执行机构设计

1、执行机构设计执行机构设计一、执行机构的特点和要求一、执行机构的特点和要求 特点： 响应速度快、动态特性好、动静态精度高、动作灵敏度 要求：效率高、体积小、质量轻可靠性高。二、微动机构二、微动机构微动机构按执 行件的运动原理不同分为机械式、电气 机械式、弹性变形式、热变形式、磁致伸缩式、压电式等多种形式（一）手动机械式（一）手动机械式螺旋微动机构 螺旋微动机构的最小微动量为p为螺杆的螺距 为提高螺旋微动机构的灵敏度，可增大手轮或减小螺距。但手轮太大，将使机构的空间体积增大，操作不灵便；若螺距太小，则加工困难，使用时易磨损。因此该机构的灵敏度不会太好。(二二)热变形式热变形式该类机构利用电热元件作

2、为动力源，靠电热元件通电后产生的热变形实现微小位移其伸长量为 利用变压器、变阻器等来调节传动杆的加热速度，以实现对位移速度和微进给量的控制。复位可利用压缩空气或乳化液流经传动杆的内腔使之冷却。热变形微动机构优缺点 热变形微动机构具有高刚度和无间隙的优点，并可通过控制加热电流来得到所需微量位移。但由于热惯性以及冷却速度难以精确控制等原因，这种微动机构只适用于行程较短、频率不高的场合。(二二)磁致伸缩式磁致伸缩式该类机构利用某些材料在磁场作用下具有改变尺寸的磁致伸缩效应，来实现微量位移。优缺点：重复精度高，无间隙；刚度好，转动惯量小，工作稳定性好；结构简单、紧凑；但由于工程材料的磁致伸缩量有限，该

3、类机构所提供的位移量很小。二、定位机构二、定位机构 定位机构是机电一体化机械系统中一种确保移动件占据准确位置的执行机构，通常采用分度机构和锁紧机构组合的形式来实现精确定位的要求。XH754型卧式加工中心的分度工作台型卧式加工中心的分度工作台分度工作台的旋转和粗定位的控制原理框图分度工作台的旋转和粗定位的控制原理框图 数控系统NC控制可编程控制器PC，由PC经位置控制器及速度控制装置控制驱动分度的伺服电动机。与伺服电动机同轴的测速发电机产生速度反馈。电动机回转指令为增量式，分解器转一圈为一波距，此时分度工作台已转动一个设定指令的最小增量值。根据数控系统发出的指令，工作台转过要求的角度，这就是粗定

4、位。最后定位精度则由端面齿盘保证。四、数控机床动力卡盘与回转刀架四、数控机床动力卡盘与回转刀架（一）动力卡盘（一）动力卡盘卡盘在机床主轴转动情况下，工件能自动回转，可做到一次装夹完成全部加工工序。1法兰盘2不动部分3液压缸4可换部分5滑块6支承套7卡爪8工件9定位爪10枢轴11心轴12摇杆（二）、自动回转刀架（二）、自动回转刀架 图所示为TND360数控车床的自动回转刀架（转塔刀架），它可实现加工过程中的自动换刀。它为八角形，径向装刀，可将8组刀具安装在刀架溜板上，转塔轴与机床主轴平行，采用马氏机构转位，端面齿盘定位，相邻刀位隔45。1、2-齿轮3槽盘4-滚子5-凸轮轴6-凸轮7、8-端面齿盘

5、9-圆柱销10-砖塔盘11-砖塔轴12-碟形弹簧13、14-滚子15-杠杆四、工业机器人末端执行器四、工业机器人末端执行器末端执行器因用途不同而结构各异，一般可分为三大类：机械夹持器、特种末端执行器、万能手（或灵巧手）。（一）机械夹持器（一）机械夹持器1.圆弧开合型机械夹持器机械夹持器2.圆弧平行开合型3.直线平行开合型1.圆弧开合型圆弧开合型 在传动机构带动下，手指指端的运动轨迹为圆弧。如图A采用凸轮机所示，图B采用连杆机构作为传动件。夹持器工作时，两手指绕支点作圆弧运动，同时对工件进行夹紧和定心。这类夹持器对工件被夹持部位的尺寸有严格要求，否则可能会造成工件状态失常。2.圆弧平行开合型圆弧

6、平行开合型 这类夹持器两手指工作时作平行开合运动，而指端运动轨迹为一圆弧。 采用平行四边形传动机构带动手指的平行开合的两种情况。3.直线平行开合型直线平行开合型这类夹持器两手指的运动轨迹为直线，且两指夹持面始终保持平行，图a采用凸轮机构实现两手指的平行开合，在各指的滑动块上开有斜形凸轮槽，当活塞杆上下运动时，通过装在其末端的滚子在凸轮槽中运动，实现手指的平行夹持运动。图b采用齿轮齿条机构，当活塞杆末端的齿条带动齿轮旋转时，手指上的齿条作直线运动，从而使两手指平行开合，以夹持工件。（二）特种末端执行器（二）特种末端执行器 特种末端执行器供工业机器人完成某类特定的作业1.真空吸附手真空吸附手 工业机器人中常把真空吸附手与负压发生器组成 一个工作系统，控制电磁换向阀的开合可实现对工件的吸附和脱开。2.电磁吸附手电磁吸附手 它利用通电线圈的磁场对可磁化材料的作用力来实现对工件的吸附作用。（三）灵巧手（三）灵巧手它是一种模仿人手制作的多指多关节的机器人末端执行器