機械手所用的驅動機構主(zhǔ)要有4種:液壓驅動、氣壓驅動、電氣驅動和機械驅動。其中以(yǐ)液壓(yā)驅動、氣壓驅動用得最多。
1、液壓(yā)驅動式
液壓驅動式機械手通(tōng)常由液動機(jī)(各種油缸、油馬(mǎ)達)、伺服閥、油泵、油箱等組成驅動係統,由驅動機械手執(zhí)行機(jī)構進行工作。通常它的具有很大的抓舉(jǔ)能力(高達幾百千克以上),其特點是結(jié)構緊湊、動作(zuò)平穩、耐衝(chōng)擊、耐震動、防爆(bào)性好,但液壓元件要求有較高的製造精度和密封性(xìng)能,否則漏油將汙染環境。
2、氣壓驅動式
其驅動係統通常由氣(qì)缸、氣閥、氣罐和空壓機組成,其特點是氣源方便、動作迅速、結構簡單、造價較低、維修方便。但(dàn)難以進行速度控製,氣壓不可太高,故抓舉能力較低。
3、電(diàn)氣驅動式電力驅動是機械(xiè)手(shǒu)使用得最多的(de)一(yī)種驅動方式。其特點是電源方便,響應快,驅動力(lì)較大(關節型的持重已達400kg),信號檢測、傳動、處理方便,並可采(cǎi)用(yòng)多種靈活的控製(zhì)方案。驅動電機一般(bān)采用步進電(diàn)機,直流(liú)伺服電機(AC)為主要的驅動方式。由於電機速度高,通常須采用減速機構(如諧波(bō)傳(chuán)動、RV擺線針輪傳動、齒輪傳動、螺旋傳動和多杆機構等)。有些機械(xiè)手已開始采(cǎi)用無減速機構的大轉矩、低轉速電機進行直接驅動(DD)這既可使機構簡化,又可提高控製精度。
4、機械驅動式
機械驅動隻用於動作固定的場(chǎng)合。一般用凸輪連杆機構來實現規(guī)定的動作。其特點是動作確實可靠,工作速度(dù)高,成本低,但不易於調整。其他還有采用混合驅動,即液-氣或電-液混合驅動。控製係統機械手控製的要素包括工作順(shùn)序、到達位置、動作時間、運動速度(dù)、加減速度等。機(jī)械手的控製分為(wéi)點位控製(zhì)和(hé)連續(xù)軌跡控製兩種。
控製係統可根據動作的要求,設計采(cǎi)用數字順(shùn)序控製。它首先要編製程(chéng)序加以存儲,然後再根據規定的程序,控製機械手進行工作程序的存儲方式有分離存儲和集中存儲兩種。分離存儲是將(jiāng)各種控製因素的信息分別存儲於兩種以上的存儲裝置中,如順序信息存儲(chǔ)於插(chā)銷板、凸輪轉鼓、穿(chuān)孔帶內;位置信息存儲於時間(jiān)繼電器、定速回轉鼓等;集中存儲是(shì)將各種控製因素的信息全部存儲於一種存(cún)儲裝置內,如磁帶、磁鼓等。這種方式使用於順序、位置、時間、速度等必須同時控製的場(chǎng)合,即連續控製(zhì)的情況下使用(yòng)。
其中插銷板使用於需要迅速改變程(chéng)序的場(chǎng)合。換一種程序隻需抽換一種插銷板限可,而同一插件又可以反複使用;穿孔帶容納的程序長度可不受限製(zhì),但(dàn)如果發生錯(cuò)誤時就要全部更換;穿孔卡的信息容量有限,但便於更換、保存,可重複使用(yòng);磁蕊和磁鼓僅適用於存儲容量較大的場合。至於選擇哪一種控製元件,則根據動作的複(fù)雜程序(xù)和精確程序(xù)來確定。
對動作複雜的機械手,采用求教再現型控製係統。更複雜的機械手采用(yòng)數字控製(zhì)係統(tǒng)、小(xiǎo)型計算機(jī)或微處理機控(kòng)製的係統。
控製係統以插(chā)銷板用的最多,其次是凸輪轉鼓(gǔ)。它裝有許多凸輪,每一個凸輪(lún)分配給一個運動軸,轉(zhuǎn)鼓運動一周便完成一個循(xún)環。