4机械手臂原理

❶ PLC的4轴机械臂控制系统的设计西门子S7-200 两个步进电机两个直流电机四自由度的电气原理图

可以私下沟通做，但是你这个要花不少时间的，免费的话做不了。

❷ 什么是机械手臂

机械臂其实就是模拟人的手臂动作。是由多个铰链组成，每个铰链给予其所需的自由度以完成其所要实现的动作。

❸ 机械手臂是如何制造的

现在做机械手臂的比较多。
1）什么是机械手臂
机械手臂是机械人技术领域中得到最广泛实际应用的自动化机械装置，在工业制造、医学治疗、娱乐服务、军事、半导体制造以及太空探索等领域都能见到它的身影。尽管它们的形态各有不同，但它们都有一个共同的特点，就是能够接受指令，精确地定位到三维（或二维）空间上的某一点进行作业。其结构形式简单说有这几类：悬臂式，龙门式，直立式以及横立式等。
2）机械手臂的构成
机械手臂主要由执行机构、驱动机构和控制系统三大部分组成。
手部是用来抓持工件（或工具）的部件，根据被抓持物件的形状、尺寸、重量、材料和作业要求而有多种结构形式，如夹持型、托持型和吸附型等。运动机构，使手部完成各种转动（摆动）、移动或复合运动来实现规定的动作，改变被抓持物件的位置和姿势。
运动机构的升降、伸缩、旋转等独立运动方式，称为机械手的自由度。为了抓取空间中任意位置和方位的物体，需有6个自由度。自由度是机械手臂设计的关键参数。自由度越多，机械手臂的灵活性越大，通用性越广，其结构也越复杂。一般专用机械手有2～3个自由度。
机械手臂所用的驱动机构主要有4种：液压驱动、气压驱动、电气驱动和机械驱动。其中以液压驱动、气压驱动用得最多。
控制系统是通过对机械手每个自由度的电机的控制，来完成特定动作。同时接收传感器反馈的信息，形成稳定的闭环控制。控制系统的核心通常是由单片机或dsp等微控制芯片构成，通过对其编程实现所要功能。
3）机械手臂所使用的材料
由于机械手臂在承受载荷时，不能有应变和断裂，也就是说要有足够的强度，所以应该选择“高强度的材料”。另外，由于机械手臂是运动的，需要有良好的受控性，因此不能过笨重，所以至少得“密度小 强度大 而且转动惯量小”。所以，机械手一般采用“合金钢”，“经过热处理的优质钢”，“轻型合金，如铝合金”等材料比较多。
4）机械手臂的制造
由以上简单介绍可知，机械手臂的制造所涉及的领域较广泛，如材料、机械、电子、液压、气动、电磁等等。
详细情况请参照相关专业技术资料。

❹ 求气动机械手的简单工作原理

气动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。在PLC程序版控制的条件下，采用气权压传动方式，来实现执行机构的相应部位发生规定要求的，有顺序，有运动轨迹，有一定速度和时间的动作。同时按其控制系统的信息对执行机构发出指令。

必要时可对气动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。位置检测装置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。

(4)4机械手臂原理扩展阅读：

机械手气压传动采用的压缩空气往往含有水分，直接使用会影响气缸工作和腐蚀工件。故需设置一个分水装置，将压缩空气中的水分分离出去。一般选用低于6kg/c㎡的压缩空气时，需用减压阀控制气体压力，并用蓄压器储备足够的气体，以保证气缸消耗气体时，压力不致降低。

由于气压低，机械手速度就减慢，动作就失调，故在气路上需安一个压力继电器，当气压低于规定的压力时，电路断开，停止工作。

❺ 三轴机械手的工作原理是什么

三轴机械手的工作原理：
机械手：mechanical hand，也被称为自动手，auto hand能模仿人手和臂的某些动专作功能，用以按固定属程序抓取、搬运物件或操作工具的自动操作装置。它可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，广泛应用于机械制造冶金部门。
机械手主要由手部、运动机构和控制系统三大部分组成。手部是用来抓持工件（或工具）的部件，根据被抓持物件的形状、尺寸、重量、材料和作业要求而有多种结构形式，如夹持型、托持型和吸附型等。运动机构，使手部完成各种转动（摆动）、移动或复合运动来实现规定的动作、改变被抓持物件的位置和姿势。运动机构的升降、伸缩、旋转等独立运动方式，称为机械手的自由度。为了抓取空间中任意位置和方位的物体，需有6个自由度。自由度是机械手设计的关键参数越多、自由度越多，机械手的灵活性越大，通用性越广，其结构也越复杂。

❻ 机械手臂的设计要求

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。

❼ 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。

❽ 机械 吊车臂伸缩的机械原理

吊车吊臂伸缩原理
（一）吊车的吊臂伸缩形式有以下几种：
1、顺序伸缩机构--伸缩臂的各节臂以一定的先后次序逐节伸缩。
2、同步伸缩机构--伸缩臂的各节臂以相同的相对速度进行伸缩。
3、独立伸缩机构--各节臂能独立进行伸缩的机构。
4、组合伸缩机构--当伸缩臂超过三节时，可以同时采用上列的任意两种伸缩方式进行伸缩的机构。
（二） 吊车按伸缩机构的技术分，可以分为无销全液压伸缩机构和自动插销式伸缩机构。
1、无销全液压伸缩机构的优点是臂长变化容易，工作臂长种类多，实用性很强。缺点是自重大，对整机稳定性的影响较大。
无销全液压伸缩机构有不同的组合形式，可以是多液压缸加一级绳排，可以是单液压缸或多液压缸加两级绳排。
多液压缸加一级绳排的特点是最末一节伸缩臂采用钢丝绳伸缩，其它伸缩臂采用多级缸或多个单级缸或多级缸和单级缸套用等方式直接用油缸伸缩。因而最末伸缩臂的截面变化较大，其它臂节截面的变化较小。
单液压缸或多液压缸加两级绳排的特点是单缸或双缸加两级绳排实现四节或五节臂的伸缩。这种伸缩方式在国内最先进，但解决五节臂以上起重臂的伸缩难度很大。
2、自动插销式伸缩机构采用单缸、互锁的缸销和臂销、精确测长电子技术，其优点是重量轻，对整机稳定性的影响最小，伸缩速度较快、吊臂截面变化小、吊重刚度好，但技术难度大，成本较高，臂长种类少。（顺序伸缩，从内向外）。
自动插销式伸缩机构具有能互锁的缸销和臂销，且缸销设计在吊臂两侧，臂销设计在吊臂上平面。其优点是结构简单，自锁性强，缺点是大变形拔臂销时费劲，需要来回伸缩才能拔出。

❾ 数控机械手的工作原理是什么

工业自动化的发展和科技的不断进步，单纯人工的低效、高成本、质量不容易操控等问题现已远远不能满足现代企业对生产、加工的需求，而数控机械手正是工业不断发展的产品。工业机械手不只提高了劳动出产的效率，还能替代人类完结高强度、风险、重复单调的作业，减轻人类劳动强度。被越来越广泛的应用于机械加工、冲压、铸、锻、焊接、热处理、电镀、喷漆、设备、轻工业、交通运输业等方面。
作业原理：在PLC程序操控的条件下，选用气压传动方法，来完成执行机构的相应部位发作规则需求的，有次序，有运动轨道，有必定速度和时刻的动作。一起按其操控体系的信息对执行机构宣布指令，必要时可对机械手的动作进行监视，当动作有过错或发作毛病时即宣布报警信号。方位检测设备随时将执行机构的实践方位反馈给操控体系，并与设定的方位进行比较，然后经过操控体系进行调整，从而使执行机构以必定的精度到达设定方位。
数控机械手的基本操作原理是在PLC程序操控的条件下，选用气压传动方法，来完成执行机构的相应部位发作规则需求的，有次序，有运动轨道，有必定速度和时刻的动作。一起按其操控体系的信息对执行机构宣布指令，必要时可对机械手的动作进行监视，当动作有过错或发作毛病时即宣布报警信号。方位检测设备随时将执行机构的实践方位反馈给操控体系，并与设定的方位进行比较，然后经过操控体系进行调整，从而使执行机构以必定的精度到达设定方位。
数控机械手构成：主要由执行机构、驱动体系、操控体系以及方位检测设备等所构成。
1、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)手部即与物件触摸的部件；
(2)手腕。是衔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。
(4)立柱。立柱是支承手臂的部件，立柱也可以是手臂的一有些，手臂的反转运动和升降(或俯仰)运动均与立柱有密切的联络。
(5)机座。机座是机械手的根底有些，机械手执行机构的各部件和驱动体系均设备于机座上，故起支撑和衔接的作用。
2、驱动体系驱动体系是驱动工业机械手执行机构运动的。它由动力设备、调理设备和辅佐设备构成。常用的驱动体系有液压传动、气压传动、机械传动。
3、操控体系。操控体系是支配着工业机械手按规则的需求运动的体系。
4、方位检测设备。操控机械手执行机构的运动方位，并随时将执行机构的实践方位反馈给操控体系，并与设定的方位进行比较，然后经过操控体系进行调整，从而使执行机构以必定的精度到达设定方位。