一種氣動式夾裝機(jī)械手調(diào)控頂板器的設(shè)計

引言

空心砌塊制成品要人工碼到木架子上再叉走,需要4個工人不停地手工一塊一塊搬運(yùn)碼到木架子上,是非常原始的一種累活。雖然在目前的制磚行業(yè)中,已有機(jī)器人或夾裝機(jī)械手應(yīng)用,但是因一塊空心砌塊的重量在18kg左右,現(xiàn)有設(shè)備均無法滿足對一板150kg重量進(jìn)行快速往返夾裝,無法實(shí)現(xiàn)流水線生產(chǎn)。因此,本文設(shè)計了一種氣動式夾裝機(jī)械手調(diào)控頂板器,經(jīng)人工操作電控行走裝置,把產(chǎn)品夾到木架子上讓叉車叉走。然而,在夾裝過程中,橡膠板夾手經(jīng)常會因為強(qiáng)大的氣壓力帶來的弧線形夾力把兩排空心砌塊中間對抵處給頂起,從而把空心砌塊夾翻在地上,造成嚴(yán)重破損,因此設(shè)計增加了一塊控制頂板器,在上方頂住下面空心砌塊的沖擊力,達(dá)到不夾翻的理想效果。增加的控制頂板器極其關(guān)鍵,為企業(yè)實(shí)現(xiàn)流水線生產(chǎn)創(chuàng)造了條件。

1夾裝機(jī)械手及調(diào)控頂板器結(jié)構(gòu)設(shè)計

現(xiàn)有的頂板器,由于其長度不變,所以在對不同體積的砌塊進(jìn)行推送的時候,無法全部適用:而且這些頂板器內(nèi)部都設(shè)有中控部件,需要蓄電池來提供續(xù)航電源,此時就需要充電電路進(jìn)行充電,而利用現(xiàn)有的充電電路對蓄電池進(jìn)行充電時,并不能實(shí)現(xiàn)有效的反饋檢測,從而容易造成過充等情況,降低了充電的可靠性。

如圖1所示,本設(shè)計包括兩根平行設(shè)置的支架,兩個支架之間設(shè)有一根橫梁,橫梁上設(shè)有一個氣泵,且連接有一根固定桿,固定桿的端部設(shè)有一個雙軸電機(jī),雙軸電機(jī)的兩端均連接有滾珠絲杠,每根絲杠螺母上均設(shè)有一個滑動塊,每個滑動塊上安裝有一個單出桿活塞缸,其中一個支架上設(shè)有殼體,殼體的內(nèi)部設(shè)有蓄電池。該氣動式夾裝機(jī)械手調(diào)控頂板器中,通過雙軸電機(jī)來控制兩塊頂壓板的位置,同時配合兩個汽缸同步工作,可以對不同體積的砌塊進(jìn)行推送,從而提高了裝置的實(shí)用性。當(dāng)需要對不同體積的砌塊進(jìn)行推送的時候,首先控制雙軸電機(jī)6工作,隨后雙軸電機(jī)6就會控制兩端的絲杠7轉(zhuǎn)動,配合導(dǎo)向桿9的作用,使得兩個滑動塊8帶動汽缸相對運(yùn)動,接著兩個汽缸同步工作,推桿10則能夠?qū)Σ煌w積的砌塊進(jìn)行推送。

兩個滑動塊之間共同傳動連接有一根導(dǎo)向桿,導(dǎo)向桿水平固定在兩根支架之間,每個滑動塊的內(nèi)部均設(shè)有一個汽缸,兩個汽缸均與氣泵連通,且分別傳動,連接有一個推桿,每個推桿的端部均設(shè)有一塊頂壓板。

2控制電路設(shè)計

其中一個支架上所設(shè)置的殼體內(nèi)的蓄電池連接有充電模塊,充電模塊包括充電電路,如圖2所示。

變壓器T1二次側(cè)的一端與VD2的陽極連接,另一端分別與VD1的陽極和VD3的陽極連接,變壓器T1二次側(cè)的中點(diǎn)接地,VD1的陰極通過C1接地,VD2的陰極和VD3的陰極均通過C2接地,且均與場效應(yīng)管01的源極連接,場效應(yīng)管01的漏極與三極管VT1的基極連接,且通過R4、R5、RP1和R6組成的串聯(lián)電路接地,三極管VT1的發(fā)射極分別與R4和R5連接,三極管VT1的集電極與場效應(yīng)管01的柵極連接,三極管VT1的集電極通過R1與運(yùn)放U1的輸出端連接,運(yùn)放U1的反相輸入端通過R2和C3組成的并聯(lián)電路與運(yùn)放U1的輸出端連接,且通過R3與RP1的可調(diào)端連接,運(yùn)放U1的同相輸入端通過C4接地,且與VD4的陰極以及VD1的陰極連接,VD4的陽極接地。

在充電電路中,運(yùn)放U1直接驅(qū)動場效應(yīng)管o1的通斷,來控制輸出電壓:同時,R5、RP1和R6能夠?qū)敵鲭妷哼M(jìn)行采集,同時運(yùn)放U1的反相輸入端能夠?qū)敵鲭妷哼M(jìn)行反饋采集,從而實(shí)現(xiàn)對場效應(yīng)管o1的進(jìn)一步控制,保證了對蓄電池的可靠充電。不僅如此,該充電電路還能夠?qū)π铍姵氐某潆娗闆r進(jìn)行實(shí)時監(jiān)控反饋,圖1中殼體2上設(shè)有顯示屏、按鍵和指示燈,從而提高了裝置的可靠性。

3結(jié)語

本設(shè)計的有益效果:該氣動夾裝機(jī)械手調(diào)控頂板器中,通過雙軸電機(jī)來控制兩塊頂壓板的位置,同時配合兩個汽缸同步工作,可以對不同體積的砌塊進(jìn)行推送,從而提高了裝置的實(shí)用性:不僅如此,其充電電路還能夠?qū)π铍姵氐某潆娗闆r進(jìn)行實(shí)時監(jiān)控反饋,從而提高了裝置的可靠性。