㈠ 工业机械手的组成和功能有哪些
工业机械手的分类机械手在随着时代的近不逐渐代替人的繁重劳动以实现生产的机械化和自动化,能在有害环境下操作以保护人身安全,因而广泛应用于机械制造、冶金、电子、轻工和原子能等部门。 工业机械手有哪些分类?下面就让小编来告诉你工业机械手有哪些分类吧,千万别错过哦! 机械手的种类,按驱动方式可分为液压式、电动式、气动式、机械式机械手;按适用范围可分为专用机械手和通用机械手两种;按运动轨迹控制方式可分为点位控制和连续轨迹控制机械手等。 (1)按控制方式分 固定程序机械手:控制系统是一个固定程序的控制器。程序简单,程序数少,而且是固定的,行程可调但不能任意点定位。 (2)按驱动方式分 液压传动机械手 气压传动机械手 机械传动机械手 (3)根据所承担的作业的特点,工业机械手可分为以下三类: 承担搬运工作的机械手:这种机械手在主要工艺设备运行时,用来完成辅助作业,如装卸毛坯、工件和工夹具。 生产工业用机械手:可用于完成工艺过程中的主要作业,如装配、焊接、涂漆、弯曲、切断等。 通用工业机械手:其用途广泛,可以完成各种工艺作业。 (4)按功能分类 专用机械手:它是附属于主机的具有固定程序而无独立控制系统的机械装置。专用机械手具有动作少,工作对象单一,结构简单,实用可靠和造价低等特点,适用于大批大量的自动化生产,如自动机床,自动线的上、下料机械手和“加工中心”附属的自动换刀机械手。 通用机械手:又称工业机器人。它是一种具有独立控制系统的机械装置。具有程序可变、工作范围大、定位精度高、通用性强的特点,适用于不断变换品种的中小批量自动化的生产。
㈡ 自动化工业机械手结构特点
工业机械手来可以模仿人的手自部动作,实现自动抓取、搬运和操作等,一般由执行机构、驱动机构、控制系统和机座等四部分组成,可以代替人从事危险、有害的操作,能够持久、耐劳、动作准确、通用性和了灵活性好,博力实自动化工业机械手能够明显的提高劳动生产率和和降低成本。
㈢ 零件结构工艺性对数控加工产生的影响有哪些
数控机床的出现是工业一大进步的表现,它能较好的解决复杂、精密、小批、多变的零件加工问题,是一种灵活的、高效率的自动化机床。程序编制人员在利用数控机床加工时,首先得进行工艺分析。根据被加工工件的材料、轮廓形状、加工精度等选用合适的机床,制定加工方案,确定零件的加工顺序,各工序所用刀具,夹具和切削用量等。
一、机床的合理选用
在数控机床上加工零件时,一般有两种情况。
第一种情况:有零件图样和毛坯,要选择适合加工该零件的数控机床。
第二种情况:已经有了数控机床,要选择适合在该机床上加工的零件。
无论哪种情况,考虑的因素主要有,毛坯的材料和类、零件轮廓形状复杂程度、尺寸大小、加工精度、零件数量、热处理要求等。概括起来有三点:
① 要保证加工零件的技术要求,加工出合格的产品。
② 有利于提高生产率。
③ 尽可能降低生产成本(加工费用)
二、数控加工零件工艺性分析
数控加工工艺性分析涉及面很广,在此仅从数控加工的可能性和方便性两方面加以分析。
(一) 零件图样上尺寸数据的给出应符合编程方便的原则
1.零件图上尺寸标注方法应适应数控加工的特点在数控加工零件图上,应以同一基准引注尺寸或直接给出坐标尺寸。这种标注方法既便于编程,也便于尺寸之间的相互协调,在保持设计基准、工艺基准、检测基准与编程原点设置的一致性方面带来很大方便。由于零件设计人员一般在尺寸标注中较多地考虑装配等使用特性方面,而不得不采用局部分散的标注方法,这样就会给工序安排与数控加工带来许多不便。由于数控加工精度和重复定位精度都很高,不会因产生较大的积累误差而破坏使用特性,因此可将局部的分散标注法改为同一基准引注尺寸或直接给出坐标尺寸的标注法。
2.构成零件轮廓的几何元素的条件应充分
在手工编程时要计算基点或节点坐标。在自动编程时,要对构成零件轮廓的所有几何元素进行定义。因此在分析零件图时,要分析几何元素的给定条件是否充分。如圆弧与直线,圆弧与圆弧在图样上相切,但根据图上给出的尺寸,在计算相切条件时,变成了相交或相离状态。由于构成零件几何元素条件的不充分,使编程时无法下手。遇到这种情况时,应与零件设计者协商解决。
(二) 零件各加工部位的结构工艺性应符合数控加工的特点
1) 零件的内腔和外形最好采用统一的几何类型和尺寸。这样可以减少刀具规格和换刀次数,使编程方便,生产效益提高。
2) 内槽圆角的大小决定着刀具直径的大小,因而内槽圆角半径不应过小。零件工艺性的好坏与被加工轮廓的高低、转接圆弧半径的大小等有关。
3) 零件铣削底平面时,槽底圆角半径r不应过大。
4) 应采用统一的基准定位。在数控加工中,若没有统一基准定位,会因工件的重新安装而导致加工后的两个面上轮廓位置及尺寸不协调现象。因此要避免上述问题的产生,保证两次装夹加工后其相对位置的准确性,应采用统一的基准定位。
零件上最好有合适的孔作为定位基准孔,若没有,要设置工艺孔作为定位基准孔(如在毛坯上增加工艺凸耳或在后续工序要铣去的余量上设置工艺孔)。若无法制出工艺孔时,最起码也要用经过精加工的表面作为统一基准,以减少两次装夹产生的误差。此外,还应分析零件所要求的加工精度、尺寸公差等是否可以得到保证、有无引起矛盾的多余尺寸或影响工序安排的封闭尺寸等。
三、加工方法的选择与加工方案的确定
(一)加工方法的选择
加工方法的选择原则是保证加工表面的加工精度和表面粗糙度的要求。由于获得同一级精度及表面粗糙度的加工方法一般有许多,因而在实际选择时,要结合零件的形状、尺寸大小和热处理要求等全面考虑。例如,对于IT7级精度的孔采用镗削、铰削、磨削等加工方法均可达到精度要求,但箱体上的孔一般采用镗削或铰削,而不宜采用磨削。一般小尺寸的箱体孔选择铰孔,当孔径较大时则应选择镗孔。此外,还应考虑生产率和经济性的要求,以及工厂的生产设备等实际情况。常用加工方法的经济加工精度及表面粗糙度可查阅有关工艺手册。
(二)加工方案确定的原则
零件上比较精密表面的加工,常常是通过粗加工、半精加工和精加工逐步达到的。对这些表面仅仅根据质量要求选择相应的最终加工方法是不够的,还应正确地确定从毛坯到最终成形的加工方案。确定加工方案时,首先应根据主要表面的精度和表面粗糙度的要求,初步确定为达到这些要求所需要的加工方法。例如,对于孔径不大的IT7级精度的孔,最终加工方法取精铰时,则精铰孔前通常要经过钻孔、扩孔和粗铰孔等加工。
四、工序与工步的划分
(一) 工序的划分
在数控机床上加工零件,工序可以比较集中,在一次装夹中尽可能完成大部分或全部工序。首先应根据零件图样,考虑被加工零件是否可以在一台数控机床上完成整个零件的加工工作,若不能则应决定其中哪一部分在数控机床上加工,哪一部分在其他机床上加工,即对零件的加工工序进行划分。
(二)工步的划分
工步的划分主要从加工精度和效率两方面考虑。在一个工序内往往需要采用不同的刀具和切削用量,对不同的表面进行加工。为了便于分析和描述较复杂的工序,在工序内又细分为工步。下面以加工中心为例来说明工步划分的原则:
1) 同一表面按粗加工、半精加工、精加工依次完成,或全部加工表面按先粗后精加工分开进行。
2) 对于既有铣面又有镗孔的零件,可先铣面后镗孔。按此方法划分工步,可以提高孔的精度。因为铣削时切削力较大,工件易发生变形。先铣面后镗孔,使其有一段时间恢复,减少由变形引起的对孔的精度的影响。
3) 按刀具划分工步。某些机床工作台回转时间比换刀时间短,可采用按刀具划分工步,以减少换刀次数,提高加工效率。
总之,工序与工步的划分要根据具体零件的结构特点、技术要求等情况综合考虑
五、零件的安装与夹具的选择
(一) 定位安装的基本原则
1) 力求设计、工艺与编程计算的基准统一。
2) 尽量减少装夹次数,尽可能在一次定位装夹后,加工出全部待加工表面。
3) 避免采用占机人工调整式加工方案,以充分发挥数控机床的效能。
(二) 选择夹具的基本原则
数控加工的特点对夹具提出了两个基本要求:一是要保证夹具的坐标方向与机床的坐标方向相对固定;二是要协调零件和机床坐标系的尺寸关系。除此之外,还要考虑以下四点:
1) 当零件加工批量不大时,应尽量采用组合夹具、可调式夹具及其他通用夹具,以缩短生产准备时间、节省生产费用。
2) 在成批生产时才考虑采用专用夹具,并力求结构简单。
3) 零件的装卸要快速、方便、可靠,以缩短机床的停顿时间。
4) 夹具上各零部件应不妨碍机床对零件各表面的加工,即夹具要开敞其定位、夹紧机构元件不能影响加工中的走刀(如产生碰撞等)。
六、刀具的选择与切削用量的确定
(一) 刀具的选择
刀具的选择是数控加工工艺中重要内容之一,它不仅影响机床的加工效率,而且直接影响加工质量。编程时,选择刀具通常要考虑机床的加工能力、工序内容、工件材料等因素。与传统的加工方法相比,数控加工对刀具的要求更高。不仅要求精度高、刚度好、耐用度高,而且要求尺寸稳定、安装调整方便。这就要求采用新型优质材料制造数控加工刀具,并优选刀具参数。
选取刀具时,要使刀具的尺寸与被加工工件的表面尺寸和形状相适应。生产中,平面零件周边轮廓的加工,常采用立铣刀。铣削平面时,应选硬质合金刀片铣刀;加工凸台、凹槽时,选高速钢立铣刀;加工毛坯表面或粗加工孔时,可选镶硬质合金的玉米铣刀。选择立铣刀加工时,刀具的有关参数,推荐按经验数据选取。曲面加工常采用球头铣刀,但加工曲面较平坦部位时,刀具以球头顶端刃切削,切削条件较差,因而应采用环形刀。在单件或小批量生产中,为取代多坐标联动机床,常采用鼓形刀或锥形刀来加工飞机上一些变斜角零件加镶齿盘铣刀,适用于在五坐标联动的数控机床上加工一些球面,其效率比用球头铣刀高近十倍,并可获得好的加工精度。
在加工中心上,各种刀具分别装在刀库上,按程序规定随时进行选刀和换刀工作。因此必须有一套连接普通刀具的接杆,以便使钻、镗、扩、铰、铣削等工序用的标准刀具,迅速、准确地装到机床主轴或刀库上去。作为编程人员应了解机床上所用刀杆的结构尺寸以及调整方法,调整范围,以便在编程时确定刀具的径向和轴向尺寸。目前我国的加工中心采用TSG工具系统,其柄部有直柄(三种规格)和锥柄(四种规格)两种,共包括16种不同用途的刀。
(二) 切削用量的确定
切削用量包括主轴转速(切削速度)、背吃刀量、进给量。对于不同的加工方法,需要选择不同的切削用量,并应编入程序单内。合理选择切削用量的原则是,粗加工时,一般以提高生产率为主,但也应考虑经济性和加工成本;半精加工和精加工时,应在保证加工质量的前提下,兼顾切削效率、经济性和加工成本。具体数值应根据机床说明书、切削用量手册,并结合经验而定。
七、对刀点与换刀点的确定
在编程时,应正确地选择“对刀点”和“换刀点”的位置。“对刀点”就是在数控机床上加工零件时,刀具相对于工件运动的起点。由于程序段从该点开始执行,所以对刀点又称为“程序起点”或“起刀点”。
对刀点的选择原则是:
1. 便于用数字处理和简化程序编制;
2. 在机床上找正容易,加工中便于检查;
3. 引起的加工误差小。
对刀点可选在工件上,也可选在工件外面(如选在夹具上或机床上)但必须与零件的定位基准有一定的尺寸关系。为了提高加工精度,对刀点应尽量选在零件的设计基准或工艺基准上,如以孔定位的工件,可选孔的中心作为对刀点。刀具的位置则以此孔来找正,使“刀位点”与“对刀点”重合。工厂常用的找正方法是将千分表装在机床主轴上,然后转动机床主轴,以使“刀位点”与对刀点一致。一致性越好,对刀精度越高。所谓“刀位点”是指车刀、镗刀的刀尖;钻头的钻尖;立铣刀、端铣刀刀头底面的中心,球头铣刀的球头中心。
零件安装后工件坐标系与机床坐标系就有了确定的尺寸关系。在工件坐标系设定后,从对刀点开始的第一个程序段的坐标值;为对刀点在机床坐标系中的坐标值为(X0,Y0)。当按绝对值编程时,不管对刀点和工件原点是否重合,都是X2、Y2;当按增量值编程时,对刀点与工件原点重合时,第一个程序段的坐标值是X2、Y2,不重合时,则为(X1十X2)、Y1+ Y2)。对刀点既是程序的起点,也是程序的终点。因此在成批生产中要考虑对刀点的重复精度,该精度可用对刀点相距机床原点的坐标值(X0,Y0)来校核。
所谓“机床原点”是指机床上一个固定不变的极限点。例如,对车床而言,是指车床主轴回转中心与车头卡盘端面的交点。加工过程中需要换刀时,应规定换刀点。所谓“换刀点”是佰刀架转位换刀时的位置。该点可以是某一固定点(如加工中心机床,其换刀机械手的位置是固定的),也可以是任意的一点(如车床)。换刀点应设在工件或夹具的外部,以刀架转位时不碰工件及其它部件为准。其设定值可用实际测量方法或计算确定。
八、加工路线的确定
在数控加工中,刀具刀位点相对于工件运动的轨迹称为加工路线。编程时,加工路线的确定原则主要有以下几点:
1) 加工路线应保证被加工零件的精度和表面粗糙度,且效率较高。
2) 使数值计算简单,以减少编程工作量。
3) 应使加工路线最短,这样既可减少程序段,又可减少空刀时间。 度等情况,确定是一次走刀,还是多次走刀来完成加工以及在铣削加工中是采用顺铣还是采用逆铣等。
对点位控制的数控机床,只要求定位精度较高,定位过程尽可能快,而刀具相对工件的运动路线是无关紧要的,因此这类机床应按空程最短来安排走刀路线。除此之外还要确定刀具轴向的运动尺寸,其大小主要由被加工零件的孔深来决定,但也应考虑一些辅助尺寸,如刀具的引入距离和超越量。
㈣ 机械手在整个生产过程中需要哪些部件组成
1、机械手本体
采用抄高强度立柱,袭台湾齿轮齿条,高强度铝材加工而成。
2、机械手末端装置
含180度转动气缸,气动手指,夹具等,单单就手抓模块而言,数控车床机械手末端装置包含气动转缸、气动手指及夹具,根据数控车床加工工件的装夹工艺要求配置最适合的末端装置,可以满足各种轴类工件、圆形工件、环形工件、异形工件及其他特殊工件的快速、精准装夹要求。
3.机械手控制系统
采用德国西门子PLC+德国西门子触摸屏,高精密伺服电机与减速机。
4.料仓
按工件尺寸设计定制。根据客户数控车床生产工件的形状、大小、重量及工艺特性,量身订制各种最适合您的料仓,全面满足轴类工件、圆形工件、环形工件、异形工件及其他特殊工件的防止要求,让您放置工件更加简便。
㈤ 五轴伺服机械手的结构特点是什么 注(康弗斯五轴伺服机械手的结构特点)
1、为五轴伺服机械手提供动力来源的是动力单元以及驱动单元两部分。
2、执行机构单元为五轴伺服机械手执行部分,能根据控制中心命令来执行命令,完成操作人员指定任务,并且按期完成。当使用者接到任务时,只需要在控制面板输入相应任务数值,就可以触发机器工作。
3、环境感知单元相当于五轴伺服机械手五官,感知单元作用在于,机械手能够通过其对周围环境进行精确感知,通过感知并分析相应数据,识别各种参数收集,然后转换成控制模块后便可以识别光电信号,输入到控制单元进行数据处理,将抽象环境情况化成具体数据,供操作者进行精密分析,从而了解环境具况。
4、机械机构单元是五轴伺服机械手的骨架,它支撑着机械手所有模块,因此机械机构单元结构性能、强度直接影响着整个机械手稳定性,随着科技发展和新型材料研制开发,五轴伺服机械手在产品结构性能上有很大提高,机械结构各项工艺性以及尺寸设计都向着更加合理高效、轻便美观、环保节能、安全可靠等方向发展,持续有效地为五轴伺服机械手服务。
各单元都在顶尖的五轴伺服机械手中发挥各自作用,缺一不可。随着科学技术进步,机械手各个单元也在配合发展需要而有更新研究进程,当然各部分都应当携手并进才能使五轴伺服机械手继续发挥机器效能,操作者需要有对机械手各部分组成要素有更深入了解。
㈥ 什么是机械手
拉伸机械手是根据产品“拉伸”这个工艺实再自动化而取名。传统的拉专伸作业通常会在一道甚至二道属拉伸工序以上,通过机械手配合液压拉伸机(油压拉伸机或冲床)实现工序间产品的付递。从而以取代人工的操作。另外,一般情况下下拉伸机械手与片材发料器、自动抹油机以及自动定位装置配合使用,可实现全自动化的拉伸作业;
类别:
拉伸机械手根据产品加工工序不同可以设计为单台单工拉拉伸机械、双工位拉伸机械手、多组合式机械手以及多功能型拉伸机械手。
动作原理:
拉伸机械手主要结构分为降装置、平移装置以及夹持装置。其中升降装置及平移装置主要通过高精密伺服电机进行驱动,以实际数字化的控制和操作,保证送料和取料的精确度;平持装置通常情况下采用气动夹式夹持装置,灵活适用于不同规格不同材质的产品,更换方便及快捷。
㈦ 工业机械手的组成及机能有哪些
工业机械手主要由执行机构、驱动机构、和控制系统三大部分组成。
(1)执行机构
机械手的执行机构可以分为手部、手臂和躯干等三部分。手部一般安装在手臂的前端其构造是模仿人的手指。手臂可以分为无关节臂和有关节臂,其主要作用是引导手指准确地抓住工件,并运送到所需要的位置上。躯干是安装手臂、动力源和执行机构的支架。
(2)驱动机构
机械手的驱动机构主要有四种:液压驱动、气压驱动、电气驱动和机械驱动。其中以液压、气动用的最多,电动和机械用的较少。
(3)控制系统
机械手控制的要素包括工作顺序、到达位置、动作时间、运动时间、运动速度和加减速度等。机械手的控制可以分为点位控制、连续轨迹控制、力控制和智能控制方式等。
工业机械手的机能
机械手的机能就是指它具有完成人们预定作业所需要的能力。运动机能是指机械手完成预定工艺操作应具有的运动自由度,以及所能到达的活动范围。同时还要求机械手具有对机械手的抓放、定向、工艺操作和行走的能力等。通用机械手应根据作业的要求,设计成具有完善的运动机能,即它的动作要接近于人手操作时的某些运动机能,以适应广大作业范围的需要。专用机械手则仅赋予部分的运动机能,可按照工艺操作的需要来确定。机械手又应具有一定的物理机能如载荷能力、运动速度、持续工作能力以及工作的准确性和稳定性等性能。此还应具有耐热、耐腐蚀的能力,以适应工艺操作的需要和具体的工作环境。机械手的另一个要机能就是控制机能。对专用机械手而言,是指能自动完成作业程序的能力。但对于一般的通用机械手其控制性能是指它具有自动地、或被动地变换程序的能力,即按照指令能自动地、再现地完成规定的动作程序的机能。
工业机械手作用
机械工业中,应用机械手的意义:
⑴可提高生产过程中的自动化程度
应用机械手有利于实现材料的传送、工件的装卸、刀具的更换以及机器的装配等的自动化的程度,从而可以提高劳动生产率和降低生产成本。
⑵可改善劳动条件,避免人身事故
在高温、高压、低温、低压、有灰尘、噪声、臭味、有放射性或有其他毒性污染以及工作空间狭窄的场合中,用人手直接操作是有危险或根本不可能的,而应用机械手即可部分或全部代替人安全的完成作业,使劳动条件得以改善。 在一些简单、重复,特别是较笨重的操作中,以机械手代替人进行工作,可以避免由于操作疲劳或疏忽而造成的人身事故。
⑶可以减轻人力,并便于有节奏的生产
应用机械手代替人进行工作,这是直接减少人力的一个侧面,同时由于应用机械手可以连续的工作,这是减少人力的另一个侧面。
㈧ 工业机械手有哪些分类
机械手的种类,按驱动方式可分为液压式、电动式、气动式、机械式机械手;按适用范围可分为专用机械手和通用机械手两种;按运动轨迹控制方式可分为点位控制和连续轨迹控制机械手等。
(1)按控制方式分
固定程序机械手:控制系统是一个固定程序的控制器。程序简单,程序数少,而且是固定的,行程可调但不能任意点定位。
(2)按驱动方式分
液压传动机械手
气压传动机械手
机械传动机械手
(3)根据所承担的作业的特点,工业机械手可分为以下三类:
承担搬运工作的机械手:这种机械手在主要工艺设备运行时,用来完成辅助作业,如装卸毛坯、工件和工夹具。
生产工业用机械手:可用于完成工艺过程中的主要作业,如装配、焊接、涂漆、弯曲、切断等。
通用工业机械手:其用途广泛,可以完成各种工艺作业。
(4)按功能分类
专用机械手:它是附属于主机的具有固定程序而无独立控制系统的机械装置。专用机械手具有动作少,工作对象单一,结构简单,实用可靠和造价低等特点,适用于大批大量的自动化生产,如自动机床,自动线的上、下料机械手和“加工中心”附属的自动换刀机械手。
通用机械手:又称工业机器人。它是一种具有独立控制系统的机械装置。具有程序可变、工作范围大、定位精度高、通用性强的特点,适用于不断变换品种的中小批量自动化的生产。
㈨ 机械手臂的组成部分
一、机械手臂的作用和组成
1、作用
手臂一般有3个运动:
伸缩、旋转和升降。实现旋转、升降运动是由横臂和产柱去完成。手臂的基本作用是将手爪移动到所需位置和承受爪抓取工件的最大重量,以及手臂本身的重量等。
2、组成
手臂由以下几部分组成:
(1)运动元件。如油缸、气缸、齿条、凸轮等是驱动手臂运动的部件。
(2)导向装置。是保证手臂的正确方面及承受由于工件的重量所产生的弯曲和扭转的力矩。
(3)手臂。起着连接和承受外力的作用。手臂上的零部件,如油缸、导向杆、控制件等都安装在手臂上。
此外,根据机械手运动和工作的要求,如管路、冷却装置、行程定位装置和自动检测装置等,一般也都装在手臂上。所以手臂的结构、工作范围、承载能力和动作精度都直接影响机械手的工作性能。
二、设计机械手臂的要求
1、手臂应承载能力大、刚性好、自重轻
手臂的刚性直接影响到手臂抓取工件时动作的平稳性、运动的速度和定位精度。如刚性差则会引起手臂在垂直平面内的弯曲变形和水平面内侧向扭转变形,手臂就要产生振动,或动作时工件卡死无法工作。为此,手臂一般都采用刚性较好的导向杆来加大手臂的刚度,各支承、连接件的刚性也要有一定的要求,以保证能承受所需要的驱动力。
2、手臂的运动速度要适当,惯性要小
机械手的运动速度一般是根据产品的生产节拍要求来决定的,但不宜盲目追求高速度。
手臂由静止状态达到正常的运动速度为启动,由常速减到停止不动为制动,速度的变化过程为速度特性曲线。
手臂自重轻,其启动和停止的平稳性就好。
3、手臂动作要灵活
手臂的结构要紧凑小巧,才能做手臂运动轻快、灵活。在运动臂上加装滚动轴承或采用滚珠导轨也能使手臂运动轻快、平稳。此外,对了悬臂式的机械手,还要考虑零件在手臂上布置,就是要计算手臂移动零件时的重量对回转、升降、支撑中心的偏重力矩。偏重力矩对手臂运动很不利,偏重力矩过大,会引起手臂的振动,在升降时还会发生一种沉头现象,还会影响运动的灵活性,严重时手臂与立柱会卡死。所以在设计手臂时要尽量使手臂重心通过回转中心,或离回转中心要尽量接近,以减少偏力矩。对于双臂同时操作的机械手,则应使两臂的布置尽量对称于中心,以达到平衡。
4、位置精度高
机械手要获得较高的位置精度,除采用先进的控制方法外,在结构上还注意以下几个问题:
(1)机械手的刚度、偏重力矩、惯性力及缓冲效果都直接影响手臂的位置精
度。
(2)加设定位装置和行程检测机构。
(3)合理选择机械手的坐标形式。直角坐标式机械手的位置精度较高,其结构和运动都比较简单、误差也小。而回转运动产生的误差是放大时的尺寸误差,当转角位置一定时,手臂伸出越长,其误差越大;关节式机械手因其结构复杂,手端的定位由各部关节相互转角来确定,其误差是积累误差,因而精度较差,其位置精度也更难保证。
5、通用性强,能适应多种作业;工艺性好,便于维修调整
以上这几项要求,有时往往相互矛盾,刚性好、载重大,结构往往粗大、导向杆也多,增加手臂自重;转动惯量增加,冲击力就大,位置精度就低。因此,在设计手臂时,须根据机械手抓取重量、自由度数、工作范围、运动速度及机械手的整体布局和工作条件等各种因素综合考虑,以达到动作准确、可靠、灵活、结构紧凑、刚度大、自重小,从而保证一定的位置精度和适应快速动作。此外,对于热加工的机械手,还要考虑热辐射,手臂要较长,以远离热源,并须装有冷却装置。对于粉尘作业的机械手还要添装防尘设施。
三、手臂的结构
手臂的伸缩和升降运动一般采用直线油(气)缸驱动,或由电机通过丝杆、螺母来实现。
手臂的回转运动在转角小于360°的情况下,通常采用摆动油(气)缸;转角大于360°的情况下,采用直线油缸通赤齿条、齿轮或链条、链轮来实现。
(1)手臂直线运动。
(2)手臂的摆动。
(3)手臂的俯仰运动。