機(jī)械手模型

一、機(jī)械手各部位結(jié)構(gòu)

 
機(jī)械手各部位結(jié)構(gòu)

1. 擺動(dòng)氣缸 2. 定位螺栓 3. 氣動(dòng)手爪 4、6、9. 磁性開關(guān) 5. 標(biāo)準(zhǔn)氣缸 7. 節(jié)流閥 8. 雙聯(lián)氣缸10. 接近開關(guān) 11. 緩沖閥 12. 支架

機(jī)械手由多個(gè)連桿和關(guān)節(jié)組成。機(jī)械手一般由底座、執(zhí)行機(jī)構(gòu)，如夾鉗、吸盤等，以及它們之間的關(guān)節(jié)和連桿組成，機(jī)械手能夠在其活動(dòng)范圍內(nèi)，實(shí)現(xiàn)任意運(yùn)動(dòng)和轉(zhuǎn)向，我們一般把活動(dòng)的關(guān)節(jié)稱為自由度。

二、氣路元件

氣路元件種類

氣動(dòng)機(jī)械手涉及到的氣路元件主要有擺動(dòng)氣缸、雙聯(lián)氣缸、筆型氣缸和氣源處理組件等。

氣源處理組件

氣源處理組件

氣源處理組件由壓力調(diào)節(jié)過(guò)濾器、進(jìn)氣開關(guān)以及彎頭構(gòu)成。其氣源由空氣壓縮機(jī)提供，壓力范圍在0.6～1.0MPa,之間，輸出壓力是0～0.8MPa，可以調(diào)節(jié)。輸出的壓縮空氣送到各工作單元。

筆型氣缸

筆型氣缸

通過(guò)氣缸往復(fù)運(yùn)動(dòng)把物料被送到相應(yīng)位置。如果進(jìn)出氣的方向變化，氣缸的運(yùn)動(dòng)方向也會(huì)隨之變化。氣缸兩側(cè)的磁性開關(guān)主要用來(lái)跟蹤氣缸是否已經(jīng)運(yùn)動(dòng)到指定位置。

雙線圈電磁閥

雙線圈電磁閥

雙線圈電磁閥主要是控制氣缸進(jìn)、出氣，實(shí)現(xiàn)氣缸的伸縮運(yùn)動(dòng)。要注意紅色指示分燈正負(fù)極，如果正負(fù)極接反，也可以工作，但是指示處于關(guān)閉狀態(tài)。

單線圈電磁閥

單線圈電磁閥

單線圈電磁閥控制氣缸的單方向運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)伸縮運(yùn)動(dòng)。與雙線圈電磁閥的不同在于，雙線圈電磁閥初始位置不固定，能夠任意控制兩個(gè)位置，而單線圈電磁閥初始位置是固定的只可以控制其中一個(gè)方向。

氣動(dòng)元件動(dòng)作分析

手爪控制示意圖

三、主要傳感器

機(jī)械手通過(guò)感知器的內(nèi)部傳感器檢測(cè)本身的狀態(tài)，如速度、位置、加速度等，進(jìn)而來(lái)實(shí)現(xiàn)本身與環(huán)境信息，如距離、溫度和壓力的相互作用，環(huán)境信息通過(guò)外部傳感器進(jìn)行檢測(cè)。下一步，通過(guò)控制器選擇對(duì)應(yīng)的環(huán)境模式指揮機(jī)械手完成任務(wù)。

機(jī)械手內(nèi)部用到的傳感器主要有以下幾種：

1、光電傳感器

光電傳感器

原理：發(fā)射器發(fā)出的檢測(cè)光照射到被測(cè)物體上后發(fā)生漫發(fā)射，接收器在接收到足夠強(qiáng)的反射光之后，光電開關(guān)開始動(dòng)作。

2、電感式接近開關(guān)

電感式接近開關(guān)

原理：電感式接近開關(guān)里面有振蕩器，可以產(chǎn)生交變磁場(chǎng)，當(dāng)感應(yīng)距離達(dá)到某個(gè)范圍，金屬目標(biāo)內(nèi)將會(huì)產(chǎn)生渦流，從而使得振蕩強(qiáng)度減弱。振蕩器振蕩及停振的變化，由后面的放大電路進(jìn)行處理，最終轉(zhuǎn)換為開關(guān)信號(hào)。

3、氣缸活塞到位檢測(cè)----磁性開關(guān)

磁性開關(guān)

原理：帶有磁環(huán)的氣缸活塞運(yùn)動(dòng)到指定位置后，磁性開關(guān)內(nèi)的兩個(gè)金屬片在磁場(chǎng)的作用下閉合，觸發(fā)信號(hào)產(chǎn)生。

四、氣動(dòng)機(jī)械手的工作原理

工作原理

氣動(dòng)機(jī)械手主要由控制系統(tǒng)執(zhí)、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、執(zhí)行機(jī)構(gòu)和位置檢測(cè)系統(tǒng)構(gòu)成。在PLC程序的控制下，通過(guò)氣壓傳動(dòng)，實(shí)現(xiàn)執(zhí)行機(jī)構(gòu)動(dòng)作。

控制系統(tǒng)的信息將指令傳給執(zhí)行機(jī)構(gòu)，對(duì)機(jī)械手動(dòng)作進(jìn)行跟蹤，如果動(dòng)作發(fā)生錯(cuò)誤或者故障，會(huì)立即報(bào)警。

利用位置檢測(cè)裝置將執(zhí)行機(jī)構(gòu)的實(shí)際位置傳遞給給控制系統(tǒng)，最終將執(zhí)行機(jī)構(gòu)以一定的精度運(yùn)動(dòng)到指定位置。