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液压驱动的注塑机上料机械手的设计与研究

0引言

随着工业生产自动化的快速发展,机械手因其高效和灵活的特点被广泛的关注和应用。机械手是一种可以模仿人手和臂的某些动作功能,并按照设定的轨迹。要求和程序抓取。搬运工件或进行操作工具的自动化装置,尤其适用于较大规模。自动化流程生论文网产和一些复杂的生产环境中;例如高温。粉尘。放射性强。噪音较大的生产环境。机械手的应用对于提高机械生产率,降低工人的劳动强度,保障一线工人的安全都具有重要的意义。目前机械手常用的三种驱动方式为:液压驱动。气压驱动。电机驱动,其中液压驱动以输出转矩大,动作灵敏,可实现无极调速,调速范围较大的特点,多被用于运动速度较低并且扭矩要求较大的工作场合。

随着注塑行业的发展,人们对于塑料制品的需求量越来越大,对于塑件的工艺和强度也提出了新要求。为了提高塑件的局部强度,嵌件在塑件加工中被广泛使用。然而工厂在生产过程中手工安装嵌件的居多,这中安装方式效率低下,严重影响了注塑机的工作效率,降低了塑料制品的加工精度,自动上料机械手需求愈加强烈。

1液压机械手基本组成

本文设计了一款四自由度液压机械手,通过液压缸进行控制,可以实现手臂的升降运动。伸缩运动。旋转运动,以及夹持部分的夹紧运动。其结构示意图如图1所示。

液压机械手主要包括控制系统。传动装置。执行机构。传感器装置等。其中,机械手的核心部分是控制系统,它是用以控制整个系统具体的运动过程。液压驱动是执行机构运行的传动装置。在机械手的组成中,最重要的是执行机构,而执行机构也同样是机械手内部的主体部分,机械手的执行机构是其夹持部分,主要由拉簧。杠杆。手指。楔块。杠杆支座。夹紧缸体等部分组成,其结构组成如图2所示。

2液压机械手运作原理

2。1机械手运作原理

液压机械手可实现在两台立式注塑机之间交替进行安装嵌件的工作。机械手拥有四个自由度,分别为手臂的升降运动。手臂的旋转运动。手臂的伸缩运动,以及夹持部分的夹紧运动。采用液压驱动的控制方式,以圆柱坐标作为坐标形式,其动作原理如图3所示。液压机械手开始运行,首先手臂下降到嵌件上方预定位置A,张开机械手夹持装置,机械手手臂下降到嵌件上方,夹持装置夹紧嵌件,随后机械手臂上升到起始位置,并顺时针旋转90°到注塑机1上方位置,手臂开始向前伸出到注塑机上方预定位置B,手臂下降到指定位置,夹持装置松开,放置好嵌件后,手臂上升到起始高度,手臂缩回,顺时针旋转90°回到原点位置,注塑机1开始工作;其次手臂下降到嵌件上方预定位置A,张开机械手夹持装置,机械手手臂下降到嵌件上方,夹持装置夹紧嵌件,随后机械手臂上升到起始位置,并逆时针旋转90°到注塑机2上方位置,手臂开始向前伸出到注塑机上方预定位置C,手臂下降到指定位置,夹持装置松开,放置好嵌件后,手臂上升到起始高度,手臂缩回,顺时针旋转90°回到原点位置,注塑机2开始工作,机械手第一个工作周期完成,待注塑机1完成运作,机械手开始下一周期的工作。

2。2液压系统的设计

机械手搬运物体是依靠液压系统实现的,液压系统是机械手运动的主要驱动方式,是机械手运动过程的核心控制部分。主要用来完成机械手的夹紧/松开。上/下伸缩。前/后运动以及旋转运动。机械手运动过程的液压系统主要由油泵。执行油缸。控制调节装置。以及辅助装置组成。此次设计中系统的主要参数如下表1。表2。表3所示。

2。3液压系统元件的选择

(1)手部夹紧缸的分析计算

3结论

本文简要介绍了液压机械收的组成及工作原理,设计完成一款由液压驱动的。可实现两台注塑机嵌件上下料的四自由度机械手,并对液压机械手的工作可靠性进行了验证。结合数据,液压机械手简单可靠,稳定性较好,可实现较重嵌件的安装工作。

液压驱动的注塑机上料机械手的设计与研究