No.007175 可水平吸附和传送异形工件的机械手

规格

目的・动作

• 目的
  • 通过吸盘，无需拆装传送高低不同的多种树脂外壳。
• 动作
  • 切换工件种类后仍无需切换吸盘种类，适合传送高低差因种类而异的树脂外壳。
    吸盘通过花键轴上下滑动，抵消工件的高低差。通过气动夹具固定花键轴的顶部，水平传送吸盘和工件。

环境·操作性

• 夹紧吸盘的滑块，可在使异形工件保持水平姿势的状态下进行传送。

对象工件

• 形状：带高低差的树脂外壳
• 规格：W120×D100×H15（容许高低差为10mm）mm
• 重量：800g

特点

规格・尺寸

• 吸盘行程：15mm
• 吸盘的最大反作用力：7.93N×2（含导轨等重量）
• 机械手夹持力：约70N（空气压力0.4MPa）
  70×70%=49N
• 外观规格：W100×D60×H230mm

精度・负载

• 容许传送物重量：8N

主要零件的选型依据

• 气动夹具的夹持力：46.2N以上
  选择夹持力为49N的气动夹具

设计要点

主要零件的计算过程

• 验证是否可传送工件或容许传送物重量是否适合气动夹具夹持。
• 确认气动夹具夹持的容许传送物重量
  • 条件值：工件重量：M1=800g=0.8kg、气动夹具夹持的构件重量：M2=0.4kg、
    重力加速度g=9.8m/s²、摩擦系数μ=0.5（橡胶和金属）、弹簧常数：k=0.2N/mm、
    弹簧的最大位移量：L=21.5mm、气动夹具的夹持力：H=49N
  • 弹簧的最大向下负载（2个）：S=k×L×2=0.2×21.5×2=8.6N
  • 构件和弹簧的向下负载：
    W=M2×g+S=0.4×9.8+8.6=3.9+8.6=12.5N
  • 气动夹具的最大传送物重量：P=H×μ=49×0.5=24.5N
    容许传送物重量：Q=P-W=24.5-12.5=12.0N
  • 工件的向下负载：
    N=M1×g=0.8×9.8=7.8N，
    为容许传送物重量的65%（=7.8/12×100），可传送。
• 确认吸盘的容许传送物重量
  • 条件值：吸盘规格=φ20mm∴受压面积 S=3.14cm²、真空压力 P=-80kPa、安全系数 t=4
    起吊能力：WN=P×S×0.1/t=80×(3.14×4个)×0.1/4＝25.1N

    ⇒气动夹具的容许传送物重量24.5N　≤　吸盘的容许传送物重量25.1N，工件传送力满足条件。

构造制作与设计要点

• 通过导轨使吸盘滑动以吸附异形工件。
  通过夹具固定滑快后，可保持异形的状态。
• 为了固定滑动的花键轴的位置，已在夹具卡爪内侧粘贴橡胶垫。