钢螺柱自动焊设备设计与优化(5)
3 机器人复合热源螺柱柔性化焊接工艺装置的设计与优化
3.1自动螺柱送进系统的设计与优化
自动螺柱送进系统的结构实体图如图3.1所示。自动螺柱送进系统的驱动采用气缸提供驱动力。其具体的工作原理如下：在左右侧板间安放若干的螺柱固定装置。气缸1加气压后使其主轴向前推进，通过气缸1上的滑轮和钢丝绳带动挡板向前运动，挡板依靠左右侧板进行限位，并在左右侧板的U型槽中进行运动。挡板推动螺柱固定装置向前运动，运动到指定的位置后，螺柱固定装置将被大调整板限位。这时气缸2加气使其主轴通过推头将螺柱固定装置向前推动到指定位置到槽边，气缸2泄气推头复位，然后机器人到指定位置取螺柱装夹到焊板。气缸1继续推动螺柱固定装置到大调整板边，气缸2主轴通过推头再将这个螺柱固定装置推到指定位置，这时前面的螺柱固定装置从开槽处落下，这样循环做这步骤，从而实现了自动螺柱送进系统的连续自动送进螺柱。本系统左右对称布局，使得该系统能够同时给两台螺柱焊机器人送给螺柱，有效地提高了工作效率。
图3.1 自动螺柱送进系统机构
3.1.1自动螺柱送进系统的驱动装置的设计与优化
所谓传动就是指能量（动力）由动力装置向工作执行装置的传递，即是通过某种传动方式，将动力装置的运动或动力以某种形式传递给执行装置，驱动执行装置对外做功。一般工程技术中使用的动力传递方式有：机械传动、电气传动、气压传动、液体传动以及由它们组合而成的复合传动。其中气压传动所用的工作介质为空气，其较其他的传递方式所具有的优点有：
1）、气压传动系统的工作介质是空气，来源方便，无成本；使用后直接排入大气而无污染，不需要设置专门的回气装置；
2）、空气的黏度很小，所以在管路中流动时的压力损失小，效率高，可以集中供气和远距离输送；
3）、气动元件动作迅速、反应快、文护简单、调节方便，系统有故障时容易排除；
4）、工作环境的适应性好；
5）、成本低，具有过载保护的功能。
其较其他传递方式的缺点为：
1）、空气具有压缩性，不易实现准确地速度控制和很高的定位精度，负载 变换对系统的稳定性影响较大；
2）、空气的压力较低，只能用于压力较小的场合，一般情况下，在负载小于10000N时，采用气压传动较为适宜；
3）、排气噪声较大，高速排气应加消声器。
气缸的固有特性是开始时推动速度比较小，其后的运动速度会越来越快。气缸1的推动速度过快时会使得螺柱固定装置上固定的螺柱脱离螺柱固定装置，因此需要通过调整气阀对气缸1的驱动力进行调整。气缸2的作用是把气缸推头上的螺柱固定装置推离指定位置，使螺柱固定装置在开槽处落下，以便其他的螺柱固定装置在气缸1的推动下到达指定位置。气缸1的主要参数为缸径20mm，推程350mm，推力15.71Kg，拉力11.75Kg。气缸2的主要参数为缸径25mm，推程80mm，推力24.55Kg，拉力18.85Kg。
由上面的参数可以看出气缸1的力要比气缸2小，这样才能气缸1顶住螺柱固定装置的情况下气缸2推得动螺柱固定装置到指定位置。摆放的螺柱固定装置越少需要的推力就越小，就把气缸1的力调的越小。气缸有自己的提供力的范围，而且气缸2的力又要比气缸1的大，所以它们要提供力的最小值不一样，气缸2的要比气缸1的大；最大值也是，需要气缸2要比气缸1大，所以后来我们选了气缸2比气缸1大。自动螺柱送进系统的驱动装置的设计图与实物图如图3.2所示。
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