机械工件加工用电气机械手装置的研发探讨

机械工件加工用电气机械手装置的研发探讨

杨锐

身份证号：441781198412023811

摘要：随着我国科技实力的快速提高，新技术、设备不断地涌现，有效提高了我国工业化、机械化的程度，促进了工件加工技术的提高，对这个行业的发展起到了辅助作用。就工件加工而言，其精度直接影响着工件的使用，所以其精度标准、错误容差率都比较严格，一旦精度不够，工件只能进行报废，导致企业生产成本提高，影响企业未来的持续性发展。设计一种电器机械手装置，其结构简单合理，方便对零部件的夹持固定，方便零部件的转运，提高了零部件加工的效率，适合推广使用。

关键词：机械工件加工；电气机械手装置；设计

1.机械工件加工的相关概述

1.1 影响机械工件表面加工质量的因素

机械工件加工过程对机械工件表面质量产生影响,加工过程主要有加工工艺系统的振动、机械工件加工刀具的几何参数、机械工件加工刀具材料与切削刃的质量、切削液的选用、加工条件等等。机械工件加工所用刀具的前后刀面、刀具切削刃的粗糙程度等,会对机械工件表面的粗糙度产生直接的影响。

1.2 降低机械工件表面粗糙度的方法

在进行机械工件超精加工的时候,主要有三种形式的运动,第一种是机械工件的低速回转运动,第二种是机械工件磨头的轴向进给运动、第三种是机械工件油石的往复震动。这三种运动的合成,使得机械工件表面产生不重复的运动轨迹。机械工件的超精加工切削过程同工件的磨削、研磨过程是不同的,在机械工件粗糙表面磨好以后,两者的接触面积明显的加大,压强随之降低,机械工件同油石之间产生一层油膜,两者之间不会直接接触,进而自动停止磨削。通过专用的加工设备进行研磨,能够提升机械工件表面的质量,加工的工具常用的有研磨芯棒 、研磨套等等 ,通过使用这些工具对机械工件的表面做出手工研磨 ,能够提升工件的形状和尺寸上的精度,但是并不能够提升机械工件表面位置的精度。

2.机械工件加工机械手的设计

2.1设计背景

随着科技改革创新的不断深化，工业生产设备逐 渐向自动化与智能化方向发展，自动化技术在工业生 产中的应用愈发广泛。在自动化生产的过程中，机械手是工业生产设备的重要装置，其性能的优劣不仅影响着产品质量，还关乎着企业生产效率。影响机械工件表面加工质量的因素

机械工件加工过程对机械工件表面质量产生影响,加工过程主要有加工工艺系统的振动、机械工件加工刀具的几何参数、机械工件加工刀具材料与切削刃的质量、切削液的选用、加工条件等等。机械工件加工所用刀具的前后刀面、刀具切削刃的粗糙程度等,会对机械工件表面的粗糙度产生直接的影响。所以,提升刀具切削刃的质量,保证刀具前后刀面、切削刃在标准的范围内,将会有效的提升机械工件表面的质量。机械工件加工的时候,合适的切削液能够降低切削过程中产生的界面摩擦和切削区域的稳定,进而提升机械工件加工表面的质量。在进行塑性材料加工的时候,因为金属同加工刀具两者之间挤压,会产生一定量的塑性变形,在工件分离过程中,因为刀具切屑发挥了撕裂作用,会造成机械工件表面粗糙程度增大。在进行脆性材料加工时,加工的切屑呈现碎粒状,由于机械工件切屑在机械工件表面出现不等的小点,进而导致机械工件表面更为粗糙。

2.2设计思路

一种工件加工用电气机械手装置，包括底座、角度调节电机、转动杆、缓冲套筒、支撑 横梁、支撑箱和夹块，所述底座的中部顶端固定安装有支撑座，所述转动杆通过轴承连接方 式转动架设在支撑座的顶部，所述支撑座的左侧壁上固定安装有用于驱动转动杆转动的角 度调节电机；所述转动杆的顶端与缓冲套筒内的下滑块底端相连接；所述支撑横梁水平固 定架设在缓冲套筒的顶部右端，所述支撑横梁的右端底部开设有第一矩形滑腔，第一矩形 滑腔内转动架设有第一丝杆，第一矩形滑腔内左右滑动设有两个第一矩形滑块，两个第一 矩形滑块均通过螺纹连接方式分别套设在第一丝杆的两侧外圆周，所述第一丝杆两侧外圆 周上的外螺纹旋向相反，所述支撑横梁的右端还固定安装有用于驱动第一丝杆转动的高度 调节电机；两个所述第一矩形滑块的底端各铰接连接有一个支撑连杆；所述支撑箱通过其 两端顶部设置的伸缩套杆架设连接在支撑横梁的右端下方，所述支撑箱的中部顶端设置有 铰接座，两个所述支撑连杆的另一端均铰接连接在所述铰接座上；所述支撑箱的内部开设 有第二矩形滑腔，第二矩形滑腔内转动架设有第二丝杆，第二矩形滑腔内左右滑动设有两 个第二矩形滑块，两个第二矩形滑块均通过螺纹连接方式分别套设在第二丝杆的两侧外圆 周上，所述第二丝杆的左端还固定安装有用于驱动第二丝杆转动的驱动电机；两个所述夹 块各自通过支杆分别与两个所述第二矩形滑块的底端之间固定连接。

作为本发明进一步的方案：所述角度调节电机采用抱闸电机。

作为本发明进一步的方案：所述角度调节电机的输出轴上固定安装有主动齿轮， 转动杆的中部外圈固定安装有与所述主动齿轮相啮合的从动齿轮。

作为本发明进一步的方案：所述缓冲套筒的内部上下滑动设有上滑块和下滑块， 其中上滑块和下滑块之间通过弹簧相连接。

作为本发明进一步的方案：所述缓冲套筒的内腔内壁上还开设有导轨，上滑块和 下滑块的外圈均上下滑动设于所述导轨内，所述上滑块的顶端与缓冲套筒的内腔顶板底端 之间连接有橡胶垫。

作为本发明进一步的方案：所述高度调节电机和驱动电机均采用正反转伺服电 机。

作为本发明进一步的方案：所述伸缩套杆包括支撑套筒和支撑滑杆。

作为本发明进一步的方案：所述支撑套筒固定安装在支撑箱的端部顶端，支撑套 筒内上下滑动设有导向滑块，导向滑块的顶端与支撑滑杆的底端之间固定连接。

作为本发明进一步的方案：所述支撑滑杆与支撑套筒的顶板之间滑动连接，所述 支撑滑杆的顶端与支撑横梁的右端底部固定连接。

2.3设计优势

本设计利用角度调节电机驱动转动杆转动，进而方便调节机械手在水平方向上的旋转 角度，方便对不同方位的零部件进行夹持固定；利用高度调节电机驱动第一丝杆进行正向 转动或者反向转动，能够实现两个第一矩形滑块在第一矩形滑腔内进行相互靠近的运动或 者相互远离的运动，当两个第一矩形滑块相互靠近时，在两个支撑连杆的联动作用下，推动 支撑箱向下运动，反之，当两个第一矩形滑块相互远离时，支撑箱向上运动；利用驱动电机 驱动第二丝杆正向转动或者反向转动，能够带动两个第二矩形滑块在第二矩形滑腔相互靠 近或者相互远离，当两个第二矩形滑块相互靠近时，带动两个夹块对零部件进行夹持固定， 反之，两个第二矩形滑块相互远离时，带动两个夹块相互远离，从而松开零部件。

3.结语

综上所述， 本发明结构简单合理，方便对零部件的夹持固定，方便零部件的转运，提高了零部件加工的效率，适合推广使用。

参考文献

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