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一种气动旋转抓取机构的应用_康文波.pdf
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1、第1期机电技术机电技术一种气动旋转抓取机构的应用一种气动旋转抓取机构的应用康文波(漳州宏发电声有限公司 厦门分公司,福建 厦门 361021)摘要介绍一种气动旋转抓取机构,利用旋转缸进行被抓取物品的角度调整,通过改变旋转缸转轴的位置来调节两抓取位置的高度差和水平差,可靠应用于90旋转搬运的场合。关键词气动技术;90旋转;抓取机构中图分类号:TH138.9文献标识码:A文章编号:1672-4801(2023)01-051-04DOI:10.19508/ki.1672-4801.2023.01.014作者简介:康文波(1985),男,工程师,主要从事继电器的制造工艺和生产设备的研究。气动技术是以压
2、缩空气作为介质,以空气压缩机作为动力源,来实现能量传递或信号传递与控制的工程技术1。由于介质是空气,它具有安全、无污染、低成本的特点;而气动装置具有结构简单、轻便、安装维护简单的优点,因此,气动技术广泛的应用在机械化和工业自动化领域。其中包括冲床、压机、压铸机械、注塑机、装配生产线、包装机械、印刷机械、工程机械、木工机械、金属切削机床和纺织设备等。1气动技术在装配生产线的应用气动执行元件主要用于直线往复运动。在实际工程中,直线运动形式应用最多,如机器或设备上的传送装置、产品加工时工件的进给、工件定位和夹紧、工件装配以及材料成形加工等都是直线运动形式。除个别情况外,对完成直线运动形式来说,无论是
3、从技术还是从成本角度看,全机设备都无法与气动设备相比。随着气动技术的发展,气动执行元件运动的方式也越来越多,功能越来越强大,如可做旋转功能的摆缸、可抓取工件的气爪(包括2爪、3爪、4爪)等。通过这些基本执行元件,可以组成多种功能方案,从而使机构或设备的机械化程度大大提高,并实现完全自动化2。自动装配生产线通常是由多个不同功能的工作站组成的。工作站主要完成工件的上下料、整列、搬运、定位、固定夹紧和检测等工序。这些工序大部分为直线往返运动,利用基本的气动执行元件和气爪的组合就能够实现。如图1所示,其中有部分工序由于工件的外形特征导致工件出料方向与上料方向不匹配,该零件的出料方向与载具上料方向相差1
4、80;如图2所示,也有部分工序由于不同工作站加工的工件加工面不同,工作站一的加工面与工作站二的加工方向相差90。这两种情况就需要旋转机构将工件旋转一定角度,才可将工件调整到所需的工作方向。图图1 1180180 翻转图翻转图2 29090 旋转旋转工作台面123图图3 3旋转示意旋转示意如图3所示,通常工件下方为工作台面或者支撑面。机构可直接顺时针旋转(若工件在工装夹具内,需增加上下机构,以使工件先脱离工装夹具),该种旋转方式的工作效率较高;机构逆时针旋转时工件会碰到台面,因此需增加长行程的上下机构,完成“向上运动逆时针旋转向下运动”动作,机构效率相对较低。从图3分析,我们可以得到以下两点结论
5、:1)工件90旋转的效率比180旋转的效率低。工件从位置1到位置2需要顺时针旋转180;从位置1到位置3需要顺时针旋转270或多动作逆时针旋转90。2)工件90旋转512023年1月机电技术机电技术的高度差比180旋转的高度差大。位置1和位置2高度差接近0,位置1和位置3高度差接近一个机构的旋转半径。显然,如图3所示,工件90旋转比180旋转更有难度,下文主要对90旋转进行分析。2工件90旋转的现有实现方式目前,在装配生产线中,90气动旋转实现方式通常有单气爪方式和双气爪方式两种。其工作原理相同:先将工件抓取到一个过渡机构,由过渡机构执行90旋转,再从过渡机构取走工件,以下分别介绍现有的两种方
6、式。2.1单气爪方式如图 4a所示,左右机构、上下机构和气爪组成单爪搬运机构,旋转缸和过渡机构组成90旋转机构。搬运机构经过图4b的动作流程将工件搬送至旋转过渡机构,搬送机构向左返回时,旋转机构逆时针旋转90,由拨料机构将过渡机构上的工件拨到滑道。由于旋转后的工件出料采用拨料方式,滑道与过渡机构接口不能有挡块,导致过渡机12345876(a)单气爪90旋转抓取机构抓取放向下向上向下向上向右向左(b)动作流程图图4 4单气爪单气爪9090 旋转抓取机构旋转抓取机构1.左右机构;2.上下机构;3.气爪;4.夹具;5.旋转缸;6.滑道;7.拨料机构;8.过渡机构构在搬运接料位置下方不能直接托住工件。
7、旋转机构需要增加弹压机构或压紧机构,在放料的时候将工件压紧。该压紧机构需要根据工件的外形和重力进行设计,压紧力小了,工件压不住,易掉落;压紧力大了,放料时容易压伤产品。2.2双气爪方式如图5所示,双气爪方式的原理和动作流程与单气爪方式相同,只是搬运机构多了个气爪,一个气爪负责从夹具抓出工件并放到过渡机构,另外一个气爪负责从过渡机构抓出工件并放到滑道或夹具。由于过渡机构采用抓出方式,过渡机构将滑道与夹具的距离拉大,整体机构占用的空间相对较大。另外,过渡机构在搬运接料位置可做一托块将工件托住,放料时工件不易掉落。过渡机构上的工件是采用气爪抓出方式,气爪抓出方向不能有护块,过渡机构旋转时工件容易移位
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