吹瓶机中机械手凸轮曲线解析计算的研究

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1、第4期机械设计与制造2009年4月MachineryDesign&Manufacture183文章编号：1001—3997(2009)04—0183—03吹瓶机中机械手凸轮曲线解析计算的研究胡伟胡国清魏昕谢小柱(广东工业大学机电工程学院，广州510006)(华南理工大学机械与汽车工程学院，广州510641)ResearchonanalysisandcalculationofmanipulatorCAMprofileinbottleblowingmachineHUWei1,2HUGuo-qing2,

2、WEIXin，XIEXiao-zhu(FacultyofElectromechanicalEngineering，GuangdongUniversityofTechnology，Guangzhou510006，China)(。SchoolofMechanicalandAutomobileEngineering，SouthChinaUniversityofTechnology，Guangzhou510641，China)【摘要】针对吹瓶机的机械手运动要求，采用矢量分析法及三次样条曲线，列举了吹瓶机机

3、械手在i交接区域及过渡区域运动轨迹方程，建立了机械手凸轮曲线数学模型，并利用Matlab软件求解曲线坐标。；该方法可靠、有效，已应用于在某企业吹颓颜撤于凸轮的设计。关键词：凸轮曲线；机械手；轨迹；矢量；三次样条曲线{【Abstract1Theexpressionofmanipulatortrajectoryoftransferingareaandnontransferingareainbottleblowingmachineispresentedbyusingvectorand3-orderspl

4、inecurve．AndthemathematicsmodezjofmanipulatorCAMprofileisbuiltandsolvedbasedonMatlab．Thismethodiseffectiveandhasbeenap一{pledinmanipulat。rc姗(fes忉·{Keywords：Camprofile；Manipulator；Tra．iectory；Vector；3-ordersplinecurveji、～i、hi、一i、-1i、·1i＼01／ii＼1、i0i，jj、i

5、‘，、i、’、0’、、“i、’～0＼■i＼i、-_一·、i、-、·中图分类号：TH112．2，TP241．2文献标识码：A吹瓶一灌装一旋盖“三合一”液体包装机是新一代的包装机械，吹瓶机中机械手凸轮设计时，大多采用作图法绘制凸轮曲代表了液体灌装机械的发展趋势，是目前国内外正在积极研发的线。该方法效率低，精度差，在工作过程中会导致机械手送坯不到新机种。“三合一”机中的旋转式吹瓶机以凸轮作为关键传送部位、取瓶时易损坏瓶口、吹瓶速度无法与灌装设备同步及工作稳件，控制机械手结构，如图l所示。作径向滑动和圆周

6、摆动，从定性差等问题⋯，不仅影响了出瓶质量，而且阻碍了“三合一”整机实现取坯、送坯、取瓶及送瓶等动作。工作效率的进一步提高。因此，基于解析计算法建立了机械手运2动轨迹及凸轮曲线的数学模型，并利用Matlab求解曲线坐标，从而快速获得高精度的凸轮曲线，最终达到提高机械手传送精度及效率的目的。1旋转式吹瓶机的工作原理旋转式吹瓶机结构，如图2所示，旋转式吹瓶机主要包括模具盘2、取送坯盘4、取送瓶盘1及坯盘6等，它们之间存在恒定的转向及速比关系机械手通过支承座均匀安装在取送坯盘边缘，凸轮固定安装图1机械手

7、结构图在取送坯盘中心。在动力源的驱动下，取送坯盘带动机械手顺时1．滑轨2．支承座3．摆臂4．摆动控制滚子5．拉伸弹簧6．滑动控制滚子7．叉手针转动，凸轮保持静止不动；机械手借助于控制滚子沿凸轮廓线★来稿日期：2008—06—25系统正常运行，设置了看门狗电路。通过一系列软硬件设计，使得2樊尚春，吕俊芳，张庆荣，闫蓓．航空测试系统EM]．北京：北京航空航天出该仪器在实现远程测量与校准的同时提高了控制与测量精度，减版，2005：126--1283吴金戌，沈庆阳，郭庭吉．8051单片机实践与应用[M]．

8、北京：清华大学出版小了环境和人为因素的影响，节省了劳动力和硬件资源，同时还社．2002：55～123具有参数设置保密性强、性能稳定、性价比高等优点，特别适用于4李军，华建国．飞机推进系统原理M]．空军J二程大学学报，1992分布式远程测量。因此，对于实现远程监控与故障诊断具有非常5韩建伟．IBMTCPAP2．1forDOS程序员参考手册M：．北京：清华大学出版重要的现实意义。该仪器已被投入到了实际的航空测量应用当社，1994中，取得了令人满意的效果。6黄俊钦．航空航天仪表的设计思想