图4.1 AC=1200 CD=550 立柱主要实现手臂的上升与下降,选用滚珠丝杆的驱动机构,该结构的优点是转动平稳可靠,传动效率高,制造加工复杂,适合于形状规则的大型工件做升降远动的手臂结构 (1).立柱的计算: 如图(4-1)CD为丝杠(Z轴上下即手臂的上升/下降)最大行程550mm AC为手臂伸缩(R轴伸缩),最大行程400mm,由于R轴伸缩由液压来控制,AC最小应为800mm,再夹紧缸,手爪等因素,设AC=1200mm 其中B点为AC中点,假设手臂自重G为200N,作用在B点。 AD= = =1320mm BD= = =814mm 将作用在A、B两点的力如图分解,求R、R 550/1320=200/ R 解得R=480N 550/814=200/ R 解得R=296N 求R、R对D点的翻转变距 M= R×(0〈 X 〉1320) = R×1320 =480×1320 =633600N.mm R与R对点总的翻转变距为 M=M+M=633600+240944=874544N.mm 设计立柱的直径: 当手臂刚度很大,不发生变形时,可认为两立柱承受大小相等的翻转弯距。 立柱的材料选用45钢,其=190MPa(45钢属于常用材料应首先考虑) M=1/2M=1/2×874544N.mm=437272N.mm = M/Wz==286mm 考虑到手臂在运动中平稳,乘以安全系数K=2 d=2×28.6=57.2mm 取d=60mm (二)丝杠的选择 因为手臂的上升/下降(即Z轴上下)的最大运动速度为100mm/S 丝杠转速n=60V/S=60×100/10=600r/min 丝杠导程选P=100mm 等效负荷Fm=400×3=1200N 其中3为安全系数 手臂作垂直升降运动时,除要克服惯性之外,还要克服摩擦力和臂部运动部件的重力,故乘以安全系数3 初选丝杠:取Th=15000h 根据工作条件查得:ft=1,fa=1,fw=2.5, fh=1 Cao=Fmfw/f f f (60Lh.nm/100) =1200×2.5/1×1×1(60×15000×600) =24429.8N 选丝杠为4010-5 为了减少停机时产生的冲击,气压系统装有速度控制机构或缓冲机构。 气驱动采用的不多。现在都用三相感应电动机作为动力,用大减速比减速器来驱动执行机构;直线运动则用电动机带动丝杠螺母机构;有的采用直线电动机。通用机械手则考虑采用同一种形式的动力,出力比较大;缺点是控制响应速度比较慢。 机械驱动只用于固定的场合。一般用凸轮连杆机构实现规定的动作。它的优点是动作确实可靠,速度高,成本低;缺点是不易调整 液压驱动主要是通过油缸、阀、油泵和油箱等实现传动。它利用油缸、马达加上齿轮、齿条实现直线运动;利用摆动油缸、马达与减速器、油缸与齿条、齿轮或链条、链轮等实现回转运动。液压驱动的优点是压力高、体积小、出力大、运动平缓,可无级变速,自锁方便,并能在中间位置停止。缺点是需要配备压力源,系统复杂成本较高。 4.2.2 控制系统 机械手控制系统的要素,包括工作顺序、到达位置、动作时间和加速度等。 控制系统可根据动作的要求,设计采用数字顺序控制。它首先要编制程序加以存储,然后再根据规定的程序,控制机械手进行工作。 首页 上一页 2 3 4 5 6 下一页 尾页 5/6/6 相关论文
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