工業(yè)機(jī)械手的基本型式及其運(yùn)動(dòng)形式
機(jī)械手型式較多,按手臂的坐標(biāo)型式而言,主要有四種基本型式分別是:直角坐標(biāo)式,圓柱坐標(biāo)式,球坐標(biāo)式和關(guān)節(jié)式等。
第一:直角坐標(biāo)式機(jī)械手
直角坐標(biāo)式機(jī)械手又稱為直移型機(jī)械手,是適合于工作位置成行排列或與傳送帶配合使用的一種機(jī)械手。
它的手臂可作伸縮,左右和上下移動(dòng),按直角坐標(biāo)型式X、Y、Z三個(gè)方向的直線進(jìn)行運(yùn)動(dòng)。
其工作范圍可以是一個(gè)直線運(yùn)動(dòng)、二個(gè)直線運(yùn)動(dòng)或三個(gè)直線運(yùn)動(dòng)。
這種型式的機(jī)械手結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、運(yùn)動(dòng)直觀、便于實(shí)現(xiàn)高精度。缺點(diǎn)是占據(jù)空間位置大,相應(yīng)的工作范圍較小。
第二:圓柱坐標(biāo)式機(jī)械手
圓柱坐標(biāo)式機(jī)械手又稱為回轉(zhuǎn)型機(jī)械手,是應(yīng)用最多的一種型式,它適用于搬運(yùn)和測(cè)量工件。
具有直觀性好,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,本體占用的空間較小,而動(dòng)作范圍較大等優(yōu)點(diǎn)。圓柱坐標(biāo)式機(jī)械手由X、Z、小三個(gè)運(yùn)動(dòng)組成。
它的工作范圍可分為:一個(gè)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng),一個(gè)直線運(yùn)動(dòng),加一個(gè)不在直線運(yùn)動(dòng)所在平面內(nèi)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng);二個(gè)直線運(yùn)動(dòng)加一個(gè)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。
圓柱坐標(biāo)式機(jī)械手的特征是在垂直導(dǎo)柱上裝有滑動(dòng)套筒,手臂裝在滑動(dòng)套筒上,手臂可在豎直方向上做直線運(yùn)動(dòng)和在水平面內(nèi)做圓弧狀的左右擺動(dòng)。
第三:球坐標(biāo)式機(jī)械手
球坐標(biāo)式機(jī)械手又稱為俯仰型機(jī)械手,是一種自由度較多,用途較廣的機(jī)械手。
它是由X、0、小三個(gè)方面的機(jī)械手組成,球坐標(biāo)式機(jī)械手的工作范圍包括:一個(gè)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)、兩個(gè)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)以及兩個(gè)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)加一個(gè)直線運(yùn)動(dòng),與回轉(zhuǎn)型機(jī)械手相比,在占有同樣空間位置的情況下,其工作范圍擴(kuò)大了。還能將臂伸向地面,完成從地面提取工件的任務(wù)。
不足之處是運(yùn)動(dòng)直觀性差。結(jié)構(gòu)較復(fù)雜,弊端是位置誤差會(huì)隨臂的伸長(zhǎng)而放大。
第四:關(guān)節(jié)式機(jī)械手
關(guān)節(jié)式機(jī)械手又稱屈伸型機(jī)械手,是一種適用于靠近機(jī)體操作的機(jī)械手。它象人手一樣有肘,可實(shí)現(xiàn)多個(gè)自由度,動(dòng)作比較靈活,適于在夾窄空間工作。
關(guān)節(jié)式機(jī)械手的特點(diǎn)有:大臂和小臂的擺動(dòng),以及肘關(guān)節(jié)和肩關(guān)節(jié)的運(yùn)動(dòng);它具有上肢結(jié)構(gòu),可實(shí)現(xiàn)近似于人手操作的技能。