一种新型气动肌腱驱动双工位交替工作增力夹具.pdfVIP

与 中图分类号 ：TH112 TG756 文献标识码 ：B 文章编号 ：1009—9492f2011、10—0075—03 A New TypeofTwo-PositionAlternateW 0rkFixtureDrivenby PneumaticM uscle QINPei—liang，27ZHONGKang-min (1．SuzhouPolytechnicInstituteofAgriculture，Suzhou215008，China；2．SchoolofMechanicalandElectronicEngineer— ing，SoochowUniversity，Suzhou215021，China) Abstract：A new Typeoftwo—positionahemateworkandhighlyefficientfixturedrivenbypneumaticmuscleisintroduced．Byusingtwo pneumaticmusclesalternately，andusingtheeternalleverforceamplifierandtoggleasforce—magnifyinginstitutions，thealternateworking oftwoworktablespartscanberealized，andtheproductionefficiencyisimprovedsingificantly．Thisfixturehassimplestructure，force— magnifyingeffectsingificantly，andnopollution．Itisadapttothedevelopmenttrendofthefixturegreening． Keywords：pneumaticmuscle；lever；togglemechanism；fixture 1引言 2工作原理 随着绿色制造理念 的不断深入 ．使用新能源、 气动肌腱驱动的双工位交替工作 的高效增力 环保节能的增力夹具必将取代传统夹具，成为主 夹具 的工作原理如图 1及 图2所示 ，该夹具由两 力军。气动肌腱作为一种新型的气动执行元件 ， 绿色环保 ，无污染，具有功率／质量 比高，功率／直 径 比大的特点。它是一个高效的能量转换器，其 本身没有相对运动元件 ，它模仿 自然肌腱的运动， 如同很多动物 的肌 肉那样产生很强 的收缩力 Eli。 在有效工作范围内．收缩最高达到额定长度 的 15％。因此 ，近年来 ，气动肌腱在夹具设计领域 倍受关注 ，并出现了以气动肌腱代替传统气缸 的传动技术 [2-43。本文将气动肌腱与恒增力杠杆 及 toggle机构相组合 ，充分考虑 了气动肌腱的拉 力随收缩量的增加而减小 ．toggle机构 的力放大 系数随压力角 的减小而增加 的关系 ．实现夹紧作 用 。同时使用两个气动肌腱驱动，可实现一个工 件加工与另一个工件拆装 同步进行，生产效率大 图 1 气动肌腱驱动的双工位交替工作 的高效 增力夹具 (右侧夹紧) 大提高 收稿 日期 ：2011-04—18 与开发 个相同直径的气动肌腱 、恒增力杠杆 、铰杆 以及 的机械效率； 为恒增力杠杆主动臂长；Z为恒 力输出件组成。气动肌腱 由一个二位 四通 阀控制 增力杠杆被动臂长 ； 为铰杆两铰接处的当量摩 工作状态。当气动肌腱充入压缩空气后，就会引 擦角，~=arcsin孕 ；r为铰链中心距；z为铰 起径 向膨胀 以及轴 向收缩 。 从而产生轴 向收缩