工业机械手臂

机械手如今在工业上应用的是很广泛的，而机械手在进行设计的时候，需要注意些什么呢？下面就跟随北盟自动化的小编一起来了解一下吧：

一、机械手手臂动作要灵活

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。

二、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，助力机械手，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。

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，机械手，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，工业机械手臂，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准程序来确定。

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。

机械手根据动力源可分为液压、气动、电动，也可根据需要三种混合得到复合式驱动系统。那么这些驱动系统又是怎样的呢？各有哪些优势呢？下面就跟随北盟自动化的小编一起来了解一下吧：

a.液压驱动具有动力大，惯量大，快速响应，易于实现直接驱动等特点，适用于承载能量大，防爆环境中工作的机械手。

b.气压驱动具有速度快，系统结构简单，维修方便价格低等特点，适用于中小负载的系统中。难于实现伺服控制，多用于程序控制的机械手，在上下料和冲压机械手中应用较多。

c.电动驱动，随着低惯量、直流伺服电机及配套的伺服驱动器的广泛应用，这种驱动系统呗大量选用，在很大范围内发生作用。

机械手驱动系统方案的选择：

a.物料运搬用有限点位控制的程序控制机器人，重负载用液压驱动，中等载荷可选用电动驱动系统，轻载荷可选用气动驱动系统。冲压机器人多用气动驱动系统。

b.用于点焊和弧焊及喷涂作业的机械手，小型机械手臂，要求具有任意点位和轨迹控制功能，需采用伺服驱动系统，需采用液压驱动或电动驱动系统方能满足要求。

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