工业机械手的设计分析.pdf

诫jf、 奇 维普资讯 WeldingT~hno]ogy №3 Jun． I999 焊 工之友 · 7 文章镛号 {l00202ax(1999)03004—0 4 工 业 机 械 手 的 设 计 分 析 f 垄圭 p (铁道部第三勘测设计院 ．天津 300251) 文献标识码 ；B 支撑；@要求重量轻、慵重力矩小、惯量小 @导向性好，其结构根据 l 总俸设计任务 手臂的安装形式、抓取重量和运动形成等因素确定，④手臂悻缩运动的 (I运动设计：机械手常见的逗动形式为直角坐标 圆柱坐标 球 驱动力计算：P + ． 为导轨立承间的摩棒阻力 活塞与缸壁厦 坐标和关节式四种。对 自由度教、运动路程的长短、定位点的数日等要 密封处的摩擦阻力； 为起动过程的惯性力。 垒面丹析。自由度教少、运动路程短 定位点少可使机械手结椅简单 ({)机身设汁：①要有足够的刚度和稳定性；②开降运动要求曼活． 运动建度低容易使机械手运动稳定 定位准确 升肆立柱的导套长度 宜过短，否则可能产生卡死现象．一般要有导向 (2)确定主要参数：①根据机械手每十自由度的最大行程蛙出机械 装置；③结构布置要台理，便于装修l 升降时活塞油缸的驱酤力：P= 手的鼎大工作范围 为安装方便，设计时可将数值略微增大 @根据给 ， + 土 ，为运动 牛『(包括手部，腌部和工件)曲总重量； 回转 定的运动节拍骨配每十运动的时间 总的运动时同应小于或等干工作 适动时曲驱动力拒： 一 l_3c一 Ⅳ 】 田不是等加速运动．所 最 节拍．在工作节拍短、动作多的情况下 几十动作同对进行时，播时间 大驱动力要比理论值太一些，取 13倍 鞍长的计算，根据动作时间和行程可计算运动建度。③定位精度取决于 (j】机械手的平豫性与定位精度：0惯性力的影响；应在像证剐度 手臂的刚度、{墨肆装置的形式和定位方甚．当机械手进到所要求的定恤 的前提下 减轻机械手运动件的重量。0结梅刚性的影响 应选择台理 精度有毋堆时，可采用辅助工丧具西助定位的方法。机械手把工件进到 结掏 提高机械手固有频率及承受惯性载荷的能力 机械手手臂需防止 工吏具上进行粗定位 然培审I甩工兜具的动作，实现工件的最后定托． 偏重、惋重击 I起导匍装置下均匀晦损 ．运魂申 f起机械摊站，严重对 (3J驱动系境的选择：驱动系统有}匿压驱动 气压驱动 电机和机 会造成运动卡死．某些机械手在结构上无诗避免偏重．则应增加导向支 械联动四种。随压驱动和气压驱动鞍为通用；步进或伺暇电机可用于程 撑．尽量减轻偏重对运动的影响。@定位方法的影响：电气开关定艟曲 序复葫 运动轨进要求严恪的小型通用机械手；异步电机、直流电机适 精度最低±5一=3．机械挡块定位的精度最高±I一土002 @控制系 用于抓重★，速度低的专用机械手；机械联动适用于自由度少、建度快 统的影响：电控乐境误差、阀尝泄捕 检 元件生灵，挡壤偏移等都尝 曲专甩扎械手 砗低定位幸青宦。⑨运衲特征的影响 选择璃是工作条件的建度曲线，可 (4)电控杀境的选择：∞继电器线路甩于动作步、速度妊的专用机 避免 击．常用的调节加建度方法有油路节蒲缓【冲回路 油缸端部缓冲 械手；@半导件逻辑钱路用于建度快 节拍短的专用机槭手；⑨可编程 装置和1IL槭手缓冲装置是保证运动平静 “厦减少橱动的主要措施．@ 控制器供动作多 程序复杂的高缎慨槭手使用，