61液压与气动2006年第5期生产线组装单元气动搬运机械手的设计杜玉红,李修仁DesignofPneumaticManipulatorforAssemblyUnitingProductionLineDUYu2hong,LIXiu2ren(天津工业大学机械电子学院,天津300160)摘要:该设计是应用于某公司物流搬运的气动机械手,机械手设计参数的选择和机械结构的设计主要是针对生产的小型元件,该机械手既可以用于搬运小型零件,也可供教学、实验使用。该机械手采用气动系统,利用可编程序控制器进行控制,通过实验调试,运行结果正确。关键词:机械手;气动系统;PLC;控制系统中图分类号:TP241文献标识码:B文章编号:100024858(2006)05200162031前言工作。该机器人控制复杂、价钱昂贵,运行速度较慢,近年来,机械手在自动化领域中得到了越来越广本次设计改用由PLC控制的气动机械手来代替原有泛的应用。与其他类型的机械手相比,气动机械手具的机器人。有结构简单、造价较低、易于控制、维护方便的特点。本文介绍一种四自由度气动搬运机械手,该机械手是收稿日期:2005207206应用于某企业的生产线的搬运机械手,企业原生产线作者简介:杜玉红(1974—),女,黑龙江人,讲师,硕士,主要采用有5个自由度、步进电机驱动的机器人来完成此从事液压与气压传动的教学和科研工作。牵引车的某一驱动桥及挂车某一轴(如后模块第1轴)合模块的拼装尺寸标准化,视实际需要可拼装成一定为定轴,其轴线延长线相交于转向中心,可用图解法获吨位和长度的组合式半挂车,最大限度地保证了对所得汽车列车的最小转弯直径和最大通道宽度,还可计运输货物的载重适应性和外廓尺寸适应性;算出其他各液压悬挂轮胎的转向角。如何将牵引车的(4)货台自由升降使车辆具有良好的通过性及装转向角θ转化为各轮胎的正确转向角度α、α′、β、β′、卸货物的方便性;γ、γ′、λ、λ′是转向设计的一个要害。首先由鹅颈转向(5)机械液压联动转向机构能使车辆完成随动转缸采集牵引车转向角度信号,通过液压传动方式转化向和控制转向,极大地提高了运输的可靠性、机动性和为前模块和端梁转向缸转角θ′,关键是两种转向缸流经济性。量、缸径、行程的匹配;接下来由机械传动方式将转角θ′转化为各悬挂轮胎的正确转向角度,为了满足不同参考文献:拼接长度货台的转向要求,转向控制板、转向横拉杆设[1]雷天觉.液压工程手册[M].北京:机械工业出版社,计为可调式并有多种尺寸型号。1990.[2]周天佑.汽车列车选型与设计[Z].北京:交通部公路科3结束语学研究所情报资料室,1991.综上所述,重型液压组合式半挂车具有如下主要[3]徐灏.机械设计手册[M].北京:机械工业出版社,1992.特点:[4]日本油空压学会.液压气动手册[M].北京:机械工业出()组合式半挂车兼有组合全挂车及普通半挂车1版社,1984.的优点,提高了牵引车的使用效率和经济性;[5]张洪欣.汽车设计[M].北京:机械工业出版社,1999.(2)可根据需要拼装成多种吨位的组合式半挂车[6]余志生.汽车理论[M].北京:机械工业出版社,1981.或组合式全挂车;[7]蒋崇贤,何明辉.专用汽车设计[M].武汉:武汉工业大(3)同一宽度系列鹅颈部、中间模块及各基本组学出版社,1994.2006年第5期液压与气动712气动搬运机械手简介站着且略有走动操作的空间。该机械手手臂在水平方2.1机械手的结构向的伸缩移动行程为300mm,手臂回转运动行程范气动机械手的结构如图1,该机械手采用圆柱坐围为270°,垂直方向升降行程为300mm,最大工作半标式,各气缸使相应的机械手具有3个自由度(手指径为1300mm。开合不计入自由度数),为了弥补升降运动行程较小的2.3通气软管的连接缺点,增加手臂摆动机构,从而增加一个手臂左右摆动机械手用固定点将软管分为数段,在各点上将软的自由度。个自由度各关节与导向装置的约束使4,管固定,每段内有1或2个气缸。当气缸运动时,两固各气缸只承受自己施力方向上的力或力矩,从而保证定点的间距也在变化,连接时将该段软管的总长度比了气缸的寿命、精度及可靠性。两点最大间距长时,就可满足运动时气管的伸缩要求。气管走向确定后,将各气管及各磁性开关线捆扎在一起,减少软管与其他物体的干涉。3电气气动控制(PLC控制)3.1机械手的气动回路机械手动作由气缸驱动,PLC控制。图2是气动控制回路原理图,图中A为控制大臂旋转的齿轮齿条1.底座2.大臂回转气缸3.小臂水平移动气缸式气缸,使直线运动转化为手臂的旋转运动;B为控制4.导向装置5.大臂竖直移动气