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    怎樣設計數控車床機械手末端執行器?

    時間:2018-05-14 10:07來源:未知 作者:admin 點擊:
    看過數控車床機械手視頻或者接觸過機械手是應該都知道,車床機械手可替代人工進行工作,機械的末端裝置就相當于人手在工作,而且,時間周期都是固定,能很好的按要求指令完成

    看過數控車床機械手視頻或者接觸過機械手是應該都知道,車床機械手可替代人工進行工作,機械的末端裝置就相當于人手在工作,而且,時間周期都是固定,能很好的按要求指令完成生產任務。下面,就說說數控機械手廠家是如何設計機械手末端執行器的。

      一、首先,我們要明白,數控車床機械手機器人夾持器(手爪)的驅動方式主要有三種

      1.液壓驅動方式

      液壓驅動系統傳動剛度大,可實現連續位置控制。

      2.電動驅動方式

      電動驅動手爪應用也較為廣泛。這種手爪,一般采用直流伺服電機或步進電機,并需要減速器以獲得足夠大的驅動力和力矩。電動驅動方式可實現手爪的力與位置控制。但是,這種驅動方式不能用于有防爆要求的條件下,因為電機有可能產生火花和發熱。

      3.氣動驅動方式

      這種驅動系統是用電磁閥來控制手爪的運動方向,用氣流調節閥來調節其運動速度。由于氣動驅動系統價格較低,所以氣動夾持器在工業中應用較為普遍。另外,由于氣體的可壓縮性,使氣動手爪的抓取運動具有一定的柔順性,這一點是抓取動作十分需要的。

      二、數控車床機械手末端執行器的設計要求

      車床機械手末端執行器是安裝在機器人手腕上用來進行某種操作或作業的附加裝置。車床機械手末端執行器的種類很多,以適應機器人的不同作業及操作要求。末端執行器可分為搬運用、加工用和測量用等。

      1.搬運用末端執行器是指各種夾持裝置,用來抓取或吸附被搬運的物體。

      2.加工用末端執行器是帶有噴槍、焊槍、砂輪、銑刀等加工工具的機器人附加裝置,用來進行相應的加工作業。

      3.測量用末端執行器是裝有測量頭或傳感器的附加裝置,用來進行測量及檢驗作業。

      在設計車床機械手末端執行器時,應注意以下問題;

      1.數控車床機械手末端執行器是根據機器人作業要求來設計的。一個新的末端執行器的出現,就可以增加一種機器人新的應用場所。因此,根據作業的需要和人們的想象力而創造的新的機器人末端執行器,將不斷的擴大機器人的應用領域。

      2.車床機械手末端執行器的重量、被抓取物體的重量及操作力的總和機器人容許的負荷力。因此,要求機器人末端執行器體積小、重量輕、結構緊湊。

      3.數控車床機械手末端執行器的萬能性與專用性是矛盾的。萬能末端執行器在結構上很復雜,甚至很難實現,例如,仿人的萬能機器人靈巧手,至今尚未實用化。目前,能用于生產的還是那些結構簡單、萬能性不強的機器人末端執行器。從工業實際應用出發,應著重開發各種專用的、高效率的機器人末端執行器,加之以末端執行器的快速更換裝置,以實現機器人多種作業功能,而不主張用一個萬能的末端執行器去完成多種作業。因為這種萬能的執行器的結構復雜且造價昂貴。

      4.通用性和萬能性是兩個概念,萬能性是指一機多能,而通用性是指有限的末端執行器,可適用于不同的機器人,這就要求末端執行器要有標準的機械接口(如法蘭),使末端執行器實現標準化和積木化。

      5.機器人末端執行器要便于安裝和維修,易于實現計算機控制。用計算機控制最方便的是電氣式執行機構。因此,工業機器人執行機構的主流是電氣式,其次是液壓式和氣壓式(在驅動接口中需要增加電-液或電-氣變換環節)。

      三、數控車床機械手夾持器的典型結構

      1.楔塊杠桿式手爪

      利用楔塊與杠桿來實現手爪的松、開,來實現抓取工件。

      2.滑槽式手爪

      當活塞向前運動時,滑槽通過銷子推動手爪合并,產生夾緊動作和夾緊力,當活塞向后運動時,手爪松開。這種手爪開合行程較大,適應抓取大小不同的物體。

      3.連桿杠桿式手爪

      這種手爪在活塞的推力下,連桿和杠桿使手爪產生夾緊(放松)運動,由于杠桿的力放大作用,這種手爪有可能產生較大的夾緊力。通常與彈簧聯合使用。

      4.齒輪齒條式手爪

      這種手爪通過活塞推動齒條,齒條帶動齒輪旋轉,產生手爪的夾緊與松開動作。

      5.平行杠桿式手爪

      采用平行四邊形機構,因此不需要導軌就可以保證手爪的兩手指保持平行運動,比帶有導軌的平行移動手爪的摩擦力要小很多。

    (責任編輯:admin)
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