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機械手是在機械化,自動化生產過程中發展起來的一種新型裝置。它是機器人的一個重要分支。它的特點是可通過編程來完成各種預期的作業任務,在構造和性能上兼有人和機器各自的優點,尤其體現了人的智能和適應性。在現代生產過程中,機械手被廣泛的運用于自動生產線中,機械手雖然目前還不如人手那樣靈活,但它具有能不斷重復工作和勞動,不知疲勞,不怕危險,抓舉重物的力量比人手力大的特點,因此,機械手已受到許多部門的重視,并越來越廣泛地得到了應用。
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機械手是一種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。特點是可以通過編程來完成各種預期的作業,構造和性能上兼有人和機械手機器各自的優點。
隨著智能工業的快速發展,越來越多的行業都用機械手替代了人工,那么我們常見的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。
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制造精度和密封性能,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,并可采用多種靈活的控制方案。驅動電機一般采用步進電機,直流伺服電機(AC)為主要的驅動方式。由于電機速度高,通常須采用減速機構(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)。有些機械手已開始采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
機械驅動只用于動作固定的場合。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,但不易于調整。其他還有采用混合驅動,即液-氣或電-液混合驅動。
根據機械手臂運動形式的不同,機械手可以分為四種形式:直角坐標式、圓柱坐標式、極坐標式和多關節式
二手直角坐標式機械手回收:手臂在直角坐標系的三個坐標軸方向作直線移動,即手臂的前后伸縮、上下升降和左右移動。這種坐標形式占據空間大而工作范圍卻相對較小、慣性大,它適用于工作位置成直線排列的情況。
二手圓柱坐標式機械手回收:手臂作前后伸縮、上下升降和在水平面內擺的動作。與直角坐標式相比,所占空間較小而工作范圍較大,但由于機構結構的關系,高度方向上的低位置受到限制,所以不能抓取地面上的物體,慣性也比較大。這是機械手中應用較廣的一種坐標形式。
二手極坐標式機械手回收:手臂作前后伸縮、上下俯仰和左右擺動的動作。其大特點是以簡單的機構得到較大的工作范圍,并可抓取地面上的物體。其運動慣性較小,但手臂擺角的誤差通過手臂會引起放大。
二手多關節式機械手回收:其手臂分為大臂和小臂兩段,大小臂之間由肘關節連接,而大臂與立柱之間又連接成肩關節,再加上手腕與小臂之間的腕關節,多關節式機械手可以完成近乎人手那樣的動作。多關節式機械手動作靈活,運動慣性小.能抓取緊靠機座的工件,并能繞過障礙物進行工作。多關節式機械手適應性廣,在引人計算機控制后,它的動作控制既可由程序完成,又可通過記憶仿真.是機械手的發展方向。
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機械手回收:它是附屬于主機的具有固定程序而無立控制系統的機械裝置。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,適用于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。
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