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,已有機器人或夾裝機械手應用,但是因一塊空心砌塊的重量在18kg左右,現有設備均無法滿足對一板150kg重量進行快速往返夾裝,無法實現流水線生產。因此,本文設計了一種氣動式夾裝機械手調控頂板器,經人工操作電控行走裝置,把產品夾到木架子上讓叉車叉走。然而,在夾裝過程中,橡膠板夾手經常會因為強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,造成嚴重破損,因此設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,達到不夾翻的理想效果。增加的控制頂板器極其關鍵,為企業(yè)實現流水線生產創(chuàng)造了條件。

1夾裝機械手及調控頂板器結構設計

現有的頂板器,由于其長度不變,所以在對不同體積的砌塊進行推送的時候,無法全部適用:而且這些頂板器內部都設有中控部件,需要蓄電池來提供續(xù)航電源,此時就需要充電電路進行充電,而利用現有的充電電路對蓄電池進行充電時,并不能實現有效的反饋檢測,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,本設計包括兩根平行設置的支架,兩個支架之間設有一根橫梁,橫梁上設有一個氣泵,且連接有一根固定桿,固定桿的端部設有一個雙軸電機,雙軸電機的兩端均連接有滾珠絲杠,每根絲杠螺母上均設有一個滑動塊,每個滑動塊上安裝有一個單出桿活塞缸,其中一個支架上設有殼體,殼體的內部設有蓄電池。該氣動式夾裝機械手調控頂板器中,通過雙軸電機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行推送,從而提高了裝置的實用性。當需要對不同體積的砌塊進行推送的時候,首先控制雙軸電機6工作,隨后雙軸電機6就會控制兩端的絲杠7轉動,配合導向桿9的作用,使得兩個滑動塊8帶動汽缸相對運動,接著兩個汽缸同步工作,推桿10則能夠對不同體積的砌塊進行推送。

兩個滑動塊之間共同傳動連接有一根導向桿,導向桿水平固定在兩根支架之間,每個滑動塊的內部均設有一個汽缸,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有一塊頂壓板。

2控制電路設計

其中一個支架上所設置的殼體內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T1二次側的中點接地,VD1的陰極通過C1接地,VD2的陰極和VD3的陰極均通過C2接地,且均與場效應管01的源極連接,場效應管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的集電極與場效應管01的柵極連接,三極管VT1的集電極通過R1與運放U1的輸出端連接,運放U1的反相輸入端通過R2和C3組成的并聯電路與運放U1的輸出端連接,且通過R3與RP1的可調端連接,運放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,運放U1直接驅動場效應管o1的通斷,來控制輸出電壓:同時,R5、RP1和R6能夠對輸出電壓進行采集,同時運放U1的反相輸入端能夠對輸出電壓進行反饋采集,從而實現對場效應管o1的進一步控制,保證了對蓄電池的可靠充電。不僅如此,該充電電路還能夠對蓄電池的充電情況進行實時監(jiān)控反饋,圖1中殼體2上設有顯示屏、按鍵和指示燈,從而提高了裝置的可靠性。

3結語

本設計的有益效果:該氣動夾裝機械手調控頂板器中,通過雙軸電機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行推送,從而提高了裝置的實用性:不僅如此,其充電電路還能夠對蓄電池的充電情況進行實時監(jiān)控反饋,從而提高了裝置的可靠性。