第二章机器人的结构 (2).pptVIP

机械结构 当驱动器推动杆2向上运动时，圆柱销3在两杆4的滑槽中，迫使与支架1相铰接的两手指（钳爪）产生夹紧动作和夹紧力。当杆2向下运动时，手指松开。 夹紧力FN和驱动力FP之间的计算公式为 当气缸将楔块4向前推进时，楔块上的斜面推动杠杆1，使两个手爪产生夹紧动作和夹紧力。当楔块后移时，靠弹簧2的拉力使手指松开。装在杠杆上端的滚子3与杆块为滚动接触。 夹紧力FN和驱动力FP之间的计算公式为 当驱动器推动杆1上下移动时，由杆1、连杆2、摆动的钳爪3和夹持器体构成四杆机构，迫使钳爪（手指）完成夹紧和松开动作。 夹紧力FN和驱动力FP之间的计算公式为 电磁式驱动器3以驱动力FP推动齿条杆2和两个扇形齿轮1，扇形齿轮带动杆5（它们联接成一整体），绕O1、O2旋转。连杆5、6，钳爪7和夹持器的机座4构成一平行四杆机构，驱动两钳爪平移，夹紧和松开工件。 夹紧力FN和驱动力FP之间的计算公式为 由电动机1驱动的一对旋向相反的丝杠2提供准确的平移夹紧动作。两丝杠协调一致地安装在同一轴上。由导轨3保证钳爪杆4的平移运动。 夹紧力FN和向丝杠提供的驱动力矩T之间的计算公式为 其撑紧方向与外夹式相反。钳壁　撑紧工件，为使撑紧后能准确地用内孔定位，多采用三个钳爪 钳爪上撑紧力FN和驱动器1作用在推杆2上推力FP之间的计算公式为 1、气吸式吸盘 它是在利用轻性橡胶或塑料制成的皮碗中形成的负压来吸住工件的。适于吸取大而薄，刚性差的金属和木质板材、纸张、玻璃和弧形壳体零件等。根据不同作业情况，可以做成单吸盘、双吸盘、多吸盘或特殊开关的吸盘。按形成负压的方法有以下几种方式： 1）挤压排气式吸盘　如图9-47a所示，靠向下挤压力将吸盘3内的空气排出，使其内部形成负压，将工件4吸住。靠挡块（或外力FP作用）碰撞压盖1的上部，使密封垫2抬起，进入空气，释放工件。有结构简单、质量小、成本低的优点，但吸力不大，多用于吸取尺寸不大，薄而轻的物体。 2）气流负压式吸盘　控制阀将来自气泵的压缩空气自喷嘴通往，形成高速射流，将吸盘内腔中的空气带走而形成负压，使吸盘吸住物体。如图9-47c所示，若作业现场有压缩空气供应，这种吸盘比较方便，且成本低。 3）真空泵排气式吸盘　利用电磁控制阀将吸盘与真空泵相联，当抽气时，吸盘腔内的空气被抽出，形成负压而吸住物体，见图9-47b。反之，控制阀将吸盘与大气相连时，吸盘即失去吸力而松开工件。这种吸盘工件可靠，吸力大，但需配备真空泵及其控制系统，费用较高。 图9-47d为吸取波纹板的特殊吸盘。图9-47e为双吸盘式吸头。 它可以分成电磁吸盘和永磁吸盘两种，电磁吸盘是用接通和切断电磁线圈中的电流（直流或交流），产生和消除磁力的方法来吸住和释放铁磁性物体。其具体结构如图9-48所示。线圈1通入电流后，铁心2中产生磁通，磁力线经内盘体4，避开隔磁物5，通过工件3、外盘面6和盘体7，回到铁心2，形成回路。由于磁力线通过工件，工件即被吸住。外盘面6也是给工件定位用的，可根据工件形状来设计。永磁吸盘则是利用永久磁钢的磁力来吸住铁磁性物体的，它是通过移动隔磁物体来改变吸盘中磁力线回路，从而达到吸住和释放物体的目的。它具有不需电源，结构简单，安全可靠等优点。但同样质量的吸盘，永磁吸盘的吸力不如电磁吸盘大。 压力油从手腕的右下部经管道3（两条）分别由进（排）油孔3和7进入（排出）液压马达，进入的压力油驱动动片6作正、反方向回转。当定片5与动片6侧面接触时，即停止回转。动片的最大回转角度由其接触位置决定。夹持器的夹持动作，则油经油路2进入的压力油驱动单作用液压缸的活塞1来完成。腕部回转运动的位置控制可采用机械挡块定位，用位置检测器检测。这种结构紧凑、体积小，但最大回转角度小于360°，这种结构只能实现一个腕部自由度。 手腕的驱动电动机安装在大臂关节上，经谐波减速器用两级链传动将运动通过小臂关节传递到手腕轴10上的链轮4、5。链传动6将运动经链轮4、轴10和锥齿轮9、11带动轴14（其上装有机械接口法兰盘15）作回转运动（θ1），链传动7将运动经链轮5直接带动手腕壳体8实现上下俯仰摆动（β）。当链传动6和链轮4不动，使链传动7和链轮5单独转运时，由于轴10不动，转运的壳体8将迫使锥齿轮11作行星运动，齿轮11随壳体8作公转（上下俯仰），同时还绕轴14作一附加的自转运动（称为“诱导运动”，用θ2表示）。或齿轮9、11为正交锥齿轮传动，则θ2＝iβ，i为锥齿轮9、11的传动比。因此，链传动6、7同时驱动时，手腕的回转运动应是θ＝θ1±θ2，当链轮4的转向与β转向相同时用“－”，相反时用“＋”。 驱动手腕运动的三个电动机安装在手臂后端；减速后经传动轴将运动和力矩传动B、S、T三根轴（图中未表示），产生手爪回转、手腕偏摆和手腕俯仰三个运动。 图9-19所示