真空吸附式机械手系统设计

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1、万方数据包装与食品机械2009年第27卷第6期真空吸附式机械手系统设计水司震鹏。曹西京。姜小放(陕西科技大学，西安710021)摘要：设计具有真空吸附技术的机械手来搬运板件物料，非常适合用于薄而表面光滑的金属制品以及玻璃、纸张等的抓取，取得了稳定、高效的工作效率。并且介绍了真空吸附回路和真空发生器的工作原理及技术特点，对真空吸附回路的各个部件进行设计计算以及真空发生器的影响时间和最大吸气量的设计计算．以及真空供给阁和破坏阀等主要元器件的选用。机械手控制系统的基本构成。关键词：真空吸附技术；真空吸盘；真空发生器；分

2、层控制中图分类号：TP241文献标识码：B文章编号：1005一1295(2009)06—0026—05RobotV皴u哪Adsorpt．onSystemD郫咖SIZhen—peng，CAOXi—jing，JIANGXiao—fang(ShaanxiUniversity0fScjenceandTechnology，Xi7an71002l，China)Abstmct：Thedesi印ofadsorptiontechnolog)，vacuummbottomoVepiecesofplatematerial，averysn

3、loothsurf砬esuitabJe五DrthinmetaJproducts，鹊wellas封ass，p印er，etc．tocrawl，andachievedastable锄demcientworke伍ciency，andintmducedavac叫madsorptionandvacuumcircuit7rheworkitlgprincipIe“gem随tor，龇dtechnicdf如tures。vacuumadso巾l；oncircuildesign粕dcalculationoftllevadouscompo

4、n朗ts，鹊ren鹊出eimpac￡of山evacuumgenemtorinspiratorytime明dthegreatestamountofdesignandcalculation，鹊well鹊thesupplyvalveandvacuumvalved硼agearIdothermajorcomponentsoftheselectedmanipulatorcontmleonstitutetheb鹊ic．Keyword：vacuumadsorp“on；vacuumsuction；Vacuumgenerator=h

5、iemrchicalcontmlU日U舌对于表面光滑，材质易碎，质量较重的物件搬运。应用传统的机械手很难达到要求，为了实现此类物件的安全．高效的搬运、抓取工作，必须设计一种新型的气动机械手来完成，其与普通机械手相比，应用气动式真空吸附式机械手系统完成相应的工作具有更好的效率⋯。1机械手抓取机构概况机械手抓取机构主要由架体、真空吸盘和真空发生器组件组成，架体采用刚性连接，末端可以与机械手腕部通过机械接口相连接．其中真空吸盘是工件抓取的重要元器件．吸附机构由4个吸盘组成，呈矩形布局。对板件工件形成均衡的吸附力(如图1

6、)，其中机械手设计的大致构型(如图2)，机械的结构形式为四自由度机械手，分别有腕部、小臂、大臂、腰部回转组成，利用真空泵技术制成的真空吸附式机械手是一种高效率，无污染、定位精度高和经济可靠的装配工具，尤其是在生产成品的装配、包装和装箱工序中更是如此【2】。在机械手抓取领域里，对于大型板件的抓取总是不能很好的解幸收稿日期：2009一10—20作者简介：司震鹏(1984～)，陕西省渭南人，陕西科技大学硕士研究生，主要研究方向：机械电子工程。通讯作者：曹西京(1953～)，陕西省户县人．陕西科技大学教授。主要从事机械C

7、AD／CAM及物流工程与管26理的研究。万方数据真空吸附式机械手系统设计一司震鹏，曹两京．姜小放。蕊I，／l_l，F一炒：4V‘图l真空吸附抓取机构l一架体2一真空吸盘3一工件4一真空发生器组件决．因其表面光滑、厚度很薄，所以机械手爪不易抓取。为了实现对板件的抓取、放置、重复定位精度、提高搬运板件工件的安全性和可靠性。我们设计一种新型真空吸附式机械手，来实现对板件的精确搬运和定位。3圈2机械手基本结构l一小臂关节2一小臂3一腕部4一大臂5一大臂关节6-一腰部回转2真空吸附回路设计真空吸附回路由真空供给阀2、真空破

8、坏阀3、节流阀4、真空开关5、真空过滤器6和真空发生器l构成真空吸盘控制回路，当需要产生真空时，电磁阀2通电，当需要破坏真空时，电磁阀2断电，电磁阀3通电，上述真空控制元件可组成合为一体，组成为一个真空发生器组件‘引。所示图3为采用这个发生器组件的网路，当电磁阀2通电后，压缩空气通过真空发生器l，由于气流的高速运动产生真空．吸盘7将工件吸起，真空开关5检测真空度发出信号，