桁架式機(jī)械手主要由手機(jī)構(gòu)、運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)和控制系統(tǒng)三部分組成。桁架機(jī)械手是用于抓取工人(或工具)的部件。根據(jù)抓取物體的形狀、尺寸、重量、材料和操作要求,有多種結(jié)構(gòu)形式,如夾持型、支撐型和吸附型。運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)使手完成各種旋轉(zhuǎn)(擺動(dòng))、移動(dòng)或復(fù)合運(yùn)動(dòng),以實(shí)現(xiàn)指定的動(dòng)作,并改變抓取物體的位置和姿勢(shì)。
桁架機(jī)械手運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)一般由液壓、氣動(dòng)、電氣設(shè)備驅(qū)動(dòng)。獨(dú)立的運(yùn)動(dòng)模式,如提升、伸縮和旋轉(zhuǎn),被稱為機(jī)械手的自由度。為了在空間中抓住任何位置和方向的物體,需要6個(gè)自由度。自由度是機(jī)械手設(shè)計(jì)的關(guān)鍵參數(shù)。自由度越高,機(jī)械手的靈活性越大,通用性越廣,結(jié)構(gòu)越復(fù)雜。一般來(lái)說(shuō),專用機(jī)械手有2~3個(gè)自由度。
機(jī)械手有很多優(yōu)點(diǎn),比如自動(dòng)上下取代人工操作,可以很好的控制節(jié)拍,避免了人為因素對(duì)生產(chǎn)節(jié)拍的影響,大大提高了生產(chǎn)效率。生產(chǎn)過(guò)程可以通過(guò)修改程序和爪夾快速改變,調(diào)試速度快,消除了員工培訓(xùn)的時(shí)間,可以快速投入生產(chǎn)。機(jī)器人自動(dòng)化生產(chǎn)線完全由機(jī)器人完成,減少了中間環(huán)節(jié),零件質(zhì)量大大提高,尤其是工件表面更加美觀。以注塑機(jī)注塑件的取出工藝為例,車間桁架機(jī)械手和機(jī)械臂可以模仿人臂的某些動(dòng)作功能,用于按照固定程序捕獲、攜帶物體或操作工具的自動(dòng)操作裝置。使用機(jī)械臂可以減少工人的工作量,提高勞動(dòng)生產(chǎn)率和車間自動(dòng)化水平。
桁架機(jī)械手是一種可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制、可重復(fù)編程、多功能、多自由、運(yùn)動(dòng)自由、空間直角關(guān)系、多用途的操作機(jī)??梢詳y帶物體、操作工具,以完成各種操作。常見(jiàn)的有機(jī)床給料機(jī)器人、堆垛機(jī)器人、膠(膠)機(jī)器人、檢測(cè)機(jī)器人、拋光機(jī)器人、裝配機(jī)器人、醫(yī)療機(jī)器人等。良好的桁架機(jī)械手,注重鑄造、熱處理機(jī)械手的發(fā)展,以降低勞動(dòng)強(qiáng)度,改善操作條件,同時(shí)應(yīng)用專用機(jī)械手,相應(yīng)發(fā)展通用機(jī)械手,有條件開(kāi)發(fā)教學(xué)機(jī)械手、計(jì)算機(jī)控制機(jī)械手、組合機(jī)械手等。