機械手(shǒu)所用的驅動機構主要有4種:液壓驅動、氣壓驅動、電氣驅動(dòng)和機械驅動。其中以液壓(yā)驅動、氣壓驅動用得最多。
1、液壓驅動式
液壓驅動式機械手通常由(yóu)液動機(各種油缸、油馬達)、伺服閥、油泵、油(yóu)箱等組成驅動係統(tǒng),由驅動機械手執行機構進行工作(zuò)。通常它的具有很大的抓舉能力(高達幾百千克以上(shàng)),其特點是結構緊湊、動作平穩、耐衝擊、耐震動、防爆性好,但液壓元件要(yào)求有較高的製造精度和密(mì)封性能,否則漏油將汙染環境。
2、氣壓驅動式
其驅動係統通常由氣缸、氣(qì)閥、氣(qì)罐和空壓機(jī)組成,其特點是氣源方便、動(dòng)作迅速、結構(gòu)簡單、造價較低、維修方便。但難以進行速度控製,氣(qì)壓不(bú)可太高,故(gù)抓舉能力較低。
3、電氣驅動式(shì)電力驅動是機械手使用得最多的一種驅動方式(shì)。其特點是電源方便,響應快,驅動力較(jiào)大(關節型的持(chí)重已達(dá)400kg),信號檢(jiǎn)測、傳動、處理方便,並(bìng)可采用多種靈(líng)活的控製(zhì)方案。驅動電機一般采用步進電機,直流(liú)伺服電機(AC)為主要的驅動方(fāng)式(shì)。由於電機速度高,通常(cháng)須采用減速機構(如諧波傳動、RV擺(bǎi)線針輪傳動、齒(chǐ)輪傳動、螺旋傳動和多杆(gǎn)機構等)。有些(xiē)機械手已開始采用無減(jiǎn)速機構的大轉(zhuǎn)矩、低轉速(sù)電機進行直接驅動(DD)這既可使機構簡化,又可提高控(kòng)製精度。
4、機械驅動式
機械驅動隻用於動作固(gù)定的場合。一般用凸輪連杆機構來實現規定的動作。其特點是動作確實(shí)可靠,工作速度高,成本低,但不易於調整。其他還有采用(yòng)混合驅動,即液-氣或電(diàn)-液混合驅動。控製係統機械手控製的要(yào)素包括工作順序、到達位置、動作時間(jiān)、運動速度、加減速度等。機械手的控製分為點位控製和連續軌跡控製兩種。
控製係統可根據動作的要求,設計采用數字(zì)順序控製。它首(shǒu)先要編製程序加以存儲,然後再根據規定的程(chéng)序,控製(zhì)機械手進(jìn)行工(gōng)作程序的存儲方式有分離存儲和集(jí)中存儲兩種。分離存儲是將各種(zhǒng)控製因素的信息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板、凸輪轉鼓、穿孔帶內;位置信息存儲於時間繼電器、定速回轉鼓等;集中存儲(chǔ)是將各種控製因素的信息全部存儲(chǔ)於一種存儲裝置內,如磁(cí)帶、磁鼓等。這種方式使用於順序、位置、時(shí)間、速度等必須同時控製的場合,即連續控製的情況下使用。
其中插銷(xiāo)板使用於需要迅(xùn)速改變程序的場合。換一種程(chéng)序隻需抽換一種插銷板限可,而同一插件又可以反複使用;穿孔帶容納的程序長度可不受(shòu)限(xiàn)製,但如果發生(shēng)錯誤時就要全部更(gèng)換;穿孔卡的信息容量(liàng)有限(xiàn),但便於更換、保存,可(kě)重(chóng)複使(shǐ)用;磁蕊(ruǐ)和磁鼓僅(jǐn)適(shì)用於存儲容量較大的場合。至於選擇哪一種控製元件,則根據動作的複雜(zá)程序和精確程序來確定。
對動作複雜的機械手,采用求教再現型控製係統。更複雜的機械(xiè)手(shǒu)采用數字控製係統、小型計算機或微處理機控製的係統。
控製係(xì)統以插銷(xiāo)板用的最多,其次是凸輪轉鼓。它裝(zhuāng)有許多凸輪,每一(yī)個凸輪分配給一個運動軸(zhóu),轉鼓運(yùn)動一周便完成一個循(xún)環。