組合握持機(jī)械手工作原理及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)注意的問(wèn)題

　　同位素分裝機(jī)是以PLC作為主控制系統(tǒng)，利用液壓缸作為主驅(qū)動(dòng)動(dòng)源，借助于各類(lèi)機(jī)械手和裝置來(lái)完成系統(tǒng)內(nèi)各部分的規(guī)定動(dòng)作。釋放器裝入同位素后旋上大、小蓋部分的液壓控制系統(tǒng)及動(dòng)作過(guò)程如圖1所示。

　　組合握持機(jī)機(jī)械手的結(jié)構(gòu)如圖2所示，它采用兩個(gè)鉸支液壓缸作為動(dòng)源分別驅(qū)動(dòng)兩側(cè)手臂，這有利于減少其空間尺寸。在條件允許的情況下，也可改用一個(gè)液壓缸驅(qū)動(dòng)。

　　首先，在液壓缸的元件腔通入較高壓力的油（45kg/cm2），活塞桿伸出推動(dòng)小轉(zhuǎn)臂帶動(dòng)大轉(zhuǎn)臂對(duì)合，大手頭夾緊保護(hù)筒后，將克服扭簧的彈簧力使小轉(zhuǎn)臂相對(duì)于大轉(zhuǎn)臂轉(zhuǎn)動(dòng)。通過(guò)小轉(zhuǎn)臂端部的拔銷(xiāo)推動(dòng)推桿，使小手頭對(duì)合，定位并夾緊釋放器。此時(shí)，在一側(cè)的調(diào)整墊處存在微小間隙量。

　　釋放器蓋旋入后，液壓缸的有桿腔進(jìn)油，活塞桿回返，帶動(dòng)大、小轉(zhuǎn)臂返回到原始位置。之后，液壓缸的無(wú)桿腔通入較低壓力的油（3.2kg/cm2），推動(dòng)手臂重新對(duì)合。由計(jì)算可知，油壓較低，不足以壓縮扭簧，合緊后小手頭仍滯留在大手頭中間的導(dǎo)槽內(nèi)。此時(shí)，大手頭夾緊保護(hù)筒，起著保護(hù)筒蓋落入時(shí)的導(dǎo)向作用。

　　保護(hù)筒旋入后，液壓缸的有桿腔二次進(jìn)油，大、小手臂退回原位，完成一個(gè)工作循環(huán)。

　　在上述工作循環(huán)過(guò)程中，大手頭夾緊保護(hù)筒導(dǎo)向只利用較低油壓作用下，通過(guò)手臂的二次開(kāi)合來(lái)完成，而沒(méi)有依靠扭簧力矩的反彈實(shí)現(xiàn)。這是因?yàn)槭直墼谶\(yùn)動(dòng)過(guò)程由于多種因素的影響會(huì)產(chǎn)生較大的阻力矩（在受力分析中略去），使小手頭不能完全回退，故不影響大手的正常工作。這在實(shí)際操作中已經(jīng)得到驗(yàn)證。

　　結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中應(yīng)注意的問(wèn)題

　　扭簧的使用：圓柱螺旋扭轉(zhuǎn)彈簧在機(jī)構(gòu)中多應(yīng)用子運(yùn)動(dòng)部件，而在組合握持機(jī)械手中是作為動(dòng)力部件使用的，由此省去兩個(gè)小手頭驅(qū)動(dòng)液壓缸。以扭簧作為動(dòng)力部件使用，由于其作用力值較大，往往其結(jié)構(gòu)尺寸也較為龐大，會(huì)給設(shè)計(jì)帶來(lái)較多麻煩，乃至結(jié)構(gòu)上無(wú)法實(shí)現(xiàn)。因此，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)根據(jù)其載荷大小，工作角度及可能具備的空間位置綜合考慮。當(dāng)**工作轉(zhuǎn)角未68°，**工作轉(zhuǎn)角為68°，**工作扭矩小于2000kgmm時(shí)，在結(jié)構(gòu)上較容易實(shí)現(xiàn)。

　　小手的導(dǎo)向：為防止小手頭及推桿在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中產(chǎn)生擺動(dòng)，確保手頭握持的位置度及運(yùn)動(dòng)的穩(wěn)定性，對(duì)小手頭和推桿分別進(jìn)行導(dǎo)向。這是一種過(guò)定位的導(dǎo)向形式，極易發(fā)生干涉而導(dǎo)致運(yùn)動(dòng)障礙。為此，手頭處的運(yùn)動(dòng)間隙量應(yīng)當(dāng)小于推桿導(dǎo)向處的間隙量。在設(shè)計(jì)中、小手頭導(dǎo)向處配合34H7/h6，推桿導(dǎo)向處配合為Φ20H7/g6，其對(duì)稱(chēng)度為0.015mm。

　　小手頭握持中心的調(diào)整：小手頭夾握釋放器是以大手為基準(zhǔn)進(jìn)行定位，這可以減小基準(zhǔn)的轉(zhuǎn)換誤差、提高其定位精度。在實(shí)際工作中，由于二個(gè)扭簧的力矩值不會(huì)均等，以及兩側(cè)構(gòu)件運(yùn)動(dòng)阻尼的偏差，兩側(cè)手臂的運(yùn)動(dòng)不會(huì)同步；又由于各個(gè)簡(jiǎn)體之間存在一定的偏差，所以，大、小手頭握持后其對(duì)中度應(yīng)能夠調(diào)整。其調(diào)整過(guò)程是依靠修磨大、小手頭定位面之間的調(diào)整墊來(lái)完成的，調(diào)整墊厚度2.5mm。

　　蓋體落入時(shí)的緩沖：當(dāng)蓋體落下時(shí)，蓋與相應(yīng)的簡(jiǎn)體之間會(huì)產(chǎn)生一定的沖擊。由于釋放器選用較硬的不銹鋼材料，且質(zhì)量較?。s0.3kg），下落距離較短，所以不會(huì)影響其正常工作。而保護(hù)筒部分為銅質(zhì)鉛夾層材料，其材質(zhì)鉸軟、質(zhì)量較大（3.2kg），且下落距離又略大于前者，因而，極可能破壞入口部分的工作螺紋，影響蓋體的旋入。為此，需要附設(shè)緩沖裝置。彈簧片沿導(dǎo)向壁對(duì)稱(chēng)布置4個(gè)。在蓋體下落時(shí)，由于接觸并壓縮簧片而產(chǎn)生阻尼，減緩蓋體下落時(shí)的相互沖擊，避免構(gòu)件損傷。