工業(yè)機(jī)器人末端執(zhí)行器的分類
工業(yè)機(jī)器人末端執(zhí)行器的分類
第一類功能分類,工業(yè)機(jī)器人可以通過簡單的連接器直接將工具(如焊槍、等離子割炬等)安裝在機(jī)器人的端法蘭上,這樣只需要機(jī)器人的路徑編程就可以配合具有簡單的切換動作。
在第二類中,當(dāng)機(jī)器人僅作為輔助和配合制造主機(jī)完成整個工作站的工作時,機(jī)器人的工作大多代替人工上下料作業(yè),或者機(jī)器人完成一些人類無法完成的任務(wù)或難以完成(如機(jī)器人碼垛)。
二、工業(yè)機(jī)器人工作站常用的幾種機(jī)器人末端夾具
夾式末端夾具也是機(jī)器人常見的末端執(zhí)行器。夾鉗式末端執(zhí)行器主要由手指、連桿機(jī)構(gòu)(傳動機(jī)構(gòu))、動力單元、主體支架四部分組成。
在本文中,我們從手指開始。手指是機(jī)器人直接接觸工件的部分。根據(jù)工件和工藝的特點(diǎn)工業(yè)機(jī)器人工作站的末端執(zhí)行器分類及傳動方式介紹,我們需要對手指的形狀和粗糙度進(jìn)行詳細(xì)的處理。
根據(jù)不同的工件形狀和工藝要求,我們在制作手指時可以將手指做成各種形狀。V形手指是我們經(jīng)常使用的形狀,也廣泛適用于手指形狀。
手指的表面處理通常根據(jù)工件的重量和工件的易碎程度來確定。在拾取較重的工件時,除了圓柱的型號外,我們通常還會在手指表面做滾花。這可以很好地增加手指表面與工件接觸時產(chǎn)生的摩擦力。
但當(dāng)工件質(zhì)地較軟,或工件表面不允許有劃痕時,就不能使用滾花路,需要采取額外的保護(hù)措施,防止工件表面被劃傷。
三、傳輸機(jī)制
不同的傳動機(jī)構(gòu)有其獨(dú)特的傳動方式。典型的傳動方式包括齒輪與齒輪傳動、鏈輪與鏈條傳動、齒輪與齒條傳動、蝸輪傳動等。這些傳動方式的傳動原理都體現(xiàn)在機(jī)器人末端執(zhí)行器上。
旋轉(zhuǎn)傳動機(jī)構(gòu)。迫使手指末端作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動,實(shí)現(xiàn)手指表面的開合動作。
平移傳輸結(jié)構(gòu)。通過傳動桿改變力的方向,實(shí)現(xiàn)手指面的直線往復(fù)運(yùn)動或平面平移運(yùn)動。
當(dāng)使用工業(yè)機(jī)器人抓取質(zhì)量較低的工具時,我們可以直接在機(jī)器人的端部法蘭上安裝合適的手指氣缸,然后根據(jù)工件的工藝要求對手指表面進(jìn)行加工??梢垣@得穩(wěn)定可靠的工業(yè)機(jī)器人末端執(zhí)行器,可以實(shí)現(xiàn)抓取工件的功能。
首先,氣動傳動的氣源易得,運(yùn)行速度快,工作介質(zhì)無污染,流動性優(yōu)于液壓系統(tǒng),壓力損失小,適用于遠(yuǎn)程控制。以下是幾種氣動機(jī)械手裝置:
1. 旋轉(zhuǎn)連桿夾緊機(jī)構(gòu)
該類裝置的手指(如V形手指、弧形手指)通過螺栓固定在夾緊機(jī)構(gòu)上,更換更方便機(jī)械手更換空氣彈簧,可顯著擴(kuò)大夾緊機(jī)構(gòu)的應(yīng)用范圍。
2.雙缸直桿夾緊機(jī)構(gòu)
夾緊機(jī)構(gòu)的指端通常安裝在帶有指端安裝座的直桿上。當(dāng)壓力氣體進(jìn)入單作用雙缸的兩個桿腔時,會推動活塞逐漸向中間移動,直到工件被夾緊。
3.連桿十字型雙缸平移夾緊機(jī)構(gòu)
一般由單動雙關(guān)節(jié)油缸和十字指組成。當(dāng)空氣進(jìn)入??氣缸腔時,兩個活塞會被推向兩側(cè),從而帶動連桿移動,十指將工件牢牢固定;如果腔內(nèi)沒有空氣進(jìn)入,活塞在彈簧推力的作用下復(fù)位機(jī)械手更換空氣彈簧,固定工件就會松動。
4.支撐杠桿聯(lián)動夾緊機(jī)構(gòu)
力傳遞由四桿機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn),其支撐方向與外夾式相反,主要用于夾裝帶內(nèi)孔的薄壁工件。夾緊機(jī)構(gòu)支撐工件后,為保證其與內(nèi)孔的順利定位,通常安裝三指。
5. 固定式無桿活塞氣缸驅(qū)動助力機(jī)構(gòu)
固定式無桿活塞氣缸氣動系統(tǒng)氣缸為單作用氣缸,靠彈簧力換向,由二位三通電磁閥換向。