抓取与夹持机械手

5．检测
为了对工件的尺寸、形 状及性能进行检验和测 量，需执行系统具有检 测功能。此时，执行构 件通常是一个检测探头， 当它接触到被检测工件 时，通过机、电或其他 方式，把检测结果传递 给执行机构，以分离出 合格与不合格工件。
（检测）
6.施力 锻压、起吊重物、矿石（煤块）
破碎、破冰。图3-1中卡盘夹持工件 等。
二、执行系统的设计步骤
（一）拟定运动方案
根据执行系统的工作任务拟定实现该 任务的运动方案，即确定实现工作任务 的原理、需要几个执行构件及其运动形 式。装载机工作装置有反转六连杆机构 和正转八连杆机构，起重机吊臂有箱形 伸缩臂和固定桁架臂，有电动卷扬机构 和液压马达卷扬机构。
（二）合理选择执行机构类型，拟定机构 组合方案
4．结构合理、造型美观、便于制造与 安装
设计时应注意零部件的结构工艺性， 要便于制造与安装。这要从材料选择、 制造过程和方法考虑，降低工时和费用。 还要造型美观。
5. 工作安全可靠，有足够的使用寿命
在有限寿命内正常工作，无故障工作 时间长，安全，便于维护管理。
除上述要求外根据工作环境不同， 还有防锈、防腐、耐高温等要求。 由于执行机构都是外露的，其工作 范围往往属于危险区域，因此要设 置防护装置或警示标志。
（2）移动：连续移动、间歇移动、 往复移动。
2、空间运动：简单空间运动、复杂 空间运动。
第二节 执行系统设计
一、执行系统的设计要求
1．实现预期精度的运动或动作
执行系统为完成工作任务，必须 实现预期精度的运动或动作，既不 仅要满足运动或动作形式的要求， 而且要确保一定的精度。盲目提高 精度，会增加成本，装配困难。
二、执行系统的功能
执行机构的作用是传递和变换运动 和动力，即把传动系统传递过来的运 动与动力进行必要的变换以满足执行 构件的要求。
执行机构变换运动，按变换形式有 转动变换为移动或摆动，或相反。按 变换节拍分为将连续运动变换为不同 形式的连续运动或间歇运动。
执行系统是在执行 构件与执行机构协 调工作下完成任务 的，虽然工作任务 多种多样，但功能 归纳起来有以下几 种：
运动方案确定以后，接着要合理选择 执行机构的类型及其组合。可选择的机构 类型多种多样，需要分析比较后合理选择。
常用机构类型：平面连杆机构、凸轮机 构、齿轮机构、轮系、旋转机构、槽轮机 构、棘轮机构、组合机构。参见表3-3。
（三）绘制工作循环图 （如图3—11）
在设计有多个需要协同工作的执行机构时， 首先需要按机械预定的功能和选定的工艺过程， 把各机构的动作次序及时间用图形表示出来， 这种表示各机构动作次序及时间的图形称为工 作循环图。
（四）运动分析及强度、刚度计算
1、运动分析
运动分析的目的是求出执行系统中各构件 的位移、速度、加速度，必要时还应确定执行 构件上给定点的轨迹。机构运动分析常用的方 法有图解法和解析法 。
三、执行构件的运动形式
执行构件的运动形式归纳起来不 外乎移动和转动两类基本运动形式， 而这两类基本运动又可分为连续和 间歇两种，其他复杂的运动都可以
执行工件常见运动形式及参数见 表3-1.
四、执行系统的分类（参见表3-2）
（一）分类
1、 按执行机构的数目及其相互间 的联系可分为：
（1）单一型：在执行系统中，只有 一个执行机构工作，如搅拌机。
1．转动或移动
主轴－旋转运动
刀架－直线运动
2．分度与转位
齿轮在加工轮齿时 需要进行分度，转 塔车床的刀架要能 转位换刀，转台式 装配机械的工作台 需要转位和分度。
右图，4、5两Байду номын сангаас缸 配合工作。
（分度与 转位）
3．抓取与夹持
机械手。
4．搬运与输送
搬运－不按规定路 线搬工件。
输送－按固定路线 运送。直线输送、 环行输送、空间输 送。连续输送（散 料）、间歇输送 （自动化生产线）
断料机构和送料机构：切断刀6，成形工位 c，移动凸轮机构5（动作1－4－5）。
脱模机构：7、8、9、10顶出工件。
所有动作通过曲轴1实现。
以曲轴1作为定标构件，曲轴转一周 为一工作循环，可绘制出工作循环凸。
工作循环图是确定各执行机构运动 参数及运动起讫时间的依据。绘制工 作循环图时，必须考虑各执行机构能 按作业要求进行协调配合，不发生运 动失调。
（2）动力型
要求执行系统能够克服较大的生产阻力， 做一定的功，对执行系统中各构件的强度、 刚度有严格的要求，但对运动精度无特殊 要求，如冲床、推土机。
（3）动作动力型
要求执行系统既能实现预期的精度动 作，又要克服较大的生产阻力，如滚齿机、 插齿机 。
（二）执行机构常见运动形式：
1、平面运动：
（1）旋转运动：连续转动、间歇转 动、往复摆动。
绘制工作循环图时，应选择一个定标构件， 通常可以选择机械主轴或分配轴作为定标构件， 因为这些轴的整周转数对应于机械的工作循环。 工作循环图的形状可按具体情况画成矩形或圆 形。
例：图3-11为销钉切制机的机构简图
销钉加工：送料、夹紧、车外圆、倒 角、切割。
以分配轴11作为定标构件，转一周为 一个工作循环。
2．各执行机构间动作要协调配合
当设计相互联系型执行系统时，要确保各 执行机构间的运动协调与配合，防止碰撞、 干涉或工序倒置等事故。为此，要绘制工作 循环图，将先后顺序、起讫时间和运动范围 等在图中示出，保证运动协调与配合。
3．有足够的强度、刚度
需校核计算，因执行机构要直接承受作用 力。强度不够会破坏，刚度不够会变形。
凸轮1控制夹紧和松开坯料8;凸轮2控 制挡块6和切刀7;凸轮3控制刀架上的外 圆车刀4和倒角刀5。
例：图4-18为冷镦铆钉机的机构简图
镦压机构：曲柄滑块机构1、2、3和21。
进料机构 ：盘料13、校直轮12、进料辊11、 进料口a、切断口b、偏心摇杆机构20、19、 18和四杆机构驱动棘轮机构15－14－11。
（2）相互独立型，在执行系统中有 多个执行机构进行工作，但相互之间 动作独立，没有运动联系，如外圆磨 床的磨削进给与砂轮转动。
（3）相互联系型，在执行系统中有 多个执行机构，相互之间有运动上的 联系和制约，如印刷机、缝纫机。
2、按其对运动和动力的不同要求， 可分为：
（1）动作型
要求执行系统实现预期精度的 动作，而对执行系统中各构件的强 度、刚度无特殊要求，如缝纫机、 印刷机。