图3 电磁阀气路连接图
手持器的连接如图4、5所示。线路的连接如图6、7、8、9所示。
3.2 机械手重要部件设计
3.2.1气缸的选择及参数
气缸是指气压传动中将压缩气体的压力能转换为机械能的气动执行元件。其中机械手上用的气缸都是双作用气缸,气体从活塞两侧交替供气,使活塞杆在一个方向输出力。下面是气缸理论出力的计算公式:
F:气缸理论输出力(kgf)
F′:效率为85%时的输出力(kgf)--(F′=F×85%) D:气缸缸径(mm) P:工作压力(kgf/C㎡)
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例:直径340mm的气缸,工作压力为3kgf/cm2时,其理论输出力为多少?芽输出力是多少?
将P、D连接,找出F、F′上的点,得: F=2800kgf;F′=2300kgf
在工程设计时选择气缸缸径,可根据其使用压力和理论推力或拉力的大小,从经验表1-1中查出。
例:有一气缸其使用压力为5kgf/cm2,在气缸推出时其推力为132kgf,(气缸效率为85%)问:该选择多大的气缸缸径?
●由气缸的推力132kgf和气缸的效率85%,可计算出气缸的理论推力为F=F′/85%=155(kgf)
●由使用压力5kgf/cm2和气缸的理论推力,查出选择缸径为?63的气缸便可满足使用要求。
X双气缸:X双气缸是双轴双联气缸如图10所时,其采用双轴双联气缸大大提高了机械手在动作过程中的平稳性,同时也防止了Y气缸的转动,是机械手能平稳快速的完成控制动作;
控手气缸:其采用SDA25x10型气缸如下图11所示,其具有免润滑,采用含油轴承,使活塞杆无需加油润滑。除带固定缓冲外,气缸终端还带可调缓冲,使气缸换向时平稳
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图10
无冲击,安装形式多样,多种安装附件供客户选择,附磁环,气缸活塞上装有一个永久磁铁,它可触发安装在气缸上的磁性开关感测气缸的运动位置,超薄型设计,重量轻,设计轻巧安装空间比传统气缸更小,故可安装于空间极小之场合,保养简易,分解容易等特点。
3.2.2伸缩手臂的设计
伸缩手臂为机械手执行水平伸缩运动的机构,它是连接机械手末端执行器和竖直升降手臂的部件,它的基本作用是完成末端执行器的伸出和缩回运动。由于伸缩手臂主要承受末端执行器和夹持物件的重力,在完全伸出时将承受较大弯矩,对伸缩手臂的设计应该保证手臂的正确方向及承受由于工件的重量所产生的弯曲和扭转力矩。
伸缩手臂在进行运动时,为防止手臂沿伸缩方向轴线转动、加大承载能
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力,以及提高运动精度,必须设有导向装置。伸缩手臂的导向装置需根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。
为使设计的标准化和简便化,在本设计中,伸缩手臂采用新薄型带导杆气缸(如图3-4)。该气缸体积小、轻巧,耐横向负载能力强,耐扭矩能力强,不回转精度高,导向杆的轴承可选择滑动轴承或球轴承,安装方便,二面接管位置可供选择。
图3-4 新薄型带导杆气缸
根据本机械手的设计技术参数,伸缩手臂的行程为200mm,气爪抓重约为2Kg,加上末端执行器(气爪)和连接板的重量,总质量约为3Kg,由此,伸缩手臂的最大横向负载F=mg=3×9.8=29.4N。
根据表3-2的数据,初步选定为缸径为20mm型号为MGPL20—200的气缸作为机械手的伸缩手臂。
表3-2
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