2025《抛光机械手的总体方案设计案例》1400字.docx

抛光机械手的总体方案设计案例综述

1.1缝纫机针抛光机械手简介

缝纫机针抛光是通过一系列的机械手配合与之相应的抛轮实现自动加工

两个机械手和手指分别紧紧夹持一个不同缝纫机中的针,在随后或左右各旋转一个针在具有上下往复运动的激光抛轮上对其中针进行上下往复摆动,根据这种自动抛光操作方法和工艺流程,各个不同机械手之间相互连接传递着一个不同缝纫机中的针,并对其分别进行粗、细的自动抛光等工艺操作。抛光自动化导线的结构组成和其主要工作结构原理：自动化线的内部整体抛光平面结构布局如图2-1所示。全线分别由四台振动型轮式顺针机1、上料台和工作台2、四台抛光机械手、以及装针斗组成。

图2-1抛光自动线布置图

电动机分别带动四只抛轮高速旋转，然后用其他的电动机驱动传动装置使得四只抛轮做左右两个方向的高速往复运动。

每台作为抛光用的机械手由自身的一个自动电子操作程序控制器,根据每台抛光机械操作者的工艺要求编制开发出来的操作程序,依次对其动作进行各个程序的自动转换,控制好了每台机械手在启动液压电磁传动系统过程中的一个电磁传动换向阀,从而使得每台机械手完全能够按程序地依次进行任何一个抛光动作。其详细的抛光过程如下：

将未经过抛光的70到80支缝纫机针排放整齐后放置到振动式顺针机上，启动顺针机将排放好的针放置到上料工作台上，由机械手1的手指将其牢牢抓住，然后顺时针旋转90°进入到抛轮的位置，此时手臂上下摆动一次，抛轮进行的是左右往返运动。接下来机械手腕翻转180°，手臂再次上下摆动一次（两次抛光的时间由实际操作者自行确定），接着手臂再次顺时针旋转90°（相对于开始位置180°），机械手1和机械手2同时到达换针夹的位置，启动开关，当机械手2抓住缝纫机针时，机械手1才将手指慢慢松开并恢复到初始位置等待下一批物料。之后的机械手的操作流程与机械手1完全一致，当机械手4抛光完成后将缝纫机针放置到下料台后，第一次抛光过程就结束了。

1.2抛光机械手的结构组成

该抛光机械手组成部分包括手臂上下摆动关节、手臂回转关节、手腕回转关节以及夹持式的机械手、单向可以调节流量的缓冲和电控装置组合而成。该手臂上下机械往复运动依靠双作用油缸来实现。而机械手臂的左右回转由回转油缸来实现，在手臂回转的过程中会有三个停止点，（也就是上料点，工作点和下料点）。通过永久磁铁和干簧管进行手腕回转过程中停止位置的判定，该过程由回转油缸实现。单向作用油缸通过活塞杆外夹式机械手控制夹紧缝纫机针来完成手指的夹紧动作（夹紧程度由实际情况来调节）。手臂回转运动的缓冲则是由一个单向节流缓冲阀来控制实现。电控制装置由机械手运动方向控制装置（油路分配板、二位四通电磁阀等）和电子程序控制器组成。

1.3机械手的设计参数

机械手的具体参数包括规格化参数、基本参数以及其他参数。规格参数，包括机械臂的抓针数量、自由度总数等等。定位方法主要有固定机械挡块法、可调机械挡块法、行程开关、电位仪等不同方法。缝纫机针抛光机械手的具体参数如下：

抓针数量：70~80只

自由度数：3个

座标型式：球座标

手臂回转范围：0~180°

手臂回转速度：90°/s

手臂俯仰范围：0~30°

手腕回转范围：0~180°

缝纫机针抛光的机械手采用液压驱动的方式,各个机械手的运动过程被电控方式自动控制。机械手的手臂回转由两个端点之间的位置(也就是说,即0~180°)的死挡铁进行限位;机械手的手臂向后俯仰由两面端点之间的活塞和端盖进行相碰而得到限位；用一个定片和一个动片来限位手臂回转的两个端点,限制机械手的活动空间。机械手的一个手臂回转是使用单向的调节缓冲阀来进行缓冲机械手的一个动作,而手臂俯仰和一个手腕的回转则使用油缸的端部调节流缓冲阀进行。