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三軸機械手結構組成和應用

發布時間:2021-08-31 16:52:09

Ⅰ 三軸機械手的工作原理是什麼

三軸機械手的工作原理:
機械手:mechanical hand,也被稱為自動手,auto hand能模仿人手和臂的某些動專作功能,用以按固定屬程序抓取、搬運物件或操作工具的自動操作裝置。它可代替人的繁重勞動以實現生產的機械化和自動化,能在有害環境下操作以保護人身安全,廣泛應用於機械製造冶金部門。
機械手主要由手部、運動機構和控制系統三大部分組成。手部是用來抓持工件(或工具)的部件,根據被抓持物件的形狀、尺寸、重量、材料和作業要求而有多種結構形式,如夾持型、托持型和吸附型等。運動機構,使手部完成各種轉動(擺動)、移動或復合運動來實現規定的動作、改變被抓持物件的位置和姿勢。運動機構的升降、伸縮、旋轉等獨立運動方式,稱為機械手的自由度。為了抓取空間中任意位置和方位的物體,需有6個自由度。自由度是機械手設計的關鍵參數越多、自由度越多,機械手的靈活性越大,通用性越廣,其結構也越復雜。

Ⅱ 機械臂有哪些零部件組成 大致結構是什麼樣的

不一定是伺服電機,也可能是氣缸加感測器,機械臂有主機(邏輯電路、plc、單片機、電腦等)(旋轉)工作台,執行元件,定位感測器、定位原件,功能性原件(焊機、夾具、銑刀等)組成。

Ⅲ 機械手臂的組成部分

一、機械手臂的作用和組成

1、作用

手臂一般有3個運動:

伸縮、旋轉和升降。實現旋轉、升降運動是由橫臂和產柱去完成。手臂的基本作用是將手爪移動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、組成

手臂由以下幾部分組成:

(1)運動元件。如油缸、氣缸、齒條、凸輪等是驅動手臂運動的部件。

(2)導向裝置。是保證手臂的正確方面及承受由於工件的重量所產生的彎曲和扭轉的力矩。

(3)手臂。起著連接和承受外力的作用。手臂上的零部件,如油缸、導向桿、控製件等都安裝在手臂上。

此外,根據機械手運動和工作的要求,如管路、冷卻裝置、行程定位裝置和自動檢測裝置等,一般也都裝在手臂上。所以手臂的結構、工作范圍、承載能力和動作精度都直接影響機械手的工作性能。

二、設計機械手臂的要求

1、手臂應承載能力大、剛性好、自重輕

手臂的剛性直接影響到手臂抓取工件時動作的平穩性、運動的速度和定位精度。如剛性差則會引起手臂在垂直平面內的彎曲變形和水平面內側向扭轉變形,手臂就要產生振動,或動作時工件卡死無法工作。為此,手臂一般都採用剛性較好的導向桿來加大手臂的剛度,各支承、連接件的剛性也要有一定的要求,以保證能承受所需要的驅動力。

2、手臂的運動速度要適當,慣性要小

機械手的運動速度一般是根據產品的生產節拍要求來決定的,但不宜盲目追求高速度。

手臂由靜止狀態達到正常的運動速度為啟動,由常速減到停止不動為制動,速度的變化過程為速度特性曲線。

手臂自重輕,其啟動和停止的平穩性就好。

3、手臂動作要靈活

手臂的結構要緊湊小巧,才能做手臂運動輕快、靈活。在運動臂上加裝滾動軸承或採用滾珠導軌也能使手臂運動輕快、平穩。此外,對了懸臂式的機械手,還要考慮零件在手臂上布置,就是要計算手臂移動零件時的重量對回轉、升降、支撐中心的偏重力矩。偏重力矩對手臂運動很不利,偏重力矩過大,會引起手臂的振動,在升降時還會發生一種沉頭現象,還會影響運動的靈活性,嚴重時手臂與立柱會卡死。所以在設計手臂時要盡量使手臂重心通過回轉中心,或離回轉中心要盡量接近,以減少偏力矩。對於雙臂同時操作的機械手,則應使兩臂的布置盡量對稱於中心,以達到平衡。

4、位置精度高

機械手要獲得較高的位置精度,除採用先進的控制方法外,在結構上還注意以下幾個問題:

(1)機械手的剛度、偏重力矩、慣性力及緩沖效果都直接影響手臂的位置精

度。

(2)加設定位裝置和行程檢測機構。

(3)合理選擇機械手的坐標形式。直角坐標式機械手的位置精度較高,其結構和運動都比較簡單、誤差也小。而回轉運動產生的誤差是放大時的尺寸誤差,當轉角位置一定時,手臂伸出越長,其誤差越大;關節式機械手因其結構復雜,手端的定位由各部關節相互轉角來確定,其誤差是積累誤差,因而精度較差,其位置精度也更難保證。

5、通用性強,能適應多種作業;工藝性好,便於維修調整

以上這幾項要求,有時往往相互矛盾,剛性好、載重大,結構往往粗大、導向桿也多,增加手臂自重;轉動慣量增加,沖擊力就大,位置精度就低。因此,在設計手臂時,須根據機械手抓取重量、自由度數、工作范圍、運動速度及機械手的整體布局和工作條件等各種因素綜合考慮,以達到動作準確、可靠、靈活、結構緊湊、剛度大、自重小,從而保證一定的位置精度和適應快速動作。此外,對於熱加工的機械手,還要考慮熱輻射,手臂要較長,以遠離熱源,並須裝有冷卻裝置。對於粉塵作業的機械手還要添裝防塵設施。

三、手臂的結構

手臂的伸縮和升降運動一般採用直線油(氣)缸驅動,或由電機通過絲桿、螺母來實現。

手臂的回轉運動在轉角小於360°的情況下,通常採用擺動油(氣)缸;轉角大於360°的情況下,採用直線油缸通赤齒條、齒輪或鏈條、鏈輪來實現。

(1)手臂直線運動。

(2)手臂的擺動。

(3)手臂的俯仰運動。

Ⅳ 注塑機單軸機械手和三軸機械手的區別是什麼

區別是,單軸機械手,動作只能在一個平面上移動,比如,只能上下或水平的動作,三軸機械手,機械臂可以做不同角度的立體動作,比如上下左右,前後移動同時進行,組合出復雜的動作,真心在幫你期待採納,

Ⅳ 三軸機械手使用

你是想知道三軸機械手的使用范圍還是使用操作呢?如果是需要三軸機械手,不知道適不適合用在自己的生產線上,建議找工業機器人廠家,像博立斯、康道都有數控車床機械手、上下料機械手、多軸機械手、關節機器人、沖壓沖床機械手等,結合自己的生產線定製比較好。、


機械手:mechanical hand,也被稱為自動手,auto hand能模仿人手和臂的某些動作功能,用以按固定程序抓取、搬運物件或操作工具的自動操作裝置。它可代替人的繁重勞動以實現生產的機械化和自動化,能在有害環境下操作以保護人身安全,廣泛應用於機械製造冶金部門。
機械手主要由手部、運動機構和控制系統三大部分組成。手部是用來抓持工件(或工具)的部件,根據被抓持物件的形狀、尺寸、重量、材料和作業要求而有多種結構形式,如夾持型、托持型和吸附型等。運動機構,使手部完成各種轉動(擺動)、移動或復合運動來實現規定的動作、改變被抓持物件的位置和姿勢。運動機構的升降、伸縮、旋轉等獨立運動方式,稱為機械手的自由度。為了抓取空間中任意位置和方位的物體,需有6個自由度。自由度是機械手設計的關鍵參數越多、自由度越多,機械手的靈活性越大,通用性越廣,其結構也越復雜。

3.1 緊急停止按鍵:按此鍵切斷電源,立即停止全部的動作,接觸緊急停止,將開關按照標識方向旋轉解鎖後,電源開關,電源開關OFF後再次設定為ON;

3.2 動作可能鍵:手動操作時,邊按此鍵及各手動操作鍵,進行機械手動作。如果過分按動作可能鍵,將不能進行手動操作。

3.3 電源:將電源設定為ON/OFF的狀態。

3.4 停止:自動運轉中,連續步進進給操作中,按此鍵,機械手停止。

3.5切換運轉:表示運轉模式畫面。

3.6復位:報警燈顯示時,清除報警;另外從各畫面返回到運轉模式畫面。

3.7 菜單:想要顯示菜單畫面時,按此鍵。

3.8 幫助:表示各設定畫面或操作畫面中的幫助。

3.9取出側 落下側:按取出側,走行軸往產品成型側行走;按落下側,走形軸往遠離產品成型側行走。

3.10 Z+:使機械手向下行走, Z-:使機械手向下行走;Y+:使機械手沿著動模方向運動,Z-:使機械手沿著定模方向運動。

3.11 姿態 復歸/動作:使夾具板姿勢動作,復歸。

3.12 回轉 復歸/動作:使夾具板回轉動作,復歸。

3.13 夾具 開/閉:使夾具開,閉。

3.14 步進 進/退:和自動運轉相同順序,執行1個步進的前進,返回動作。 四、操作步驟 4.1開機

4.1.1控制開關轉向「ON」。

4.1.2不使用機械手而用半自動生產時,控制開關轉向「ON」,或由技術人員將離線信號短接。

4.1.3將注塑機的機械手功能打開:托模—功能—機械手選擇使用。

4.2 檢查並確認氣壓

4.2.1檢查氣源、氣壓是否達到5kg/cm2以上。

4.2.2檢查各功能鍵顯示燈是否正常。

4.3選擇夾具

4.3.1根據製品側有無水口選擇夾具或吸盤。

4.3.2根據製品形狀、大小、重量等選擇吸盤規格、數量。

4.4裝夾具、吸盤

4.4.1換裝夾具

4.4.2副臂側夾具不使用時,關閉副臂使用開關。

4.5 確定開模位置

4.5.1調整開模位置,為節省時間,調至最小開模為宜。

4.5.2調整頂針頂出長度,頂針不宜頂得過長,能順暢頂出脫落即可。

4.6製品頂出,但不讓製品脫落。

4.7設定取出待機位置

4.7.1 在軸設定選項里,找到取出待機位置。

4.7.2讓機械手座架緩慢下降,選擇合適的待機位置,並記憶該位置

4.8 設定取出夾具位置。

4.8.1 將夾具或吸盤貼住產品,調整吸盤或夾具螺絲確定左右位置,以能適應產品形狀為佳(即調好吸盤吸住產品的位置),並記憶該位置。

4.9設定滑移位置

根據製品的結構,設定滑移位置,以便機械手安全的將產品取出,並記憶該位置。

4.10 設定取出上升位置

機械手將產品從模具中拉出後,調整機械手製品前後位置,以便機械手安全的上升,並記憶該位置;

4.11設定產品裝箱1位置

根據工藝要求將機械手取出的產品放置在要求位置,並記憶該位置。 4.12設定產品裝箱2位置

4.12.1打開模式功能,將裝箱位置2選擇。

4.12.2按工藝要求將機械手取出的產品放置在要求位置,並記憶該位置。 4.13 步進測試確認

4.13.1使用步進測試檢驗每個動作行程是否OK,需由工藝人員、技術 人員確認。 4.14 時間調整

4.14.1設置每個銜接動作切換速度及時間。 4.14.2完全開模時,機械手快速下降。

4.14.3頂出時機械手快速前進並吸住或夾住產品。 4.14.4機械手快速後退,頂針退回。

Ⅵ 機械手都是有哪些結構組成

由拆垛機、清洗塗油機、對中上料機、上下料機械手臂(機器人)、穿梭(翻轉)傳送自動輸送機組成,從毛坯的上料到沖壓件下線全部自動完成

Ⅶ 工業機械手的組成和功能有哪些

工業機械手的分類機械手在隨著時代的近不逐漸代替人的繁重勞動以實現生產的機械化和自動化,能在有害環境下操作以保護人身安全,因而廣泛應用於機械製造、冶金、電子、輕工和原子能等部門。 工業機械手有哪些分類?下面就讓小編來告訴你工業機械手有哪些分類吧,千萬別錯過哦! 機械手的種類,按驅動方式可分為液壓式、電動式、氣動式、機械式機械手;按適用范圍可分為專用機械手和通用機械手兩種;按運動軌跡控制方式可分為點位控制和連續軌跡控制機械手等。 (1)按控制方式分 固定程序機械手:控制系統是一個固定程序的控制器。程序簡單,程序數少,而且是固定的,行程可調但不能任意點定位。 (2)按驅動方式分 液壓傳動機械手 氣壓傳動機械手 機械傳動機械手 (3)根據所承擔的作業的特點,工業機械手可分為以下三類: 承擔搬運工作的機械手:這種機械手在主要工藝設備運行時,用來完成輔助作業,如裝卸毛坯、工件和工夾具。 生產工業用機械手:可用於完成工藝過程中的主要作業,如裝配、焊接、塗漆、彎曲、切斷等。 通用工業機械手:其用途廣泛,可以完成各種工藝作業。 (4)按功能分類 專用機械手:它是附屬於主機的具有固定程序而無獨立控制系統的機械裝置。專用機械手具有動作少,工作對象單一,結構簡單,實用可靠和造價低等特點,適用於大批大量的自動化生產,如自動機床,自動線的上、下料機械手和「加工中心」附屬的自動換刀機械手。 通用機械手:又稱工業機器人。它是一種具有獨立控制系統的機械裝置。具有程序可變、工作范圍大、定位精度高、通用性強的特點,適用於不斷變換品種的中小批量自動化的生產。

Ⅷ 機械手都有哪些結構組成

機械手主要由執行機構、驅動機構和控制系統三大部分組成。手部是用來抓持工件(或工具)的部件,根據被抓持物件的形狀、尺寸、重量、材料和作業要求而有多種結構形式,如夾持型、托持型和吸附型等。運動機構,使手部完成各種轉動(擺動)、移動或復合運動來實現規定的動作,改變被抓持物件的位置和姿勢。運動機構的升降、伸縮、旋轉等獨立運動方式,稱為機械手的自由度。
為了抓取空間中任意位置和方位的物體,需有6個自由度。自由度是機械手設計的關鍵參數。自由度越多,機械手的靈活性越大,通用性越廣,其結構也越復雜。一般專用機械手有2~3個自由度。控制系統是通過對機械手每個自由度的電機的控制,來完成特定動作。同時接收感測器反饋的信息,形成穩定的閉環控制。控制系統的核心通常是由單片機或dsp等微控制晶元構成,通過對其編程實現所要功能。
一、執行機構
機械手的執行機構分為手部、手臂、軀干;
1、手部
手部安裝在手臂的前端。手臂的內孔中裝有傳動軸,可把運用傳給手腕,以轉動、伸曲手腕、開閉手指。
機械手手部的構造系模仿人的手指,分為無關節、固定關節和自由關節3種。手指的數量又可分為二指、三指、四指等,其中以二指用的最多。可根據夾持對象的形狀和大小配備多種形狀和大小的夾頭以適應操作的需要。所謂沒有手指的手部,一般都是指真空吸盤或磁性吸盤。
2、手臂
手臂的作用是引導手指准確地抓住工件,並運送到所需的位置上。為了使機械手能夠正確地工作,手臂的3個自由度都要精確地定位。
3、軀干軀干是安裝手臂、動力源和各種執行機構的支架。
二、驅動機構
機械手所用的驅動機構主要有4種:液壓驅動、氣壓驅動、電氣驅動和機械驅動。其中以液壓驅動、氣壓驅動用得最多。
1、液壓驅動式
液壓驅動式機械手通常由液動機(各種油缸、油馬達)、伺服閥、油泵、油箱等組成驅動系統,由驅動機械手執行機構進行工作。通常它的具有很大的抓舉能力(高達幾百千克以上),其特點是結構緊湊、動作平穩、耐沖擊、耐震動、防爆性好,但液壓元件要求有較高的製造精度和密封性能,否則漏油將污染環境。
2、氣壓驅動式
其驅動系統通常由氣缸、氣閥、氣罐和空壓機組成,其特點是氣源方便、動作迅速、結構簡單、造價較低、維修方便。但難以進行速度控制,氣壓不可太高,故抓舉能力較低。
3、電氣驅動式電力驅動是機械手使用得最多的一種驅動方式。其特點是電源方便,響應快,驅動力較大(關節型的持重已達400kg),信號檢測、傳動、處理方便,並可採用多種靈活的控制方案。驅動電機一般採用步進電機,直流伺服電機(AC)為主要的驅動方式。由於電機速度高,通常須採用減速機構(如諧波傳動、RV擺線針輪傳動、齒輪傳動、螺旋傳動和多桿機構等)。有些機械手已開始採用無減速機構的大轉矩、低轉速電機進行直接驅動(DD)這既可使機構簡化,又可提高控制精度。
4、機械驅動式
機械驅動只用於動作固定的場合。一般用凸輪連桿機構來實現規定的動作。其特點是動作確實可靠,工作速度高,成本低,但不易於調整。其他還有採用混合驅動,即液-氣或電-液混合驅動。
三、控制系統
機械手控制的要素包括工作順序、到達位置、動作時間、運動速度、加減速度等。機械手的控制分為點位控制和連續軌跡控制兩種。
控制系統可根據動作的要求,設計採用數字順序控制。它首先要編製程序加以存儲,然後再根據規定的程序,控制機械手進行工作程序的存儲方式有分離存儲和集中存儲兩種。分離存儲是將各種控制因素的信息分別存儲於兩種以上的存儲裝置中,如順序信息存儲於插銷板、凸輪轉鼓、穿孔帶內;位置信息存儲於時間繼電器、定速回轉鼓等;集中存儲是將各種控制因素的信息全部存儲於一種存儲裝置內,如磁帶、磁鼓等。這種方式使用於順序、位置、時間、速度等必須同時控制的場合,即連續控制的情況下使用。
其中插銷板使用於需要迅速改變程序的場合。換一種程序只需抽換一種插銷板限可,而同一插件又可以反復使用;穿孔帶容納的程序長度可不受限制,但如果發生錯誤時就要全部更換;穿孔卡的信息容量有限,但便於更換、保存,可重復使用;磁蕊和磁鼓僅適用於存儲容量較大的場合。至於選擇哪一種控制元件,則根據動作的復雜程序和精確程序來確定。對動作復雜的機械手,採用求教再現型控制系統。更復雜的機械手採用數字控制系統、小型計算機或微處理機控制的系統。控制系統以插銷板用的最多,其次是凸輪轉鼓。它裝有許多凸輪,每一個凸輪分配給一個運動軸,轉鼓運動一周便完成一個循環。

Ⅸ 工業機械手的組成及機能有哪些

工業機械手主要由執行機構、驅動機構、和控制系統三大部分組成。
(1)執行機構
機械手的執行機構可以分為手部、手臂和軀乾等三部分。手部一般安裝在手臂的前端其構造是模仿人的手指。手臂可以分為無關節臂和有關節臂,其主要作用是引導手指准確地抓住工件,並運送到所需要的位置上。軀干是安裝手臂、動力源和執行機構的支架。
(2)驅動機構
機械手的驅動機構主要有四種:液壓驅動、氣壓驅動、電氣驅動和機械驅動。其中以液壓、氣動用的最多,電動和機械用的較少。
(3)控制系統
機械手控制的要素包括工作順序、到達位置、動作時間、運動時間、運動速度和加減速度等。機械手的控制可以分為點位控制、連續軌跡控制、力控制和智能控制方式等。
工業機械手的機能
機械手的機能就是指它具有完成人們預定作業所需要的能力。運動機能是指機械手完成預定工藝操作應具有的運動自由度,以及所能到達的活動范圍。同時還要求機械手具有對機械手的抓放、定向、工藝操作和行走的能力等。通用機械手應根據作業的要求,設計成具有完善的運動機能,即它的動作要接近於人手操作時的某些運動機能,以適應廣大作業范圍的需要。專用機械手則僅賦予部分的運動機能,可按照工藝操作的需要來確定。機械手又應具有一定的物理機能如載荷能力、運動速度、持續工作能力以及工作的准確性和穩定性等性能。此還應具有耐熱、耐腐蝕的能力,以適應工藝操作的需要和具體的工作環境。機械手的另一個要機能就是控制機能。對專用機械手而言,是指能自動完成作業程序的能力。但對於一般的通用機械手其控制性能是指它具有自動地、或被動地變換程序的能力,即按照指令能自動地、再現地完成規定的動作程序的機能。
工業機械手作用
機械工業中,應用機械手的意義:
⑴可提高生產過程中的自動化程度
應用機械手有利於實現材料的傳送、工件的裝卸、刀具的更換以及機器的裝配等的自動化的程度,從而可以提高勞動生產率和降低生產成本。
⑵可改善勞動條件,避免人身事故
在高溫、高壓、低溫、低壓、有灰塵、雜訊、臭味、有放射性或有其他毒性污染以及工作空間狹窄的場合中,用人手直接操作是有危險或根本不可能的,而應用機械手即可部分或全部代替人安全的完成作業,使勞動條件得以改善。 在一些簡單、重復,特別是較笨重的操作中,以機械手代替人進行工作,可以避免由於操作疲勞或疏忽而造成的人身事故。
⑶可以減輕人力,並便於有節奏的生產
應用機械手代替人進行工作,這是直接減少人力的一個側面,同時由於應用機械手可以連續的工作,這是減少人力的另一個側面。

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