一、構(gòu)成部件
1、手部:即直接與工件接觸的部分,一般是回轉(zhuǎn)型(多位回轉(zhuǎn)型,因其結(jié)構(gòu)簡單)。手爪多為兩指(也有多指),根據(jù)需要分為外抓或內(nèi)抓式兩種,也可用負壓式或真空的空氣吸盤(它主要用戶吸取冷的,光滑表面的零件或薄板零件)和電磁吸盤。
傳力機構(gòu)型式較多,常用的有:滑槽杠桿式、齒輪齒條式、絲杠螺母式、彈簧式和重力式。
2、腕部:是連接手部和手臂的部件,并可用來調(diào)整被抓物體的方位(即姿態(tài))。如圖1-3. 它可以有上下擺動,左右擺動和繞自身軸線的回轉(zhuǎn)三個運動。如有特殊要求(將軸類零件放在頂尖上,將簡類、盤類零件卡在卡盤上等),手腕還可以有一個小距離的橫移。也有的工業(yè)機械手沒有腕部自由度。
3、臂部:手臂是支承被抓物體、手部、腕部的重要部件。手臂的作用是帶動手指去抓取物件,并按預(yù)定要求將其搬運到給定的位置。
手臂有三個自由度,可采用直角坐標(biāo)(前后、上下、左右都是直線),圓柱坐標(biāo)(前后上下直線往復(fù)運動和左右旋轉(zhuǎn)),球坐標(biāo)(前后伸縮、上下擺動和左右旋轉(zhuǎn))和多關(guān)節(jié)(手臂能任意伸屈)四種方式,如圖1-4所示。
直角坐標(biāo)占空間大,工作范圍小,慣性大,所以一般不多用,只有在自由度數(shù)較少時用之。
圓柱坐標(biāo)占空間較小,工作范圍較大,但慣性也大,且不能抓取底面物體。
球坐標(biāo)式占用空間小,工作范圍大,慣性小,所需動力小,能抓取底面物體,多關(guān)節(jié)還可以繞障礙物選擇途徑,但多關(guān)節(jié)式較復(fù)雜,所以也不多用。
目前常用的是球坐標(biāo)式和圓柱坐標(biāo)式的工業(yè)機械手。
4、行走機構(gòu):有的工業(yè)機械手帶有行走機構(gòu)。
二、驅(qū)動機構(gòu)
有氣動、液動、電動和機械四種形式。氣動式速度快,結(jié)構(gòu)簡單,成本低。采用點位控制或機械擋塊定位時,有較高的重復(fù)定位精度,但臂力一般在300N以下。液動式的出力人,臂力可達1000N以上,且可用電液伺服機構(gòu),可實現(xiàn)連續(xù)控制,使工業(yè)機械手的用途和通用性更廣,定位精度一般在1mm范圍內(nèi)。目前常用的是氣動和液動驅(qū)動方式。電動式用于小型,機械式只用于動作簡單的場合。
三、控制系統(tǒng)
有點控制和連續(xù)控制兩種方式。大多數(shù)用插銷板進行點位程序控制,也有采用可編程序控制器控制、微型計算機數(shù)字控制,采用凸輪、磁盤磁帶、穿孔卡等記錄程序。主要控制的坐標(biāo)位置,并主要其加速度特性。
四、基體(機身)
基體是整個機械手的基礎(chǔ)