一、構(gòu)成部件
1、手部:即直接與工件接觸的部分,一般是回轉(zhuǎn)型(多位回轉(zhuǎn)型,因其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單)。手爪多為兩指(也有多指),根據(jù)需要分為外抓或內(nèi)抓式兩種,也可用負(fù)壓式或真空的空氣吸盤(它主要用戶吸取冷的,光滑表面的零件或薄板零件)和電磁吸盤。
傳力機(jī)構(gòu)型式較多,常用的有:滑槽杠桿式、齒輪齒條式、絲杠螺母式、彈簧式和重力式。
2、腕部:是連接手部和手臂的部件,并可用來調(diào)整被抓物體的方位(即姿態(tài))。如圖1-3. 它可以有上下擺動(dòng),左右擺動(dòng)和繞自身軸線的回轉(zhuǎn)三個(gè)運(yùn)動(dòng)。如有特殊要求(將軸類零件放在頂尖上,將簡(jiǎn)類、盤類零件卡在卡盤上等),手腕還可以有一個(gè)小距離的橫移。也有的工業(yè)機(jī)械手沒有腕部自由度。
3、臂部:手臂是支承被抓物體、手部、腕部的重要部件。手臂的作用是帶動(dòng)手指去抓取物件,并按預(yù)定要求將其搬運(yùn)到給定的位置。
手臂有三個(gè)自由度,可采用直角坐標(biāo)(前后、上下、左右都是直線),圓柱坐標(biāo)(前后上下直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)和左右旋轉(zhuǎn)),球坐標(biāo)(前后伸縮、上下擺動(dòng)和左右旋轉(zhuǎn))和多關(guān)節(jié)(手臂能任意伸屈)四種方式,如圖1-4所示。
直角坐標(biāo)占空間大,工作范圍小,慣性大,所以一般不多用,只有在自由度數(shù)較少時(shí)用之。
圓柱坐標(biāo)占空間較小,工作范圍較大,但慣性也大,且不能抓取底面物體。
球坐標(biāo)式占用空間小,工作范圍大,慣性小,所需動(dòng)力小,能抓取底面物體,多關(guān)節(jié)還可以繞障礙物選擇途徑,但多關(guān)節(jié)式較復(fù)雜,所以也不多用。
目前常用的是球坐標(biāo)式和圓柱坐標(biāo)式的工業(yè)機(jī)械手。
4、行走機(jī)構(gòu):有的工業(yè)機(jī)械手帶有行走機(jī)構(gòu)。
二、驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)
有氣動(dòng)、液動(dòng)、電動(dòng)和機(jī)械四種形式。氣動(dòng)式速度快,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,成本低。采用點(diǎn)位控制或機(jī)械擋塊定位時(shí),有較高的重復(fù)定位精度,但臂力一般在300N以下。液動(dòng)式的出力人,臂力可達(dá)1000N以上,且可用電液伺服機(jī)構(gòu),可實(shí)現(xiàn)連續(xù)控制,使工業(yè)機(jī)械手的用途和通用性更廣,定位精度一般在1mm范圍內(nèi)。目前常用的是氣動(dòng)和液動(dòng)驅(qū)動(dòng)方式。電動(dòng)式用于小型,機(jī)械式只用于動(dòng)作簡(jiǎn)單的場(chǎng)合。
三、控制系統(tǒng)
有點(diǎn)控制和連續(xù)控制兩種方式。大多數(shù)用插銷板進(jìn)行點(diǎn)位程序控制,也有采用可編程序控制器控制、微型計(jì)算機(jī)數(shù)字控制,采用凸輪、磁盤磁帶、穿孔卡等記錄程序。主要控制的坐標(biāo)位置,并主要其加速度特性。
四、基體(機(jī)身)
基體是整個(gè)機(jī)械手的基礎(chǔ)