機械手模型

一、機械手各部位結構

 
機械手各部位結構

1. 擺動氣缸 2. 定位螺栓 3. 氣動手爪 4、6、9. 磁性開關 5. 標準氣缸 7. 節(jié)流閥 8. 雙聯(lián)氣缸10. 接近開關 11. 緩沖閥 12. 支架

機械手由多個連桿和關節(jié)組成。機械手一般由底座、執(zhí)行機構，如夾鉗、吸盤等，以及它們之間的關節(jié)和連桿組成，機械手能夠在其活動范圍內，實現(xiàn)任意運動和轉向，我們一般把活動的關節(jié)稱為自由度。

二、氣路元件

氣路元件種類

氣動機械手涉及到的氣路元件主要有擺動氣缸、雙聯(lián)氣缸、筆型氣缸和氣源處理組件等。

氣源處理組件

氣源處理組件

氣源處理組件由壓力調節(jié)過濾器、進氣開關以及彎頭構成。其氣源由空氣壓縮機提供，壓力范圍在0.6～1.0MPa,之間，輸出壓力是0～0.8MPa，可以調節(jié)。輸出的壓縮空氣送到各工作單元。

筆型氣缸

筆型氣缸

通過氣缸往復運動把物料被送到相應位置。如果進出氣的方向變化，氣缸的運動方向也會隨之變化。氣缸兩側的磁性開關主要用來跟蹤氣缸是否已經運動到指定位置。

雙線圈電磁閥

雙線圈電磁閥

雙線圈電磁閥主要是控制氣缸進、出氣，實現(xiàn)氣缸的伸縮運動。要注意紅色指示分燈正負極，如果正負極接反，也可以工作，但是指示處于關閉狀態(tài)。

單線圈電磁閥

單線圈電磁閥

單線圈電磁閥控制氣缸的單方向運動，實現(xiàn)伸縮運動。與雙線圈電磁閥的不同在于，雙線圈電磁閥初始位置不固定，能夠任意控制兩個位置，而單線圈電磁閥初始位置是固定的只可以控制其中一個方向。

氣動元件動作分析

手爪控制示意圖

三、主要傳感器

機械手通過感知器的內部傳感器檢測本身的狀態(tài)，如速度、位置、加速度等，進而來實現(xiàn)本身與環(huán)境信息，如距離、溫度和壓力的相互作用，環(huán)境信息通過外部傳感器進行檢測。下一步，通過控制器選擇對應的環(huán)境模式指揮機械手完成任務。

機械手內部用到的傳感器主要有以下幾種：

1、光電傳感器

光電傳感器

原理：發(fā)射器發(fā)出的檢測光照射到被測物體上后發(fā)生漫發(fā)射，接收器在接收到足夠強的反射光之后，光電開關開始動作。

2、電感式接近開關

電感式接近開關

原理：電感式接近開關里面有振蕩器，可以產生交變磁場，當感應距離達到某個范圍，金屬目標內將會產生渦流，從而使得振蕩強度減弱。振蕩器振蕩及停振的變化，由后面的放大電路進行處理，最終轉換為開關信號。

3、氣缸活塞到位檢測----磁性開關

磁性開關

原理：帶有磁環(huán)的氣缸活塞運動到指定位置后，磁性開關內的兩個金屬片在磁場的作用下閉合，觸發(fā)信號產生。

四、氣動機械手的工作原理

工作原理

氣動機械手主要由控制系統(tǒng)執(zhí)、驅動系統(tǒng)、執(zhí)行機構和位置檢測系統(tǒng)構成。在PLC程序的控制下，通過氣壓傳動，實現(xiàn)執(zhí)行機構動作。

控制系統(tǒng)的信息將指令傳給執(zhí)行機構，對機械手動作進行跟蹤，如果動作發(fā)生錯誤或者故障，會立即報警。

利用位置檢測裝置將執(zhí)行機構的實際位置傳遞給給控制系統(tǒng)，最終將執(zhí)行機構以一定的精度運動到指定位置。