機械手(shǒu)所用(yòng)的驅動機構主要有4種:液壓驅動、氣壓驅動、電氣驅動和機械驅(qū)動。其中以液壓驅動、氣(qì)壓驅動用得最多。
1、液(yè)壓驅動式
液壓驅動式機械手通(tōng)常由液動機(各種油缸、油馬(mǎ)達)、伺服閥、油泵、油(yóu)箱等組成驅動係統,由驅動機械手執行機構進行工作。通常它的具有很大的抓舉能(néng)力(高達幾百千克(kè)以上),其(qí)特點是結構緊湊、動作平穩、耐衝(chōng)擊、耐震動、防爆性好,但液壓元件(jiàn)要求有較高的製造精度和密封性能,否(fǒu)則漏油將汙(wū)染環境。
2、氣壓驅動(dòng)式
其驅(qū)動係統通常由氣缸、氣閥(fá)、氣罐和空壓機(jī)組成,其特點是氣源(yuán)方便、動作(zuò)迅速、結構簡單、造價較低、維修方便。但(dàn)難以進行速度控製,氣壓不(bú)可太高,故抓舉能力較低。
3、電氣驅動式電(diàn)力驅動是機械手使用得最多的一種驅動方式。其特點是電源方便,響應快,驅動力較大(關節型的持重已達400kg),信號檢測、傳動、處理方便,並可采用多種靈活(huó)的控製方案(àn)。驅動電機一般采用步進(jìn)電機,直流伺服(fú)電機(AC)為(wéi)主要(yào)的驅動方式。由於電機速度高,通常須采用減速機構(gòu)(如諧波傳動、RV擺線針輪傳動、齒輪傳動、螺(luó)旋傳動(dòng)和多杆機構等)。有些機械手已開始采用無減速機構的大轉矩、低轉速電機進行直接驅動(DD)這既可使機構簡化,又可提高控製精度。
4、機械(xiè)驅動式
機械驅動隻用於動作固定的場合。一般用(yòng)凸輪連杆機構來實現規定的動作(zuò)。其特點是動(dòng)作確實可靠,工作速度高,成本低(dī),但不易於調整。其他(tā)還有采用混合驅動,即液-氣或電(diàn)-液混合驅動。控製係統機械(xiè)手控製的要素包括工作順序、到達位置、動作時間、運動速度、加(jiā)減速度等。機械手的控製分為點位控製和連續軌跡控製兩種(zhǒng)。
控製係統可根據動作的要求,設(shè)計采用數(shù)字順序控(kòng)製。它首先要編製程序加以存儲,然後再根據規定的程序,控製機(jī)械手進行工作程序的存(cún)儲方(fāng)式有分離存儲和集中存儲兩種。分離存儲是將各種(zhǒng)控製因素的(de)信息(xī)分別存儲於兩種以上的存儲裝置中,如順序信息存儲於插銷(xiāo)板、凸輪轉鼓、穿孔帶內;位置信息存儲於時間繼電器、定速回(huí)轉鼓等;集中存儲是將各種控製因(yīn)素的(de)信息全部存(cún)儲於(yú)一種存儲裝置內,如磁帶、磁鼓等。這種方式使用於(yú)順序、位置、時間(jiān)、速度等必須同時(shí)控(kòng)製的場合,即(jí)連續控製的情況下使用。
其中(zhōng)插銷板使用於需要迅(xùn)速改變程序的場合。換一種程序隻需(xū)抽換一種插(chā)銷板限(xiàn)可,而同一插件又可以反複使用;穿孔帶容納的程序(xù)長度可不受限製,但如果發生錯誤時就要全(quán)部更換;穿孔卡的信息容量有限,但便於更換、保存,可(kě)重複使用;磁蕊和磁鼓僅適用於存(cún)儲容量較大的場合。至於選擇哪一種控製元(yuán)件,則(zé)根據動作的複(fù)雜程序和精確程序來確定(dìng)。
對動作複雜的機械(xiè)手,采用求教再現型控製(zhì)係統。更複雜的機械手采(cǎi)用數字控製係統、小型計算機或微處理機控製的(de)係統。
控製係統以插銷板用的最多,其次是凸輪轉(zhuǎn)鼓。它裝有許多凸輪,每一個凸輪分配給一個運動軸,轉鼓運動一周便完成一個循環。