《工业机器人》教学课件_第2章.ppt

《《工业机器人》教学课件_第2章.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、第2章工业机器人的手部2.1概述2.2钳爪式手部机构概述2.3钳爪式手部机构的结构形式及夹紧力的分析与计算2.4钳爪式手部机构驱动力的计算2.5钳爪式手部机构的定位误差分析2.6磁吸式手部2.7气吸式手部2.1工业机器人的手部结构设计工业机器人的手部也叫末端操作器，它直接装在工业机器人的手腕上用于夹持工件或让工具按照规定的程序完成指定的工作。一、手部的特点二、手部的分类一、手部的特点1．手部与手腕相连处可拆卸2．手部是末端操作器3．手部是一个独立的部件4．手部的通用性比较差1．手部与手腕相连处可拆卸手部与手腕处有可拆卸的机械接口：根据

2、夹持对象的不同，手部结构会有差异，通常一个机器人配有多个手部装置或工具，因此要求手部与手腕处的接头具有通用性和互换性。手部可能还有一些电、气、液的接口：由于手部的驱动方式不同造成。对这些部件的接口一定要求具有互换性。2．手部是末端操作器可以具有手指，也可以不具有手指；可以有手爪，也可以是专用工具。3．手部是一个独立的部件工业机器人通常分为三个大的部件：机身、手臂（含手腕）、手部。手部对整个机器人完成任务的好坏起着关键的作用，它直接关系着夹持工件时的定位精度、夹持力的大小等。4．手部的通用性比较差工业机器人的手部通常是专用装置：一种手爪

3、往往只能抓住一种或几种在形状、尺寸、重量等方面相近的工件；一种工具只能执行一种作业任务。二、手部的分类1．按用途分2.按夹持原理分类1．按用途分手爪：具有一定的通用性。主要功能是：抓住工件、握持工件、释放工件。抓住：在给定的目标位置和期望姿态上抓住工件，工件必须有可靠的定位，保持工件和手爪之间的准确的相对位置关系，以保持机器人后续作业的准确性。握持：确保工件在搬运过程中或零件装配过程中的位置和姿态的准确性。释放：在指定位置结束手部和工件之间的约束关系。工具：进行作业的专用工具。2.按夹持原理分类1)钳爪式（机械式）2)吸附式：气吸式：

4、真空式、喷气式、挤气式。磁吸式：永磁吸盘、电磁吸盘。2.1.2钳爪式手部机构概述一、钳爪式手部机构的分类二、钳爪式手部机构的组成三、钳爪式手部机构的选用要点一、钳爪式手部机构的分类1．按夹持方式分类2．按手爪的运动形式分1．按夹持方式分外夹式手部与被夹件的外表面相接触。内撑式手部与工件的内表面相接触。内外夹持式手部与工件的内、外表面相接触。夹持方式图例ZXY2．按手爪的运动形式分：回转型当手爪夹紧和松开物体时，手指作回转运动。当被抓物体的直径大小变化时，需要调整手爪的位置才能保持物体的中心位置不变。平动型手指由平行四杆机构传动，当手爪

5、夹紧和松开物体时，手指姿态不变，作平动。平移型当手爪夹紧和松开工件时，手指作平移运动，并保持夹持中心的固定不变，不受工件直径变化的影响。回转型图例平动型图平移型图例二、钳爪式手部机构的组成一般的钳爪式手部由以下三部分组成1.手指手指是直接与工件接触的部件，手部松开和夹紧工件都是通过手指的张开和闭合来实现的。2.传动机构传动机构是向手指传递运动和动力，从而完成夹紧与松开的动作的机构3.驱动装置驱动装置是向传动机构提供动力的装置。按驱动方式的不同，可有液压、气压和电动等几种。三、钳爪式手部机构的选用要点1．应具有足够的夹紧力2．应具有足够

6、的张开角3．应能保证工件的可靠定位4．应具有足够的强度和刚度5．应适应被抓取对象的要求6．尽可能具有一定的通用性1．应具有足够的夹紧力机器人的手部机构靠钳爪夹紧工件后便把工件从一个位置移动到另一个位置，由于工件本身的重量以及移动过程中产生的惯性力和振动等，钳爪必须具有足够大的夹紧力。才能防止工件在移动过程中脱落。一般要求夹紧力为工件重是的2—3倍。2．应具有足够的张开角钳爪为了抓取和松开工件，必须具有足够大的张开角度来适应较大的直径范围，而且夹持工件的中心位置变化要小(即定位误差要小）。对于移动式钳爪要有足够大的移动范围。3．应能保证

7、工件的可靠定位为了使钳爪和被夹持的工件保持准确的相对位置，必须根据被抓取工件的形状，选用相应的钳爪形状来定位，如圆柱形工件经常采用具有“V”钳口的手爪，以便自动定心。4．应具有足够的强度和刚度钳爪除受到被夹持工件的反作用力外，还会受到在运动过程中产生的惯性力和振动的影响，没有足够的强度和刚度会发生折断和变形，因此对于受力较大的钳爪应进行必要的强度和刚度计算。5．应适应被抓取对象的要求①适应工件的形状：工件的形状为圆柱形形，则采用带“V”型钳口的手爪；工件为圆弧形则选用圆弧形二指或三指手爪；对于特殊形状的工件应设计与工件相适应的手爪。②

8、适应工件被抓取部位的尺寸：工件被抓取部位的尺寸尽可能是不变的，若加工尺寸有变化，那么钳爪应能适应尺寸变化的要求。工件表面质量要求高的，对钳爪应采取相应的措施，如加软垫等。③要适应工作位置的状况：如工作位置较窄小时可用薄片