最新坐标式机械手的设计

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圆柱坐标式机械手

圆柱坐标式机械手

圆柱坐标式机械手圆柱坐标式机械手是一种常见的工业机器人,通过使用圆柱坐标系来表达其运动。

它的设计基于圆柱坐标系的特性,具有灵活性和适应性,能够在多种工业任务中发挥重要作用。

概述圆柱坐标系是一种三维坐标系,其中X轴与水平方向对齐,Y轴垂直于X轴并指向上方,Z轴与地面平行。

与笛卡尔坐标系不同,圆柱坐标系使用极坐标来表达位置,其中角度θ表示与X轴的夹角,半径r表示与原点的距离,高度z则表示垂直于XY平面的距离。

结构与动作圆柱坐标式机械手通常由基座、臂和末端执行器组成。

基座是机械手的底部支撑结构,臂负责连接基座和末端执行器,而末端执行器则是机械手的功能部分,用于执行各种任务。

机械手的关节通常由电动机驱动,使其能够完成各种运动。

与笛卡尔坐标系的机械手不同,圆柱坐标式机械手的关节通常沿着r、θ和z轴进行旋转和移动。

应用领域圆柱坐标式机械手广泛应用于各种工业领域,例如自动化生产线、物料搬运、装配和焊接等。

其主要优势在于适应性和灵活性,能够执行各种复杂任务。

以下是圆柱坐标式机械手的一些具体应用领域:1. 自动化生产线圆柱坐标式机械手能够在自动化生产线上完成物料搬运、装配和包装等任务。

其可以通过精确的控制和坐标定位来提高生产效率,并减少人工操作的风险。

2. 焊接与切割机械手在焊接和切割领域中发挥着重要作用。

圆柱坐标式机械手能够以精确的姿态和速度完成复杂的焊接和切割任务,提高生产效率和产品质量。

3. 实验研究科研领域中也广泛使用圆柱坐标式机械手进行实验研究。

其能够准确控制实验参数,提供稳定的实验环境,并帮助科学家进行数据收集与分析。

未来发展随着科学技术的进步,圆柱坐标式机械手在未来将继续发展和改进。

以下是一些可能的发展方向:•智能化:机械手可以与其他智能设备和系统进行交互,实现更高级别的自动化和人工智能应用。

•灵活性:机械手可以应对不同的任务和环境,具备更大的工作范围和适应能力。

•精确度:通过改进传感器和控制算法,机械手可以实现更高的精确度和稳定性。

圆柱坐标式机械手课程设计

圆柱坐标式机械手课程设计

圆柱坐标式机械手课程设计引言随着现代工业的发展,机械手作为一种非常重要的自动化装备,在生产线上发挥着至关重要的作用。

而圆柱坐标式机械手作为机械手的一种常见类型,具有较高的灵活性和适应性,并广泛应用于各个工业领域。

本文将对圆柱坐标式机械手的课程设计进行详细介绍。

设计目标本课程设计旨在帮助学生深入了解圆柱坐标式机械手的基本原理和工作方式,并通过实际操作来掌握机械手的控制技术和编程方法。

具体设计目标如下:1.了解圆柱坐标式机械手的结构和工作原理;2.掌握机械手的基本编程语言和指令集;3.能够实现机械手的基本动作控制;4.能够进行机械手的编程调试和故障排除;5.能够应用机械手完成简单的操作任务。

设计步骤步骤一:理论学习在进行实际操作之前,学生首先需要对圆柱坐标式机械手的结构和工作原理进行学习。

教师可以进行课堂讲解,介绍机械手的各个组成部分及其功能,并对机械手的工作原理进行详细说明。

此外,还可以通过实例或案例分析,让学生更好地理解机械手在实际生产中的应用。

步骤二:控制系统学习圆柱坐标式机械手的控制系统是实现机械手动作控制的核心。

学生需要学习机械手控制系统的基本原理,如传感器的应用、控制算法的设计等。

此外,还需了解机械手的编程语言和指令集,包括机械手的坐标系描述、运动指令、速度设置等。

步骤三:实际操控在完成理论学习后,学生需要进行实际操控,以进一步掌握机械手的操作和编程方法。

可以为学生准备一台圆柱坐标式机械手,并给予相应的操作说明。

学生可以按照指定的任务要求,通过编程控制机械手完成相应的动作。

在实际操控过程中,学生应注意机械手的安全操作规范,避免发生意外事故。

步骤四:调试和故障排除在机械手的实际操作中,常常会遇到一些问题,如动作不准确、速度异常等。

学生需要学会如何调试和排除这些问题。

可以给学生提供一些常见问题的案例,让他们进行分析和解决。

在解决问题的过程中,学生需要查阅资料、寻求帮助,并通过实践经验不断积累。

圆柱坐标式机械手

圆柱坐标式机械手

圆柱坐标式机械手
圆柱坐标式机械手是一种基于圆柱坐标系设计的机械手臂,常用于工业生产线
中进行物料搬运、组装等任务。

其设计基于数学中的圆柱坐标系,通过旋转、伸缩等运动实现对工件的精准定位和操作。

结构组成
圆柱坐标式机械手通常由底座、转台、臂架、活动臂、末端执行器等部分组成。

底座固定在地面上,转台可实现水平旋转,臂架通过联轴器与转台相连,活动臂则连接在臂架上,末端执行器负责抓取、放置工件。

工作原理
圆柱坐标式机械手通过控制各关节的运动,实现对工件在水平平面内的定位及
动作。

通过联动转台和臂架,机械手可以在圆柱坐标系内实现三个自由度的运动。

同时,活动臂末端的执行器可根据需要旋转、张合,完成对工件的精确处理。

应用领域
圆柱坐标式机械手适用于需要大范围工作空间及较高精度要求的场景,如汽车
装配线、电子产品制造等。

因其结构简单、操作方便,广泛应用于自动化生产线中,提高了生产效率及产品质量。

发展趋势
随着工业自动化程度的不断提高,圆柱坐标式机械手在工业生产中的应用前景
广阔。

未来,随着技术的不断创新和升级,圆柱坐标式机械手将在精度、速度、功能等方面有所突破,更好地满足各行业的生产需求。

圆柱坐标式机械手的出现,为工业生产带来了更便捷、高效的解决方案,促进
了工业自动化技术的发展。

其优势在于灵活性强、操作简便、可靠性高,将在未来的工业生产中发挥越来越重要的作用。

四自由度圆柱坐标机器人机械手臂设计毕业论文(设计)

四自由度圆柱坐标机器人机械手臂设计毕业论文(设计)

四自由度圆柱坐标机器人机械手臂设计毕业论文(设计)毕业论文设计坐标型工业机器人机械设计毕业设计(论文)原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺:所呈交的毕业设计(论文),是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。

尽我所知,除文中特别加以标注和致谢的地方外,不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果,也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。

对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体,均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。

作者签名:日期:指导教师签名:日期:使用授权说明本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计(论文)的规定,即:按照学校要求提交毕业设计(论文)的印刷本和电子版本;学校有权保存毕业设计(论文)的印刷本和电子版,并提供目录检索与阅览服务;学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文;在不以赢利为目的前提下,学校可以公布论文的部分或全部内容。

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本人授权大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。

涉密论文按学校规定处理。

作者签名:日期:年月日导师签名:日期:年月日注意事项1.设计(论文)的内容包括:1)封面(按教务处制定的标准封面格式制作)2)原创性声明3)中文摘要(300字左右)、关键词4)外文摘要、关键词5)目次页(附件不统一编入)6)论文主体部分:引言(或绪论)、正文、结论7)参考文献8)致谢9)附录(对论文支持必要时)2.论文字数要求:理工类设计(论文)正文字数不少于1万字(不包括图纸、程序清单等),文科类论文正文字数不少于1.2万字。

圆柱坐标式机械手设计概述

圆柱坐标式机械手设计概述

圆柱坐标式机械手设计概述圆柱坐标式机械手是一种广泛应用于工业生产线的机械设备,它可以在三维空间内进行各种运动控制,并完成各种任务,如搬运、装卸、加工等。

本文将对圆柱坐标式机械手的设计概述进行分析和讨论。

一、圆柱坐标系介绍圆柱坐标系是一种三维空间坐标系,其重要特点是使用极坐标系描述位置,即使用径向位置、角度和高度三个坐标描述三维空间内的任意一点。

在工业生产过程中,往往需要机械手能够在三维空间内进行移动、夹取等操作,因此圆柱坐标系的运动学性能就显得尤为重要。

二、圆柱坐标式机械手的结构设计圆柱坐标式机械手一般由底座、支臂、旋转关节、手臂、手腕和末端执行器等部分组成。

其中,底座是支架的基础结构,在整个机械手的运动过程中起到了稳定支撑的作用;支臂是机械手上升了一定高度后的支撑结构,通过旋转关节的转动实现机械手的转动操作;手臂是机械手的伸缩结构,它与旋转关节之间通过伸缩体连接,可以实现手臂的伸缩操作;手腕是机械手的转动结构,可以使整个手臂和末端执行器以各种不同的角度进行转动;末端执行器是机械手的活动手指,可以进行抓取、松开、旋转等操作。

三、圆柱坐标式机械手的动力学设计圆柱坐标式机械手在运动控制中需要考虑其负载能力和加速度等因素,这就需要进行动力学设计和分析。

主要考虑的参数包括机械手的载重能力、速度限制、加速度、惯性、运动惯量等。

这些参数的合理设定才能保证机械手在使用过程中的安全性和稳定性,从而达到高效地完成工作的目标。

四、圆柱坐标式机械手的控制系统设计圆柱坐标式机械手的控制系统设计包括硬件和软件两个方面。

硬件部分主要包括电机、传感器、执行器等元器件,这些元器件需要在系统之间进行良好的连接和配合,以实现机械手的各项运动和动作。

软件部分主要包括核心的程序控制器、编程、监控和数据处理等方面的设计,是整个控制系统的核心和基础,决定了机械手的操作精度和稳定性。

五、圆柱坐标式机械手的应用领域圆柱坐标式机械手的应用范围非常广泛,它可以应用于制造业、物流、医疗、农业等领域。

圆柱坐标机械手结构设计

圆柱坐标机械手结构设计

圆柱坐标机械手结构设计圆柱坐标机械手是一种常见的机器人结构,其可灵活地工作于三维空间内,并可实现各种各样的操作任务。

设计一台圆柱坐标机械手需要考虑多个方面,如机械结构的安全性能、控制系统的精度和可靠性等等。

在本文中,我们将对圆柱坐标机械手结构设计进行详细讨论,并介绍其在不同领域的应用。

1.结构设计圆柱坐标机械手结构设计需要考虑其空间可达性、负载能力、动力学性能、稳定性等因素。

其中空间可达性是一个重要的指标,它决定了机械手能够工作的范围和精度。

一般来说,机械手的可达范围应该涵盖整个工作空间,且在整个范围内的精度应该足够高。

在设计机械手结构时,我们可以采用链式结构或者纵向结构。

链式结构包括末端链式机械手和中心链式机械手,其构造简单、操作灵活,但其负载能力和精度较低。

纵向结构包括柱形机械手和底座机械手,其结构稳定、负载能力高,适用于重载和高精度的操作。

2.控制系统圆柱坐标机械手的控制系统包括机械运动控制和机器视觉控制。

机械运动控制采用轴控制和运动控制器实现机械手在三维空间内的操作。

在轴控制中,机械手的每个关节都由一个电机控制,通过给电机施加不同大小的电流来控制关节的运动。

运动控制器负责管理机械手的所有电机,并根据运动的需求控制各个关节以实现所需运动。

机器视觉控制也是圆柱坐标机械手中不可缺少的一部分。

机器视觉控制可以通过摄像机来实现对机械手末端的精确控制,从而确保其在执行任务时的精确性和准确性。

此外,还可以利用机器学习技术来对机械手运动进行优化和改进,从而提高机械手的智能化水平。

3.应用领域圆柱坐标机械手在工业、医疗、科研等领域都有广泛的应用。

在工业领域,机械手可以承担自动化生产线上的装配和加工任务,提高生产效率和降低劳动成本;在医疗领域,机械手可以用于手术等高精度操作,避免对患者的人为破坏;在科研领域,机械手可以用于承担各种测量和实验任务,对工程技术的发展做出贡献。

综上所述,圆柱坐标机械手是一种重要的机器人结构,其结构设计、控制系统和应用领域都有着广泛的应用前景。

圆柱坐标式机械手结构设计

圆柱坐标式机械手结构设计

圆柱坐标式机械手结构设计引言圆柱坐标式机械手广泛应用于工业自动化领域,具有较高的灵活性和精度。

本文将对圆柱坐标式机械手的结构设计进行详细分析与探讨。

结构设计方案圆柱坐标式机械手的结构设计包括机械结构和控制系统两个方面。

机械结构设计1. 基座:机械手的基座是安装机械手关节的支撑结构,通常采用坚固的钢板焊接而成,以确保机械手在工作中的稳定性和刚性。

2. 旋转关节:旋转关节是机械手的第一关节,它负责控制机械手在水平面内的旋转运动。

通常采用电机驱动的齿轮传动机构实现旋转运动,并通过编码器测量旋转角度,以提供反馈控制。

3. 升降臂:升降臂是机械手的第二关节,它负责控制机械手的垂直运动。

升降臂通常由伸缩式气缸或电动升降装置实现,通过伸缩运动来控制机械手的升降。

4. 伸缩臂:伸缩臂是机械手的第三关节,它负责控制机械手在水平方向的伸缩运动。

伸缩臂通常采用液压缸或气缸驱动,通过伸缩运动来控制机械手的伸缩距离。

5. 夹爪:夹爪是机械手的末端执行器,用于抓取和放置工件。

夹爪通常采用气动或电动夹持机构,以实现对工件的抓取和释放操作。

控制系统设计1. 运动控制:机械手的运动控制系统通常由计算机或嵌入式控制器控制。

控制系统接收传感器反馈的位置信息和运动目标,通过控制算法计算出适当的控制信号,并驱动相应的执行机构,实现机械手的运动控制。

2. 位置检测:位置检测是机械手控制系统的关键环节,通过编码器、光电开关或激光测距传感器等设备,实时检测机械手各关节的位置,并将位置信息反馈给控制系统,以实现精确的位置控制。

3. 安全保护:机械手在工作中需要与人类共同操作,在设计控制系统时需要考虑安全保护措施。

例如,设置急停开关、防止碰撞传感器和安全光栅等设备,以确保机械手在意外情况下能够停止运动并保护操作人员的安全。

结论圆柱坐标式机械手的结构设计是实现其高精度、高效率工作的基础。

合理的机械结构和控制系统设计可以提高机械手的运动灵活性和精度,从而满足各种工业生产需求。

坐标式机械手的PLC梯形图控制程序设计与调试

坐标式机械手的PLC梯形图控制程序设计与调试

坐标式机械手的PLC梯形图控制程序设计与调试坐标式机械手的PLC梯形图控制程序设计与调试随着工业自动化的快速发展,坐标式机械手在制造业中得到了广泛应用。

为了实现精确、高效的控制,PLC(可编程逻辑控制器)梯形图控制程序成为了关键环节。

本文将阐述坐标式机械手的PLC梯形图控制程序的设计与调试过程。

一、引言坐标式机械手是一种能够在二维或三维空间内进行精确移动的自动化设备,广泛应用于搬运、装配、喷涂等生产环节。

为了实现高效、精确的控制,PLC梯形图控制程序发挥了重要作用。

PLC梯形图控制程序具有编程简单、修改方便、适应性强等优点,为坐标式机械手的控制提供了可靠的技术支持。

二、背景坐标式机械手的发展历史可以追溯到20世纪60年代,当时主要应用于数控机床的加工过程中。

随着计算机技术和自动化技术的不断发展,坐标式机械手逐渐形成了多种类型,并在各行各业得到了广泛应用。

然而,在实际应用中,坐标式机械手的控制程序存在一些问题,如控制精度不高、响应速度慢、调试难度大等,这使得PLC梯形图控制程序的设计与调试显得尤为重要。

三、设计思路针对坐标式机械手的控制需求,PLC梯形图控制程序的设计应遵循以下原则:1、硬件选型:根据机械手的运动轨迹和控制要求,选择合适的PLC 型号和输入/输出模块。

2、软件设计:根据机械手的运动规律和控制要求,设计相应的PLC 梯形图控制程序。

3、调试流程:在完成PLC梯形图控制程序的设计后,进行系统调试,确保机械手能够按照预期的要求进行运动。

具体设计流程如下:1、分析机械手的运动轨迹和控制要求。

2、选择合适的PLC型号和输入/输出模块。

3、根据控制要求,设计相应的PLC梯形图控制程序。

4、在实验环境下对控制程序进行测试和修改。

5、对实际系统进行安装和调试,确保机械手能够按照预期的要求进行运动。

四、实验验证为了验证PLC梯形图控制程序的可行性和有效性,我们在实验环境下进行了测试。

测试结果表明,该控制程序能够实现精确、快速的控制,满足坐标式机械手的运动要求。

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坐标式机械手的设计毕业设计专业:班级:姓名:学号:山东技师学院目录第一章机械手的原理 (1)1.1 机械手的概述 (1)第二章设计要求 (11)1.1控制要求 (11)1.2 I/O编址并画出工作框图 (12)1.3 编程并调试 (12)1.4 I/O端子接线图 (12)第三章工艺过程 (13)第四章操作面板布置 (14)第五章输入/输出端子地址分配 (15)第六章程序规划及编制 (16)第七章单操作工作的程序 (17)将加载开关扳到“上/下”档,按下启动按钮,下降;按停止按钮,上升。

(17)第八章自动操作程序 (17)第九章 PLC外围端子接线图 (21)第十章总结 (22)参考文献 (23)第一章机械手的原理1.1机械手概述工业机器人由操作机(机械本体)、控制器、伺服驱动系统和检测传感装置构成,是一种仿人操作,自动控制、可重复编程、能在三维空间完成各种作业的机电一体化自动化生产设备。

特别适合于多品种、变批量的柔性生产。

它对稳定、提高产品质量,提高生产效率,改善劳动条件和产品的快速更新换代起着十分重要的作用。

机器人技术是综合了计算机、控制论、机构学、信息和传感技术、人工智能、仿生学等多学科而形成的高新技术,是当代研究十分活跃,应用日益广泛的领域。

机器人应用情况,是一个国家工业自动化水平的重要标志。

机器人并不是在简单意义上代替人工的劳动,而是综合了人的特长和机器特长的一种拟人的电子机械装置,既有人对环境状态的快速反应和分析判断能力,又有机器可长时间持续工作、精确度高、抗恶劣环境的能力,从某种意义上说它也是机器的进化过程产物,它是工业以及非产业界的重要生产和服务性设各,也是先进制造技术领域不可缺少的自动化设备.机械手是模仿着人手的部分动作,按给定程序、轨迹和要求实现自动抓取、搬运或操作的自动机械装置。

在工业生产中应用的机械手被称为“工业机械手”。

生产中应用机械手可以提高生产的自动化水平和劳动生产率:可以减轻劳动强度、保证产品质量、实现安全生产;尤其在高温、高压、低温、低压、粉尘、易爆、有毒气体和放射性等恶劣的环境中,它代替人进行正常的工作,意义更为重大。

因此,在机械加工、冲压、铸、锻、焊接、热处理、电镀、喷漆、装配以及轻工业、交通运输业等方面得到越来越广泛的引用.机械手的结构形式开始比较简单,专用性较强,仅为某台机床的上下料装置,是附属于该机床的专用机械手。

随着工业技术的发展,制成了能够独立的按程序控制实现重复操作,适用范围比较广的“程序控制通用机械手”,简称通用机械手。

由于通用机械手能很快的改变工作程序,适应性较强,所以它在不断变换生产品种的中小批量生产中获得广泛的引用。

1.2机械手的组成和分类1.2.1机械手的组成机械手主要由执行机构、驱动系统、控制系统以及位置检测装置等所组成。

各系统相互之间的关系如方框图2-1所示。

图1-1机械手的组成方框图Fig.l-1 Pane Chart of Composition of Manipulator(一)执行机构包括手部、手腕、手臂和立柱等部件,有的还增设行走机构。

1、手部即与物件接触的部件。

由于与物件接触的形式不同,可分为夹持式和吸附式手部。

夹持式手部由手指(或手爪)和传力机构所构成。

手指是与物件直接接触的构件,常用的手指运动形式有回转型和平移型。

回转型手指结构简单,制造容易,故应用较广泛。

平移型应用较少,其原因是结构比较复杂,但平移型手指夹持圆形零件时,工件直径变化不影响其轴心的位置,因此适宜夹持直径变化范围大的工件。

手指结构取决于被抓取物件的表面形状、被抓部位(是外廓或是内孔)和物件的重量及尺寸。

常用的指形有平面的、V形面的和曲面的:手指有外夹式和内撑式;指数有双指式、多指式和双手双指式等。

而传力机构则通过手指产生夹紧力来完成夹放物件的任务。

传力机构型式较多,常用的有:滑槽杠杆式、连杆杠杆式、斜面杠杆式、齿轮齿条式、丝杠螺母弹簧式和重力式等。

吸附式手部主要由吸盘等构成,它是靠吸附力(如吸盘内形成负压或产生电磁力)吸附物件,相应的吸附式手部有负压吸盘和电磁盘两类。

对于轻小片状零件、光滑薄板材料等,通常用负压吸盘吸料。

造成负压的方式有气流负压式和真空泵式。

对于导磁性的环类和带孔的盘类零件,以及有网孔状的板料等,通常用电磁吸盘吸料。

电磁吸盘的吸力由直流电磁铁和交流电磁铁产生。

用负压吸盘和电磁吸盘吸料,其吸盘的形状、数量、吸附力大小,根据被吸附的物件形状、尺寸和重量大小而定。

此外,根据特殊需要,手部还有勺式(如浇铸机械手的浇包部分)、托式(如冷齿轮机床上下料机械手的手部)等型式.2、手腕是连接手部和手臂的部件,并可用来调整被抓取物件的方位(即姿势)。

3、手臂手臂是支承被抓物件、手部、手腕的重要部件。

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指定的位置.工业机械手的手臂通常由驱动手臂运动的部件(如油缸、气缸、齿轮齿条机构、连杆机构、螺旋机构和凸轮机构等)与驱动源(如液压、气压或电机等)相配合,以实现手臂的各种运动。

手臂可能实现的运动如下:手臂在进行伸缩或升降运动时,为了防止绕其轴线的转动,都需要有导向装置,以保证手指按正确方向运动。

此外,导向装置还能承担手臂所受的弯曲力矩和扭转力矩以及手臂回转运动时在启动、制动瞬间产生的惯性力矩,使运动部件受力状态简单。

导向装置结构形式,常用的有:单圆柱、双圆柱、四圆柱和V形槽、燕尾槽等导向型式。

4、立柱立柱是支承手臂的部件,立柱也可以是手臂的一部分,手臂的回转运动和升降(或俯仰)运动均与立柱有密切的联系。

机械手的立往通常为固定不动的,但因工作需要,有时也可作横向移动,即称为可移式立柱。

5、行走机构当工业机械手需要完成较远距离的操作,或扩大使用范围时,可在机座上安装滚轮、轨道等行走机构,以实现工业机械手的整机运动。

滚滚轮轮式式布行走机构可分为有轨的和无轨的两种。

驱动滚轮运动则应另外增设机械传动装置。

6、机座机座是机械手的基础部分,机械手执行机构的各部件和驱动系统均安装于机座上,故起支撑和连接的作用。

(二)驱动系统驱动系统是驱动工业机械手执行机构运动的动力装置,通常由动力源、控制调节装置和辅助装置组成。

常用的驱动系统有液压传动、气压传动、电力传动和机械传动。

(三)控制系统控制系统是支配着工业机械手按规定的要求运动的系统。

目前工业机械手的控制系统一般由程序控制系统和电气定位(或机械挡块定位)系统组成。

控制系统有电气控制和射流控制两种,它支配着机械手按规定的程序运动,并记忆人们给予机械手的指令信息(如动作顺序、运动轨迹、运动速度及时间),同时按其控制系统的信息对执行机构发出指令,必要时可对机械手的动作进行监视,当动作有错误或发生故障时即发出报警信号。

(四)位置检测装置控制机械手执行机构的运动位置,并随时将执行机构的实际位置反馈给控制系统,并与设定的位置进行比较,然后通过控制系统进行调整,从而使执行机构以一定的精度达到设定位置。

1.2.2机械手的分类工业机械手的种类很多,关于分类的问题,目前在国内尚无统一的分类标准,在此暂按使用范围、驱动方式和控制系统等进行分类。

(一)按用途分机械手可分为专用机械手和通用机械手两种:1、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、使用可靠和造价低等特点,适用于大批量的自动化生产,如自动机床、自动线的上、下料机械手和“加口工中心”附属的自动换刀机械手。

2、通用机械手它是一种具有独立控制系统的、程序可变的、动作灵活多样的机械手。

在规格性能范围内,其动作程序是可变的,通过调整可在不同场合使用,驱动系统和控制系统是独立的。

通用机械手的工作范围大、定位精度高、通用性强,适用于不断变换生产品种的中小批量自动化的生产。

通用机械手按其控制定位的方式不同可分为简易型和伺服型两种:简易型以“开一关”式控制定位,只能是点位控制: 伺服型具有伺服系统定位控制系统,可以是点位的,也可以实现连续轨迹控制,一般的伺服型通用机械手属于数控类型。

(二)按驱动方式分1、液压传动机械手是以液压的压力来驱动执行机构运动的机械手。

其主要特点是:抓重可达几百公斤以上、传动平稳、结构紧凑、动作灵敏。

但对密封装置要求严格,不然油的泄漏对机械手的工作性能有很大的影响,且不宜在高温、低温下工作。

若机械手采用电液伺服驱动系统,可实现连续轨迹控制,使机械手的通用性扩大,但是电液伺服阀的制造精度高,油液过滤要求严格,成本高。

2、气压传动机械手是以压缩空气的压力来驱动执行机构运动的机械手。

其主要特点是:介质李源极为方便,输出力小,气动动作迅速,结构简单,成本低。

但是,由于空气具有可压缩的特性,工作速度的稳定性较差,冲击大,而且气源压力较低,抓重一般在30公斤以下,在同样抓重条件下它比液压机械手的结构大,所以适用于高速、轻载、高温和粉尘大的环境中进行工作。

3、机械传动机械手即由机械传动机构(如凸轮、连杆、齿轮和齿条、间歇机构等)驱动的机械手。

它是一种附属于工作主机的专用机械手,其动力是由工作机械传递的。

它的主要特点是运动准确可靠,动作频率大,但结构较大,动作程序不可变。

它常被用于工作主机的上、下料。

4、电力传动机械手即有特殊结构的感应电动机、直线电机或功率步进电机直接驱动执行机构运动的机械手,因为不需要中间的转换机构,故机械结构简单。

其中直线电机机械手的运动速度快和行程长,维护和使用方便。

此类机械手目前还不多,但有发展前途。

(三)按控制方式分1、点位控制它的运动为空间点到点之间的移动,只能控制运动过程中几个点的位置,不能控制其运动轨迹。

若欲控制的点数多,则必然增加电气控制系统的复杂性。

目前使用的专用和通用工业机械手均属于此类。

2、连续轨迹控制它的运动轨迹为空间的任意连续曲线,其特点是设定点为无限的,整个移动过程处于控制之下,可以实现平稳和准确的运动,并且使用范围广,但电气控制系统复杂。

这类工业机械手一般采用小型计算机进行控制。

1. 3机械手在生产中的作用机械手在工业生产中的应用极为广泛,可以归纳为以下几个方面:(1)建造旋转体零件(轴类、盘类、环类)自动线。

(2)在实现单机自动化方面:a 各类半自动车床,有自动夹紧、进刀、切削、退刀和松开的功能,仍需人工上下料,装上机械手,可实现自动生产,一人看管多台机床。

b 注塑机有加料、合模、成型、分模等自动工作循环,装上机械手自动装卸工件,可实现自动生产。

c 冲床有自动上下料冲压循环,装上机械手上下料,可实现冲压生产自动化。

1. 4机械手的主要特点(1)对环境的适应性强,能代替人从事危险、有害的操作,在长时间工作对人类有害的场所,机械手不受影响,只要根据工作环境进行合理设计,选择适当的材料和结构,机械手就可以在异常高温或低温、异常压力和有害气体、粉尘、放射线作用下,以及冲压、灭火等危险环境中胜任工作。

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