单位文秘网 2021-07-04 01:07:16 点击: 次
思想就是路径线段化,将机械手需要运动路径划分为规定距离的细小线段,划分的线段端点越多,机械手的运动精度就越高,但同时这种控制方式对系统的要求也比较高。这种机械手在当前很多工业控制过程中被广泛使用;轨迹控制相较于点位控制而言技术要求就更高一些,它可以满足机械手在任意空间范围内的运动,而且运行过程更加的稳定准确。这种机械手的控制系统更为复杂,通常情况下需要计算机参与辅助控制。
3 机械手模块化设计理念
模块化设计理念是伴随着工业制造方式的不断转变而兴起的,它是将一个整体分割成若干个独立的功能结构,不同部分可以同时设计,然后再组合成一个整体。这种理念简化了设计过程,优化了系统结构,机构中每一个功能及部件都具有较高的独立性,极大地提高了机构的适用范围。模块化产品设计中最根本最核心的内容就是保证功能结构以及物理结构的相似性,同时相互独立的功能部件可以可靠协调工作。对机构进行模块设计时可以沿着功能体系和构造体系两条主线进行,因为系统能够体现出来的任何一项功能,都是建立在其他功能基础之上的,也就是说系统功能具有上下层关系。此外,系统中还存在着并列功能形式,即一个功能对应着系统可以实现的多个功能。在进行数控机床机械手模块化设计时,我们可以根据实际作业的要求来划分机械手的单元模块。机械手底座是所有功能实现的基础,所以要将它设定为整体模块化设计的基础,然后再根据不同结构所承担的不同功能来设计。经过实践证明,模块化设计能够大幅度降低机械手的设计成本,缩减整体设计时间,以最快的速度满足工业生产控制的需要。
1)模块化机械手结构及设计流程
从数控机床机械手各个机构功能的角度出发,可以将其分为手部模块、腕部模块以及臂部模块。
2)机械手模块组成及功能分析
(1)手部模块组成及功能分析
机械手手部模块中最重要的组成部分就是手指,它主要用来抓取待加工工件。气动机械手气爪是当前应用最为广泛的结构,这种手指能够自动对中,双向高精度抓取。常见的有2指气爪、3指气爪以及多指气爪。在实际工业生产应用中,以抓取棒料为主,例如¢80×6Omm圆柱型工件
联接件的作用是控制手指抓取直径,气爪运动的最大直径为D2,最小直径为D1。外夹持气爪的夹持力方向是从工件表面指向工件圆心。
(2)腕部模块组成及功能分析
机械手腕部模块是由摆动气缸和联接件组成的,它可以保证机械手在90°范围内自由旋转。图中所示联接件1是连接高精度头型调节机构与摆动气缸的,联接件2是连接摆动气缸与气爪的。
通常情况下,联接件都设计有槽与轴相对应的孔,并通过键联接方式将气缸与孔连通。采用螺钉固定的方式防止键的轴向移动。
(3)手臂模块组成及功能分析
图1所示为横臂模块的结构图,横臂是由ML2B气缸、联接件、导轨三部分组成的。这三部分均安装在门架横梁上,而且可以在水平方向自由移动。机械手的横臂与直臂也是通过连接件连接在一起的,而且通过高精度柔性调节机构来保证机械手气爪与机床卡盘的对中精度(图2)。
参考文献
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[2]随立明,张立勋.气动肌肉驱动仿生关节的理论分析[J].机床液压,2007(6):35.
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