机械手夹持器设计(含装配图CAD图) 第6页
左缸盖与缸体及法兰盘连接选用辣角头螺栓,全螺纹, , ,需用4个。
选用垫圈防松, ,公称尺寸为5。
右端轴承端盖与腕部回转缸连接选用辣角头螺栓,全螺纹, , ,需用4个。
为定位作用,轴左侧增加一个套筒,材料为HT200,尺寸如下:
图3.8
动片与输出轴连接选用辣角头螺栓 全螺纹, , 需用2个。
密封件选择:
全部选用毡圈油环密封,材料为半粗羊毛毡。
右端盖 d=40mm, 左右缸盖 d=25mm。
第四章 伸缩臂设计
4.1伸缩臂设计基本要求
设计机械手伸缩臂,底板固定在大臂上,前端法兰安装机械手,完成直线伸缩动作。
(1)功能性的要求
机械手伸缩臂安装在升降大臂上,前端安装夹持器,按控制系统的指令,完成工件的自动换位工作。伸缩要平稳灵活,动作快捷,定位准确,工作协调。
(2)适应性的要求
为便于调整,适应工件大小不同的要求,起止位置要方便调整,要求设置可调式定位机构。为了控制惯性力,减少运动冲击,动力的大小要能与负载大小相适应,如步进电机通过程序设计改变运动速度,力矩电机通过调整工作电压,改变堵力矩的大小,达到工作平稳、动作快捷、定位准确的要求。
(3)可靠性的要求
可靠性是指产品在规定的工作条件下,在预定使用寿命期内能完成规定功能的概率。
工业机械手可自动完成预定工作,广泛应用在自动化生产线上,因此要求机械手工作必须可靠。设计时要进行可靠性分析。
(4)寿命的要求
产品寿命是产品正常使用时因磨损而使性能下降在允许范围内而且无需大修的连续工作期限。设计中要考虑采取减少摩擦和磨损的措施,如:选择耐磨材料、采取润滑措施、合理设计零件的形面等。因各零部件难以设计成相等寿命,所以易磨损的零件要便于更换。
(5)经济的要求
机械产品设备的经济性包括设计制造的经济性和使用的经济性。机械产品的制造成本构成中材料费、加工费占有很大的比重,设计时必须给予充分注意。将机械设计课程中学到的基本设计思想贯穿到设计中。
(6)人机工程学的要求
人机工程学也称为技术美学,包括操作方便宜人,调节省力有效,照明适度,显示清晰,造型美观,色彩和谐,文护保养容易等。本设计中要充分考虑外形设计,各调整环节的设计要方便人体接近,方便工具的使用。
(7)安全保护和自动报警的要求
按规范要求,采取适当的防护措施,确保操作人员的人身安全,这是任何设计都必须考虑的,是必不可少的。在程序设计中要考虑因故障造成的突然工作中断,如机构卡死、工件不到位、突然断电等情况,要设置报警装置。
设计参数
(1)伸缩长度:300mm;
(2)单方向伸缩时间:1.5~2.5S;
(3)定位误差:要有定位措施,定位误差小于2mm;
(4)前端安装机械手,伸缩终点无刚性冲击;
4.2方案设计
液压驱动方案
(1)伸缩原理
采用单出杆双作用液压油缸,手臂伸出时采用单向调速阀进行回油节流调速,接近终点时,发出信号,进行调速缓冲(也可采用缓冲油缸),靠油缸行程极限定位,采用导向杆导向防止转动,采用电液换向阀,控制伸缩方向。(图4.1)
图4.1
(2)液压系统的设计计算
液压控制系统设计要满足伸缩臂动作逻辑要求,液压缸及其控制元件的选择要满足伸缩臂动力要求和运动时间要求,具体设计计算参考《液压传动与控制》等相关教材。由于伸缩臂做间歇式往复运动,有较大的冲击,设计时要考虑缓冲措施,可从液压回路设计上考虑,也可从液压件结构上考虑。
设计计算参数及要求:
① 电磁阀流量:要满足伸缩速度的要求。
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