Page 79 - 《橡塑技术与装备》2017年16期（8月塑料）

产品与设计 赵雷·气门锥面磨床送料机械手的设计

共使用了 5 个气缸，完成一个自动送料工作循环 1.3 主要技术参数
过程如图 2 所示。 摆臂的最大角度 ： 30°
手指夹持棒料的范围 ： Φ5~Φ15
负载的重量 ： 0.5 kg
循环的速度 ： 12 次 /min
驱动方式 ：气压传动
控制方式 ： PLC+ 触摸屏
重复定位的定位精度 ： ±0.1 mm
安装方式 ：机床工作台安装
本方案适用的料仓 ：重力料仓

2 关键部件设计
2.1 料仓结构设计
1— 分料气缸 ； 2— 接料气缸 ； 3— 机械手小臂 ； 4— 底座 ； 5— 气门 ；
考虑到气门要源源不断的运送到分料结构与送料
6— 推料气缸 ； 7— 砂轮 ； 8— 伸缩臂 ； 9— 伸缩气缸 ；
10— 机械手大臂 ； 11— 摆臂气缸 ； 12— 料仓 结构里面，采用槽钢支撑整个装置，用三根气门杆链
图 1 气门锥面磨床送料机械手三维实体造型图

图 2 气门锥面磨床全自动送料工作循环图

接组合可供气门向下滑动，两边设有气门固定挡板可
以调节气门杆的距离，达到能够基本匹配市面上所有
气门装夹的作用，料仓的结构如下图 3 所示。

图 3 料仓结构图
1— 摆臂气缸 ； 2— 连杆 ； 3— 传动轴 ； 4— 伸缩气缸
2.2 机械手大臂 图 4 机械手大臂三维实体造型图
机械手大臂是结构里面最重要的一部分，根据机
2.3 机械手大臂有限元分析
械手、磨床的总体尺寸以及机械手的运动范围，摆臂
本设备最薄弱环节为机械手大臂的轴承座，须承
气缸 1 为亚德克 MSA25X25-CA，伸缩气缸 4 为亚德
受伸缩气缸及其部件的重力，摆臂气缸的推出力等，
客 MSA32X150-CA。当 PLC 控制摆臂气缸 1 沿 -Z
采用 ANSYS 软件对承载特性进行分析。利用 ANSYS
方向伸出运动，依靠连杆机构 2，转换成传动轴 3 的
把 PRO/E 中构成的模型进行自动划分网格，为了保证
转动，带动安装在传动轴末端的伸缩气缸 4 摆动，将
网格精度，取 SMRT6。其次根据轴承座的承载特性，
气门送至磨床加工口。Y 轴的最大行程为 150 mm，Z
在容易产生应力集中的地方手动加密网格，网格精度
轴最大行程为 25 mm，绕 X 轴摆动的角度为 30°。

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