設(shè)計(jì)機(jī)械手(機(jī)器手)的結(jié)構(gòu)要注意的問題
 
1:結(jié)構(gòu)上首先要考慮自由度的問題,也就是工作空間范圍的問題,自由度越多結(jié)構(gòu)和控制系統(tǒng)越復(fù)雜,目前市場(chǎng)上銷售的機(jī)械手以2~6個(gè)自由度的為多,當(dāng)然,一般需要有3個(gè)自由度以上的才能稱為機(jī)械手,3個(gè)或3個(gè)以下的一般稱為坐標(biāo)機(jī)器人。
除了自由度之外最重要的就是精度和剛性問題(后者在多自由度機(jī)械手中非常重要),前者關(guān)系到工作準(zhǔn)確性,后者則關(guān)系到工作時(shí)的負(fù)載大小及速度。
2:關(guān)于驅(qū)動(dòng)系統(tǒng),如果是中小負(fù)載中高工作速度,建議選用全電驅(qū)動(dòng)或電氣聯(lián)合驅(qū)動(dòng),反之則可以考慮電液氣混合驅(qū)動(dòng)。
3:關(guān)于設(shè)計(jì)方法,建議以使用目的為導(dǎo)向來(lái)考慮,具體無(wú)經(jīng)驗(yàn),不多說(shuō)。
4:關(guān)于發(fā)展趨勢(shì):目前世界高端工業(yè)機(jī)械手均有高精化,高速化,多軸化,輕量化的發(fā)展趨勢(shì)。定位精度可以滿足微米及亞微米級(jí)要求,運(yùn)行速度可以達(dá)到3M/S,量產(chǎn)產(chǎn)品達(dá)到6軸,負(fù)載2KG的產(chǎn)品系統(tǒng)總重已突破100KG。
5:借鑒資料推薦參考以下品牌:ABB,EPSON
機(jī)械手臂的結(jié)構(gòu)形式
 
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水平多關(guān)節(jié)機(jī)械手臂一般有三個(gè)主自由度,Z1轉(zhuǎn)動(dòng),Z2轉(zhuǎn)動(dòng),Z移動(dòng)。通過在執(zhí)行終端加裝X轉(zhuǎn)動(dòng),Y轉(zhuǎn)動(dòng)可以到達(dá)空間內(nèi)的任何坐標(biāo)點(diǎn)。
直角坐標(biāo)系機(jī)械手臂有三個(gè)主自由度。X移動(dòng),Y移動(dòng),Z移動(dòng)組成,通過在執(zhí)行終端加裝X轉(zhuǎn)動(dòng),Y轉(zhuǎn)動(dòng),Z轉(zhuǎn)動(dòng)可以到達(dá)空間內(nèi)的任何坐標(biāo)點(diǎn)。
右圖即為常見的構(gòu)造形式之一,對(duì)于工業(yè)應(yīng)用來(lái)說(shuō),有時(shí)并不需要機(jī)械手臂具有完整的六個(gè)自由度,而只需其中的一個(gè)或幾個(gè)自由度。直角坐標(biāo)系機(jī)械手臂可以由單軸機(jī)械手臂組合而成。單軸機(jī)械手臂作為一個(gè)組件在工業(yè)中應(yīng)用廣泛。下圖為單軸機(jī)械手臂。單軸機(jī)械手臂的組件化大大降低了工業(yè)設(shè)計(jì)的成本,因?qū)I(yè)制造商擁有良好的質(zhì)量保證和批量生產(chǎn)的優(yōu)勢(shì),使用組件比自行設(shè)計(jì)機(jī)械手臂更具優(yōu)勢(shì)。常見的直交機(jī)械手組合有懸臂式,龍門式,直立式,橫立式等樣式。
對(duì)于半導(dǎo)體制造應(yīng)用來(lái)說(shuō),常用的機(jī)械手臂是用來(lái)搬送晶片,比如下圖雙臂型的機(jī)械手
機(jī)械式機(jī)械手的設(shè)計(jì)
 
械手主要由手部和運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)組成。手部是用來(lái)抓持工件(或工具)的部件,根據(jù)被抓持物件的形狀、尺寸、重量、材料和作業(yè)要求而有多種結(jié)構(gòu)形式,如夾持型、托持型和吸附型等。運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu),使手部完成各種轉(zhuǎn)動(dòng)(擺動(dòng))、移動(dòng)或復(fù)合運(yùn)動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)規(guī)定的動(dòng)作,改變被抓持物件的位置和姿勢(shì)。運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的升降、伸縮、旋轉(zhuǎn)等獨(dú)立運(yùn)動(dòng)方式,稱為機(jī)械手的自由度 。為了抓取空間中任意位置和方位的物體,需有6個(gè)自由度。自由度是機(jī) 械手設(shè)計(jì)的關(guān) 鍵參數(shù)。自由 度越多,機(jī)械手的靈活性越大,通用性越廣,其結(jié)構(gòu)也越復(fù)雜。一般專用機(jī)械手有2~3個(gè)自由度。
機(jī)械手的種類,按驅(qū)動(dòng)方式可分為液壓式、氣動(dòng)式、電動(dòng)式、機(jī)械式機(jī)械手;按適用范圍可分為專用機(jī)械手和通用機(jī)械手兩種;按運(yùn)動(dòng)軌跡控制方式可分為點(diǎn)位控制和連續(xù)軌跡控制機(jī)械手等。
建議去個(gè)論談學(xué)習(xí)。
注塑機(jī)專用機(jī)械手都有哪些設(shè)計(jì)要點(diǎn)?
注塑機(jī)專用機(jī)械手的設(shè)計(jì)要點(diǎn):
一、手部
注塑機(jī)專用機(jī)械手的手部是用來(lái)直接抓取注塑制品的部件。由于注塑制品的形狀,大小,重量及表面特征等方面存在著差異,因此注塑機(jī)械手的手部有多種形式,一般可分為夾持式和吸附式兩種。夾持式手部的主要形式為夾鉗式,常用于抓取不易破碎或變形的制品,它對(duì)所抓取的制品的形狀有較大的適應(yīng)性。夾持式手部由手指,傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和驅(qū)動(dòng)裝置組成。
對(duì)于夾持式手部,進(jìn)行設(shè)計(jì)選用時(shí)主要考慮以下幾點(diǎn)。
(1)手部應(yīng)具有適應(yīng)的夾緊力和驅(qū)動(dòng)。
(2)手指應(yīng)具有足夠的開關(guān)范圍。
(3)手指對(duì)制品應(yīng)具有一定的夾持精度。
(4)手部對(duì)制品應(yīng)具有一定的適應(yīng)能力,且要求手部能耐受注塑制品剛從模腔中取出時(shí)的高溫及腐蝕性。
二、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)
注塑用機(jī)械手的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)一般可分為氣壓驅(qū)動(dòng)和電力驅(qū)動(dòng)等兩類,也可以根據(jù)工作要求采用上述兩種類型的組合系統(tǒng)來(lái)完成驅(qū)動(dòng)。
在設(shè)計(jì)選用驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn)。
(1)根據(jù)機(jī)械手的負(fù)載量來(lái)確定驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的類型,一般來(lái)說(shuō),重負(fù)載的可選擇電力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng),輕負(fù)載的可選擇氣壓驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。
(2)對(duì)于作點(diǎn)位控制的注塑機(jī)械手多采用氣壓驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。
(3)對(duì)于需要采用伺服控制的機(jī)械手多采用電力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。
三、控制系統(tǒng)
注塑用機(jī)械手的所有動(dòng)作都在控制系統(tǒng)的指揮下完成,尤其是機(jī)械手與注塑機(jī)的協(xié)調(diào)工作關(guān)系,更是要依賴控制系統(tǒng)來(lái)達(dá)到。在控制系統(tǒng)的指揮下,機(jī)械手按照預(yù)定的工作程序完成各個(gè)動(dòng)作,從而將注塑生產(chǎn)出的制品從模具中取出并傳送到指定地點(diǎn)或下一個(gè)生產(chǎn)工序中,并向模腔中噴灑脫模劑。在設(shè)計(jì)時(shí),應(yīng)根據(jù)注塑機(jī)的性能,機(jī)械手的作業(yè)條件和要求,制品的形狀和重量等來(lái)確定控制系統(tǒng)。
一般來(lái)說(shuō),設(shè)計(jì)或選用控制系統(tǒng)應(yīng)遵循以下一些要點(diǎn)。
(1)應(yīng)確保機(jī)械手有足夠的定位精度;
(2)應(yīng)注意機(jī)械手與注塑機(jī)的動(dòng)作配合協(xié)調(diào),確保機(jī)械手抓取制品離開模具后,注塑機(jī)和機(jī)械手能夠各自繼續(xù)進(jìn)行動(dòng)作,從而減少時(shí)間浪費(fèi);
(3)應(yīng)注意控制機(jī)械手的運(yùn)行速度,即要使機(jī)械手能夠滿足注塑成型最短周期的要求,有要考慮是否會(huì)產(chǎn)生慣性沖擊和振動(dòng);
(4)應(yīng)考慮控制系統(tǒng)的費(fèi)用與實(shí)際工作要求之前的平衡關(guān)系。
自由度:通常把傳送機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)稱為傳送機(jī)構(gòu)的自由度。人從手指到肩部共有27個(gè)自由度。而如將機(jī)械手的手臂也制成這樣多的自由度,既困難又不必要。從力學(xué)的角度分析,物件在空間只有6個(gè)自由度。因此為抓取和傳送在空間不同位置和方位物件,傳送機(jī)構(gòu)也應(yīng)具有6個(gè)自由度。常用的機(jī)械手傳送機(jī)構(gòu)的自由度還多為少于6個(gè)的。一般的專用機(jī)械手只有2~4個(gè)自由度,而通用機(jī)械手則多數(shù)為3~6個(gè)自由度(這里所說(shuō)的自由度數(shù)目,均不包括手指的抓取動(dòng)作)。
機(jī)械手的每一個(gè)自由度是由其操作機(jī)的獨(dú)立驅(qū)動(dòng)關(guān)節(jié)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。所以在應(yīng)用中,關(guān)節(jié)和自由度在表達(dá)機(jī)械手的運(yùn)動(dòng)靈活性方面是意義相通的。又由于關(guān)節(jié)在實(shí)際構(gòu)造上是由回轉(zhuǎn)或移動(dòng)的軸來(lái)完成的,所以又習(xí)慣稱之為軸。因此,就有了6自由度、6關(guān)節(jié)或6軸機(jī)械手的命名方法。它們都說(shuō)明這一機(jī)械手的操作有6個(gè)獨(dú)立驅(qū)動(dòng)的關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu),能在其工作空間中實(shí)現(xiàn)抓取物件的任意位置和姿態(tài)。
四、工作步驟:
注塑用機(jī)械手在抓取制品及噴灑脫模劑時(shí)一般采用如下的工作步驟:機(jī)械手手臂下降并引發(fā)注塑機(jī)開模-注塑機(jī)頂出注塑制品并向機(jī)械手發(fā)出。
頂出信號(hào)—機(jī)械手伸入模腔中抓取制品-機(jī)械手向模腔噴灑脫模劑—機(jī)械手上升離開模腔—機(jī)械手向注塑機(jī)發(fā)出閉模信號(hào)并引發(fā)注塑機(jī)閉模—。
機(jī)械手移動(dòng)到指定位置處放下制品—機(jī)械手回復(fù)到原位準(zhǔn)備進(jìn)行下一次動(dòng)作。
簡(jiǎn)易的機(jī)械臂移動(dòng)關(guān)節(jié)應(yīng)該用什么設(shè)備實(shí)現(xiàn)?
氣缸.裝個(gè)小型氣缸,需要?jiǎng)幼骶陀秒姶砰y控制推出一下.
機(jī)械手臂設(shè)計(jì)
請(qǐng)用帶剎車的步進(jìn)電機(jī).
平面關(guān)節(jié)型機(jī)械手設(shè)計(jì)要使用的主要儀器設(shè)備有哪些
設(shè)計(jì)的話,主要用到畫圖軟件、想proe、ug 就可以了 加工的話用到車床、銑床、線割、等等,再配點(diǎn)電機(jī)盡速器等等 加上個(gè)控制系統(tǒng)
簡(jiǎn)述機(jī)器人手臂結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求
機(jī)器人的傳感器,伺服電機(jī),手臂結(jié)構(gòu)設(shè) 確對(duì)待好的 確
四關(guān)節(jié)機(jī)械手可以末端直線嗎
這是完全可以的,三關(guān)節(jié)的就可以達(dá)到這種效果 你可以想象成自己的手臂
現(xiàn)在正在設(shè)計(jì)一個(gè)3關(guān)節(jié)機(jī)械臂,提技術(shù)指標(biāo)時(shí),關(guān)節(jié)末端的位移分辨率如何給出?關(guān)節(jié)最大輸出力矩如何算?謝
位移分辨率這種提法是錯(cuò)誤的,可以說(shuō)成末端定位精度多少多少mm 例如想定位到空間某一點(diǎn)A:(x,y,z),定位精度為5mm,則以A為球心,半徑5mm內(nèi)的點(diǎn)都是符合精度要求的 定位精度和關(guān)節(jié)輸出例句都應(yīng)該是根據(jù)任務(wù)要求確定的,如果任務(wù)對(duì)關(guān)節(jié)力矩沒有具體要求,則應(yīng)根據(jù)機(jī)械臂連桿的重量等確定電機(jī)功率、力矩、精度等