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3.5工业机械手及机机器人,本节要点,概论工业机械手的组成和分类工业机械手运动的自由度形式手爪的类型及结构工业机械手的手腕与手臂工业机械手及机器人举例,3.5.1概论,1世界第一台机械手,1958年由美国联合控制公司研制出,2工业机械手的定义,是可模仿人手的部分动作，按给定程序、轨迹和要求实现自动抓取、搬运工件或操作工具的自动机械装置。,3工业机械手的作用,1、可以保证产品质量、提高生产的自动化水平和劳动生产率2、减轻劳动强度，实现安全，尤其是在高温、高压、低温、低压、潮湿、粉尘、易爆、有毒气体和放射性等恶劣环境中,3.5.1概论,4机械手的应用,1、机床加工工件的装卸2、在装配作业中3、可在劳动条件差或动作重复、单调、易于疲劳的工作环境中，以代替人的劳动4、可在危险场合下工作5、宇宙及海洋的开发6、军事工程及生物医学方面的研究和试验,5工业机械手和机器人的不同之处,1、工业机械手的执行程序一般是固化好的，所以动作是固定的，只能供送一种或有限的几种物品。2、机器人可编制不同的执行程序，能完成各式各样的动作，能供送不同的物品。,3.5.2工业机械手的组成和分类,1.工业机械手的组成,1、执行机构：手爪、手腕、手臂、立柱2、驱动部件：是动力装置，通常有气缸、液压缸、电力驱动3、控制装置：主要作用是控制机械手按一定程序、方向、位置、速度进行动作。采用行程开关、继电器、控制阀及电路实现控制4、辅助装置：是机械手各部件的连接和配套装置,2.工业机械手的分类,1、按使用范围分：专用机械手、通用机械手2、按驱动方式分：机械驱动机械手（由机械传动机构驱动）液压驱动机械手（以油液的压力驱动）气动驱动机械手（利用压缩空气的压力驱动）电力驱动机械手（由变频、步进、伺服、直线电动机的动力直接驱动）3、按控制方式分：操纵机械手（由人直接进行操作）工业机械手（用于固定控制及可编程控制方式）,3.5.3工业机械手运动的自由度形式,人的上肢由手指、手掌、手腕、手臂组成，其中共有17个关节，19个可动骨头，具有27个自由度，组成了人手的7个基本动作，即手臂上下动作，左右回转，伸缩动作，上下摆动，左右摆动，回转，手掌、手指动作合成原握紧和张开动作。,2.机手运动的自由度主要由手臂、立柱、手腕表现出来。运动形式见表3.2,3.5.4手爪的类型及结构,1.手爪的分类,机械手爪式（分两指式、多指式）吸盘手爪式(分真空负压吸盘、电磁吸盘）托持手爪式,2.机械式手爪的结构,连杆杠杆驱动型手爪凸轮驱动型手爪（只适用于轻型工件的抓取）滑槽杠杆驱动型手爪弹簧杠杆驱动型手爪（只适用于抓取小型零件）齿轮齿条驱动型手爪,3.5.4手爪的类型及结构,3.吸盘手爪式的结构,真空负压吸盘手爪常用于具有较平整和光滑表面工件的抓取电磁吸盘手爪只适用于抓取磁性材料的工件，不适用有色金属及非磁性材料的工件,4.摆动气缸手爪式的结构,3.5.5工业机械手的手腕与手臂,手腕的运动,2.手臂的典型结构,手腕是连接手部和手臂的部件，作用是调整或改变工件的方位（即姿态）。4个独立运动形式有：绕X轴的转动（回转运动）绕Y轴的转动（俯仰移动）绕Z轴的转动（左右摆动）沿Y轴方向的横向移动,作用是将被抓取的工件传送到给定位置和方位上。3个自由度：手臂伸缩左右回转升降,3.5.6工业机械手及机器人举例,吸盘式供料机械手手臂俯仰式机械手手臂伸缩-回转式机械手精密插入装配机器人椎垛搬运机器人,习题,1试述工业机械手的组成及分类。2工业机械手的手爪有哪几种类型？分析其结构并说明工作原理。3如何选用机械手的手腕？4试分析机械手手臂的典型结构。5.真空吸盘手型有哪几种形式？分析其结构并说明工作原理。,ThankYou!,
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