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桁架機(jī)械手的系統(tǒng)組成和系統(tǒng)特點
發(fā)布時間:2021-12-24 10:12:32 瀏覽量: 來源:本站
一套完整的桁架機(jī)械手裝備主要由三部分組成:平衡吊主機(jī)、抓取夾具(或機(jī)械手)及安裝結(jié)構(gòu)。平衡吊主機(jī)是可實現(xiàn)物料(或工件)在空中無重力化浮動狀態(tài)的主體裝置。機(jī)械手則是實現(xiàn)工件抓取,并完成用戶相應(yīng)搬運和裝配要求的裝置。安裝結(jié)構(gòu)則是根據(jù)用戶服務(wù)區(qū)域及現(xiàn)場狀況要求以支撐整套設(shè)備的機(jī)構(gòu)。
桁架機(jī)械手,又稱上下料機(jī)械手、平衡吊、平衡助力器等,是一種新穎的、用于物料搬運及安裝時省力操作的助力自動化設(shè)備。
一套完整的桁架機(jī)械手裝備主要由三部分組成:平衡吊主機(jī)、抓取夾具(或機(jī)械手)及安裝結(jié)構(gòu)。平衡吊主機(jī)是可實現(xiàn)物料(或工件)在空中無重力化浮動狀態(tài)的主體裝置。機(jī)械手則是實現(xiàn)工件抓取,并完成用戶相應(yīng)搬運和裝配要求的裝置。安裝結(jié)構(gòu)則是根據(jù)用戶服務(wù)區(qū)域及現(xiàn)場狀況要求以支撐整套設(shè)備的機(jī)構(gòu)。
硬臂式機(jī)械手特點作以下說明:
1.硬臂式助力機(jī)械手系統(tǒng)組成,主要包括五個部分:
1)軌道行走系統(tǒng);
2)機(jī)械手主機(jī);
3)夾具部分;
4)執(zhí)行部分;
5)氣路控制系統(tǒng)。
2.硬臂式助力機(jī)械手系統(tǒng)組成之特點
一、軌道系統(tǒng)
本方案采用雙排C型鋁合金軌道與移動平臺小車配合,平臺小車下法蘭連接硬臂式機(jī)械手。使整個設(shè)備在軌道行程內(nèi)平穩(wěn)行走。C型軌道采用進(jìn)口材料,強度、精度高。
非金屬滾輪采用高強度耐磨尼龍材料加工而成,使用壽命長。
二、機(jī)械手主機(jī)
a)可實現(xiàn)不同重量物料的重力平衡狀態(tài),適用于物料的精確移載操作。
b)空載、滿載及處理不同工件時,系統(tǒng)可感知其重量變化,并實現(xiàn)載荷在三維空間中的浮動狀態(tài),便于精確定位。
c)全程平衡、運動順滑等特點,使得操作者可以很便捷地實現(xiàn)工件的搬運、定位、裝配等操作。
d)剛性手臂可使機(jī)械手帶工件越過障礙;水平臂可滿足物料在相關(guān)場所進(jìn)行橫向放入、橫向取出等動作要求。
e)系統(tǒng)可始終保持機(jī)械手頭部的水平,發(fā)揮高作業(yè)性。
f)關(guān)節(jié)剎車裝置,具有多個回轉(zhuǎn)關(guān)節(jié),以實現(xiàn)廣域范圍內(nèi)的物料取置;配備有剎車裝置,操作者可在操作過程中隨時中斷機(jī)械手的運動。
三、氣動夾具
a)主機(jī)控制與夾具(機(jī)械手)集成為一體,方便操作者雙手控制工件。主機(jī)操作按鈕都集成于夾具控制面板上,控制部分及指示燈、指示器等按人體工學(xué)原理布置,便于操作及緊急情況的處理。
四、執(zhí)行部分
執(zhí)行部分是機(jī)械手上承擔(dān)抓(或吸)取物件的機(jī)構(gòu),由手指、傳力(或增力)機(jī)構(gòu)和動力裝置等組成。
手指是手部中直接承擔(dān)抓(或吸)取物件的元件。
1、手指的抓取機(jī)能
助力機(jī)械手的手指的抓取機(jī)能是由被抓取物件和手指決定的。被抓取物件的大小、形狀、重量、材質(zhì)和受外力的約束程度及運動(抓取運動的物件)情況,決定了手指是的大小、形狀、個數(shù)、種類配置和動作,而這些又決定了手指的抓取機(jī)能(即該手指能抓取的極限尺寸;手指對物件的約束和握緊程度;抓取精度-定位精度等)。
2、手指的種類
機(jī)械手的手指有機(jī)械式和吸盤式兩種形式。人手抓取物件時,手指常與手掌相對握緊。機(jī)械式手指沒有手掌,全靠手指握緊物件;而吸盤式手指則剛好相當(dāng)于只有手掌吸附物件。機(jī)械式手指的應(yīng)用比較廣泛。
機(jī)械式手指常按指根的動作及手指的數(shù)目或手指的形狀進(jìn)行分類。
(1)按指根的動作不同分類
回轉(zhuǎn)型手指:手指的張開與閉合是靠指根的回轉(zhuǎn)動作完成的。無關(guān)節(jié)手指的本體是一個直構(gòu)件;固定關(guān)節(jié)指的本體是一個彎構(gòu)件,即在指的中間處形成一個“V”形關(guān)節(jié)角;而自由關(guān)節(jié)指的本體在中間分開,指根與指尖是由鉸鏈連接的。
直進(jìn)型手指:手指的張開與閉合是靠手指的直接動作完成的。這種手指也可分為無關(guān)節(jié)指和自由關(guān)節(jié)指。有時還把無關(guān)節(jié)指、固定關(guān)節(jié)指、自由關(guān)節(jié)指相互組合而成為混合手指。
(2)按手指抓取部分的形狀分類
有圓弧形的、鋸齒形的、鉤形的和平板形的等等。
3、典型表面與手指的接觸狀態(tài)
雖然被抓取物件的形狀和尺寸是多種多樣的,但是從抓取的角度來看,可將被抓取部位的形狀分成圓柱形、正方柱形、板形、球形和圓錐形等5種典型表面。各種手指在抓取這5種典型表面時的接觸狀態(tài)是各不相同的,根據(jù)這時的接觸狀態(tài),即可對不同形狀和數(shù)量的手指及其抓取機(jī)能進(jìn)行分析和比較,以便從中選出合理的指形和手指個數(shù)。
五、控制系統(tǒng)
a)設(shè)置有元件保護(hù)盒,以保護(hù)主要精密氣動元器件,避免操作時意外撞擊及灰塵沉積。氣路排布完全按豐田AMS標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行,方便維修。
b)系統(tǒng)配備二聯(lián)件、單向閥和儲氣罐,為系統(tǒng)提供持續(xù)穩(wěn)定的壓縮空氣,當(dāng)主供氣源意外斷氣時,可提供一定時間的安全保障,并使系統(tǒng)有足夠的動力完成本次操作或?qū)⒐ぜ遁d。
助力機(jī)械手系統(tǒng)安全:
a)配備有負(fù)載顯示器,指示負(fù)載狀態(tài),告知操作者:此時物料是否可被提起或被卸載。當(dāng)系統(tǒng)處于負(fù)載狀態(tài)時,顯示器呈紅色。
b)配備有負(fù)載壓力表,指示壓縮空氣工作狀況。
c)配備有安全誤操作保護(hù)裝置,防止誤動作對人身或設(shè)備造成傷害;在操作者未對安裝狀況進(jìn)行確認(rèn)前,即工件未安裝到位前,如果工人誤操作松開按鈕,工件不能被卸載(限于動力夾具)。
d)系統(tǒng)配備了失氣保護(hù)裝置,當(dāng)主供氣源意外斷氣時,主機(jī)臂桿不能動作,機(jī)械手停止作業(yè),避免意外的傷害。
e)設(shè)備配套安全控制系統(tǒng),在操作時,系統(tǒng)不會因為誤動作,而突然改變負(fù)載或空載壓力,因此機(jī)械手不會因此快速上升或下降而對人身、設(shè)備和產(chǎn)品造成傷害。
一套完整的桁架機(jī)械手裝備主要由三部分組成:平衡吊主機(jī)、抓取夾具(或機(jī)械手)及安裝結(jié)構(gòu)。平衡吊主機(jī)是可實現(xiàn)物料(或工件)在空中無重力化浮動狀態(tài)的主體裝置。機(jī)械手則是實現(xiàn)工件抓取,并完成用戶相應(yīng)搬運和裝配要求的裝置。安裝結(jié)構(gòu)則是根據(jù)用戶服務(wù)區(qū)域及現(xiàn)場狀況要求以支撐整套設(shè)備的機(jī)構(gòu)。
硬臂式機(jī)械手特點作以下說明:
1.硬臂式助力機(jī)械手系統(tǒng)組成,主要包括五個部分:
1)軌道行走系統(tǒng);
2)機(jī)械手主機(jī);
3)夾具部分;
4)執(zhí)行部分;
5)氣路控制系統(tǒng)。
2.硬臂式助力機(jī)械手系統(tǒng)組成之特點
一、軌道系統(tǒng)
本方案采用雙排C型鋁合金軌道與移動平臺小車配合,平臺小車下法蘭連接硬臂式機(jī)械手。使整個設(shè)備在軌道行程內(nèi)平穩(wěn)行走。C型軌道采用進(jìn)口材料,強度、精度高。
非金屬滾輪采用高強度耐磨尼龍材料加工而成,使用壽命長。
二、機(jī)械手主機(jī)
a)可實現(xiàn)不同重量物料的重力平衡狀態(tài),適用于物料的精確移載操作。
b)空載、滿載及處理不同工件時,系統(tǒng)可感知其重量變化,并實現(xiàn)載荷在三維空間中的浮動狀態(tài),便于精確定位。
c)全程平衡、運動順滑等特點,使得操作者可以很便捷地實現(xiàn)工件的搬運、定位、裝配等操作。
d)剛性手臂可使機(jī)械手帶工件越過障礙;水平臂可滿足物料在相關(guān)場所進(jìn)行橫向放入、橫向取出等動作要求。
e)系統(tǒng)可始終保持機(jī)械手頭部的水平,發(fā)揮高作業(yè)性。
f)關(guān)節(jié)剎車裝置,具有多個回轉(zhuǎn)關(guān)節(jié),以實現(xiàn)廣域范圍內(nèi)的物料取置;配備有剎車裝置,操作者可在操作過程中隨時中斷機(jī)械手的運動。
三、氣動夾具
a)主機(jī)控制與夾具(機(jī)械手)集成為一體,方便操作者雙手控制工件。主機(jī)操作按鈕都集成于夾具控制面板上,控制部分及指示燈、指示器等按人體工學(xué)原理布置,便于操作及緊急情況的處理。
四、執(zhí)行部分
執(zhí)行部分是機(jī)械手上承擔(dān)抓(或吸)取物件的機(jī)構(gòu),由手指、傳力(或增力)機(jī)構(gòu)和動力裝置等組成。
手指是手部中直接承擔(dān)抓(或吸)取物件的元件。
1、手指的抓取機(jī)能
助力機(jī)械手的手指的抓取機(jī)能是由被抓取物件和手指決定的。被抓取物件的大小、形狀、重量、材質(zhì)和受外力的約束程度及運動(抓取運動的物件)情況,決定了手指是的大小、形狀、個數(shù)、種類配置和動作,而這些又決定了手指的抓取機(jī)能(即該手指能抓取的極限尺寸;手指對物件的約束和握緊程度;抓取精度-定位精度等)。
2、手指的種類
機(jī)械手的手指有機(jī)械式和吸盤式兩種形式。人手抓取物件時,手指常與手掌相對握緊。機(jī)械式手指沒有手掌,全靠手指握緊物件;而吸盤式手指則剛好相當(dāng)于只有手掌吸附物件。機(jī)械式手指的應(yīng)用比較廣泛。
機(jī)械式手指常按指根的動作及手指的數(shù)目或手指的形狀進(jìn)行分類。
(1)按指根的動作不同分類
回轉(zhuǎn)型手指:手指的張開與閉合是靠指根的回轉(zhuǎn)動作完成的。無關(guān)節(jié)手指的本體是一個直構(gòu)件;固定關(guān)節(jié)指的本體是一個彎構(gòu)件,即在指的中間處形成一個“V”形關(guān)節(jié)角;而自由關(guān)節(jié)指的本體在中間分開,指根與指尖是由鉸鏈連接的。
直進(jìn)型手指:手指的張開與閉合是靠手指的直接動作完成的。這種手指也可分為無關(guān)節(jié)指和自由關(guān)節(jié)指。有時還把無關(guān)節(jié)指、固定關(guān)節(jié)指、自由關(guān)節(jié)指相互組合而成為混合手指。
(2)按手指抓取部分的形狀分類
有圓弧形的、鋸齒形的、鉤形的和平板形的等等。
3、典型表面與手指的接觸狀態(tài)
雖然被抓取物件的形狀和尺寸是多種多樣的,但是從抓取的角度來看,可將被抓取部位的形狀分成圓柱形、正方柱形、板形、球形和圓錐形等5種典型表面。各種手指在抓取這5種典型表面時的接觸狀態(tài)是各不相同的,根據(jù)這時的接觸狀態(tài),即可對不同形狀和數(shù)量的手指及其抓取機(jī)能進(jìn)行分析和比較,以便從中選出合理的指形和手指個數(shù)。
五、控制系統(tǒng)
a)設(shè)置有元件保護(hù)盒,以保護(hù)主要精密氣動元器件,避免操作時意外撞擊及灰塵沉積。氣路排布完全按豐田AMS標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行,方便維修。
b)系統(tǒng)配備二聯(lián)件、單向閥和儲氣罐,為系統(tǒng)提供持續(xù)穩(wěn)定的壓縮空氣,當(dāng)主供氣源意外斷氣時,可提供一定時間的安全保障,并使系統(tǒng)有足夠的動力完成本次操作或?qū)⒐ぜ遁d。
助力機(jī)械手系統(tǒng)安全:
a)配備有負(fù)載顯示器,指示負(fù)載狀態(tài),告知操作者:此時物料是否可被提起或被卸載。當(dāng)系統(tǒng)處于負(fù)載狀態(tài)時,顯示器呈紅色。
b)配備有負(fù)載壓力表,指示壓縮空氣工作狀況。
c)配備有安全誤操作保護(hù)裝置,防止誤動作對人身或設(shè)備造成傷害;在操作者未對安裝狀況進(jìn)行確認(rèn)前,即工件未安裝到位前,如果工人誤操作松開按鈕,工件不能被卸載(限于動力夾具)。
d)系統(tǒng)配備了失氣保護(hù)裝置,當(dāng)主供氣源意外斷氣時,主機(jī)臂桿不能動作,機(jī)械手停止作業(yè),避免意外的傷害。
e)設(shè)備配套安全控制系統(tǒng),在操作時,系統(tǒng)不會因為誤動作,而突然改變負(fù)載或空載壓力,因此機(jī)械手不會因此快速上升或下降而對人身、設(shè)備和產(chǎn)品造成傷害。