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工業(yè)機(jī)械手主要由執(zhí)行機(jī)構(gòu)、驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、控制系統(tǒng)和機(jī)座等四部分組成。執(zhí)行機(jī)構(gòu)執(zhí)行機(jī)構(gòu)包括以下幾部分:(1)手臂 它是支承手腕、手爪的構(gòu)件。一般可實(shí)現(xiàn)伸縮、升降及回轉(zhuǎn)擺動(dòng)等運(yùn)動(dòng)。(2)立柱 它是支承手臂等構(gòu)件的裝置,一般是固定不動(dòng)的,因工作需要也有作橫向移動(dòng)的,常稱可移動(dòng)立柱。機(jī)械手作業(yè)的準(zhǔn)確性和各種環(huán)境中完成作業(yè)的能力,在國(guó)民經(jīng)濟(jì)各領(lǐng)域有著廣闊的發(fā)展前景。(3)行走機(jī)構(gòu)它是機(jī)械手能完成遠(yuǎn)距離操作的裝置,由滾輪和導(dǎo)軌或多桿機(jī)構(gòu)組成。
機(jī)械手的分類:
機(jī)械手按適用范圍一般可分為三類:第yi一類是專用機(jī)械手,這類機(jī)械手專業(yè)性強(qiáng),配合在某臺(tái)主機(jī)或生產(chǎn)線上以完成輔助性的工作,例如抓取工件、上料下料等,這類機(jī)械手是為主機(jī)服務(wù)的并由主機(jī)驅(qū)動(dòng),除數(shù)外,它們的工作程序一般是固定的,因此是專用的;除了近接開(kāi)關(guān)、吸夾不良、電磁閥故障可自行檢修外,其他應(yīng)受過(guò)專業(yè)訓(xùn)練人員來(lái)檢修,否則切勿擅自更動(dòng)。第二類是不需要人工操作的通用機(jī)械手,這類機(jī)械手能夠獨(dú)立地按照控制程序且自動(dòng)重復(fù)操作,并可以根據(jù)任務(wù)的需要編制程字,以完成各項(xiàng)規(guī)定的操作,這類機(jī)械手適應(yīng)性強(qiáng),在工業(yè)生產(chǎn)中得到了廣泛的應(yīng)用;第三類是需要人工操作的機(jī)械手,簡(jiǎn)稱操作機(jī),這類機(jī)械手起源于原子、軍事工業(yè),開(kāi)始是通過(guò)操作機(jī)來(lái)完成特定的作業(yè),后來(lái)發(fā)展到用無(wú)線電訊號(hào)操作機(jī)來(lái)進(jìn)行航天活動(dòng)等。機(jī)械手按驅(qū)動(dòng)方式可分為液壓式、氣動(dòng)式、電動(dòng)式和機(jī)械式機(jī)械手。按運(yùn)動(dòng)軌跡控制方式可分為點(diǎn)位控制和連續(xù)軌跡控制機(jī)械手等
機(jī)械手驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu),機(jī)械手所用的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)主要有4種:液壓驅(qū)動(dòng)、氣壓驅(qū)動(dòng)、電氣驅(qū)動(dòng)和機(jī)械驅(qū)動(dòng)。其中以液壓驅(qū)動(dòng)、氣壓驅(qū)動(dòng)用的多。
電氣驅(qū)動(dòng)式
電氣驅(qū)動(dòng)是機(jī)械手使用的多的一種驅(qū)動(dòng)方式。其特點(diǎn)是電源方便,響應(yīng)快,驅(qū)動(dòng)力較大,信號(hào)檢測(cè)、傳動(dòng)、處理方便,并可采用多種靈活的控制方案。驅(qū)動(dòng)電機(jī)一般采用步進(jìn)電機(jī),直流伺服電機(jī)為主要的驅(qū)動(dòng)方式。由于電機(jī)速度高,通常采用減速機(jī)構(gòu)。第二類是不需要人工操作的通用機(jī)械手,這類機(jī)械手能夠獨(dú)立地按照控制程序且自動(dòng)重復(fù)操作,并可以根據(jù)任務(wù)的需要編制程字,以完成各項(xiàng)規(guī)定的操作,這類機(jī)械手適應(yīng)性強(qiáng),在工業(yè)生產(chǎn)中得到了廣泛的應(yīng)用。有些機(jī)械手已開(kāi)始采用無(wú)減速機(jī)構(gòu)的大轉(zhuǎn)矩、低轉(zhuǎn)速電機(jī)進(jìn)行直接驅(qū)動(dòng),這即可使機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單化,又可提高控制精度。
機(jī)械手的運(yùn)動(dòng)速度一般是根據(jù)產(chǎn)品的生產(chǎn)節(jié)拍要求來(lái)決定的,但不宜盲目追求高速度。 手臂由靜止?fàn)顟B(tài)達(dá)到正常的運(yùn)動(dòng)速度為啟動(dòng),由常速減到停止不動(dòng)為制動(dòng),速度的變化過(guò)程為速度特性曲線。 手臂自重輕,其啟動(dòng)和停止的平穩(wěn)性就好。
機(jī)械手的運(yùn)用很廣,機(jī)械手在操作過(guò)程中比較有講究,一般要遵循1-7個(gè)規(guī)范, 車床機(jī)械手一般都是用作機(jī)床或其他機(jī)械的附加裝置,比如自動(dòng)機(jī)床或自動(dòng)生產(chǎn)線上裝卸和傳遞工件,在加工中心中更換刀具等,一般沒(méi)有獨(dú)立的控制裝置。有些操作裝置需要由人直接操縱,如用于原子能部門(mén)操持危險(xiǎn)物品的主從式操作手也常稱為機(jī)械手。它是現(xiàn)今生產(chǎn)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化的發(fā)展的體現(xiàn). 使用機(jī)械手可以代替4-5人作業(yè),并在安全方面也起到了很重要的作用,在無(wú)故障的情況下可一直連續(xù)操作,效率會(huì)明顯高于人力,按長(zhǎng)期算,自動(dòng)化設(shè)備絕jue對(duì)可以減少很多成本。工業(yè)機(jī)器人并不是在簡(jiǎn)單意義上代替人工的勞動(dòng),而是綜合了人的特長(zhǎng)和機(jī)器特長(zhǎng)的一種擬人的電子機(jī)械裝置,既有人對(duì)環(huán)境狀態(tài)的快速反應(yīng)和分析判斷助力機(jī)械手能力,又有機(jī)器可長(zhǎng)時(shí)間持續(xù)工作、精jing確度高、抗惡劣環(huán)境的能力。