根据特定产品生产工艺要求,设计了一种用于圆柱内壁件作业的内撑式抓取与下压装配机械手。该机械手在手指系统与筒状手掌之间采用弹性连接。在高速作业过程中,这类弹性连接形成手指系统的残留振动。在对机械手结构设计思想与结构介绍的基础上,对机械手系统采用Adams运动仿真,分析了弹簧系统参数对手指系统的残留振动的影响,并对影响机械手振动特性的关键参数——连接弹簧的参数进行了优化选择。实际机械手的运行结果表明,该机械手结构与弹性参数的选择可以很好地满足特定对象的作业要求。

根据人造金刚石合成原料——叶腊石块生产工艺要求,设计了一种用于易碎圆柱内壁件作业的内撑式抓取与下压装配机械手。该机械手将抓取物件和装配物件动作一起完成,将按压动作的结构设计为桶状手掌,把抓取转运动作的内撑式圆弧三手指嵌套在桶状手掌的内圆柱面内,通过指掌联合完成在狭窄空间内的装配作业。在介绍机械手整体结构的基础上,讨论了推送气缸的选取及气压控制系统;研究了采用不同运动规律控制机械手转运作业时对作业过程稳定性的影响。通过对运动规律的理论分析,以及对机械手转运作业过程采用Adams进行运动仿真,表明采用修正梯形运动规律控制机械手的转运运动,可以获得较好的运动性能。研究结果为改良机械手系统的运行奠定了一定的基础。

根据叶蜡石块生产压机特定的工作要求,设计了一种用于圆柱面内壁工件作业的内撑式抓取与下压装配机械手。该机械手主要包括内撑式三爪指系统和一个筒状手掌,手指系统与筒状手掌之间采用弹性连接;手指系统可以在装配作业中回缩与内藏于手掌内,以避让成型模腔中心的凸模。对机械手的结构与工作原理进行了介绍,对机械手关键参数的设计(包含内撑夹持力、稳定夹持物料转运条件、气缸驱动力的限制等)进行了论述。仿真分析与实验结果表明,该机械手可以满足特定作业对象的工作要求。相关研究为自动化装置的作业机械手的设计提供了新思路与实践。