每次一例出品丨這次是三種實(shí)例機(jī)械機(jī)構(gòu)的分析

每次一例

上一篇文章分析了幾種比較實(shí)用巧妙的動(dòng)圖機(jī)構(gòu)，這次我們就來看三種實(shí)例的，分析完后，同樣還是在文章的最后放上模型下載的方式，那么下面我們就直接進(jìn)入主題。

還是先來看一下，今天要分析的有哪些機(jī)構(gòu)：

1、橫移旋轉(zhuǎn)聯(lián)動(dòng)機(jī)械手；

2、可轉(zhuǎn)向的凸輪機(jī)械手；

3、n形軌跡凸輪機(jī)械手

下面就開始挨個(gè)分析：

橫移旋轉(zhuǎn)聯(lián)動(dòng)機(jī)械手

一、還是先來說一下這個(gè)小機(jī)構(gòu)的工作順序：

1、縱向氣缸伸出，將整個(gè)機(jī)構(gòu)向下推動(dòng)；

2、然后吸盤吸取產(chǎn)品后，縱向氣缸再縮回，將整個(gè)機(jī)構(gòu)拉到上面；

3、橫向氣缸縮回，帶著移動(dòng)機(jī)構(gòu)向右運(yùn)動(dòng)；且因?yàn)檫B桿的作用，使末端吸盤在移動(dòng)的同時(shí)還會(huì)發(fā)生旋轉(zhuǎn)；

4、移動(dòng)機(jī)構(gòu)到位后，升降氣缸伸出，由吸盤將產(chǎn)品放置到位；然后升降氣缸再縮回，循環(huán)以上的動(dòng)作。

二、接下來就是分析機(jī)構(gòu)：

根據(jù)這個(gè)機(jī)械手的名稱咱們就知道，它既可以橫移，又可以旋轉(zhuǎn)，所以我們把它分成移動(dòng)部分和旋轉(zhuǎn)部分來說。

1、移動(dòng)部分

從第一張圖可以看到，這個(gè)機(jī)械手具有縱向和橫向移動(dòng)的能力，其實(shí)這部分涉及的機(jī)構(gòu)也比較簡單，就是氣缸推動(dòng)滑塊沿著滑軌移動(dòng)，所以就不啰嗦了。

2、旋轉(zhuǎn)部分

在分析旋轉(zhuǎn)部分之前，我們先來看一下移動(dòng)機(jī)構(gòu)的細(xì)節(jié)圖：

1） 可以看到，旋轉(zhuǎn)軸穿過軸承，然后上端和連桿1固定在一起，這樣連桿在運(yùn)動(dòng)時(shí)就會(huì)帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)；

2） 吸盤連接軸穿過旋轉(zhuǎn)軸（配合方式見上圖），同時(shí)它們之間還有一個(gè)彈簧（彈簧放置位）；在連接軸的上端有一個(gè)固定環(huán)，起到限位的作用。

這樣連接軸不僅可以跟隨旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)，還能上下滑動(dòng)，在吸盤吸取產(chǎn)品時(shí)可以起到作用。

再來看一下連桿是怎么讓吸盤旋轉(zhuǎn)的：

上面做了一個(gè)橫向氣缸在伸縮時(shí)的動(dòng)圖，然后我們來單獨(dú)看一下連桿這部分的細(xì)節(jié)圖：

它的工作原理如下：

1） 氣缸縮回時(shí)，會(huì)將移動(dòng)機(jī)構(gòu)往回拉，這時(shí)候就會(huì)帶著連桿1向右側(cè)運(yùn)動(dòng)；

2） 連桿1又帶動(dòng)連桿2運(yùn)動(dòng)，這時(shí)連桿2就會(huì)繞著旋轉(zhuǎn)點(diǎn)進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)；

3） 連桿2旋轉(zhuǎn)時(shí)，又會(huì)帶著軸銷處也轉(zhuǎn)動(dòng)，此時(shí)連桿1和吸盤旋轉(zhuǎn)軸也就跟著一起轉(zhuǎn)動(dòng)了。

下面再補(bǔ)充一個(gè)運(yùn)動(dòng)軌跡圖會(huì)更容易理解點(diǎn)：

可轉(zhuǎn)向的凸輪機(jī)械手

旋轉(zhuǎn)軸帶動(dòng)凸輪1和凸輪2一起轉(zhuǎn)動(dòng)，其中凸輪2是負(fù)責(zé)夾爪上下運(yùn)動(dòng)的；凸輪1是負(fù)責(zé)夾爪前后運(yùn)動(dòng)的，而夾爪在前后運(yùn)動(dòng)的同時(shí)，由于連桿2和連桿3的作用，還會(huì)伴隨著旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。

以上就是凸輪機(jī)械手的大致工作原理，下面咱們還是把它分成兩個(gè)部分來說，一是上下運(yùn)動(dòng)部分；二是前后運(yùn)動(dòng)部分。

一、上下運(yùn)動(dòng)部分

首先我們需要知道的是：導(dǎo)軌、固定塊以及橫向移動(dòng)滑塊是連接在一起的；滑塊是固定在框架上的。

1、凸輪2順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，當(dāng)隨動(dòng)器位于凸輪的基圓部分時(shí)，導(dǎo)軌、固定塊以及橫向移動(dòng)滑塊處于下方；

2、而隨著凸輪2的繼續(xù)旋轉(zhuǎn)，隨動(dòng)器進(jìn)入運(yùn)動(dòng)部分，這時(shí)導(dǎo)軌、固定塊就開始上升；

3、凸輪2不斷的旋轉(zhuǎn)，整個(gè)機(jī)構(gòu)就會(huì)循環(huán)上升、下降的動(dòng)作。

二、前后運(yùn)動(dòng)部分

首先我們需要知道的是：

1、固定銷軸是連接在框架上固定不動(dòng)的，連桿1可以繞著固定銷軸轉(zhuǎn)動(dòng)；

2、連接板和導(dǎo)軌是固定在一起的；

3、拉簧放置位是有一個(gè)拉簧的，一端固定在導(dǎo)軌上，一端固定在框架上，作用是為了將導(dǎo)軌拉回。

這個(gè)部分的工作原理如下：

1、凸輪1逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，當(dāng)隨動(dòng)器1位于基圓部分時(shí)，連接板和導(dǎo)軌處于被拉簧拉回的狀態(tài)；

2、當(dāng)隨動(dòng)器1開始進(jìn)入運(yùn)動(dòng)部分時(shí)，連桿1會(huì)被凸輪1推動(dòng)著順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，而這時(shí)隨動(dòng)器2就會(huì)跟著推動(dòng)連接板和導(dǎo)軌向右側(cè)滑動(dòng)。

以上就是凸輪1讓機(jī)構(gòu)前進(jìn)/后退的工作原理，但是別忘了夾爪在前進(jìn)/后退的過程中還是伴隨著旋轉(zhuǎn)的，所以接下來我們?cè)俸唵握f一下夾爪是怎么旋轉(zhuǎn)的：

上圖中的固定塊是不動(dòng)的，連桿3和夾爪連接軸固定在一起同時(shí)旋轉(zhuǎn)。我想大家也發(fā)現(xiàn)了，其實(shí)這個(gè)旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的原理和第一個(gè)機(jī)構(gòu)中的旋轉(zhuǎn)部分是一樣的，所以在這里我就不再啰嗦一遍了。

關(guān)于凸輪1和凸輪2的配合關(guān)系，就需要大家根據(jù)自己的實(shí)際使用工況進(jìn)行設(shè)計(jì)了。

n形軌跡凸輪機(jī)械手

在分析這個(gè)機(jī)構(gòu)之前，我們先來看一下它的動(dòng)圖：

接下來，我們就來分析一下這個(gè)機(jī)構(gòu)的動(dòng)作原理：

整個(gè)機(jī)構(gòu)的工作順序如下：

1、驅(qū)動(dòng)電機(jī)通過同步帶輪機(jī)構(gòu)帶動(dòng)凸輪1和凸輪2一起轉(zhuǎn)動(dòng)（凸輪1、凸輪2以及同步輪通過連接軸連在一起，一同旋轉(zhuǎn)）；

2、當(dāng)凸輪1轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，會(huì)推動(dòng)隨動(dòng)器1運(yùn)動(dòng)，從而使連桿1繞著旋轉(zhuǎn)點(diǎn)1轉(zhuǎn)動(dòng)，這時(shí)隨動(dòng)器2就會(huì)帶著滑塊1向上運(yùn)動(dòng)；當(dāng)隨動(dòng)器1位于凸輪1的基圓部分時(shí)，拉簧1會(huì)拉著連桿1向下轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)滑塊1就會(huì)向下運(yùn)動(dòng)；

3、凸輪2轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，推動(dòng)隨動(dòng)器3運(yùn)動(dòng)，從而使連桿2繞著旋轉(zhuǎn)點(diǎn)2轉(zhuǎn)動(dòng)，這時(shí)隨動(dòng)器4就會(huì)推著滑塊2以及前面的滑動(dòng)部分一起向左側(cè)移動(dòng)；

4、最后通過調(diào)整凸輪1和凸輪2的配合關(guān)系，就可以實(shí)現(xiàn)末端滑動(dòng)部分的n形運(yùn)動(dòng)軌跡。

其實(shí)，機(jī)構(gòu)中上下運(yùn)動(dòng)部分、前后運(yùn)動(dòng)部分的工作原理和第2個(gè)案例中的前后運(yùn)動(dòng)部分是非常相似的，所以關(guān)于這個(gè)機(jī)構(gòu)上下運(yùn)動(dòng)、前后運(yùn)動(dòng)的詳細(xì)工作原理大家可以參考第2個(gè)案例。

下面主要來說一下凸輪1和凸輪2是怎么配合工作的：

1、初始狀態(tài)是這樣的：

2、當(dāng)凸輪1逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，使滑動(dòng)部分向上運(yùn)動(dòng)到頂點(diǎn)：

從上圖可以看到，當(dāng)凸輪1將連桿1推到最高點(diǎn)時(shí)，隨動(dòng)器3仍位于凸輪2的基圓部分。

3、繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，就會(huì)使隨動(dòng)器3進(jìn)入凸輪2的運(yùn)動(dòng)部分。將滑動(dòng)部分推到最前端，狀態(tài)如下：

從上圖可以看到，隨動(dòng)器1位于凸輪1運(yùn)動(dòng)部分，但即將進(jìn)入基圓部分；隨動(dòng)器3剛進(jìn)入凸輪2的運(yùn)動(dòng)部分。

4、凸輪1繼續(xù)逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，使滑動(dòng)部分向下運(yùn)動(dòng)，狀態(tài)如下：

5、驅(qū)動(dòng)電機(jī)繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，就會(huì)使滑動(dòng)部分開始上升：

到達(dá)頂點(diǎn)后，可以看到隨動(dòng)器3即將進(jìn)入凸輪2的基圓部分。

6、隨著凸輪的轉(zhuǎn)動(dòng)，滑動(dòng)部分在拉簧2的作用下就會(huì)往回運(yùn)動(dòng)：

從上圖可以看到，滑動(dòng)部分縮到底，這時(shí)隨動(dòng)器1處于即將進(jìn)入凸輪1基圓部分的狀態(tài)。

7、最后一步就是滑動(dòng)部分向下運(yùn)動(dòng)，達(dá)到步驟1的狀態(tài)。以上1-7的步驟就是整個(gè)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)的一個(gè)循環(huán)。

OK，這次要分享的機(jī)構(gòu)就分析完了，模型還是放到公眾號(hào)里，大家回復(fù)：凸輪機(jī)械手，就可以拿到下載鏈接了。

對(duì)了，歡迎大家來《每次一例》找我。

裔然

凸輪機(jī)械手

15275220310

真是干貨滿滿

xiayuku63

精品，很詳細(xì)，謝謝分享

每次一例

xiayuku63 發(fā)表于 2020-7-7 14:23
精品，很詳細(xì)，謝謝分享

多謝大俠肯定

邢云鶴

多謝分享。

zhuzhu899

不錯(cuò)  很詳細(xì)

好好學(xué)好好看

感謝分享。

pjg027

謝謝分享

王奮斗

不錯(cuò)的資料，謝謝分享！