 第2页
选用夹持器液压缸
温州中冶液压气动有限公司所生产的轻型拉杆液压缸
型号为:MOB-B-32-83-FB,结构简图,外形尺寸及技术参数如下:
表2.2夹持器液压缸技术参数
工作压力 使用温度范围 允许最大速度 效率 传动介质 缸径 受压面积( )
速度比
无杆腔 有杆腔
1MPa ~+
300 m/s 90% 常规矿物液压油 32
mm 12.5 8.6 1.45
图2.2 结构简图
图2.3 外形尺寸
2.2.2手爪的夹持误差及分析
机械手能否准确夹持工件,把工件送到指定位置,不仅取决与机械手定位精度(由臂部和腕部等运动部件确定),而且也与手指的夹持误差大小有关。特别是在多品种的中、小批量生产中,为了适应工件尺寸在一定范围内变化,避免产生手指夹持的定位误差,需要注意选用合理的手部结构参数,见图2-4,从而使夹持误差控制在较小的范围内。在机械加工中,通常情况使手爪的夹持误差不超过 ,手部的最终误差取决与手部装置加工精度和控制系统补偿能力。
图 2.4
工件直径为80mm,尺寸偏差 ,则 , , 。
本设计为楔块杠杆式回转型夹持器,属于两支点回转型手指夹持,如图2.5。
图2.5
若把工件轴心位置C到手爪两支点连线的垂直距离CD以X表示,根据几何关系有:
简化为:
该方程为双曲线方程,如图2.6:
图2.6 工件半径与夹持误差 关系曲线
由上图得,当工件半径为 时,X取最小值 ,又从上式可以求出:
,通常取
若工件的半径 变化到 时,X值的最大变化量,即为夹持误差,用 表示。
在设计中,希望按给定的 和 来确定手爪各部分尺寸,为了减少夹持误差,一方面可加长手指长度,但手指过长,使其结构增大;另一方面可选取合适的偏转角 ,使夹持误差最小,这时的偏转角称为最佳偏转角。只有当工件的平均半径 取为 时,夹持误差最小。此时最佳偏转角的选择对于两支点回转型手爪(尤其当a值较大时),偏转角 的大小不易按夹持误差最小的条件确定,主要考虑这样极易出现在抓取半径较小时,两手爪的 和 边平行,抓不着工件。为避免上述情况,通常按手爪抓取工件的平均半径 ,以 为条件确定两支点回转型手爪的偏转角 ,即下式:其中 , , 型钳的夹角 代入得出:
则
则 ,此时定位误差为 和 中的最大值。
分别代入得: ,
所以, ,夹持误差满足设计要求。
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