(3.2-6)单体尺寸图
(3.2-7)单体效果图
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对于单个酒瓶,取其质量为: m?1.0Kg G?9.8N。考虑到除了静载荷之外工件运动状态变化亦会产生载荷(惯性力或惯性力矩)以及出于安全系数的考虑。
(8)式可写成:
2cos2??Gb(fcoss?sins)?2c(fsins?coss)F?K1K2[]
d4(fsins?coss)其中K1——安全系数;
(9)
K2——工作情况系数,考虑惯性力的影响, K2可按下式计算:
K2?1?a; g其中a——运载工件时重力方向的最大上升加速度;
g——重力加速度,取g?9.8m/s2;
a?vmax t响vmax——运载工件时重力方向的最大上升速度; t响——系统达到最大素数的时间; 取安全系数K1?2;工况系数K2?1.5,有:
2cos2??Gb(fcoss?sins)?2c(fsins?coss)F?K1K2[]d4(fsins?coss)3?9.850(0.5cos84.3??sin84.3?)?2?15(0.5sin84.3??cos84.3?)?3?2[]554(0.5sin84.3??cos84.3?)?35.3N取机械手部的机械效率为:??0.85 F实际=F??35.N3?42N 0.85所以每一个单体作用在销轴上的实际拉力大小为:F实际=42N
如下图,整个手部由六个单体组合在一起,由两根长销轴连在水平拉板上:
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(3.2-8)完整手部模块效果图
所以拉板上最终需要的拉力为:F总=6F实际=252N。
3.3 手部气缸的分析选型
由手部结构受力分析可知:
气缸为拉板提供的工作拉力为252N,
22F?F=(D-d)p 对气缸,工作拉力:总4?式中 D——气缸的内直径;
d——活塞杆的直径; p——气缸的气压。
(3.3-1)手部气缸示意图
取活塞杆的直径 d?0.5D,气源为气缸提供的气压
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p?0.6MPa,有:
4F4?186D??m?0.027m26?p(1?0.5)??0.6?10?0.75
所以气缸的内径可以取为D气缸行程计算
手部张开最大角度和夹紧时的示意图如下:
?32mm
(3.3-2)手部最大角度示意图
手部张开最大角度时手指与铅垂线的夹角为7.15?,手部夹紧工件时手指与铅垂线相互平行,即夹紧过程手指的最大旋转角度为:?max?7.15?
所以拉板的移动行程为:
S?d[tan(???max)?tan?]?55?(tan37.5??tan30?)mm ?10.5mm即手部气缸的最小行程为:S?10.5mm
气缸选型
根据Festo在线选型软件,选择气缸内直径为32mm,行程为15mm的紧凑型(缩回
型)抗扭转系列的单作用气缸,其型号为:AEVULQZ-32-15-A-P-A,同时带连接板,具体技术参数与特性如下表:
表3
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工作介质: 结构特点: 缓冲形式: 位置感测: 安装型式: 安装位置: 工作压力: 6bar时拉动力理论值: 活塞杆上的最大扭矩:
过滤压缩空气,润滑或未润滑 活塞活塞杆 两端带弹性缓冲垫 带位置感测 通过通孔安装通过内螺纹安装通过附件安装 任意 0.8~10 (bar) 382 N 0.80 (Nm) 手部紧凑型气缸与整个手爪装配一起形成一个完整的手部模块,手部模块将与Z轴
升降气缸的末端进行连接,手部模块的效果图如下:
(3.3-3)手部模块的效果图
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