搬运机器人
设计
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搬运机器人能够模仿人手部的部分动作,按照设定的程序、轨迹和要求,代替人工在高温和危险的作业区进行单调持久的作业,实现一些人工不可能完成的工作,这不仅可以使人手避免出现可能的危险情况,保障生产安全,还能促进工作线的流水化,提高了工作效率,降低了劳动强度,改善了劳动环境,已经成为现代制造业中不可或缺的一种自动化装置。
本机器人用于生产线上工件的自动搬运,下图为机器人动作示意图,机械手按下述顺序周而复始地工作:
根据对机器人的工艺过程及控制要求分析,机械手的动作过程如图所示:
一、搬运机械手总体结构设计
(1)该机器人采用圆柱坐标型,具有三个自由度,即手臂的伸长、缩短,手臂的上升、下降和整体旋转。
(2)该机器人采用液压驱动,其具有体积小、质量轻、结构紧凑、传动平稳、操作简单、安全、经济、易于实现过载保护且液压元件能够自行润滑等一系列优点。
(3)在控制方式选择上,由于其功能只是在两个传送带之间搬移工件,运动简单,控制要求不高,因此采用点位控制方式。
(4)此搬运机器人是在两个工作台之间搬运工件,其动作比较简单,选用电位器进行定位。
(5)此机器人应用于自动生产线上,因此,它应该能够按照控制程序自动运行,即具有自动运行模式。
二、搬运机械手机械结构设计
机身设计
因为圆柱坐标式机器人把回转与升降两个自由度归属于机身,所以设计回转与升降机身,选用旋转液压缸与升降液压缸单独驱动的回转型机身,如图1所示,升降液压缸在上,旋转液压缸在下。
2、臂部设计
采用双导向杆的臂部伸缩结构。缸体直接固定在升降立柱上,活塞杆与两根导向杆连接一起组成伸缩臂,由于活塞杆与导向杆全部藏在缸体内,油管也从活塞杆内部通过,其特点是结构紧凑,外观整洁
。结构如图2所示。
3、手部腕部设计
因为工件的形状为圆柱形,所以带“V”型钳口的手爪,本次设计的搬运机器人手爪采用滑槽杠杆式结构,夹紧缸采用单作用弹簧复位式结构,杠杆端部固定安装着圆柱销,当拉杆向上拉时,圆柱销
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