工廠使用的機(jī)械手是一種能模仿人手和臂的某些動(dòng)作功能,用以按固定程序抓取、搬運(yùn)物件或操作工具的自動(dòng)操作裝置。以下從其組成、分類(lèi)、特點(diǎn)及應(yīng)用等方面進(jìn)行介紹:
1.基本組成
執(zhí)行機(jī)構(gòu):包括手部、手臂和軀干。手部用于抓持工件或工具,有夾持型、托持型和吸附型等多種結(jié)構(gòu)形式;手臂用于引導(dǎo)手指正確抓住工件并運(yùn)送到所需位置;軀干則是安裝手臂、動(dòng)力源和各種執(zhí)行機(jī)構(gòu)的支架。
驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu):主要有液壓驅(qū)動(dòng)、氣壓驅(qū)動(dòng)、電氣驅(qū)動(dòng)和機(jī)械驅(qū)動(dòng) 4 種。液壓驅(qū)動(dòng)式結(jié)構(gòu)緊湊、動(dòng)作平穩(wěn)、抓舉能力大;氣壓驅(qū)動(dòng)式氣源方便、動(dòng)作迅速、造價(jià)較低,但抓舉能力較低;電氣驅(qū)動(dòng)式電源方便、響應(yīng)快、信號(hào)檢測(cè)處理方便;機(jī)械驅(qū)動(dòng)式只用于動(dòng)作固定的場(chǎng)合,動(dòng)作可靠、成本低,但不易調(diào)整。
控制系統(tǒng):通過(guò)對(duì)機(jī)械手每個(gè)自由度的電機(jī)控制,來(lái)完成特定動(dòng)作,并接收傳感器反饋的信息,形成穩(wěn)定的閉環(huán)控制??刂葡到y(tǒng)的核心通常是由單片機(jī)或 DSP 等微控制芯片構(gòu)成,通過(guò)編程實(shí)現(xiàn)所需功能。
2.主要分類(lèi)
按驅(qū)動(dòng)方式分:有液壓式、氣動(dòng)式、電動(dòng)式、機(jī)械式機(jī)械手。
按適用范圍分:可分為專(zhuān)用機(jī)械手和通用機(jī)械手兩種。專(zhuān)用機(jī)械手適用于特定的生產(chǎn)任務(wù)和環(huán)境,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低、效率高;通用機(jī)械手則具有較高的靈活性和適應(yīng)性,能夠完成多種不同的任務(wù)。
按運(yùn)動(dòng)軌跡控制方式分:可分為點(diǎn)位控制和連續(xù)軌跡控制機(jī)械手等。點(diǎn)位控制機(jī)械手只要求在目標(biāo)位置上正確停止,而對(duì)運(yùn)動(dòng)軌跡沒(méi)有嚴(yán)格要求;連續(xù)軌跡控制機(jī)械手則需要按照預(yù)定的軌跡進(jìn)行運(yùn)動(dòng),通常用于復(fù)雜的加工和裝配任務(wù)。
3.功能特點(diǎn)
高度自動(dòng)化:可按照預(yù)設(shè)程序自動(dòng)完成各種任務(wù),如物料搬運(yùn)、零件裝配、產(chǎn)品加工等,無(wú)需人工干預(yù),大大提高了生產(chǎn)效率。
重復(fù)精度高:能夠正確地重復(fù)相同的動(dòng)作,保證產(chǎn)品質(zhì)量的一致性,減少人為因素造成的誤差。
工作強(qiáng)度大:可以承受較大的負(fù)載,完成繁重的體力勞動(dòng),如搬運(yùn)重物、長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)作業(yè)等,減輕了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。
適應(yīng)惡劣環(huán)境:能在高溫、低溫、潮濕、粉塵、有毒等惡劣環(huán)境下正常工作,保護(hù)了工人的身體健康和安全。
靈活性和通用性強(qiáng):多關(guān)節(jié)機(jī)械手具有多個(gè)自由度,動(dòng)作靈活,可適應(yīng)不同形狀、尺寸和重量的工件,通用性強(qiáng),能夠在多種生產(chǎn)場(chǎng)景中應(yīng)用。