液压系统中在机械手中主要实现的辅助功能:
1.机械手的伸、缩、回转和摆动及刀具的松开和拉紧动作等。
2.工件的自动松开、夹紧
3.工作台的松开夹紧、交换工作台的自动交换动作。
4.机械手的运动部件平衡。如机械手轴箱的重力平衡、机械手的平衡装置等。
5.机械手运动部件的制动和离合器的控制、齿轮拔叉换档等。
6.机械手的自动开关。
机械手常用位置检测元件
1.分类
1)模拟型:行程开关、电位器、旋转变压器、感应同步器; 2)数字型:光栅、编码器
2.特点
模拟型检测装置元件成本低,使用条件不严格。数字型检测元件制造、安装精度要求高。数字型检测元件有利于数字存贮和数字运算,便于和计算机连接。
3.检测元件的安装方法
1)靠近动作点进行1:1的直接检测,是较理想的方法,但有时由于运动的限制,直接安装检测元件有困难。
2)采用间接进行测量,它可利用油缸附近的传动机构按其位移量进行间接测量。这种情况要尽量防止传动间隙影响检测精度。
机械手的基本结构
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。执行机构主要是机械手赖以完成工作任务的实体,通常由杆件和关节组成。从功能的角度,执行机构可分为:手部、腕部、臂部、腰部和基座等。
1.手部
手部又称末端执行器,是工业机械手直接进行工作的部分,可以是各种夹持器。有时人们也把诸如电焊枪、油漆喷头等划作机器手的手部。气动手指是模拟人的手指抓紧工件,以实现机械手的动作的气缸。按结构特点可分为旋转驱动型、平行开闭型、支点开闭型和三爪开闭型。
2.腕部
腕部与手部相连,主要功能是带动手部完成预定姿态,是操作机的中结构***为复杂的部分。手腕有***的自由度。有回转运动、上下摆动、左右摆动。一般腕部设有回转运动再增加一个上下摆动即可满足工作要求,有些动作较为简单的专用机械手,为了简化结构,可以不设腕部,而直接用臂部运动驱动手部搬运工件。
目前,应用***为广泛的手腕回转运动机构为回转气压缸,它的结构紧凑,灵巧但回转角度小,一般小于 270度,并且要求严格密封,否则就难保证稳定的输出扭距。因此在要求较大回转角的情况下,采用齿条传动或链轮以及轮系结构。
3.臂部
手臂部件是机械手的重要握持部件。它的作用是支撑腕部和手部(包括工作或夹具),并带动他们做空间运动。
臂部运动的目的:把手部送到空间运动范围内任意一点。如果改变手部的姿态(方位),则用腕部的自由度加以实现。因此,一般来说臂部具有三个自由度才能满足基本要求,即手臂的伸缩、左右旋转、升降(或俯仰)运动。
手臂的各种运动通常用驱动机构(如液压缸或者气缸)和各种传动机构来实现,从臂部的受力情况分析,它在工作中既受腕部、手部和工件的静、动载荷,而且自身运动较为多,受力复杂。因此,它的结构、工作范围、灵活性以及抓重大小和***精度直接影响机械手的工作性能。
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