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上一篇文章分析了几种比较实用巧妙的动图机构，这次我们就来看三种实例的，分析完后，同样还是在文章的最后放上模型下载的方式，那么下面我们就直接进入主题。
还是先来看一下，今天要分析的有哪些机构：
1、横移旋转联动机械手；
2、可转向的凸轮机械手；
3、n形轨迹凸轮机械手
下面就开始挨个分析：
横移旋转联动机械手
一、还是先来说一下这个小机构的工作顺序：
1、纵向气缸伸出，将整个机构向下推动；
2、然后吸盘吸取产品后，纵向气缸再缩回，将整个机构拉到上面；
3、横向气缸缩回，带着移动机构向右运动；且因为连杆的作用，使末端吸盘在移动的同时还会发生旋转；
4、移动机构到位后，升降气缸伸出，由吸盘将产品放置到位；然后升降气缸再缩回，循环以上的动作。
二、接下来就是分析机构：
根据这个机械手的名称咱们就知道，它既可以横移，又可以旋转，所以我们把它分成移动部分和旋转部分来说。
1、移动部分
从第一张图可以看到，这个机械手具有纵向和横向移动的能力，其实这部分涉及的机构也比较简单，就是气缸推动滑块沿着滑轨移动，所以就不啰嗦了。
2、旋转部分
在分析旋转部分之前，我们先来看一下移动机构的细节图：
1） 可以看到，旋转轴穿过轴承，然后上端和连杆1固定在一起，这样连杆在运动时就会带动旋转轴旋转；
2） 吸盘连接轴穿过旋转轴（配合方式见上图），同时它们之间还有一个弹簧（弹簧放置位）；在连接轴的上端有一个固定环，起到限位的作用。
这样连接轴不仅可以跟随旋转轴旋转，还能上下滑动，在吸盘吸取产品时可以起到作用。
再来看一下连杆是怎么让吸盘旋转的：
上面做了一个横向气缸在伸缩时的动图，然后我们来单独看一下连杆这部分的细节图：
它的工作原理如下：
1） 气缸缩回时，会将移动机构往回拉，这时候就会带着连杆1向右侧运动；
2） 连杆1又带动连杆2运动，这时连杆2就会绕着旋转点进行转动；
3） 连杆2旋转时，又会带着轴销处也转动，此时连杆1和吸盘旋转轴也就跟着一起转动了。
下面再补充一个运动轨迹图会更容易理解点：
可转向的凸轮机械手
旋转轴带动凸轮1和凸轮2一起转动，其中凸轮2是负责夹爪上下运动的；凸轮1是负责夹爪前后运动的，而夹爪在前后运动的同时，由于连杆2和连杆3的作用，还会伴随着旋转运动。
以上就是凸轮机械手的大致工作原理，下面咱们还是把它分成两个部分来说，一是上下运动部分；二是前后运动部分。
一、上下运动部分
首先我们需要知道的是：导轨、固定块以及横向移动滑块是连接在一起的；滑块是固定在框架上的。
1、凸轮2顺时针旋转，当随动器位于凸轮的基圆部分时，导轨、固定块以及横向移动滑块处于下方；
2、而随着凸轮2的继续旋转，随动器进入运动部分，这时导轨、固定块就开始上升；
3、凸轮2不断的旋转，整个机构就会循环上升、下降的动作。
二、前后运动部分
首先我们需要知道的是：
1、固定销轴是连接在框架上固定不动的，连杆1可以绕着固定销轴转动；
2、连接板和导轨是固定在一起的；
3、拉簧放置位是有一个拉簧的，一端固定在导轨上，一端固定在框架上，作用是为了将导轨拉回。
这个部分的工作原理如下：
1、凸轮1逆时针旋转，当随动器1位于基圆部分时，连接板和导轨处于被拉簧拉回的状态；
2、当随动器1开始进入运动部分时，连杆1会被凸轮1推动着顺时针转动，而这时随动器2就会跟着推动连接板和导轨向右侧滑动。
以上就是凸轮1让机构前进/后退的工作原理，但是别忘了夹爪在前进/后退的过程中还是伴随着旋转的，所以接下来我们再简单说一下夹爪是怎么旋转的：
上图中的固定块是不动的，连杆3和夹爪连接轴固定在一起同时旋转。我想大家也发现了，其实这个旋转机构的原理和第一个机构中的旋转部分是一样的，所以在这里我就不再啰嗦一遍了。
关于凸轮1和凸轮2的配合关系，就需要大家根据自己的实际使用工况进行设计了。
n形轨迹凸轮机械手
在分析这个机构之前，我们先来看一下它的动图：
接下来，我们就来分析一下这个机构的动作原理：
整个机构的工作顺序如下：
1、驱动电机通过同步带轮机构带动凸轮1和凸轮2一起转动（凸轮1、凸轮2以及同步轮通过连接轴连在一起，一同旋转）；
2、当凸轮1转动时，会推动随动器1运动，从而使连杆1绕着旋转点1转动，这时随动器2就会带着滑块1向上运动；当随动器1位于凸轮1的基圆部分时，拉簧1会拉着连杆1向下转动，同时滑块1就会向下运动；
3、凸轮2转动时，推动随动器3运动，从而使连杆2绕着旋转点2转动，这时随动器4就会推着滑块2以及前面的滑动部分一起向左侧移动；
4、最后通过调整凸轮1和凸轮2的配合关系，就可以实现末端滑动部分的n形运动轨迹。
其实，机构中上下运动部分、前后运动部分的工作原理和第2个案例中的前后运动部分是非常相似的，所以关于这个机构上下运动、前后运动的详细工作原理大家可以参考第2个案例。
下面主要来说一下凸轮1和凸轮2是怎么配合工作的：
1、初始状态是这样的：
2、当凸轮1逆时针旋转，使滑动部分向上运动到顶点：
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从上图可以看到，当凸轮1将连杆1推到最高点时，随动器3仍位于凸轮2的基圆部分。
3、继续转动，就会使随动器3进入凸轮2的运动部分。将滑动部分推到最前端，状态如下：
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从上图可以看到，随动器1位于凸轮1运动部分，但即将进入基圆部分；随动器3刚进入凸轮2的运动部分。
4、凸轮1继续逆时针转动，使滑动部分向下运动，状态如下：
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5、驱动电机继续转动，就会使滑动部分开始上升：
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到达顶点后，可以看到随动器3即将进入凸轮2的基圆部分。
6、随着凸轮的转动，滑动部分在拉簧2的作用下就会往回运动：
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从上图可以看到，滑动部分缩到底，这时随动器1处于即将进入凸轮1基圆部分的状态。
7、最后一步就是滑动部分向下运动，达到步骤1的状态。以上1-7的步骤就是整个机构运动的一个循环。
OK，这次要分享的机构就分析完了，模型还是放到公众号里，大家回复：凸轮机械手，就可以拿到下载链接了。
对了，欢迎大家来《每次一例》找我。
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发表于 2020-7-7 10:29:43
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