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机械手的组成部件以及控制系统

机械手的组成部件以及控制系统

发布日期:2017-08-26 10:18 作者:admin 点击:

一、构成部件
1、手部:即直接与工件接触的部分,一般是回转型(多位回转型,因其结构简单)。手爪多为两指(也有多指),根据需要分为外抓或内抓式两种,也可用负压式或真空的空气吸盘(它主要用户吸取冷的,光滑表面的零件或薄板零件)和电磁吸盘。
传力机构型式较多,常用的有:滑槽杠杆式、齿轮齿条式、丝杠螺母式、弹簧式和重力式。
2、腕部:是连接手部和手臂的部件,并可用来调整被抓物体的方位(即姿态)。如图1-3. 它可以有上下摆动,左右摆动和绕自身轴线的回转三个运动。如有特殊要求(将轴类零件放在顶尖上,将简类、盘类零件卡在卡盘上等),手腕还可以有一个小距离的横移。也有的工业机械手没有腕部自由度。
3、臂部:手臂是支承被抓物体、手部、腕部的重要部件。手臂的作用是带动手指去抓取物件,并按预定要求将其搬运到给定的位置。
手臂有三个自由度,可采用直角坐标(前后、上下、左右都是直线),圆柱坐标(前后上下直线往复运动和左右旋转),球坐标(前后伸缩、上下摆动和左右旋转)和多关节(手臂能任意伸屈)四种方式,如图1-4所示。
直角坐标占空间大,工作范围小,惯性大,所以一般不多用,只有在自由度数较少时用之。
圆柱坐标占空间较小,工作范围较大,但惯性也大,且不能抓取底面物体。
球坐标式占用空间小,工作范围大,惯性小,所需动力小,能抓取底面物体,多关节还可以绕障碍物选择途径,但多关节式较复杂,所以也不多用。
目前常用的是球坐标式和圆柱坐标式的工业机械手。
4、行走机构:有的工业机械手带有行走机构。
 
二、驱动机构
有气动、液动、电动和机械四种形式。气动式速度快,结构简单,成本低。采用点位控制或机械挡块定位时,有较高的重复定位精度,但臂力一般在300N以下。液动式的出力人,臂力可达1000N以上,且可用电液伺服机构,可实现连续控制,使工业机械手的用途和通用性更广,定位精度一般在1mm范围内。目前常用的是气动和液动驱动方式。电动式用于小型,机械式只用于动作简单的场合。
 
三、控制系统
有点控制和连续控制两种方式。大多数用插销板进行点位程序控制,也有采用可编程序控制器控制、微型计算机数字控制,采用凸轮、磁盘磁带、穿孔卡等记录程序。主要控制的坐标位置,并主要其加速度特性。
四、基体(机身)
基体是整个机械手的基础