




机械手工作中运动速度较高,在结构布置上应保证运动平稳,这样可提高机械手使用的可靠性,并可延长使用寿命,在结构上要注意以下几点:
1.臂部要防止偏重。通常臂部处于悬臂的工作状态,在设计臂部、手部结构时要尽量使其总的重芯在支撑中心,防止对支撑中心的偏重。偏重将会产生附加的弯矩引起立柱和导向的变形,工作中引起导向装置不均匀的磨损。在回转运动中偏重对回转轴附加有动压力,其方向不断的变化,特别是高速及速度突然变化时更为明显,这将引起机械手的振动,严重时会造成卡死。防止偏重过大可采取的措施如下:
a.减轻手部重量,并尽量减少偏心载荷。
b.合理分布臂部上各部件重量和增加平衡重,使臂部平衡。
c.机械手在结构上无法避免偏重,则应加强导向支撑,尽力减轻偏重对运动的影响。
2.加强臂部刚度 选取臂部结构时要注意各个方向的刚度。提高臂部刚度是减少手部颤动的关键,有利于提高***精度。臂部的刚度决定于臂部的结构和导向形式。
3.改进缓冲装置和提高配合精度 机械手缓冲装置是保证运动平稳和减少振动的主要措施。冲击有两种:一种是机械冲击,它是臂部运动中与***装置相撞而产生,用可靠缓冲装置来消除。另一种是液压系统动作时产生的冲击。这种冲击作用于管路之中,仍会引起机械手振动,要靠改进液压系统设计来叫解决。 提高部件的配合精度,减少间隙都有利于运动平稳。
?机械手手臂设计的注意事项
手臂部是机械手的主要执行部件,其作用是支承手部,主要用来改变刀具的位置。手部在空间的活动范围主要取决于臂部的运动形式。 手臂部的运动和结构形式对机械手的工作性能有着较大的影响。设计时应注意下列几点:
1.刚度要好
要合理选择臂部的截面形状和轮廓尺寸。实践证明,空心杆比实心杆刚度大得多。常用钢管作臂部和导向杆,用工字钢和槽钢作支承板,以保证有足够的刚度。
2.偏重力矩要小
偏重力矩是指臂部的总重量对其支承或回转轴所产生的力矩。它对臂部的升降运动和转动,均将产生影响,设计时应使臂部各部分的质量分布合理,以减少其偏重力矩。
3.重量要轻,惯量要小
由于机械手在高速情况下经常起停和换向,为了减少在运动状态变化时所产生的冲击,必须采取有效的缓冲装置外,力求结构紧凑,重量轻,以减少惯性力。
4.导向性要好
为了防止臂部在直线移动中沿运动轴线发生相对转动,以保证手部的正确方向和准确***,必须有导向装置。其结构应根据臂部的安装形式、抓取重量和运动行程等因素来确定。
机械手的动力元件——液压泵的计算
液压泵是标准件,其选择依据是额定压力和流量。
1)小泵
当手臂回转、手腕回转、手指松紧及***缸工作时,只有小流量泵供油。 手臂回转时,液压马达的额定压力为10MPa,流量为qt=nV=1800×18.2=32.8L/min
手腕回转时,液压马达的额定压力为10 MPa,流量为qt=nV=1800×10.9=19.6L/min
手指松紧时,液压缸的工作压力为10 MPa,流量为qt= A1Vmax=42D×Vmax=4×0.042×3×103=3.76L/min
***缸工作时, 液压缸的工作压力为4 MPa,流量为qt= A1Vmax=Vmax=4×0.022×3×103=0.94L/min
2)大泵
当手臂伸缩、手臂升降时,大、小泵同时供油。
手臂升降时,液压缸工作压力为4 MPa,流量为qt=A1Vmax=42D×Vmax=4×0.042×36×10 3=45.2L/min。
手臂伸缩时,液压缸工作压力为4 MPa,流量为qt= A1Vmax=42D×Vmax=4×0.012×12×10 3=0.94L/min