饮料瓶装箱机械手系统设计+CAD图纸(6)
表5-1 DNG气缸参数
型号 DNG-32-100-PPV-A
行程 30mm
缸径 32mm
气接口 G3/8
活塞杆螺纹
缓冲长度 15mm
工作压力 12bar
全长 130mm
表5-2 气缸活塞杆参数
材质 7A04铝合金（GB/T3191-1998）
状态 H112 T6
性能参数
E=70Mpa
直径d=12mm
长度l=100mm
(1)校核活塞杆强度:
活塞杆的直径为 12mm ，活塞杆满足强度要求。
5.2.5销钉的设计及校核
夹紧装置杠杆分别与机械手连接块、支架通过销钉连接，销钉采用45钢材料，查机械设计手册，销钉直径为2mm所受最大剪切强度为430MPa，在销钉的光杆上加工外螺纹，在用螺母连接，这样设计可以使销钉在杠杆滑槽以及铰接孔孔中稳定工作的同时，能够保证销钉长时间工作后不会脱落。
图5-8 销钉结构图
材料35钢，所以验算销钉强度： <430MPa，所以销钉满足要求。
6 横向平移气缸机构设计
6.1横向平移机构方案设计
如图6-1所示，在整个机械手臂机构中，横向平移机构主要由横向平移气缸、导杆、底板，气缸法兰盘、横向平移气缸连接件、滑块组成。机械手夹紧装置通过气缸上原有的安装拉杆固定在在滑块上，导杆穿过滑块，滑块上的螺纹孔与伸缩气缸活塞杆连接在一起，活塞杆的伸出与缩回，推拉安装在导杆上的滑块，实现了横向机构与夹紧机构的连接，并且根据活塞杆每次伸出长度的不同，确定了机械手在装箱每次装箱时的位置，从而实现了装箱的横向运动目的。
图6-1横向平移机构
6.2滑块设计
如图6-2所示， 滑块采用45钢材料，尺寸规格为60mm 90mm 30mm，由于滑块在导杆上往复运动，磨损严重，所以在导轨穿过滑块的孔中安装滑动轴承，滑动轴承材料为耐磨的锡青铜，代号 。滑块与机械手夹紧装置的夹紧气缸采用螺钉连接。滑块重量： ，由于滑块经过打孔工艺处理，减轻了部分重量，所以把滑块质量定为1kg。
图6-2 滑块结构图
6.3导杆的设计及其校核 图6-3 导杆
如图6-3所示，导杆采用45钢材料，管材，管内径为5mm，壁厚3.5mm，总长745mm。为了方便安装，在导杆一端334mm处开始对导杆进行处理，处理后杆径为10mm。由于导杆在伸缩机构中悬臂布置，在滑块伸缩到最远位置300mm时，经过测量滑块距离支点长度为370mm，此时导杆的最大弯曲变形量为 。查FESTO产品样本，查出缸径32mm，杆径12mm的夹紧气缸重量为190g。
所以
导杆最远处的向下弯曲变形量为1.5mm，变形量较小，对滑块运动的影响不大，所以导杆符合要求。
6.4横向伸缩气缸的选择
图6-4 饮料瓶装箱位置
根据毕业设计任务书要求，装箱速度配合饮料灌装频率要求，在2400-3200瓶/小时范围内可调。所以初步按照2800瓶/小时，速度按机械手夹取饮料瓶平均行程150mm，即 ，要求在0.1秒内实现动作要求，所以 。因为在横向伸缩气缸活塞杆运动过程中，响应速度快，所以考虑惯性力。又因为活塞杆在运动过程中推拉作用，摩擦力也必须要考虑，查机械设计手册得，钢与锡青铜的摩擦系数为0.11.所以：