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液压送料机械手设计手部设计计算

发表时间:2016-07-19
导读:手部处于腕部的最前端,工作时运动状态多变,其结构,重量和体积直接影响整个机械手的结构,抓重,定位精度,运动速度等性能。因此,在设计手部时,必须力求结构简单,重量轻,体积小。

机械手配件讯:液压送料机械手设计手部设计计算一、对手部设计的要求
1、有适当的夹紧力
手部在工作时,应具有适当的夹紧力,以保证夹持稳定可靠,变形小,且不损坏工件的已加工表面。对于刚性很差的工件夹紧力大小应该设计得可以调节,对于笨重的工件应考虑采用自锁安全装置。

2、有足够的开闭范围
夹持类手部的手指都有张开和闭合装置。工作时,一个手指开闭位置以最大变化量称为开闭范围。对于回转型手部手指开闭范围,可用开闭角和手指夹紧端长度表示。手指开闭范围的要求与许多因素有关,如工件的形状和尺寸,手指的形状和尺寸,一般来说,如工作环境许可,开闭范围大一些较好,如图2.1所示。


3、力求结构简单,重量轻,体积小
手部处于腕部的最前端,工作时运动状态多变,其结构,重量和体积直接影响整个机械手的结构,抓重,定位精度,运动速度等性能。因此,在设计手部时,必须力求结构简单,重量轻,体积小。
4、手指应有一定的强度和刚度
5、其它要求
因此送料,夹紧机械手,根据工件的形状,采用最常用的外卡式两指钳爪,夹紧方式用常闭史弹簧夹紧,松开时,用单作用式液压缸。此种结构较为简单,制造方便。

二、拉紧装置原理
如图2.2所示【4】:油缸右腔停止进油时,弹簧力夹紧工件,油缸右腔进油时松开工件。



图2.2 油缸示意图
1、右腔推力为
FP=(π/4)D²P                        (2.1)
=(π/4)0.5²2510³
=4908.7N
2、根据钳爪夹持的方位,查出当量夹紧力计算公式为:
F1=(2b/a)(cosα′)²N′            (2.2)
   其中 N′=498N=392N,带入公式2.2得:
F1=(2b/a)(cosα′)²N′
   =(2150/50)(cos30º)²392
                   =1764N
则实际加紧力为 F1实际=PK1K2/η                          (2.3)
=17641.51.1/0.85=3424N
 
经圆整F1=3500N
3、计算手部活塞杆行程长L,即
L=(D/2)tgψ                           (2.4)
                  =25×tg30º
                  =23.1mm
经圆整取l=25mm
4、确定“V”型钳爪的L、β。
取L/Rcp=3                               (2.5)
式中:    Rcp=P/4=200/4=50                        (2.6)
由公式(2.5)(2.6)得:L=3×Rcp=150
取“V”型钳口的夹角2α=120º,则偏转角β按最佳偏转角来确定,
查表得:
β=22º39′
5、机械运动范围(速度)【1】
(1)伸缩运动 Vmax=500mm/s
Vmin=50mm/s
(2)上升运动 Vmax=500mm/s
Vmin=40mm/s
(3)下降Vmax=800mm/s
Vmin=80mm/s
(4)回转Wmax=90º/s
Wmin=30º/s
所以取手部驱动活塞速度V=60mm/s
6、手部右腔流量
Q=sv                        (2.7)
=60πr²
=60×3.14×25²
=1177.5mm³/s
7、手部工作压强
P= F1/S                     (2.8)
                               =3500/1962.5=1.78Mpa

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