1-连杆气孔 2-橡胶套
夹瓶时,压缩空气由连杆气孔充入,压缩橡胶套,橡胶套因弹性向内鼓起,夹住瓶子;当瓶子放入箱中时,气体中断,瓶子脱离夹头。此方案应用广泛,适合多种瓶子类型,生产效率高;缺点:由于气体传输,不能够保持多个夹头同步性。
5.1.4仿生多指灵巧手
多指灵巧手(见图5-4)是模仿人手而制造完成的,它有多个手指,每个手指有3个回转关节,每一个关节的自由度都是独立控制的。因此,几乎人手指能完成的各种复杂动作它都能模仿,诸如拧螺钉、弹钢琴、作礼仪手势等动作。而本课题只需一个能将清洗篮提起的机械手,并非复杂的动作,无需多指灵巧手,因此不宜采用。
       图5-4 多指灵巧手
5.1.5滑槽杠杆式回转型机械加持器
                   图5-5滑槽杠杆式回转型机械加持器
                    1-支架 2-驱动杆 3-圆柱销 4-杠杆
如图5-5所示,当由气压缸活塞杆驱动器上的驱动杆向上运动时,圆柱销3在两杠杆4的滑槽中移动,迫使与支架1相铰接的两手爪产生夹紧动作和夹紧力,当驱动杆向下运动时手爪松开。这种机械手结构简单,易于实现,并且能够根据饮料瓶类型适当调节,并且该手爪可以根据实际情况设计为一次性夹取多瓶装置,生产效率高。
综合考虑,采用滑槽杠杆式回转型夹持器。
5.2机械手夹紧装置的设计
5.2.1夹紧装置杠杆的尺寸
通过对饮料瓶的尺寸测量,由于饮料瓶瓶颈直径为28mm,要求机械手爪合上的尺寸为28mm;瓶颈凸肩尺寸为32mm,要求机械手爪松开时尺寸大于32mm。杠杆在30-50度之间调节。
图5-6 杠杆结构及尺寸给定初始状态:
所以杠杆总体长度:
杠杆总体高度:  
驱动杆带动销向下运动高度为:  
滑槽长度为: 因此设计杠杆滑槽长度为为 。
手爪松开时,两手爪之间的最大距离为:
 所以满足要求。
    因此,对于夹紧装置的杠杆,尺寸规格为: 调节范围是30-50度,           厚度为4
5.2.2夹紧装置杠杆的重量
为了使机械手臂在工作工程中减少负载,夹紧装置杠杆采用35钢材料,密度为7900 。体积 ,所以杠杆的重量是 。
5.2.3机械手夹紧装置受力分析
驱动杆气缸活塞杆通过机械手连接块与杠杆连接在一起,当活塞杆向上运动时产生竖直向上的力 ,在杠杆作用下机械手爪对饮料瓶有一定的夹紧力 ,进过对饮料瓶瓶颈压力载荷试验得出,饮料瓶瓶颈所能承受的最大夹紧力为50N。受力分析如下:
                   
                        图5-7 杠杆受力分析图
    机械手连接块与爪手部分杠杆采用Q235材料,密度为7900 。   
所以
杠杆受力分析:  
所以得出 <50N,符合要求。
5.2.4夹紧气缸的选择
    设计气源压力为 ,
 ,

按 计算得  d=10.30mm  D=14.57mm
查FESTO产品样本取:
活塞杆径d=12mm   缸筒内径D=32mm。
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