文档介绍：两指试管夹持器
(1)应具有适当的夹紧力和驱动力;
(2)手指应具有一定的开闭范围;
(3)应保证工件在手指内的夹持精度;
(4)要求结构紧凑,重量轻,效率高;
(5)应考虑通用性和特殊要求。
设计参数及要求
(1)采用手指式夹持器,执行动作为抓紧—放松;
(2)所要抓紧的工件直径,下表列出。放松时的两抓的最大距离为110-120mm/s , 1s抓紧,夹持速度20mm/s;
(3)工件的材质为5kg,材质为45#钢,使用时套上橡胶,防止夹碎;
(4)夹持器有足够的夹持力;
(5)夹持器靠法兰联接在手臂上。由液压缸提供动力。
3ml圆底试管ø12x60mm
10ml圆底试管ø16x100mm
5ml圆底试管ø12x75mm
10ml锥形试管ø16x102mm
5ml圆底试管ø13x75mm
15ml锥形试管ø
8ml圆底试管ø13x100mm
2..1夹紧装置设计.
2..
手指加在工件上的夹紧力是设计手部的主要依据,必须对其大小、方向、作用点进行分析、计算。一般来说,加紧力必须克服工件的重力所产生的静载荷(惯性力或惯性力矩)以使工件保持可靠的加紧状态。
手指对工件的夹紧力可按下列公式计算:
2-1
式中:
—安全系数,由机械手的工艺及设计要求确定,——,;
—工件情况系数,主要考虑惯性力的影响, 计算最大加速度,得出工作情况系数, ,a为机器人搬运工件过程的加速度或减速度的绝对值(m/s);
—方位系数,根据手指与工件形状以及手指与工件位置不同进行选定,
手指与工件位置:手指水平放置工件垂直放置;
手指与工件形状:型指端夹持圆柱型工件,
,为摩擦系数,为型手指半角,此处粗略计算,
—被抓取工件的重量
求得夹紧力,,取整为177N。
2..
根据驱动力和夹紧力之间的关系式:
式中:
c—滚子至销轴之间的距离;
b—爪至销轴之间的距离;
—楔块的倾斜角
可得,得出为理论计算值,实际采取的液压缸驱动力
要大于理论计算值,考虑手爪的机械效率,~,,则:
,取
2..
设计方案中压缩弹簧使爪牙张开,故为常开式夹紧装置,液压缸为单作用缸,提供推力:
式中——活塞直径
——活塞杆直径
——驱动压力,
,已知液压缸驱动力,且
由于,故选工作压力P=1MPa
据公式计算可得液压缸内径:
根据液压设计手册,,圆整后取D=32mm。
液压缸的内径系列(JB826-66)(mm)
20
25
32
40
50
55
63
65
70
75
80
85
90
95
100
105
110
125
130
140
160
180
200
250
活塞杆直径 d==×40mm=16mm
活塞厚 B=(~)D 取B==×32mm=,取23mm.
缸筒长度 L≤(20~30)D 取L为123mm
活塞行程,当抓取80mm工件时,即手爪从张开120mm减小到80mm,楔快向前移动大约40mm。取液压缸行程S=40mm。
液压缸流量计算:
放松时流量
夹紧时流量
2..
温州中冶液压气动有限公司所生产的轻型拉杆液压缸
型号为:MOB-B-32-83-FB,结构简图,外形尺寸及技术参数如下:
工作压力
使用温度范围
允许最大速度
效率
传动介质
缸径
受压面积()
速度比
无杆腔
有杆腔
1MPa
~+
300 m/s
90%
常规矿物液压油
32
mm
结构简图
外形尺寸
2..2手爪的夹持误差及分析
机械手能否准确夹持工件,把工件送到指定位置,不仅取决与机械手定位精度(由臂部和腕部等运动部件确定),而且也与手指的夹持误差大小有关。特别是在多品种的中、小批量生产中,为了适应工件尺寸在一定范围内变化,避免产生手指夹持的定位误差,需要注意选用合理的手部结构参数,见图2-4,从而使夹持误差控制在较小的范围内。在机械加工中,通常情况使手爪的夹持误差不超过,手部的最终误差取决与手部装置加工精度和控制系统补偿能力。
图
工件直径为80mm,尺寸偏差,则,,。
本设计为楔块杠杆式回转型夹持器,属于两支点回转型手指夹持,。