用于缸体三轴孔机床上下料的桁架机械手设计(2)

用于缸体三轴孔机床上下料的桁架机械手设计

2009年第3期

工艺与装备

图1　用桁架手输送缸体的三轴孔镗床

立的。两个方向的运动都是由伺服系统控制,x方向

采用齿轮齿条驱动,直线导轨结构,Y方向采用滚珠丝杠驱动,直线轴承导向,因此两套手臂都可以在水平和上下行程内的任意点定位;使缸体进行柔性输送,减少了装卸工件的时间,提高了机床的工作效率。桁架机械手置于机床的上方,不与机床主机争夺空间,机械手移动部件的防护相对简单,维修和维护也很方便,因而提高了使用过程的可靠性。

完整的输送循环到此完成,新的循环重新开。

3　桁架机械手的设计

主要阐述结构设计过程,计算运动参数,解决生产节拍,这里对结构零部件的刚性和强度不作分析。

机床的生产节拍要求312分钟,其中机加时间已占用215分钟,上料时间仅为017分钟,这就要求上料速度快、而且缸体输送距离还要短,才能保证机床节拍。

(1)为了使六缸缸体输送时的平稳,机械手A和机械手B都设计成双手,分别抓取215缸孔。双手抓取工件的功能非常简单,两个定位圆柱伸到缸体的2孔和5孔完成缸体与机械手之间的粗定位,采用油缸驱动,通过心杆推出钩爪,钩住缸体。动作时间只有012s,很短。

(2)占用机床节拍的主要有:Ⅰ工位加工完毕后,手B向下移动855mm并抓取缸体然后上升至H位置,滑架水平向前移动400mm使手A到达Ⅰ工位上方,手A向下移动855mm并放置缸体后空手返回上方H高点,以上的过程必须在015min内完成,所以这就要求机械手抓取缸体后,在X.Y两个方向运动时加速时间短,匀速运动时速度还要快。

(3)以Y方向为主,阐述计算过程。Y方向(即机械手升降)的动力计算如下:

已知条件:被输送缸体及附件重量m=500Kg,丝杠预选直径D=40mm,螺距T=8mm,驱动电机与丝杠

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2　桁架机械手的工作过程

第一步:开始时滑架移动至料道上方两套手臂均无料并处于H位置,手A向下移动至L位置,并抓取待加工缸体然后上升至H位置,滑架水平移动使手B到达Ⅰ工位缸体上方等待;(不占用节拍)。

第二步:Ⅰ工位加工完毕后,手B向下移动并抓取缸体然后上升至H位置,滑架向前水平移动使手A到达Ⅰ工位上方,手A向下移动并放置缸体空手返回上方H高点,(以上占用机床节拍)滑架继续向前水平移动使手A到达Ⅱ工位缸体上方;(不占用节拍)。

第三步:Ⅱ工位加工完毕,手A向下移动并抓取缸体然后上升至H高点,滑架向后水平移动使手B到达Ⅱ工位上方,手B向下移动并放置缸体空手返回上方H高点,滑架2继续向后水平移动使手A到达料道上方,手A向下移动并放置缸体于滚道上,空手返回上方H高点,等待滚道上下一个待加工缸体的到来。一个