免責聲明：本文援引自網絡（luò）或其他媒體，與揚鍛官網無（wú）關。其原創性以及（jí）文中陳述文字和內容（róng）未經本站證實，對本文以及其中全部或者部分內容、文（wén）字的真實性、完（wán）整性、及時性本站不作任何保證或承（chéng）諾，請讀者僅作參考，並請自行核實相關內容。

轉（zhuǎn）發自：機床與液壓

丁錦宏（hóng）

（江蘇工程職業技術學（xué）院， 江蘇南通 ２２６０００）

根據衝床工作（zuò）台及物（wù）料尺寸等因素， 確定（dìng）物料台（tái）到衝床工作台中心之間的距離， 即手臂行程為７００ ｍｍ。

機械（xiè）手結構如（rú）圖 ３ 所示。

該機械手由手臂、 手臂驅動機構 （ 圖（tú）中未畫出）、 吸盤（pán）和氣缸等組成^［４］ 。

手臂由驅動機構使其伸縮運行。

為使衝床連續運行， 則機（jī）械手運行周（zhōu）期需要和衝床運行周期相一致，故（gù）需（xū）要對其驅動機構進行詳（xiáng）細（xì）分析。

吸盤作為拾取器來取放物料。 

根據（jù）物料的質量和尺寸， 確定使用單（dān）個吸（xī）盤， 安全係數取 ４， 選用型號為 ＺＰＸ４０ＨＢ， 側（cè）麵進（jìn）氣， 總高度為 ５９ ｍｍ， 吸盤直徑為 ϕ４３ ｍｍ。 

由於拾取器總高度必須小於衝床的（de）安全高度為（wéi） ９０ ｍｍ， 因而吸盤不能直接與氣（qì）缸活塞相聯接， 因而采用圖（tú） ３ 中的聯接（jiē）方式。

氣缸帶動吸盤做上下運動。

根據吸取（qǔ）物料的質量， 同（tóng）時考（kǎo）慮穩定性和氣缸長度等限製， 選取雙活塞（sāi）杆（gǎn）氣

３、機械手節拍分析與驅動元件確定

機械手以縮回位置為原點， 需要完成以下 ８ 個（gè）動作： 下降、 吸料、 上升、 伸出、 下降、 放料、 上（shàng）升（shēng）、縮回等。

吸盤吸著力的形成需要時間（jiān）為 ０􀆰 １５ ｓ， 為了增強可靠性， 該時間增加到 ０􀆰 ２ ｓ。 吸（xī）盤放料需要時（shí）間為０􀆰 １ ｓ_［５］ 。

氣缸的動作時間與（yǔ）氣路、 電磁閥（fá）動作時間等有著複雜的關係， 計（jì）算較為複雜， 按照氣缸的標準使（shǐ）用速度為 ５０ ～ ５００ ｍｍ ／ ｓ 進行估算， 取氣缸運行速度 ５００ｍｍ ／ ｓ， 由此， 氣缸下降和上（shàng）升運行時間分別為（wéi） ０􀆰 ０２ ｓ。

在機械手設計時， 考慮使用氣缸和伺服電機兩（liǎng）種方案驅動機械手的運行。若（ruò）使用伺服電機帶動滾珠絲杆， 驅動手臂伸（shēn）縮，則在該機械手負載的情況下， 一般選擇絲杆螺距 ｐ ＝

５、 電機轉速 ｓ ＝ ３ ０００ ｒ ／ ｍｉｎ。

伸出與縮（suō）回時間（jiān）均為７ｐ０ｓ０×６０ ＝ ５×７３０００００×６０ ＝ ２􀆰 ８ ｓ。

通過以上計算可見， 使用氣缸驅動手臂時， 機械（xiè）手總運行時間為 ３􀆰 １８ ｓ， 已經大（dà）大超過衝（chōng）床運行周期１􀆰 ７１ ｓ， 需要衝床在（zài）運轉中等待， 不符合設計要求。

使用（yòng）伺服（fú）電機驅動手臂時， 機械手總運行時間更長，在此不適合使用。 

因此（cǐ）， 確定使用氣缸作為驅動元（yuán）件， 其不足之處在於氣缸無法在行程的中間任意位置停留（liú）， 不能（néng）實現預（yù）送料。

５　 機械手節拍計算與協調性研究

由於（yú）機（jī）械手臂伸出距離 Ｌ_１ ＝ ７００ ｍｍ， 則氣缸伸出距離 Ｌ２ ＝ ７００ ／ ３ ｍｍ。 

按照氣缸運行速（sù）度 ５００ ｍｍ ／ ｓ計算， 氣缸伸出時間 ｔ１ ＝ ０􀆰 ４７ ｓ。

機械（xiè）手完成下降、 吸取、 上升（shēng）、 伸出、 下降、 放鬆、 上升、 縮回的運行時間為

^ｔ ＝ ０􀆰 ０２ ＋ ０􀆰 ２ ＋ ０􀆰 ０２ ＋ ０􀆰 ４７ ＋ ０􀆰 ０２ ＋ ０􀆰 １ ＋ ０􀆰 ０２ ＋０􀆰 ４７ ＝ １􀆰 ３２ ｓ

此運行時（shí）間小於衝床運（yùn）行周期 １􀆰 ７１ ｓ， 可與衝床（chuáng）相配合使用。

（１） 機械手運行周期（qī）

現將機械（xiè）手運行周期分為 ３ 個階段： 取料階段、等待（dài）階段和送料階段， ３ 個階段（duàn）的運行過程為取料階段、 等待階段和（hé）送料階段 ３ 個階（jiē）段構成機（jī）械手的運行周期。

機械手以縮回（huí）的位（wèi）置為初始狀態。

（１） 運行協（xié）調與運行節拍計算（suàn）衝床與機械手協調運行的方法為： 

（2） 衝床與機械手同時工作， 衝床連續運行；

（3） 機械手從第二個運行周期開始， 其運（yùn）行周期與衝（chōng）床運行周期相同；

（4） 當（dāng）滑塊回退到安（ān）全高度時， 機械手（shǒu）開始伸出送料， 這是協（xié）調運（yùn）行的（de）關（guān）鍵（jiàn）， 不但清除（chú）了衝床與機械手（shǒu）在（zài）節拍上的時間計算與運行（háng）誤（wù）差（chà）， 而且保證了安全性；

 （5） 送料階段和（hé）取料（liào）階段是連續完成的。

衝床與機械手協調運行（háng）時間關（guān）係如圖 ５ 所示。

由圖 ５ 可見：機械手第一個運行周期的周期時（shí）間短， 第二個以後的運行周期時間相同， 為衝床運行周期