南京托盘机械手常用解决方案

时间：2020-03-08

作者：芜湖大正百恒智能装备有限公司

机械手近年来发展很快，适用范围也越来越广泛，机械手的种类也随之增加，目前市场上的机械手可以按照以下方式来进行大致分类：

1.按驱动方式分：液压式、气动式、机械式；

2.按适用范围分：**机械手、通用机械手；

3.按运动轨迹控制方式分：点位控制、连续轨迹控制；

4.按臂部的运动形式分：直角坐标式、圆柱坐标式、球座坐标式、关节式。

机械手的气动系统与动力元件

1.气动系统

气动装置的气源容易获得，装置结构简单，工作介质不污染环境，工作速度快和动作频率高，适合于完成频繁起动的辅助工作。过载时比较安全，不易发生过载损坏机件等事故。气动系统在机械手中主要用于对工件、手臂定位等。气动系统中的分水滤气器应定期放水，分水滤气器和油雾器还应定期清洗。

2.动力元件——液压泵的计算

液压泵是标准件，其选择依据是额定压力和流量。

机械手的功能特点

1)机械手的横轴和竖轴的机械传动采用高精密的滚珠丝杆，高精密的光杆导轨和直线轴承，配以先进地机械设计、精密的机械加工及装配，可使机械手臂非常平稳地进行垂直和水平移动和水平方向旋转及精准位置控制；

2)采用选进的步进电机作为横轴和竖轴的动力源，可实现0.45度的细分，即每转一圈需要800步，滚珠丝行程为4mm，则手臂每步位移精度为0.005mm,步进电机的正常单步角度为0.9，则手臂每步位移精度为0.01mm；

3)机械手臂和机械手爪水平方向旋转采用高及减速直流电机传动，配置光电传感器及码盘，可实现旋转方向的精准位置控制；

4)机械手爪采用高精度气动式手爪、配置高及电磁位置开关及两位三通电磁阀，可实现快速准确地抓取和放开动作；

5)采用晶体管式PLC可编程控制器作为控制主机，配置传感器，可实现PLC高及指令编程、光电传感器的技术应用；

6)PLC各I/O点和传感器、电机、各电器的连接线都被开放到控制模块的安全插座上，学生可根据PLC程序和各电器的技术要求进行现场接线操作实训，培训学生实际动手接线能力；

7)配套铝钢式机械手台架，竖轴及横轴采用经氧化处理的铝型材，而台架的侧面及底面采用1mm厚度经烤漆处理的钢板，台架与地面之间采用带自锁功能的万向轮，使整个台架不但坚固耐用而且移动方便

8)机械手竖轴和横轴的传动轴为滚珠丝杆，导程为4mm ；机械手水平蕞大旋转角度：270度；机械手水平蕞大旋转角度：270度。

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机械手主要组成机械手主要是由执行系统，驱动系统，控制系统三大部分组成。 1、执行部分执行系统是机械手的机械传动结构部分。它包括手、手腕、手臂和机座等部件。 2、驱动系统驱动系统是驱动执行系统的动力装置。驱动系统有液压驱动，气压驱动，电力驱动和机械驱动等方式。 3、控制系统控制系统是支配执行系统按规定程序动作得到电气控制装置。控制系统所控制的因素包括执行系统各部的动作、动作顺序、位置、时间
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机械手液压传动装置的组成液压传动装置由于使用工件压力高的油性介质，因此机构出力大，机械结构更紧凑、动作平稳可靠、易于调节和噪声较小，但要配置液压泵和油箱，当油液渗漏时易污染环境。一个完整的液压系统是由以下几部分组成的：（1）能源部分包括泵装置和蓄能器，它们能够输出压力油，把原动机的机械能转变为液体的压力能并储存起来。（2）执行机构部分是液压油缸、液动机等，它们用来带动运动部件，将液
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机械手常用位置检测元件 1.分类 1）模拟型：行程开关、电位器、旋转变压器、感应同步器； 2）数字型：光栅、编码器 2.特点模拟型检测装置元件成本低，使用条件不严格。数字型检测元件制造、安装精度要求高。数字型检测元件有利于数字存贮和数字运算，便于和计算机连接。 3.检测元件的安装方法 1)靠近动作点进行1:1的直接检测,是较理想的方法,但有时由于运动的限制,直接安装检测元件有困难。 2)采用间
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机械手的执行元件多用活塞油缸及油马达。每种执行元件可以直接或间接与输出轴联接，实现机械手的动作。各种元件特点： 1）活塞油缸活塞油缸加工容易，密封简单，起动反映快，易于制动。因此除做为直线运动的执行元件外，长经过齿条，齿轮等机构实现臂部回转运动。这种办法产生的扭矩大，但由于传动间隙容易影响传动精度。 2）摆动油缸摆动油缸加工困难，密封性要求高，容易产生内泄露。摆动油缸尺寸小，重量轻，有利于简