發(fā)布時間:2022-01-05
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隨著我國經(jīng)濟高質量發(fā)展以及科技的不斷推進,先進的自動化設備憑借顯著優(yōu)勢在現(xiàn)代化生產(chǎn)中得到了普及和使用。而在這些自動化設備中,氣動助力機械手是有代表性的一類設備,它的推廣及應用,能夠降低工人勞動強度,提升操作的安全性和效率,提高產(chǎn)品質量。那么,為什么要進行氣動助力機械手設計?氣動助力機械手設計有哪些注意要點?
為什么要進行氣動助力機械手設計?
在現(xiàn)代化工業(yè)生產(chǎn)過程中,越來越多地采用氣動助力機械手,來應對大型零部件的搬運及裝配工作,減少人員需求,降低操作人員的勞動強度,提高生產(chǎn)工作效率。
特別是在高溫、高壓、噪音污染嚴重或者是有放射性以及毒性污染的惡劣環(huán)境中,氣動助力機械手能夠幫助操作者或整個地替代工人,來安全且有節(jié)奏地完成搬運、移載等作業(yè),是大規(guī)模生產(chǎn)的理想移動設備。
很多人不知道為什么要進行氣動助力機械手設計。由于使用場景不同,加工要求的不同,對于氣動助力機械手的要求也不同,所以,氣動助力機械手很多情況下需要定制,才能實現(xiàn)更好的自動化性能,推進生產(chǎn)工作地順利進行。
氣動助力機械手設計,有哪些注意要點?
助力機械手在設計時,需要根據(jù)客戶的具體要求進行個性化定制,同時在此基礎上,也要考慮很多要素,比如手臂結構的強度,定位精度等。那么,如何進行氣動助力機械手設計?氣動助力機械手設計到底需要注意什么呢?
氣動助力機械手設計要點1:自由度
自由度,這是氣動助力機械手設計時必須考慮的問題,也是工作空間范圍的問題,更涉及復雜的結構和控制系統(tǒng)。一般來說,大于三個自由度可以稱為助力機械手,而三個或三個一下自由度一般稱為坐標機器人。
氣動助力機械手設計要點2:穩(wěn)定性
在氣動助力機械手設計過程中,還要注意升降與人工移動物體的速度相結合,一般在15米/分以內,具體應根據(jù)實際需要進行設計。速度太慢會影響其工作效率。如果速度太快,很容易造成自身的晃動和擺動,影響設備的穩(wěn)定性。
在氣動助力機械手設計過程中,還要注意在平衡臂的各個關節(jié)處給予適當?shù)哪Σ亮ΑT谪撦d時,如果規(guī)定操作的推拉力很小,物體會產(chǎn)生慣性,影響助力機械手的穩(wěn)定性,所以要有克服慣性的力,手動操作的推拉力一般為3-5公斤。
氣動助力機械手設計要點3:強度與剛度
手臂結構的強度,也是氣動助力機械手設計不能忽視的重要部分。
氣動助力機械手需要利用懸臂提起15-900Kg重量的工件,這時候設備的整體機械強度尤為關鍵,而且助力機械手又是靠人手操作的設備,所以氣動助力機械手設計時還需要遵循在機械強度安全,受力余量設計充足的前提下,材料的選擇應越輕巧,越小巧越好。
當然,氣動助力機械手設計還要考慮小橫臂要有足夠的剛度,如果平衡臂滿負載上升,小橫臂因剛度不足而變形,會影響負載時平衡區(qū)的變化。
氣動助力機械手設計要點4:定位精度
面對當前高端的工業(yè)機器人的發(fā)展趨勢有高精化、高速、多軸,輕量級的發(fā)展趨勢,氣動助力機械手設計不能忽視定位精度這一點。
在氣動助力機械手設計過程中,定位精度應能滿足微米和亞微米級的要求,運行速度可達3m/s,生產(chǎn)產(chǎn)品的六軸,負載2公斤的產(chǎn)品系統(tǒng)現(xiàn)在總重量100公斤。
氣動助力機械手設計要點5:驅動系統(tǒng)與運動、旋轉系統(tǒng)
我們知道,助力機械手一般采用純氣或電氣結合的驅動控制方式,為了達到零負載的操作感,氣動助力機械手設計時需要將氣路或電路設計成閉環(huán)控制方式,而如果是中小工作負載和高速度,氣動助力機械手設計建議選擇全電動驅動器或電力驅動的。
在運動、旋轉系統(tǒng)方面,氣動助力機械手設計要遵循低摩擦氣缸,或者高精度伺服電缸,旋轉軸設計輕巧,減少自己的機械摩擦力。同時,旋轉減速箱的旋轉座上兩個軸承之間的距離不應太小,否則會對機械手的旋轉部分造成顛覆。