看過數控機床桁架機械手(shǒu)視頻或者接觸過機械手是應該都知道(dào),機床桁架機械手可替代人工(gōng)進行工作,機械的末(mò)端裝置就相當於人手在工作,但每個末端執行(háng)器(qì)都需要進行設計才能(néng)更好的按要(yào)求指令(lìng)完成生產任(rèn)務。那麽數控(kòng)機械手廠家是如何設計機械手末端執行器的。
一、數控機床桁架機械手機器人夾(jiá)持器(手爪)的驅動方式主要有(yǒu)三種
(1)液壓驅動方式。液壓驅動係統傳動剛(gāng)度大,可實現連(lián)續位置控製。
(2)電動驅動方式。電動(dòng)驅動手爪應用也(yě)較為(wéi)廣泛。這種手爪,一般采(cǎi)用(yòng)直流伺服電機或步進電機,並需要減速器以獲得足夠(gòu)大的驅動力和力矩(jǔ)。電動驅動方式可實現手爪的力與位置控製。但是,這種驅動方式不能用於有防爆要求的條件下,因(yīn)為電機有可能產生火花和發熱。
(3)氣動驅動方式。這種驅動係統是用電(diàn)磁閥來(lái)控製手爪的運動方向,用氣流調節閥來調(diào)節其運動速度。由於氣動驅動係統價格較低,所以氣動夾持器在工業中(zhōng)應用較為普遍。另外,由於氣體的可壓縮性,使氣(qì)動手爪的抓取運動具有一定的柔順性,這一點(diǎn)是抓取動作十分需(xū)要的。
二、數控機床桁架機械手末端執行器(qì)的設計要求
機床(chuáng)桁架(jià)機械手末端執行器是(shì)安裝在機器人手腕上用來進行某種操作或作業的附加裝置。機械手末端執行(háng)器(qì)的種類很多,以適應機(jī)器人的不同作業及操作要求。末端執行器(qì)可分為搬運用 、加工用和測量用等。
1.搬運(yùn)用末端執行器是指各種夾持裝置,用(yòng)來抓取或吸附被搬運的物體。
2.加工用末端執行器是帶有噴槍、焊(hàn)槍、砂輪、銑刀等加工工具的機器人(rén)附加裝置,用來進行相應的加工作業。
3.測量用末端執行器是裝有測量頭(tóu)或傳(chuán)感器的附加(jiā)裝置(zhì),用來進行(háng)測量及檢(jiǎn)驗作(zuò)業。
三、數控機床桁架機械手夾持器的典型結構
(1)楔塊杠杆式手爪。利(lì)用楔塊與杠杆來實現手爪的鬆、開,來實現抓取工(gōng)件。
(2)滑槽式手爪。當活塞向前運動(dòng)時,滑槽通過銷子推動手爪合並(bìng),產生夾緊動作和夾緊力,當活塞向後運動時,手爪鬆開。這(zhè)種手爪(zhǎo)開合行程較大,適應抓取大小不同的物體。
(3)連杆杠(gàng)杆(gǎn)式手(shǒu)爪。這種手爪在活塞的推力下,連(lián)杆和杠(gàng)杆使手爪產生夾緊(放鬆)運動,由(yóu)於杠杆的力放大作用,這種手爪有可能產生較大的夾緊力。通常與彈簧聯合使用(yòng)。
(4)齒輪齒條式手爪。這種手爪通過活塞推(tuī)動齒條,齒條帶動齒輪旋轉,產生手爪的夾(jiá)緊與鬆開動作。
(5)平行(háng)杠杆式手爪。采用平行四邊形機構,因此不需要導軌就可以保證手爪的兩(liǎng)手指保持平行運動,比帶有導軌的平行移動手爪的摩擦力(lì)要小很多。
四、在設計數控機床桁架機械手末端執(zhí)行器時,應注意以下事項:
1.機械手設(shè)計末端執行器是根據機器人作業要求來設計的。一個新的末端執行器的(de)出現(xiàn),就可以增(zēng)加一種機器人新的應用場所。因此,根據作業的需要和人們的想象力而創造的新的機器(qì)人末(mò)端(duān)執(zhí)行(háng)器,將不(bú)斷的擴大機器人的應用領域。
2.機械(xiè)手設計末端執行器(qì)的重量、被抓取(qǔ)物體的重量及操作力的總和機器人容許的負荷力。因此,要求機(jī)器人末端執行器體積小、重量輕、結構緊湊(còu)。
3.機械手設計末端執行器的萬能性與專用性是矛盾的。萬能末(mò)端(duān)執行器在結構上很複雜(zá),甚至很難實現,例如,仿人的萬能機器人靈巧手,至今尚未實(shí)用化。目前,能(néng)用於生產的(de)還(hái)是那(nà)些結構簡單、萬能性不強的機器人(rén)末端執行器。從工業實際應用出發,應著重開發(fā)各種專用的、高(gāo)效率的機器人末端執行器(qì),加之以末端執行器的快速(sù)更(gèng)換裝置,以實現機器人多種作業(yè)功能,而不(bú)主張用(yòng)一個萬能(néng)的末端執行器去完成多種作業。因為這種萬能的執行器的(de)結構(gòu)複雜且造價昂貴。
4.通用性和萬能性是兩個概念(niàn),萬能性是指一機多能,而通用性是指有限的末端執行器,可(kě)適用於(yú)不同的機(jī)器(qì)人,這就要求末端執行器要有標準的機械接口(kǒu)(如法蘭),使末端執行(háng)器實現標準化和積木化(huà)。
5.機器(qì)人末端執行(háng)器要便於安裝和維修,易於實現(xiàn)計算機控製。用計算機控製最方便的是電氣(qì)式執行機構。因此(cǐ),工業機器人執行機構的主流是電氣(qì)式,其次是液壓式和氣壓式(在驅動接口中需要增加電-液或電-氣變換環節)。