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0 一 1 设备 与装置 3 8。机械研究与应用)9 6 No 2 轻质杆套类物品传送用工业机械手 三墨 王 杰(郑 州 轻 工 业 学 院 4 5 0 0 0 2)j 洛山 (新 多轻 工机 j 苞 厂4 5 0 0 0 5)摘 要 通迁对现代化高造卷蝈机组蛔支侍送用工皿机械手工作原理、运动特征的分析，论旺用机械手传送 轻质 轩 套 类物 品的 可行性 和必要。关键 词 轻质物 品卷烟 卷烟 机扎械 手 一一k 引言 卷娴 及 日用化学 工 业 品生产 中 经常 需要 传送 轻 质杆 套娄物 品。例 如卷烟烟 支、滤棒和 手膏、化妆 品、胶 粘蒯 受医药 的包装 制 品(筒、瓶)的传 选 这类 物 品太 多 数蛐 度低、刚 性差，传送 过程 中忌 挤 压和碰撞 应轻 拿 轻放。而 此类物 曲 的传达 往 往 叉足 在高速 生 产过 程 中 h=s q r t(3)-k v a l(p)2 d1=d一 5 h 4 d2=i一 3 h 4 t =t f(d 2一 z r 7，3)t D J：s t r(d【一c s 7，3)t z j ms=S t r(d 2 一c z r+w g1 7，3)z =8 r r(d 2一e s t d 2一t r 2 7 3)z n J=s t r(d 2一 t d 2一t r 22女f 1，7，3 j z m：r d 2 一t d 2一t r 2+wr t l，7 3，e!】d d o r c【u 整 个程 序，材 良好的 界面，操 作 疗便、向、灵 活。运 行时，仪 按 围纸 上螺纹 的标 注形 式 输 入螺毁 的直径 螺距 及公差 即可。应用时，只需将 计算 后的打印结 果蟪 创预 先 准备 好的 哑 上。下面是 经 计算后 打印 的梯 形 螺纹 T r 4 41 29 C螺 纹环规 各 直径尺 寸。螺纹 公称直 衽：Tr 4 41 2 9 C 撼规 螺纹 部 舒的 度(t2 17 G)：3 4 通 端螺 纹环 规 T的 吾直径尺 寸如 下：进行的 所以极 易遗 成物 品变形 或损坏。如 果在输 送过 程中采 用工 业机 械手 填过 其持 定的 运 行 轨迹 改 物 品的运 行状 态和空 中姿志，使 物 品能够平 豫、轻 柔地 从 个工段 传造到 哥一 十工段 减 少 生产 过程 中 物品 的 变 形、破 损或 污染，提商 生产敬益，保证 产品 质 昼 减 轻 劳 动强 度。本文试 将面 过 对现代 高速 卷婀 纽 蛔 传 一一一一一一一：1 外径 4 5 0 0 0 2 中莅：3 7 6 2 5(】0 2 7 3 内径：3 2 0 0 00 0 2 7 0 4 巾往 损=3 7 6 8 5 5 半 m蝙整=7分 6 淘槽 圆孤半径 Rma x：(】5 0 止端螺纹 环规 z的 备直径尺 寸如 下：一=；=：l=：=1 外径4 5 0(】(】2 中径=3 6 9 6 8 O 0 2 7 0 3 内径=3 4 5 6 8 0 0 5 4 0 4 中径 瞎损尺 寸=3 7 0 1 3 5 半角偏差=9讣 6 螺纹 淘槽宽度 B=5 2 0 5 6 0 宽度 B=5 2(】一5 6 0 7 螺距 偏差：(1 0 0 6 该程 序还 可扩 充鼎纹检 验量 规的设 计 也 叮 推 到其 池量规 的设 计计算 中。参考 文献(略)维普资讯 设备与装置 3 9 (机械 研究与应用)9 6 No 2 连用机 械手 工作原理 及运 动特征 的分析，论 证H 1 工业 机 蜮 传送 轻厦杆 套类 物品 的可行性 和 必要 睦。1 烟支传 进方式 及对 比 卷 蝴机 生J 替炳 时埘 丝 和 卷烟 盘 纸在 成 型 装 置(钠枪 内彤成连续 的烟 条 烟条 运行到 切割(_门头)转 置 处时 山切 刀将 其 坷割成 符 台 工艺 要求 的熘 圭 此后，由传送 装置 将切 制成 的烟 支 一迭 往滤 嘴接 装 挑 装接 滤嘴。现 代化 卷烟 0 L g 的生 产速 度高 达 8 0 0 0 1 0 0 0 0 0 支 分钟，线建 度约 为 5 6 0 7 0 0米 分 钟 在这 拌商的 _圭 运遵 度下 将 蝤支 安 全、可靠、平 稳、准 确地 传送到 位，就 要求娴 之传连 装置 H有棚 当高 的运 行平稳性、可靠性和 炙敏性 l l 传统 曲龆 土f t4-送 装置 自从卷j 5】饥 与滤 啼接 裴 机联 机 而形 成 卷烟 机组 以 米，两 机之 问埘 支的传迭均 是 采用 直接 传送 一 即烟 支【卷烟机 经传送 通道(螂 之过 桥)传送 至滤嘴 接装机 接 炯妓 轮处，由鼓轮 将 轴 向定位并带 动其 作 周运 功 从而转 凡滤嘴接 装 传送过 程 中 埘 支在很 短的时 间内 f 6 l(1 0 0 8 1 0 0 0秒)山在 传送通 道 内的高 速直线 运 动转换 蔓 J 随接 蝴鼓 轮 的 回固 运动。这 一 逗 动转 换 是 由 接烟鼓 轭的 板 m档烟 支来 实现 的 因 而烟 支 会受到睢 c I)冲击，造成螂 皇墩 实而使 其端 部 出脱 烟丝 空缺一。卷烟 眦组 生产 速度 越高，空 头现象 就越 明显。空头 蛐的 出现 佚 得 机纽 生 产的 滤嘴 卷烟 扳 易出现 赫 气、雄滤 嗬和 头 等珊象 严 重降 低卷烟 成品 亭。1 2机 械手传送 装置 州 f 比一 J 堂茜蚺 l=1 i l j【4 l：机 械手传 送州，将 卷 机 和滤嘴接 装机 有机地 联接 起米。传送过 程 中，机 随 通过特 定的 运 行轨迹及 空中 姿卷，将烟 支的 水叶 方 向运 行速度 由最 九攫步 减少到 零，而垂 直方 向的运 行速 腹则 由零逐 步增 加 到最 大值 并 且 与接 烟鼓 轮 的 阉运 功鼓速度选 到同步 状志 一这样，烟 支在 整 个传 迭过 程中 卜 话过渡 避 免了出 于档板 挡烟 支所 产生 的冲击造 成 蛐之空头。2 P R OT OS传 送机械 手 目 1 所 为 P ROT()s(vE s E MAx)卷衄 I 机纽 的 蛔 传送装 置 泼 传送裴 采采 用 负压 吸 附式手 部 的 三 自 由度机 械 百动式 业机撒 手 d 1 1 l f _ 可 看出 P R Tt S婀 支俺选机 械 由手 部(抽 吸拱)1 于畹(抽 啦臂)2 小臂(摆 动臂)3 大 臂(回转 固盘)4“及 传动 系境、配气 系统 椰控 制 系统 等部分 组 成 J【帧 1F共 有八 组 f指 轮流进 行伽 支传送工 怍。臂 4(酮转 圆盘)每 转过 一周，传送 八组烟 支。图 l P ROTO S卷 烟机 组传送装 置 l 抽 哑槽 2 抽 吗 臂3 摆动臂4 回转 圆盘 2 1 P RO TOS机 敞手的 工作 原理 阿 2所示 为 P ROT OS机 敞手 的工作 原理 示意 图。工 作时，机 械手 失臂 4(回转 圆盘)由机器 主传动 系统 驱 动 绕肩 关节 A 作顺 时针方 向转 动 川、臂 3(摆 动 臂)绕 肘 关 节 B逆时针 转动；手 腕 2(抽 吸臂)则带 动手指 1(抽 啦 隋)绕腕关 节 C顺 时针 方 向转 动。在手腕 转到虽 低位 置(T对，手指 靠负压 吸附住协 支。此时 手指运 动的 水 平建 窿 v L选最 大值。并 与烟 吏的 运行 速度 vt 同 步 即 u =v I。当手腕 转功 到水 平位 置()时 手指 的球 平运 动速 度 为零，而垂直 方 向的 速度 v H述最大值，并 与接烟 鼓轮 的外 圆线速 度 vr 同步，即 =v，此 时手 指 的 负压消失 烟 支转移 到接埘 鼓 轮 上。圉 2 P TOTOS机械 手工 怍原 理示意 圉 l 手指2 手腕3 小臂4 太臂 A 肩 关 B时关 节c 腕关节 机械手 在运 转进 程中由 r其内 部的特 殊 传动关 系，1吏 手指 始终保 持水平 状态，井形 成 一椭 圆形 运动轨 迹 这 样，烟 支在 传送 中 一直 处于水平 的 空中姿 态。几组手 指 维普资讯 设备与装置 4 0(机械研究与应用)9 6 N o 2 循环动 作，完成烟 支传送 任务。2 2 机 械手 运动分 析 P RO TOS枷 械手是 由两 个 周转轮 系构 成的 复台 轮 系传动 的 其 传动 系统如 图 3 所 示。第一 周转轮 系 由系扦 H(大 臂)、太 同 _ 轮 Z 、行 星轮、_厶 组 成。在该 轮 系中 Zj=2 l=0 i l=卫=2 J一(1 H Z-=0=2 蛐 越有=一 即 系杆 H(大臂 J顺 时针 转 动一 周，齿轮 小臂)逆时 针力 向转动 一 周。图 3 机械 手传 动系 统 第二 周转 轮 系由 系秆 h(小 臂)、齿 轮 Z|硬 r 星 轮 _厶、五 组成。在该 轮 系中 五=2 Z,岫=l =一 l：2 (1 6 一(1 h Z4 c L，|H n 一 呻1 H_ ：2 W6+(tJ lq 2w+2 岫=2 l 敞有：0 即在 系杆 h(小臂)随大 臂 H 运 动时 齿 轮 Z 予腕)的转速 为 I)亦即大 恃转 动时，手腕 带动 手指始 终保持 水平壮 志不 变。小臂 Z h)相对 七臂(H)的转 动谜度 c I，h呻 l=吣一 =一 一 =一 2 即大 臂 H 每转 一周 小臂 h相对 其反方 向转 动二 周。手腕 z )相对 小臂 h的转动速 度 2=一 =一 即小 臂 h转 一周，手 腕带 动手 指 相 耐 于其反 方 向 转动 一周。通过两 个轮 系 的复台 传动，使得 大臂 H 转动时，小 臂 h以 2倍于大 臂的速 率反 方 向绕 大 臂运 动，而手腕 则 以小臂 同样 的速 率 反方向运 动。这样，既能 使手 指吸住 烟 支从 水平 运 动转换 为垂 南方 向的运 动，叉能使姻 支在 传送过 程 中始终 保持 水平 的空 中姿卷。2 3 机械 手的规 格参 数 抓 重：最倍 长度烟 支重 量 自由度数：3个 座 标型式：变 型关节式 手 臂运 动参数：大臂：小臂：一 定位方式 机械式 驱 动方 式 机 械直 动式 控制方 式(S E)程序控 制 机械 _f数 6-8 3 轻质杆套物品传送机械手的手部结构 除去卷 烟和 滤棒 外，其它轻 质轩 套物 品，如 牙膏、符 类 化妆 品等 包 装简 多 为锚 干 塑 料 薄壁 制 品。这 粪物 品 强 度低、刚性 差 可录 用 负限吸附式手 部 图 4 a)，利 朋 指 l：的 负J 嘁 附物 a)f b)图 4机械手 手部结 构 品运 行：对 于 强度较 高 的物 品 则可 采 用央持 式 手 部(罔 4 b)利 用机械 或气(液)动力 使手指 张开，靠 弹簧 I 维普资讯 4I 每 扫 缎 论，知扁 牧，设备 与装置 4 I 机 械研 究与应用)9 6 No 2 铜 扁 线 收、放 机 设 备的 设计 齐人光 (上海 市 邮电 学 校 2 0 0 2 3 7 近 几年 来 随 着舶 R经济 的发 展凡民生活水 平的 不断提 高，对外联 系 口趋于频 繁。电话 在 日常 的工作、生 活中，已成为重要 的联 络工具 对 屯 爵锕 扁线的 需求 量也 日盏 升 电 西铜 扁线 需 要 把 l()壁 的 铜 线 压轧 成 2 5丝 的 锕 舄线，而 目前 电线 厂使 用的设 备仍 然相 当 陈旧、笨 重。哉 认 为锯 旃线 收、放机 世备 可以设 干 成 小巧、新 颖，使蝼 个放 线、压 线、收 线过 程都在 仅坟 长 1 7 0 0 ram、觉 4 9 0 ram、高 8 0 0 ram 的 怍台上 完成。结掏 设汁如 图 示：右边 为放 线、中间 妊压线、左边 为收 线。放出的 铜 线通 过线扎 进 入二 强直径 不等 的压(滚)轮，旋 转 手 俩，可 把 铜线 压 轧成 所要求 规 格的铜 扁线。旋 转 旋 钮，调节小压(滚)亡 纵 向移 动的距 离。二 只压(蒗)仑 ：侧是 町 翮、翻 F的 套杆，翻 套杆 紧套 机 架 起别紧I 牲l；翻 l 垂朴 脱离 按个 肌架；硅 f 紧连 若 1 怍台 面曲杠 杆，杠杆 L开有 几处 浅槽，重锤 可、右移动，以达 到控制 梧紧 程度。手 轮，是 用手摇 动二 F!大小压壤)丰 仑 进行 H 轧铜 线(即手 动)。1N t 3、图 上设 计 现 简单、叉实 用，确确实 实保 证质量 腔 、小碰 I 吉 l【t，I 按此 豫理 t,2汁制造制 扁线 的收、放机 设 备，完全 没有必 要化 费 笔数 量 可观 的 外礼：击 购 买进 口的 收、放 机 设备 零 零 批 察 g 霉 孕 社器 苗p霹 苫 零 癣 零 彝 承 莽 舞 鹦 零 器 捧 g、盆 啦 零 社 霹 苫 零 番 牡 霹 奢 力夹持 工f 1 。4结 柬语 蔓娄 工业机撇 f，由 F能将 物品 的水平 直线运 动转 换 为乖 方 向的运 动，或者将 垂 直方 向的逗动 转换 为直 线j 童动，u 实现物 品宅 _ 】运 行 状态 的转换，井能保 持 定时 中蚤卷，所 有机 地实现 双 机或 多机 的联接。通过 变 臂 的 长度 比例，姚能 实现 运功速 的 匹配，匹-i 可 物 品传逊 的需 要。娜此，率 类 t业 机敞 F是轻 质朴套 类物 品传 送行之 有效 的 法和 可靠的 装置：参考文献 1 Ko r b e r AG(pe r a t o r Gu i de Fo r Pr o t os(VE。S E MAX)7 0 9 O Ge r ma n 1 9 8 9 2 马香 峰机 器几机 械学北京：f 1 I 械工 业 出临社 1 991 3 孙 桓 机槭原 理 北京：凡民教育 出版 社，1 9 8 1 维普资讯