新型高效自动抓具.pdf

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1、新型高效自动抓具余智明武汉航空仪表有限责任公司武汉430074文章编号：1001—0785(2010)09—0059—021概述在现代物流系统和生产过程中，为了方便搬运物料，应用着大量的各式抓具J。抓具提放物料的流程基本相同，主要包括“抓具下放、抓取物料、提升物料、释放物料”等4个过程。抓具的上升和物料的下降由卷简驱动钢丝绳来实现。抓具对物料的抓取和释放动作则由单独的控制机图2双绳吊装夹钳示意图构来实现，目前使用的主要有2类：一类是图11．上架2．导杆3．夹钳所示的连杆机构夹钳，这种抓具由人根据其所处的工作状态，改变撑杆与销钉的相对位置来控制2

2、工作原理夹钳的开合，实现对物料的抓取和释放。另一类如图3所示，自动抓具的下导向齿固定在上是图2所示的双绳吊装夹钳，该类抓具由单独的支座上，并与上支座的导向齿错位一定角度。活动力机构改变导杆和上架的相对位置来实现对物动组件可以在下导向齿和上支座之间滑动和旋转。料的抓取和释放，这驱动力可以由卷筒驱动钢丝为使活动组件旋转灵活，其下端设计成球形，并绳来提供，也可由液压装置提供。添加润滑脂润滑，以减小活动组件与下支座接触时的阻力。图1连杆机构夹钳示意图1．销钉2．夹钳3．撑杆图3抓具结构示意图1．上支座2．下导向齿3．活动组件4．下支座连杆机构夹钳结构简

3、单，但操作极其不便；5．底板6．抓爪双绳吊装夹钳结构复杂，需要2个动力源来完成该抓具工作时主要有抓取和释放2个过程。物体的提放。同时，以上抓具所具有的共同缺陷抓具初始处于收拢状态，活动组件挂钩和下支座是首先需要由人来判断抓具是否夹住或释放物体，的开口槽垂直，左右抓爪重叠，见图4a。当抓具然后才进行下一步操作，难以满足现代自动化操下降，底板接触到被抓物体后，上、下支座间的作要求。《起重运输机械》2010(9)距离开始缩短，活动组件在接触到下支座开口槽动条件是：活动组件下滑的有效驱动力F=F一底部后与下导向齿脱开，并在与上支座导向齿啮>0。计算得：

4、F=F～：0．76P。合时产生旋转，使挂钩和开口槽不再垂直，见图根据分析，活动组件所受的外力越大，下滑4b。然后提起抓具，上、下支座间的距离开始增的有效驱动力则越大，其沿齿面滑动则越灵活，大，活动组件与上支座导向齿脱开。由于自身重自动抓具工作越可靠。所以，只要各零部件重量力，活动组件在与下导向齿啮合时产生旋转，此设计合理，自动抓具就可以自动抓取和释放物体。次旋转角度和抓具下降时的旋转角度之和为90。，使挂钩和开口槽平行，见图4c。继续提升抓具，挂钩从开口槽中脱出，上、下支座间的距离继续增大，左、右抓爪开始张开，勾住物体，即实现对物体的自动抓取。

5、抓具自动释放物体工作过程和抓取时基本相图5活动组件受力图同。在抓具下降过程中，活动组件与上支座导向4动态模拟齿啮合，使活动组件旋转一定角度，见图4d。在提升抓具过程中，活动组件在与下导向齿啮合时由于抓具各部件在工作时存在相对运动，在再旋转一定角度，挂钩和开口槽垂直，无法从中运动中可能会出现尺寸相互干涉。为了检验各零脱出，左、右抓爪重叠，继续提升抓具，抓具和部件尺寸的合理性，避免零部件之间产生相互干被抓物体分开，即实现了对物体的自动释放。涉，出现工作不灵活或卡阻情况，在UGNX运动分析模块对其进行运动模拟。根据模拟结果得出，各零部件之间不存在相互

6、干涉。5结论本文介绍了1种以其自身零部件重力为动力，通过旋转机构和连杆机构实现自动开合的自动抓具。该抓具将开合驱动机构和抓具集成一体，结图4挂钩位置示意图构简单，体积小，重量轻；在抓取物体的过程中3力学分析自动完成抓具的开合动作，工作效率高；根据物体抓取的一般流程，由其自身机构实现对物体抓根据自动抓具的工作原理可知，活动组件能取和释放的顺序操作，工作可靠，操作简单，适否沿导向齿面自由滑动是自动抓具成功抓取和释合于自动化操作。放物体与否的关键。而影响活动组件滑动的主要因素是活动组件与导向齿面之间的摩擦力。参考文献当抓具下降时，活动组件在上支座等部

7、件的[1]张质文，王金诺，虞和谦，等．起重机械设计手册重力作用下沿上支座导向齿面滑动；抓具提升时，：M]．北京．中国铁道出版社，1998．活动组件在其自身重力作用下沿下导向齿面滑动。『2]包起帆．货物抓斗与吊夹装置[M]．上海：上海科学技术出版社，2005．将活动组件和导向齿沿轴向展开成平面进行[3]吴宗泽．机械设计师手册[M]．北京：机械工业出版受力分析，导向齿面倾斜角：34。，设活动组件社，2oO2．受力为P，根据力学平行四边形原理，将力P分解成对导向齿面的正压力／v和平行于齿面的下滑力作者地址：湖北省武汉市东胡东路2号武汉航空仪表有限F等

8、2个分量，如图5所示。责任公司设计所活动组件和导向齿面之间的滑动摩擦系数／x=邮编：4300740．12。根据分析，活动组件沿导向齿面自由滑收稿日期：