气动机械手回转臂结构设计.docx

气动机械手回转臂结构设计 信息分别存储于两种以上的存储装置中，如依次信息存储于插销板、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；集中存储是将各种限制因素的信息全部存储于一种存储装置内，如磁带、磁鼓等。这种方式运用于依次、位置、时间、速度等必需同时限制的场合，即连续限制的状况下运用。 2.2 腕部设计计算 考虑到机械手的通用性，同时由于被抓取工件是水平放置，因此手腕必需设有回转运动才可满意工作的要求。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。腕部采纳回转结构，可以实现回转运动，手臂采纳双作用式汽缸，可以实现伸缩、升降、回转运动。腕部是将手部和臂部联接的部件，其运动主要用来变更被夹物体的方位，它动作敏捷，转动惯性小。本课题腕部具有回转这一个自由度，可采纳具有一个活动度的回转缸驱动的腕部结构。要求：回转±90°角速度W=45°/s以最大负荷计算：当工件处于水平位置时，摇摆缸的工件扭矩最大，采纳估算法，工件重10kg，长度l=650mm。 计算扭矩M1、M2、M摩 设重力集中于离手指中心200mm处，即扭矩M1=F×S =10×9.8×0.2=20 油缸及其配件的估算扭矩M2=F×S=5×9.8×0.1 =5 摇摆缸的摩擦力矩M摩=F摩×S=6 摇摆缸的总摩擦力矩M；M=M1+M2+M摩=31；W=8Q/b 所以Q=Wb/8 =28ml/s 3 机械手回转臂的结构优化措施 伸缩手臂在进行运动时，为防止手臂沿伸缩方向轴线转动、加大承载实力，以及提高运动精度，必需设有导向装置。伸缩手臂的导向装置需依据伸缩手臂的安装形式、结构及负荷等条件来确定。常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摇摆。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限制，即以最简洁的形式，在两个位置之间进行切换。 结构优化：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的影响，应采纳热处理方法增加齿根强度。由于最大变形出现在手爪受压的地方，长期运用定会加剧磨损，从而间接影响炮弹在检测平台上的位置。因此，对于下半部分手爪结构进行热处理，以增加其耐磨性和强度。 4 结束语 本文所设计的气动机械手结构比较简洁，功能比较简洁，设计比较合理，能够满意部分不同形态的工件的转移、夹取、安装等功能，便利快捷。气动机械手回转臂在易燃、易爆、多尘埃、强磁、强辐射、振动等恶劣环境中，气压传动与限制系统比机械、电器及液压系统优越，而且不会因温度改变影响传动及限制性能。 参考文献 1周惠明.关节型机械手的结构创新设计J.煤矿机械，2022. 2彭光正，申珉珉，张宏立，范伟.一种新型气动混联运动模拟器的结构设计J.机床与液压，2022. 第3页 共3页第 3 页 共 3 页第 3 页 共 3 页第 3 页 共 3 页第 3 页 共 3 页第 3 页 共 3 页第 3 页 共 3 页第 3 页 共 3 页第 3 页 共 3 页第 3 页 共 3 页第 3 页 共 3 页