机械手自动化设备(机械手的结构原理与应用)

Posted 2023-05-29

篇首语：读书之法，在循序而渐进，熟读而精思。本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了机械手自动化设备(机械手的结构原理与应用)相关的知识，希望对你有一定的参考价值。

机械手自动化设备(机械手的结构原理与应用)

在自动化装配生产中，除了输送系统的连续输送方式外，还有大量的场合需要将单个或多个工件快速地从一个位置准确的抓取并送到另外一个位置卸载下，这在工程上通常由两种非常重要的自动装置完成：

机械手

机械人

1. 机械手

机械手为一种结构简单的自动装置，大多数都是由气缸来驱动，少数采用电机驱动（精度更高），机构运动主要为直线运动，自由度较少，一般2~3个。

2.机器人

机器人为一种比普通机械手功能更强大、只能更高的自动化装置，一般由伺服电机组成多关节、多自由度机构，一般为4、5、6个自由度（即通常说的4轴、5轴、6轴），运动更灵活。

人类通过非常灵活的手指及关节来抓取工件，但机械手抓取工件的方式就机械多了，主要通过：

真空吸盘

气动手指

机械手主要用于各种工件与产品的移动。根据负载能力的区别，中小型机械手一般用于移送体积小、质量轻的工件或产品。而大型机械手可以移送质量较大的负载。例如：

五金件、冲压件-----利用机械手完成自动装配

注塑件、压铸件-----利用机械手在注塑机、压铸机上自动卸料

机加件-----用于自动加工设备上的自动上下料

电子元器件-----用于电子制造行业的自动装配

食品-----利用机械手完成包装、搬运

医药制品-----利用机械手完成包装、搬运

自动化立体仓库-----利用机械手完成货物的自动堆垛

3.一个自由度的机械手

单自由度搬动机械手是一种结构最简单的机械手，通常由一个摆动运动来组成，这就可以直接采用摆动气缸与气动手指或真空吸盘来组成。

例如气动手指将工件从取料位置夹取后，摆动气缸旋转180°，然后气动手指将在工件卸料位置释放。

利用摆动气缸及气动手指

利用摆动气缸及真空吸盘

4.二自由度平移机械手

二自由度平移机械手为工程上最简单且大量使用的自动机械结构，机械手末端为抓取元件，它的功能就是将工件或产品从一个起始位置移送到目标位置。

二自由度平移机械手的运动较简单，全部运动在一个平面内,典型的运动过程：

两自由度平移机械手原理示意图

两自由度平移机械手运动轨迹

6.二自由度摆动机械手

二自由度摆动机械手的动作由竖直方向的直线运动和绕竖直轴的摆动运动两部分组成，在结构上，与二自由度平移机械手的唯一区别是将水平运动改为旋转运动。

二自由度摆动机械手

1-工件输送系统；2-工件夹具；3-机械手

二自由度摆动机械手典型实例

运动轨迹

7.三自由度机械手

三自由度机械手较前面两种类型的二自由度机械手结构更复杂，但它是在二自由度机械手的基础上实现的，只是比二自由度机械手增加了一个方向。

两个相互垂直方向的直线运动与一个摆动运动

X、Y、Z三个相互垂直方向的直线运动

在工程上主要有两种类型的三自由度工业机械手：

摇臂式自动取料机械手

横行式自动取料机械手

这两种机械手大量应用在注塑机塑料制品的自动取料，而且具有代表性。

摇臂式自动取料机械手

运动由X、Y两个方向相互垂直的直线运动与一个摆动运动组成

一般为小型机械手，配合小的注塑机使用

8.横行式自动取料机械手

在结构上采用X、Y、Z三个垂直方向的直线运动搭接而成的取料机械手。

这一次我们简单的讲解了机械式机械手的种类，

还有机械人式机械手的种类以及结构，请看下回分解