機械手所用的驅動機構主(zhǔ)要有4種:液壓驅動、氣壓驅(qū)動、電氣驅動和機械驅(qū)動。其(qí)中以液壓驅動、氣壓驅動用得最多。
1、液壓驅動式
液(yè)壓驅動式機械手通常由液(yè)動機(各(gè)種油缸、油馬達)、伺服(fú)閥、油泵、油箱等組成驅動係統(tǒng),由驅動機(jī)械(xiè)手執行機構進行工作。通常它的具有很大的抓舉能力(高達(dá)幾百千克以上),其特點是結構緊(jǐn)湊、動作平穩、耐衝擊、耐震動、防爆性好(hǎo),但液壓元件要求(qiú)有(yǒu)較(jiào)高的製造(zào)精(jīng)度和密封性能,否則漏油(yóu)將汙染環境。
2、氣壓驅動(dòng)式
其驅動係統通常由氣缸、氣閥、氣罐和空(kōng)壓機組成,其特點是(shì)氣(qì)源方便、動(dòng)作(zuò)迅速、結構簡(jiǎn)單、造價較低、維修方便。但難以(yǐ)進(jìn)行速度控製,氣壓(yā)不可太(tài)高(gāo),故抓舉能力較低。
3、電氣驅動式電力驅動是機械手使用得最多(duō)的一種驅動方式。其特點是電源方(fāng)便,響應快,驅動力較大(關節型的持重已達400kg),信號檢測、傳動(dòng)、處理(lǐ)方便,並可采用多種靈活的控製方案。驅動電機一般采用步進電機,直流伺服電機(AC)為(wéi)主要的驅動方式。由於電機速度高,通常須采用減(jiǎn)速機構(如諧波傳動(dòng)、RV擺線針輪(lún)傳動、齒輪傳(chuán)動、螺旋傳動和多杆機構等)。有(yǒu)些機械手已開始采用無減速機構的(de)大轉矩、低轉速電機進行直接驅動(DD)這既可使機構(gòu)簡化(huà),又可提高(gāo)控製精度。
4、機械驅動式
機械驅動隻用於動作(zuò)固定的場合。一般用凸輪連杆機構來實現規定的動作。其特點(diǎn)是動作確實可靠,工作速度高,成本(běn)低,但不(bú)易於調整。其他還有采用混合驅動,即(jí)液-氣或電-液混合驅動。控製係統機械手控製的要素包括工作順序、到達位置、動作時間、運動速度、加減速度等。機(jī)械手的控製分為點位控製和連續軌跡控製兩種。
控製(zhì)係(xì)統可根據動作的要求,設計采用數字順序(xù)控製。它首先要(yào)編製(zhì)程序加以存儲,然後再(zài)根據規定的程(chéng)序,控製機械手進行工作程序的存儲方式有分離存儲和集中存儲兩種。分離存儲是將各種控(kòng)製因素的信息分別存儲於(yú)兩種以上(shàng)的存(cún)儲裝置中,如順序信息存(cún)儲於插銷板、凸輪轉鼓、穿(chuān)孔帶內;位置信息存儲於時間繼電器、定速回轉鼓(gǔ)等;集中存儲是將各種控製因素的信息全部存儲(chǔ)於一種存儲(chǔ)裝置內,如磁帶、磁鼓等。這種方式使用於順序、位置、時間、速度等必須同時控製的場合,即(jí)連續控製的情況下(xià)使用。
其中插銷板(bǎn)使用於需要迅速改變程序的場合。換一種程序隻需抽換一種(zhǒng)插銷板限可,而同一插件(jiàn)又可以反複使用;穿孔帶容納的程序長度可不受(shòu)限製,但如果發生錯誤時(shí)就要全(quán)部更換;穿孔卡的信息(xī)容量有限(xiàn),但便於更換(huàn)、保存,可(kě)重複(fù)使用;磁蕊和磁鼓僅適(shì)用於存儲容量較大的場合。至於選擇哪(nǎ)一種控製元件,則根據動(dòng)作的複雜(zá)程序(xù)和精確程序來確定。
對動作複雜的機械手,采用求教再(zài)現型控製係統。更(gèng)複雜的機械手采用數字控製係統、小型計算機或微(wēi)處理機控製的係統。
控製係統以插銷板用的最多,其次是(shì)凸輪轉鼓。它裝有許多凸輪,每一個凸輪(lún)分(fèn)配(pèi)給一個(gè)運動軸,轉鼓運動一周便完成一個(gè)循環。