注塑機(jī)械手的組成一般由執(zhí)行系統(tǒng)、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、控制系統(tǒng)等組成。執(zhí)行和驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)主要是為了完成手臂的正常功能而設(shè)計(jì),通過氣動(dòng)或電機(jī)來驅(qū)動(dòng)機(jī)械部件的運(yùn)轉(zhuǎn),達(dá)到取物的功能。隨著機(jī)械手應(yīng)用的逐漸加深,現(xiàn)在放嵌件、剪切產(chǎn)品膠口和簡單裝配。
分類
1、基本型注塑機(jī)械手,該類型機(jī)械手一般包括固定模式程序和按生產(chǎn)工藝需求的教導(dǎo)模式程序。固定模式程序涵蓋了注塑生產(chǎn)的幾種標(biāo)準(zhǔn)工藝,利用工業(yè)控制器來做簡單、規(guī)則和重復(fù)的動(dòng)作。教導(dǎo)模式程序是特意為生產(chǎn)工藝特殊的注塑機(jī)適用,通過把基本動(dòng)作的有序而安全的編排達(dá)到成功取物的目的。
2、智能型注塑機(jī)械手,該類型機(jī)械手一般包括多點(diǎn)記憶置放、任意點(diǎn)待機(jī)、較多自由度等功能,一般采用伺服驅(qū)動(dòng),能夠進(jìn)行**大限度的仿人執(zhí)行比較復(fù)雜的操作,還可以通過配備**進(jìn)的傳感器,讓其具有視覺、觸覺和熱覺功能,使其成為具有很高智能的注塑機(jī)器人。
二、按其他分類方式分類如下:
驅(qū)動(dòng)方式分為氣動(dòng),變頻,伺服。
按機(jī)械結(jié)構(gòu)分為旋轉(zhuǎn)式,橫行式,側(cè)取式。
按手臂結(jié)構(gòu)分為單截,雙截。
按手臂多少分為單臂和雙臂。
按X軸結(jié)構(gòu)分為掛臂式和框架式。
按軸的數(shù)量分為單軸 雙軸 三軸 四軸 五軸等。
按照控制程序的不同分為多套固定程式和可自主編輯程式。
按手臂可移動(dòng)區(qū)分設(shè)備大小,一般以100MM遞增。
組成
一、執(zhí)行系統(tǒng)機(jī)構(gòu)
機(jī)械手的執(zhí)行機(jī)構(gòu)分為手部、手臂、軀干;
1、手部
手部安裝在手臂的前端。手臂的內(nèi)孔中裝有傳動(dòng)軸,可把運(yùn)用傳給手腕,以轉(zhuǎn)動(dòng)、伸曲手腕、開閉手指。
機(jī)械手手部的構(gòu)造系模仿人的手指,分為無關(guān)節(jié)、固定關(guān)節(jié)和自由關(guān)節(jié)3種。手指的數(shù)量又可分為二指、三指、四指等,其中以二指用的**多。可根據(jù)夾持對(duì)象的形狀和大小配備多種形狀和大小的夾頭以適應(yīng)操作的需要。所謂沒有手指的手部,一般都是指真空吸盤或磁性吸盤。
2、手臂
手臂的作用是引導(dǎo)手指準(zhǔn)確地抓住工件,并運(yùn)送到所需的位置上。為了使機(jī)械手能夠正確地工作,手臂的3個(gè)自由度都要精確地定位。
3、軀干
軀干是安裝手臂、動(dòng)力源和各種執(zhí)行機(jī)構(gòu)的支架。
二、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)機(jī)構(gòu)
機(jī)械手所用的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)主要有4種:液壓驅(qū)動(dòng)、氣壓驅(qū)動(dòng)、電氣驅(qū)動(dòng)和機(jī)械驅(qū)動(dòng)。其中以液壓驅(qū)動(dòng)、氣壓驅(qū)動(dòng)用得**多。
1、液壓驅(qū)動(dòng)式
液壓驅(qū)動(dòng)式機(jī)械手通常由液動(dòng)機(jī)(各種油缸、油馬達(dá))、伺服閥、油泵、油箱等組成驅(qū)動(dòng)系統(tǒng),由驅(qū)動(dòng)機(jī)械手執(zhí)行機(jī)構(gòu)進(jìn)行工作。通常它的具有很大的抓舉能力(高達(dá)幾百千克以上),其特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)緊湊、動(dòng)作平穩(wěn)、耐沖擊、耐震動(dòng)、防爆性好,但液壓元件要求有較高的制造精度和密封性能,否則漏油將污染環(huán)境。
2、氣壓驅(qū)動(dòng)式
其驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)通常由氣缸、氣閥、氣罐和空壓機(jī)組成,其特點(diǎn)是氣源方便、動(dòng)作迅速、結(jié)構(gòu)簡單、造價(jià)較低、維修方便。但難以進(jìn)行速度控制,氣壓不可太高,?*ゾ倌芰系汀?br />
3、電氣驅(qū)動(dòng)式
電力驅(qū)動(dòng)是機(jī)械手使用得**多的一種驅(qū)動(dòng)方式。其特點(diǎn)是電源方便,響應(yīng)快,驅(qū)動(dòng)力較大(關(guān)節(jié)型的持重已達(dá)400kg),信號(hào)檢測(cè)、傳動(dòng)、處理方便,并可采用多種靈活的控制方案。驅(qū)動(dòng)電機(jī)一般采用步進(jìn)電機(jī),直流伺服電機(jī)(AC)為主要的驅(qū)動(dòng)方式。由于電機(jī)速度高,通常須采用減速機(jī)構(gòu)(如諧波傳動(dòng)、RV擺線針輪傳動(dòng)、齒輪傳動(dòng)、螺旋傳動(dòng)和多桿機(jī)構(gòu)等)。有此機(jī)械手已開始采用無減速機(jī)構(gòu)的大轉(zhuǎn)矩、低轉(zhuǎn)速電機(jī)進(jìn)行直接驅(qū)動(dòng)(DD)這既可使機(jī)構(gòu)簡化,又可提高控制精度。
4、機(jī)械驅(qū)動(dòng)式
機(jī)械驅(qū)動(dòng)只用于動(dòng)作固定的場(chǎng)合。一般用凸輪連桿機(jī)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)規(guī)定的動(dòng)作。其特點(diǎn)是動(dòng)作確實(shí)可靠,工作速度高,成本低,但不易于調(diào)整。
其他還有采用混合驅(qū)動(dòng),即液-氣或電-液混合驅(qū)動(dòng)。
三、控制系統(tǒng)
機(jī)械手控制的要素包括工作順序、到達(dá)位置、動(dòng)作時(shí)間、運(yùn)動(dòng)速度、加減速度等。
機(jī)械手的控制分為點(diǎn)位控制和連續(xù)軌跡控制兩種。
控制系統(tǒng)可根據(jù)動(dòng)作的要求,設(shè)計(jì)采用數(shù)字順序控制。它****要編制程序加以存儲(chǔ),然后再根據(jù)規(guī)定的程序,控制機(jī)械手進(jìn)行工作。
程序的存儲(chǔ)方式有分離存儲(chǔ)和集中存儲(chǔ)兩種。分離存儲(chǔ)是將各種控制因素的信息分別存儲(chǔ)于兩種以上的存儲(chǔ)裝置中,如順序信息存儲(chǔ)于插銷板、凸輪轉(zhuǎn)鼓、穿孔帶內(nèi);位置信息存儲(chǔ)于時(shí)間繼電器、定速回轉(zhuǎn)鼓等;集中存儲(chǔ)是將各種控制因素的信息全部存儲(chǔ)于一種存儲(chǔ)裝置內(nèi),如磁帶、磁鼓等。這種方式使用于順序、位置、時(shí)間、速度等必須同時(shí)控制的場(chǎng)合,即連續(xù)控制的情況下使用。
其中插銷板使用于需要迅速改變程序的場(chǎng)合。換一種程序只需抽換一種插銷板限可,而同一插件又可以反復(fù)使用;穿孔帶容納的程序長度可不受限制,但如果發(fā)生錯(cuò)誤時(shí)就要全部更換;穿孔卡的信息容量有限,但便于更換、保存,可重復(fù)使用;磁蕊和磁鼓僅適用于存儲(chǔ)容量較大的場(chǎng)合。至于選擇哪一種控制元件,則根據(jù)動(dòng)作的復(fù)雜程序和精確程序來確定。
對(duì)動(dòng)作復(fù)雜的機(jī)械手,采用求教再現(xiàn)型控制系統(tǒng)。更復(fù)雜的機(jī)械手采用數(shù)字控制系統(tǒng)、小型計(jì)算機(jī)或微處理機(jī)控制的系統(tǒng)。
控制系統(tǒng)以插銷板用的**多,其次是凸輪轉(zhuǎn)鼓。它裝有許多凸輪,每一個(gè)凸輪分配給一個(gè)運(yùn)動(dòng)軸,轉(zhuǎn)鼓運(yùn)動(dòng)一周便完成一個(gè)循環(huán)。
應(yīng)用
由于注塑機(jī)械手能夠大幅度的提高生產(chǎn)率和降低生產(chǎn)成本,能夠穩(wěn)定和提高注塑產(chǎn)品的質(zhì)量,避免因人為的操作失誤而造成的損失。因此,注塑機(jī)械手在注塑生產(chǎn)中的作用變得越來越重要。目前國內(nèi)的機(jī)械手類型比較簡單,且大都用于取件。隨著注塑成型工業(yè)的發(fā)展,以后將有越來越多的機(jī)械手用于上料、混合、自動(dòng)裝卸模具、回收廢料等各個(gè)工序上,而且將朝著智能化方向發(fā)展。塑膠在我們工業(yè)、民生等材料上占據(jù)非常重要的地位,很多材料也陸續(xù)的被塑料所代替;塑膠的成型包括:注塑成型、吸塑成型、吹塑成型、押出成型、壓鑄成型等,注塑成型之應(yīng)用**為廣泛。在汽車、通訊、電子、電氣、家電、醫(yī)療、化妝品、日用品、辦公用品等行業(yè)極為普及。在傳統(tǒng)的注塑成型工藝,由**早人工合模成型,到注塑機(jī)油壓合模成型,在演變成今天電腦控制成型工藝,進(jìn)步不僅反應(yīng)在產(chǎn)品工藝質(zhì)量、外觀,還有成型效率等。注塑成型競(jìng)爭日趨白熱化,成型質(zhì)量與效率關(guān)系企業(yè)生存;成型質(zhì)量與注塑機(jī)本身性能、模具工藝及周邊環(huán)境有關(guān),成型效率與模具精度、成型工藝、生產(chǎn)數(shù)量有關(guān);隨著注塑機(jī)操作人員日趨供應(yīng)緊張,人工生產(chǎn)成本的增加,注塑機(jī)的取出機(jī)械手也應(yīng)用越來越廣泛。塑膠成型自動(dòng)化的應(yīng)用極為普遍,機(jī)械手在應(yīng)用過程中主要表現(xiàn)以下用途:
1、機(jī)械手取出模內(nèi)產(chǎn)品,取代人將原來半自動(dòng)生產(chǎn)轉(zhuǎn)向全自動(dòng)化生產(chǎn);
2、機(jī)械手模外取產(chǎn)品,模內(nèi)埋入產(chǎn)品(貼標(biāo)簽、埋入金屬、二次成型等);
3、機(jī)械手取出后之自動(dòng)包裝,自動(dòng)入庫;
4、成型原料自動(dòng)供料系統(tǒng),廢料回收系統(tǒng);
5、整廠生產(chǎn)控制系統(tǒng)等等;
因成型產(chǎn)品各異,自動(dòng)化應(yīng)用也非常繁雜因能夠取代人力效率低下,保證成型產(chǎn)品工藝所以應(yīng)用越來越廣泛。注塑機(jī)之取出機(jī)械手便是成型自動(dòng)化中應(yīng)用**為廣泛的。
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