搬运机械手的改装研究.pdf

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1、搬运机械手的改装研究韩红渤海船舶职业学院机电工程系葫芦岛125005摘要：介绍一种搬运机械手系统的整体改装设计研究，根据生产需要形成了整体改装方案，同时对气动系统、PLC控制系统进行了详细设计并利用Pro／E软件进行虚拟装配及仿真，现场改装调试成功并已投入生产，解决了实际问题，创造了效益。关键词：机械手；气缸；PLC中图分类号：TH138文献标识码：B文章编号：1001—0785(2014)04—01l6—03Abstract：Thepaperintroducesthedesignresearchonoverallrefittingofahandlingmech

2、anicalanTIsystem．Thewholerefitschemeismadeaccordingtotheproductiondemand．Detaileddesignismadefortheair—operatedsystemandPLCcontrolsystem．VirtualassemblyandsimulationisperformedinPro／Esoftware．Aftersitetransformation，commissio-ning，andputintoservice，themechanicalarlnhassolvedpractical

3、problemsandcreatedbenefits．Keywords：mechanicalarln；cylinder；PLC扩大生产范围。目前物料种类较多，有些物料不0引言适合吸盘式手爪，从而对生产造成影响。机械手是一种机电一体化装置，是机器人研4)规划轨迹，实现精确运动。究中常用的典型对象，在工业现场，许多工作由1整体改装方案设计机械手代替手工作业完成，尤其是在自动生产线中，由于它具有结构紧凑、生产效率高、定位准搬运机械手系统如图1所示，主要由两套搬确、自动化程度高、装配精度高、稳定性好、实运机械手系统和一套传送小车系统组成。搬运机时监控、便于维护维修等诸多

4、优点，而得到广泛械手系统由水平气缸、垂直气缸、气爪及传感器、应用。支座、放料台组成，2套搬运机械手之间通过传送2002年，根据现有的生产自行研发了一套小小车传送物料，传送小车由伺服电动机、同步带、型冲压生产自动线，不但填补了本地区机械手控直线导轨、滑动溜板等组成。制技术的空白，而且通过每日上万件产品生产得到了效益。但随着自动线技术的迅猛发展、生产规模的不断扩大以及该套设备的自然老化，急需高精度、高效率的设备来满足生产需求。经过多次论证，决定对设备搬运机械手部分进行改装，主要思路如下：1)旧国产气缸已明显老化，故障点多且反应迟缓，反复维修后有些漏气点仍无法解决，只

5、能勉强维持生产，拆掉后更换为日本SMC公司的系1．水平气缸2．垂直气缸3．气爪列气缸。4．物料5．放料台6．传送小车2)冲压生产线为一台冲床配一套机械手，但图1搬运机械手系统简图随着生产规模的扩大，目前加工形式多种多样，系统的整体工作流程：上电复位，水平气缸、因此，需加装一组搬运机械手，以提高生产效率。垂直气缸均缩回，气爪张开，传送台小车到达a3)将吸盘式手爪更换成方便灵活的气爪，以一116一《起重运输机械》2014(4)位；按下启动按钮，垂直气缸I向下伸出，气爪备过于笨重，成本提高且增加了耗气量，浪费能I闭合夹紧物料，垂直气缸I缩回，水平气缸I、源，因此缸径适

6、中最好。根据现场情况，初选横垂直气缸I伸出将物料放置在传送台小车上，气向行程80mm，纵向行程25mm，查SMC公司产爪I张开，水平、垂直气缸缩回归位；同时传送品手册，得到水平气缸选择新款薄型MGP系列中台小车向右运动到b位，另一套搬运机械手的水的MGPM20—75一D93L(缸径20mm、行程75平气缸Ⅱ伸出，垂直气缸Ⅱ向下，气爪Ⅱ夹紧物mm)。验算其输出力：料并将其搬运到放料台Ⅱ上，水平气缸Ⅱ、垂直气缸推力气缸Ⅱ均缩回归位，气爪Ⅱ张开，小车返回到aF=P位，一套动作结束，开始新的工作循环。系统的传感器分布：a、b位放置行程开关，=詈×20×0．35为传送台小

7、车运动位置；1～10位均放置磁性开=109N关，用于检测气缸是否到位及气爪夹紧检测；c～气缸拉力e放置光电开关，检测有无物料。系统中的两套搬运机械手可独立工作，进行Fo=孕(D一d2)·P=101N(d~0．28D)往复搬运；也可与传送小车系统组成小型半自动计算得到的气缸推力、气缸拉力均大于实际装配生产线。整套系统改装后，柔性化增强，定要求的80N。位精度士1mm。垂直气缸的计算同上，选择双联气缸CXSJ系设计的系统在Pro／E软件中成功装配，仿真运列(缸径15mm、行程30ram)。行情况良好，三维图如图2所示。2．2气爪选择气爪作为终端执行器，担负着物料的抓

8、取、夹紧功能，是高度集成