自動(dòng)化機(jī)械手現(xiàn)狀

現(xiàn)今，注塑機(jī)械手在注塑行業(yè)的應(yīng)用越來越普及。它是為實(shí)現(xiàn)注塑生產(chǎn)自動(dòng)化而服務(wù)的，主要用于代替人工拾取、傳送以及堆放注塑件。使用機(jī)械手可以大大改善勞動(dòng)條件、降低安全事故、提高生產(chǎn)效率、降低產(chǎn)品不良率、穩(wěn)定產(chǎn)品質(zhì)量以及降低生產(chǎn)成本等，最終達(dá)到增強(qiáng)企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力的目的，是注塑行業(yè)未來發(fā)展的趨勢(shì)。

隨著注塑行業(yè)的快速發(fā)展，注塑件正變得越來越復(fù)雜化，因而對(duì)注塑產(chǎn)品的取件、堆放作業(yè)也提出了更高的要求。目前單純的直角坐標(biāo)工業(yè)機(jī)械手已逐漸不能滿足現(xiàn)在注塑行業(yè)的自動(dòng)化需求，尤其是對(duì)注塑件模內(nèi)及模外空間位置的定位及旋轉(zhuǎn)、復(fù)雜路徑的搬運(yùn)傳送、高難度空間抓取以及特殊堆放排列要求等任務(wù)，就需要一種兼具線性工業(yè)機(jī)械手大跨度工作區(qū)間特性與更好柔性性能的工業(yè)機(jī)械手，可以靈活地完成有空間要求的各項(xiàng)作業(yè)。

目前市場(chǎng)上常見的機(jī)械手手臂末端一般采用側(cè)姿機(jī)構(gòu)，利用氣缸以及連桿，把氣缸的直線推動(dòng)轉(zhuǎn)化為旋轉(zhuǎn)板的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)板 90 度的轉(zhuǎn)動(dòng)，最終帶動(dòng)治具及夾持件相同角度的旋轉(zhuǎn)。然而，采用這種方式只能以單一軸向?yàn)橹行倪M(jìn)行旋轉(zhuǎn)，且旋轉(zhuǎn)角度不可調(diào)，大大降低了末端的靈活性 ；此外，氣缸推動(dòng)時(shí)的沖擊力會(huì)傳遞給側(cè)姿固定架，時(shí)間一長(zhǎng)受沖擊部分很容易發(fā)生疲勞破壞，甚至導(dǎo)致事故發(fā)生。

三軸伺服機(jī)械手，該三軸 伺服機(jī)械手由橫走臂、引拔臂、以及操作臂組成，其中橫走臂采用直線導(dǎo)軌機(jī)構(gòu)、引拔和操 作臂則采用滾珠絲杠結(jié)構(gòu)進(jìn)行傳動(dòng)，實(shí)現(xiàn)了行程范圍內(nèi)的任意位置的停止。然而該機(jī)械手的側(cè)姿組件也只能實(shí)現(xiàn) 90 度翻轉(zhuǎn)，無法實(shí)現(xiàn)多方向多角度的旋轉(zhuǎn)以及定位，從而具有一 定局限性。

現(xiàn)有的機(jī)械手主要存在以下不足 ：

一、采用電機(jī)絲桿結(jié)構(gòu)只適合短距離輕載直線傳動(dòng)，然而目前的取料件正變得越來越重，結(jié)構(gòu)也越來越復(fù)雜，在長(zhǎng)距離重負(fù)載直線運(yùn)動(dòng)上，絲桿有可能強(qiáng)度不夠，會(huì)導(dǎo)致機(jī)械手出現(xiàn)震動(dòng)、抖動(dòng)現(xiàn)象，嚴(yán)重時(shí)會(huì)導(dǎo)致絲桿彎曲、變形、甚至斷裂等等 ；

二、大部分機(jī)械手配備的側(cè)姿機(jī)構(gòu)只能實(shí)現(xiàn) 90 度定角度的翻轉(zhuǎn)，而無法實(shí)現(xiàn)更加柔性的關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)，對(duì)特殊要求的取件作業(yè)無從下手。

五自由度（3直角坐標(biāo)軸+2旋轉(zhuǎn)軸）機(jī)械手

包括直線運(yùn)動(dòng)部分以及關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)部分，直線運(yùn)動(dòng)部分包括 X 軸運(yùn)動(dòng)部、Y 軸運(yùn)動(dòng)部以及 Z 軸運(yùn)動(dòng)部，Y 軸運(yùn)動(dòng)部安裝在 X 軸運(yùn)動(dòng)部上，X 軸運(yùn)動(dòng)部帶動(dòng) Y 軸運(yùn)動(dòng)部橫向移動(dòng)，Z 軸運(yùn)動(dòng)部安裝在 Y 軸運(yùn)動(dòng)部上，Y 軸運(yùn)動(dòng)部帶動(dòng) Z 軸運(yùn)動(dòng)部以及關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)部分縱向移動(dòng)，關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)部分安裝在 Z 軸運(yùn)動(dòng)部上，Z 軸運(yùn)動(dòng)部帶動(dòng)關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)部分上下移動(dòng)，其特征在于，關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)部分包括手臂連接板、組件框架、旋轉(zhuǎn)側(cè)板、A 軸組件和 C 軸組件，手臂連接板固定在組件框架的頂部，手臂連接板聯(lián)接在 Z 軸運(yùn)動(dòng)部的最下端，A 軸組件設(shè)置在組件框架的側(cè)部，A 軸組件設(shè)置在關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)部分的末端且可繞 A 軸組件的軸線旋轉(zhuǎn)，C 軸組件設(shè)置在 Z 軸運(yùn)動(dòng)部的下端且可繞 C 軸組件的軸線擺動(dòng)，C 軸組件通過旋轉(zhuǎn)側(cè)板帶動(dòng) A 軸組件沿 C 軸組件的軸線擺動(dòng)。

C 軸組件主要包括 C 軸伺服電機(jī)、電機(jī)法蘭、同步帶組件、C 軸軸承減速機(jī)以及減速機(jī)輸入軸，同步帶組件包括主帶輪、從帶輪以及同步帶，C 軸伺服電機(jī)通過電機(jī)法蘭固定在組件框架的側(cè)面，C 軸軸承減速機(jī)固定在組件框架的側(cè)面，主帶輪安裝在 C 軸伺服電機(jī)的輸出端，從帶輪設(shè)置在減速機(jī)輸入軸上，旋轉(zhuǎn)側(cè)板安裝在 C 軸軸承減速機(jī)的輸出端上，C 軸伺服電機(jī)通過同步帶組件帶動(dòng) C 軸軸承減速機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，C 軸軸承減速機(jī)帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)側(cè)板擺動(dòng)。

C 軸伺服電機(jī) 5-4、電機(jī)法蘭 5-3、同步帶組件、C 軸軸承減速機(jī) 5-9 以及減速機(jī)輸入軸 5-8。同步帶組件包括主帶輪 5-5、從帶輪 5-7 以及同步帶 5-6，C 軸伺服電機(jī) 5-4 的輸出軸與主帶輪 5-5 由鍵連接，并通過同步帶 5-6 帶動(dòng)從帶輪 5-7。C軸伺服電機(jī) 5-4 通過電機(jī)法蘭 5-3 固定在組件框架 5-1 的側(cè)面，且位于組件框架 5-1 內(nèi)。C軸軸承減速機(jī) 5-9 固定在組件框架 5-1 的側(cè)面，且位于 C 軸伺服電機(jī) 5-4 的下方。主帶輪5-5 安裝在 C 軸伺服電機(jī) 5-4 的輸出端，從帶輪 5-7 設(shè)置在減速機(jī)輸入軸 5-8 上，旋轉(zhuǎn)側(cè)板5-10 安裝在 C 軸軸承減速機(jī) 5-9 的輸出端上。C 軸伺服電機(jī) 5-4 通過同步帶 5-6 組件帶動(dòng)減速機(jī)輸入軸 5-8 旋轉(zhuǎn)從而帶動(dòng) C 軸軸承減速機(jī) 5-9 運(yùn)轉(zhuǎn)，C 軸軸承減速機(jī) 5-9 帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)側(cè)板 5-10 擺動(dòng)。

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