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弯曲与直线膨胀弹性波纹管驱动柔性关节的对比分析
2013年第2期 液压与气动 53 弯曲与直线膨胀弹性波纹管驱动柔性关节的对比分析 王芳，章军，刘光元 of DrivenFlexibleBellows ComparativeAnalysis Joint Compliant by withCurvedandLinear Expansion WANG Fang，ZHANGJun，LIU Guang—yuan (江南大学机械工程学院，江苏无锡214122) 摘要：该文提出了一种以活页铰链为骨架，弹性波纹管人工肌肉驱动的柔性关节，可作为机器人的柔 性末端抓持机构。介绍了关节的结构和工作原理，分析了关节的弯曲角度与弹性波纹管内腔气压的关系，得 出了其静态模型。根据实例得出的计算结果分析，针对弹性波纹管的仅直线膨胀变形、仅弯曲膨胀变形、直 线与弯曲膨胀结合的3种状态进行比较，讨论了柔性关节在响应速度和弯曲角度上的优劣性。 关键词：弹性波纹管’；气动人工肌肉驱动器；柔性关节；静态分析 引言 针对轻工、食品(农产品)行业复杂对象：①易变 收稿日期：2012-09．10 形的软性物体(面包、软包装物品)；②易破碎的脆性 作者简介：王芳(1988一)，女，河北冀州人，硕士研究生，从事 物体(禽蛋)；③形状不规则的、尺寸差别大的物体 气动柔性机械手的研究工作。 按最大工作力1500kN设计，机架钢结构的许用应力 主油缸需要防止空载下滑，设置了液控单向阀7， 按80MPa设计。 当油缸上腔无压时，单向阀关闭，油缸会直下滑。冷挤 3液压原理图 成形时，冷挤速度是需要控制的，单向调速阀6通过手 液压机的原理图如图4所示，介绍此图的两个 动调节可设定冷挤速度，由于有单向阀，回程时速度不 特点。 受影响。 4结论 这台机器从设计到投入使用只用了不到三个月的 时间，解决了生产急需的问题，使用情况良好，节省了 材料，提高了生产效率。 参考文献： [1]陈锡栋，周小玉．实用模具技术手册[M]．北京：机械工业 1．柱塞泵2．二位二通电磁阀3．主溢流阀4．远程调压阀 出版社，2001． 5．三位四通电磁阀6．单向调速阀7．液控单向阀8．主油缸 [2]陈锡栋，靖颖恰．冲模设计应用实例[M]．北京：机械工业 图4液压原理图 出版社。2010． [3]洪慎章．实用冷挤压模设计与制造[M]．北京：机械工业 冷挤的压力需要控制的较为精确，本机采用了远 出版社，2000． 程调压回路，3是主溢流阀，是先导式溢流阀，用远程
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