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机床上下料机械手柔性化结构设计方案及工作原理

大家都知道,机床上下料机械手结构是采用柔性化设计,所以机械手才会更灵活控制和抓取相关物体,那么在机床上下料机械手设计过程中,其机械手柔性化设计方案是如何实现的呢?机械手的工作原理又是什么呢?下面有信腾冲压机械手小编为您一一解答。

一、机床上下料机械手柔性化结构设计方案

自动上下料机械手的手部是机械手用来抓取物件的主要结构,被抓取物件为圆柱形齿轮,所以采用V字型结构的移动式手爪。

1、机床上下料机械手柔性化结构优点

该机械手结构具有夹紧、平稳、可靠,并且工件的定位精度不受工件直径变化的影响。

2、机床上下料机械手柔性化结构的组成

该手腕结构主要由如图1所示的几部分组成,手爪上端和手指部分用销轴连接,手爪末端和手指依靠弹簧连接起来,手爪可以销轴为中心转动;手指下端和滑块连接,滑块可在导轨上移动,完成工件的加紧和松开动作,导轨是固连在手臂上的。

(图1)自动上下料机械手结构图

二、机床上下料机械手柔性化工作原理分析

1、柔性手腕工作原理分析

(1)当驱动机构驱动滑块向里移动时,在夹紧力和弹簧力的作用下,工件能够被加紧并随机械手作回转运动。

(2)当旋转达指定装配位置时,就会存在一定的位置误差,在零件的装配过程中,齿轮将受到装配轴对它的力的作用,此时力会通过齿轮传递给手爪,依靠弹簧的浮动,手爪能够绕柔顺中心作微小转动,从而调节齿轮中心自动位于装配中心的位置,使整个装配过程能够顺利进行。

(3)在随机械手回转的过程中,由于机械手具有一定的旋转速度,工件会受到离心力的作用,在力的作用下会沿着手爪的夹持表面发生移动,从而使得齿轮圆心偏离装配中心造成一定的位置误差。

2、机械手夹持齿轮圆心运动轨迹原理分析

车床上下料机械手运动轨迹图初始位置时的齿轮圆心坐标初始位置时,两手爪是对称的,所以以左手爪来分析齿轮圆心E的坐标位置。如图2所示,r为夹持齿轮半径,为柔顺中心到V型槽顶点的距离,c为柔顺中心(坐标原点)到上夹持表面的垂直距离,m为柔顺中心到下夹持表面的垂直距离。手指为两夹持表面的夹角,为手指V型槽平分线与手指转轴0和V型槽顶点连线间的夹角。b为柔顺中心到齿轮圆心与切点连线的距离,为齿轮圆心的横坐标,Y为齿轮圆心的纵坐标,同时也是柔顺中心到手爪V型钳口顶的垂直距离,仅为柔顺中心到齿轮圆心的连线与轴之间的夹角。

3、机械手柔性化手腕机构的运动顺序

小编总结

如上内容就是冲压机械手柔性化结构设计方案和工作原理,可以看出,柔性化的结构设计不但可以使机械手更灵活、稳定,而且还能提高机械手的工作效率和工作质量。