智能焊接機(jī)械手和通用機(jī)械手系統(tǒng)的工作原理

機(jī)械手工作原理：機(jī)械手主要由執(zhí)行機(jī)構(gòu)、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、控制系統(tǒng)和位置檢測(cè)裝置組成。在PLC程序控制的條件下，采用液壓傳動(dòng)方式，按照規(guī)定的要求，依次實(shí)現(xiàn)執(zhí)行機(jī)構(gòu)相應(yīng)部件的動(dòng)作，有運(yùn)動(dòng)軌跡，有一定的速度和時(shí)間。同時(shí)，根據(jù)其控制系統(tǒng)的信息，它向執(zhí)行器發(fā)送指令，必要時(shí)，它可以監(jiān)控操作器的動(dòng)作。位置檢測(cè)裝置隨時(shí)將執(zhí)行機(jī)構(gòu)的實(shí)際位置反饋給控制系統(tǒng)，與設(shè)定位置進(jìn)行比較，然后通過控制系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)整，使執(zhí)行機(jī)構(gòu)能夠以一定的精度達(dá)到設(shè)定位置。

（1） 執(zhí)行機(jī)制

包括手、腕、臂、柱等部位，有的還增加了行走機(jī)構(gòu)。

1、手

也就是說，與物體接觸的部分。由于與物體接觸的形式不同，可分為夾緊手和吸附手。在本課題中，我們采用了夾緊手的結(jié)構(gòu)。它由一個(gè)夾持指（或爪）和一個(gè)力傳遞機(jī)構(gòu)組成。手指是與物體直接接觸的部件。常見的手指運(yùn)動(dòng)包括旋轉(zhuǎn)和平移。該手指旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造方便，應(yīng)用廣泛。由于結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，平動(dòng)式的應(yīng)用較少，但當(dāng)平動(dòng)式的手指夾緊圓形零件時(shí)，工件直徑的變化不影響其軸線的位置，因此它適用于大范圍夾緊工件直徑的變化。手指結(jié)構(gòu)取決于被抓取物體的表面形狀、被抓取的部位（外輪廓或內(nèi)孔）以及物體的重量和大小。傳力機(jī)構(gòu)通過手指產(chǎn)生夾緊力，完成夾緊和放置物體的任務(wù)。最常用的傳力機(jī)構(gòu)有：滑槽桿式、連桿式、斜桿式、齒輪齒條式、螺旋螺母彈簧式和重力式。

2.手腕

它是連接手和手臂的部分，可用于調(diào)整抓取物體的方向（即姿勢(shì)）。

3.手臂

手臂是支撐被抓獲物體、手和手腕的重要部位。手臂的功能是驅(qū)動(dòng)手指根據(jù)預(yù)定的要求抓取物體，并將其運(yùn)送到指定的位置。工業(yè)機(jī)械手的機(jī)械臂通常由驅(qū)動(dòng)機(jī)械臂運(yùn)動(dòng)的部件（如油缸、液壓缸、齒輪齒條機(jī)構(gòu)、連桿機(jī)構(gòu)、螺旋機(jī)構(gòu)、凸輪機(jī)構(gòu)等）組成，以實(shí)現(xiàn)機(jī)械臂的各種運(yùn)動(dòng)。

4.專欄

柱子是支撐手臂的部分。這根柱子也可以用作手臂的一部分。手臂的旋轉(zhuǎn)和提升（或俯仰）運(yùn)動(dòng)與立柱密切相關(guān)。由于工作需要，機(jī)械手的立柱有時(shí)會(huì)橫向移動(dòng)，稱為活動(dòng)立柱。

5.機(jī)器基礎(chǔ)

底座是機(jī)械手的基本部件，機(jī)械手執(zhí)行機(jī)構(gòu)的各種部件和驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)安裝在底座上進(jìn)行支撐和連接。

（2） 驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)

驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)工業(yè)機(jī)械手執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)。它由動(dòng)力裝置、調(diào)節(jié)裝置和輔助裝置組成。常用的傳動(dòng)系統(tǒng)包括液壓傳動(dòng)、液壓傳動(dòng)和機(jī)械傳動(dòng)。

（3） 控制系統(tǒng)

控制系統(tǒng)是根據(jù)規(guī)定的要求控制工業(yè)機(jī)械手運(yùn)動(dòng)的系統(tǒng)。目前，工業(yè)機(jī)械手的控制系統(tǒng)一般由程控系統(tǒng)和電氣定位（或機(jī)械停止定位）系統(tǒng)組成。采用機(jī)械手PLC程序控制系統(tǒng)，控制機(jī)械手按指定程序移動(dòng)，并存儲(chǔ)給機(jī)械手的指令信息（如動(dòng)作順序、運(yùn)動(dòng)軌跡、運(yùn)動(dòng)速度、時(shí)間等）。同時(shí)，執(zhí)行器根據(jù)其控制系統(tǒng)的信息發(fā)出指令，必要時(shí)可監(jiān)測(cè)機(jī)械手的動(dòng)作，當(dāng)動(dòng)作錯(cuò)誤或故障時(shí)發(fā)出報(bào)警信號(hào)。

（4） 位置檢測(cè)裝置

控制機(jī)械手執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)位置，隨時(shí)將執(zhí)行機(jī)構(gòu)的實(shí)際位置反饋給控制系統(tǒng)，與設(shè)定位置進(jìn)行比較，然后通過控制系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)整。