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三轴机械手结构组成和应用

发布时间:2021-08-31 16:52:09

Ⅰ 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。

Ⅱ 机械臂有哪些零部件组成 大致结构是什么样的

不一定是伺服电机,也可能是气缸加传感器,机械臂有主机(逻辑电路、plc、单片机、电脑等)(旋转)工作台,执行元件,定位传感器、定位原件,功能性原件(焊机、夹具、铣刀等)组成。

Ⅲ 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。

Ⅳ 注塑机单轴机械手和三轴机械手的区别是什么

区别是,单轴机械手,动作只能在一个平面上移动,比如,只能上下或水平的动作,三轴机械手,机械臂可以做不同角度的立体动作,比如上下左右,前后移动同时进行,组合出复杂的动作,真心在帮你期待采纳,

Ⅳ 三轴机械手使用

你是想知道三轴机械手的使用范围还是使用操作呢?如果是需要三轴机械手,不知道适不适合用在自己的生产线上,建议找工业机器人厂家,像博立斯、康道都有数控车床机械手、上下料机械手、多轴机械手、关节机器人、冲压冲床机械手等,结合自己的生产线定制比较好。、


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作功能,用以按固定程序抓取、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。

3.1 紧急停止按键:按此键切断电源,立即停止全部的动作,接触紧急停止,将开关按照标识方向旋转解锁后,电源开关,电源开关OFF后再次设定为ON;

3.2 动作可能键:手动操作时,边按此键及各手动操作键,进行机械手动作。如果过分按动作可能键,将不能进行手动操作。

3.3 电源:将电源设定为ON/OFF的状态。

3.4 停止:自动运转中,连续步进进给操作中,按此键,机械手停止。

3.5切换运转:表示运转模式画面。

3.6复位:报警灯显示时,清除报警;另外从各画面返回到运转模式画面。

3.7 菜单:想要显示菜单画面时,按此键。

3.8 帮助:表示各设定画面或操作画面中的帮助。

3.9取出侧 落下侧:按取出侧,走行轴往产品成型侧行走;按落下侧,走形轴往远离产品成型侧行走。

3.10 Z+:使机械手向下行走, Z-:使机械手向下行走;Y+:使机械手沿着动模方向运动,Z-:使机械手沿着定模方向运动。

3.11 姿态 复归/动作:使夹具板姿势动作,复归。

3.12 回转 复归/动作:使夹具板回转动作,复归。

3.13 夹具 开/闭:使夹具开,闭。

3.14 步进 进/退:和自动运转相同顺序,执行1个步进的前进,返回动作。 四、操作步骤 4.1开机

4.1.1控制开关转向“ON”。

4.1.2不使用机械手而用半自动生产时,控制开关转向“ON”,或由技术人员将脱机信号短接。

4.1.3将注塑机的机械手功能打开:托模—功能—机械手选择使用。

4.2 检查并确认气压

4.2.1检查气源、气压是否达到5kg/cm2以上。

4.2.2检查各功能键显示灯是否正常。

4.3选择夹具

4.3.1根据制品侧有无水口选择夹具或吸盘。

4.3.2根据制品形状、大小、重量等选择吸盘规格、数量。

4.4装夹具、吸盘

4.4.1换装夹具

4.4.2副臂侧夹具不使用时,关闭副臂使用开关。

4.5 确定开模位置

4.5.1调整开模位置,为节省时间,调至最小开模为宜。

4.5.2调整顶针顶出长度,顶针不宜顶得过长,能顺畅顶出脱落即可。

4.6制品顶出,但不让制品脱落。

4.7设定取出待机位置

4.7.1 在轴设定选项里,找到取出待机位置。

4.7.2让机械手座架缓慢下降,选择合适的待机位置,并记忆该位置

4.8 设定取出夹具位置。

4.8.1 将夹具或吸盘贴住产品,调整吸盘或夹具螺丝确定左右位置,以能适应产品形状为佳(即调好吸盘吸住产品的位置),并记忆该位置。

4.9设定滑移位置

根据制品的结构,设定滑移位置,以便机械手安全的将产品取出,并记忆该位置。

4.10 设定取出上升位置

机械手将产品从模具中拉出后,调整机械手制品前后位置,以便机械手安全的上升,并记忆该位置;

4.11设定产品装箱1位置

根据工艺要求将机械手取出的产品放置在要求位置,并记忆该位置。 4.12设定产品装箱2位置

4.12.1打开模式功能,将装箱位置2选择。

4.12.2按工艺要求将机械手取出的产品放置在要求位置,并记忆该位置。 4.13 步进测试确认

4.13.1使用步进测试检验每个动作行程是否OK,需由工艺人员、技术 人员确认。 4.14 时间调整

4.14.1设置每个衔接动作切换速度及时间。 4.14.2完全开模时,机械手快速下降。

4.14.3顶出时机械手快速前进并吸住或夹住产品。 4.14.4机械手快速后退,顶针退回。

Ⅵ 机械手都是有哪些结构组成

由拆垛机、清洗涂油机、对中上料机、上下料机械手臂(机器人)、穿梭(翻转)传送自动输送机组成,从毛坯的上料到冲压件下线全部自动完成

Ⅶ 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。

Ⅷ 机械手都有哪些结构组成

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。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。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。一般专用机械手有2~3个自由度。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。
一、执行机构
机械手的执行机构分为手部、手臂、躯干;
1、手部
手部安装在手臂的前端。手臂的内孔中装有传动轴,可把运用传给手腕,以转动、伸曲手腕、开闭手指。
机械手手部的构造系模仿人的手指,分为无关节、固定关节和自由关节3种。手指的数量又可分为二指、三指、四指等,其中以二指用的最多。可根据夹持对象的形状和大小配备多种形状和大小的夹头以适应操作的需要。所谓没有手指的手部,一般都是指真空吸盘或磁性吸盘。
2、手臂
手臂的作用是引导手指准确地抓住工件,并运送到所需的位置上。为了使机械手能够正确地工作,手臂的3个自由度都要精确地定位。
3、躯干躯干是安装手臂、动力源和各种执行机构的支架。
二、驱动机构
机械手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。
1、液压驱动式
液压驱动式机械手通常由液动机(各种油缸、油马达)、伺服阀、油泵、油箱等组成驱动系统,由驱动机械手执行机构进行工作。通常它的具有很大的抓举能力(高达几百千克以上),其特点是结构紧凑、动作平稳、耐冲击、耐震动、防爆性好,但液压元件要求有较高的制造精度和密封性能,否则漏油将污染环境。
2、气压驱动式
其驱动系统通常由气缸、气阀、气罐和空压机组成,其特点是气源方便、动作迅速、结构简单、造价较低、维修方便。但难以进行速度控制,气压不可太高,故抓举能力较低。
3、电气驱动式电力驱动是机械手使用得最多的一种驱动方式。其特点是电源方便,响应快,驱动力较大(关节型的持重已达400kg),信号检测、传动、处理方便,并可采用多种灵活的控制方案。驱动电机一般采用步进电机,直流伺服电机(AC)为主要的驱动方式。由于电机速度高,通常须采用减速机构(如谐波传动、RV摆线针轮传动、齿轮传动、螺旋传动和多杆机构等)。有些机械手已开始采用无减速机构的大转矩、低转速电机进行直接驱动(DD)这既可使机构简化,又可提高控制精度。
4、机械驱动式
机械驱动只用于动作固定的场合。一般用凸轮连杆机构来实现规定的动作。其特点是动作确实可靠,工作速度高,成本低,但不易于调整。其他还有采用混合驱动,即液-气或电-液混合驱动。
三、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、运动速度、加减速度等。机械手的控制分为点位控制和连续轨迹控制两种。
控制系统可根据动作的要求,设计采用数字顺序控制。它首先要编制程序加以存储,然后再根据规定的程序,控制机械手进行工作程序的存储方式有分离存储和集中存储两种。分离存储是将各种控制因素的信息分别存储于两种以上的存储装置中,如顺序信息存储于插销板、凸轮转鼓、穿孔带内;位置信息存储于时间继电器、定速回转鼓等;集中存储是将各种控制因素的信息全部存储于一种存储装置内,如磁带、磁鼓等。这种方式使用于顺序、位置、时间、速度等必须同时控制的场合,即连续控制的情况下使用。
其中插销板使用于需要迅速改变程序的场合。换一种程序只需抽换一种插销板限可,而同一插件又可以反复使用;穿孔带容纳的程序长度可不受限制,但如果发生错误时就要全部更换;穿孔卡的信息容量有限,但便于更换、保存,可重复使用;磁蕊和磁鼓仅适用于存储容量较大的场合。至于选择哪一种控制元件,则根据动作的复杂程序和精确程序来确定。对动作复杂的机械手,采用求教再现型控制系统。更复杂的机械手采用数字控制系统、小型计算机或微处理机控制的系统。控制系统以插销板用的最多,其次是凸轮转鼓。它装有许多凸轮,每一个凸轮分配给一个运动轴,转鼓运动一周便完成一个循环。

Ⅸ 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。

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