桁架上下料机械手用铝型材有哪些优点

现在做机械手臂的比较多。

1）什么是机械手臂

机械手臂是机械人技术领域中得到最广泛实际应用的自动化机械装置，在工业制造、医学治疗、娱乐服务、军事、半导体制造以及太空探索等领域都能见到它的身影。尽管它们的形态各有不同，但它们都有一个共同的特点，就是能够接受指令，精确地定位到三维（或二维）空间上的某一点进行作业。其结构形式简单说有这几类：悬臂式，龙门式，直立式以及横立式等。

2）机械手臂的构成

机械手臂主要由执行机构、驱动机构和控制系统三大部分组成。

手部是用来抓持工件（或工具）的部件，根据被抓持物件的形状、尺寸、重量、材料和作业要求而有多种结构形式，如夹持型、托持型和吸附型等。运动机构，使手部完成各种转动（摆动）、移动或复合运动来实现规定的动作，改变被抓持物件的位置和姿势。

运动机构的升降、伸缩、旋转等独立运动方式，称为机械手的自由度。为了抓取空间中任意位置和方位的物体，需有6个自由度。自由度是机械手臂设计的关键参数。自由度越多，机械手臂的灵活性越大，通用性越广，其结构也越复杂。一般专用机械手有2～3个自由度。

机械手臂所用的驱动机构主要有4种：液压驱动、气压驱动、电气驱动和机械驱动。其中以液压驱动、气压驱动用得最多。

控制系统是通过对机械手每个自由度的电机的控制，来完成特定动作。同时接收传感器反馈的信息，形成稳定的闭环控制。控制系统的核心通常是由单片机或dsp等微控制芯片构成，通过对其编程实现所要功能。

3）机械手臂所使用的材料

由于机械手臂在承受载荷时，不能有应变和断裂，也就是说要有足够的强度，所以应该选择“高强度的材料”。另外，由于机械手臂是运动的，需要有良好的受控性，因此不能过笨重，所以至少得“密度小 强度大 而且转动惯量小”。所以，机械手一般采用“合金钢”，“经过热处理的优质钢”，“轻型合金，如铝合金”等材料比较多。

4）机械手臂的制造

由以上简单介绍可知，机械手臂的制造所涉及的领域较广泛，如材料、机械、电子、液压、气动、电磁等等。

详细情况请参照相关专业技术资料。

设计这样的机械手铝型材自动化架要了解机械手的尺寸和活动范围，也要了解自动化设备的尺寸和运转流程，方能设计出铝型材进行衔接和支撑。

所以设计机械手铝型材自动化架有四要素：安全、稳定、经济和美观。因为机械手和自动化设备作业会发生震动，因为铝型材要非常稳定；加上本身机械手就是为了提高工作效率的所以速度肯定很快，在运转的时候容易发生危险事件，因此安全要保证；另外设计这样的铝型材框架需要重新开模定制，价格就比普通的流水线型材贵，所以设计上要有要求要不断优化找到最经济适用的方案；最后就是保证这个框架的外观美观啦！你想啊在一个自动化车间里，一切都井然有序，怎么能使用不美观的铝型材框架呢？

EW368

1：我们产品的按摩力度是最强的（强度大的可以调小，但强度小的却不能调大）

2：我们按摩椅的按摩速度变化范围最宽（可最快可到一分钟800次，也可最慢一秒1次而不会被重量压死）

3：机械手可移人体的最低位置，不仅能按摩腰部，而且能按摩到腰部以下

4：我们的产品与同类产品相比噪音最小，噪音低于43分贝（市面产品一般为52~60dB）

5： 揉捏宽度5~20cm，为同类产品最宽（宽度采用无级调节，市面产品一般宽，中，窄）

6：机芯采用铝合金结构（市面产品一般不是铝合金结构）

7： 该产品为环保、低压24V/DC供电

8：气压按摩强度：0.03Mpa

9：三芯片结构、按摩部位、强度更为准确

10：机械手上下行走采用红外线定位，不同其他品牌采用开关定位

11：铝合金加长机械手

12：本产品设置了一组能上下行走、四轮驱动、静音设计的智能化按摩机械手。

13：设计了指压、揉捏、拍打、敲击、揉捏拍打同步与振动等六种仿真按摩手法。

14：设定上半身自动按摩（颈肩、上半身、背腰三个部位选择）功能。

15：设定上半身手动按摩功能（全程、局部、定点三种按摩部位选择，

16:设定下半身气压按摩功能，内置15个气囊（四种气压按摩模式、强弱二档强度）。

17: 小腿架和靠背架升降功能（分设小腿架上升、下降，起坐、躺卧，自动起坐复位）。机械手自动复位功能。

18: 小腿架每边带四组揉捏机，一组揉捏机带三个按摩球，总有24个按摩球可以同时按摩到小腿和足心，不同其他品牌只可做到夹揉效果。

一套完整的助力机械手装备主要由三部分组成：平衡吊主机、抓取夹具（或机械手）及安装结构。机械手主机是实现物料（或工件）在空中无重力化浮动状态的主体装置。机械手则是实现工件抓取，并完成用户相应搬运和装配要求的装置。安装结构则是根据用户服务区域及现场状况要求以支撑整套设备的机构。

硬臂式机械手特点作以下说明：

硬臂式助力机械手系统组成，主要包括四部分：

1）轨道行走系统；

2）机械手主机；

3）夹具部分；

4）执行部分；

5）气路控制系统。

一、轨道系统

本方案采用双排C型铝合金轨道与移动平台小车配合，平台小车下法兰连接硬臂式机械手。使整个设备在轨道行程内平稳行走。C型轨道采用进口材料，强度、精度高。

非金属滚轮采用高强度耐磨尼龙材料加工而成，使用寿命长。

二、主机

a）可实现不同重量物料的重力平衡状态，适用于物料的精确移载操作。

b）空载、满载及处理不同工件时，系统可感知其重量变化，并实现载荷在三维空间中的浮动状态，便于精确定位。

c）全程平衡、运动顺滑等特点，使得操作者可以很便捷地实现工件的搬运、定位、装配等操作。

d）刚性手臂可使机械手带工件越过障碍；水平臂可满足物料在相关场所进行横向放入、横向取出等动作要求。

e）系统可始终保持机械手头部的水平，发挥高作业性。

f）关节刹车装置，具有多个回转关节，以实现广域范围内的物料取置；配备有刹车装置，操作者可在操作过程中随时中断机械手的运动。

三、气动夹具

a）主机控制与夹具（机械手）集成为一体，方便操作者双手控制工件。主机操作按钮都集成于夹具控制面板上，控制部分及指示灯、指示器等按人体工学原理布置，便于操作及紧急情况的处理。

四、执行

执行部分是机械手上承担抓（或吸）取物件的机构，由手指、传力（或增力）机构和动力装置等组成。

手指是手部中直接承担抓（或吸）取物件的元件。

1、手指的抓取机能

助力机械手的手指的抓取机能是由被抓取物件和手指决定的。被抓取物件的大小、形状、重量、材质和受外力的约束程度及运动（抓取运动的物件）情况，决定了手指是的大小、形状、个数、种类配置和动作，而这些又决定了手指的抓取机能（即该手指能抓取的极限尺寸；手指对物件的约束和握紧程度；抓取精度-定位精度等）。

2、手指的种类

机械手的手指有机械式和吸盘式两种形式。人手抓取物件时，手指常与手掌相对握紧。机械式手指没有手掌，全靠手指握紧物件；而吸盘式手指则刚好相当于只有手掌吸附物件。机械式手指的应用比较广泛。

机械式手指常按指根的动作及手指的数目或手指的形状进行分类。

（1）按指根的动作不同分类

回转型手指：手指的张开与闭合是靠指根的回转动作完成的。无关节手指的本体是一个直构件；固定关节指的本体是一个弯构件，即在指的中间处形成一个“V”形关节角；而自由关节指的本体在中间分开，指根与指尖是由铰链连接的。

直进型手指：手指的张开与闭合是靠手指的直接动作完成的。这种手指也可分为无关节指和自由关节指。有时还把无关节指、固定关节指、自由关节指相互组合而成为混合手指。

（2）按手指抓取部分的形状分类

有圆弧形的、锯齿形的、钩形的和平板形的等等。

3、典型表面与手指的接触状态

虽然被抓取物件的形状和尺寸是多种多样的，但是从抓取的角度来看，可将被抓取部位的形状分成圆柱形、正方柱形、板形、球形和圆锥形等5种典型表面。各种手指在抓取这5种典型表面时的接触状态是各不相同的，根据这时的接触状态，即可对不同形状和数量的手指及其抓取机能进行分析和比较，以便从中选出合理的指形和手指个数。

五、控制系统

a）设置有元件保护盒，以保护主要精密气动元器件，避免操作时意外撞击及灰尘沉积。气路排布完全按丰田AMS标准执行，方便维修。

b）系统配备二联件、单向阀和储气罐，为系统提供持续稳定的压缩空气，当主供气源意外断气时，可提供一定时间的安全保障，并使系统有足够的动力完成本次操作或将工件卸载。

一：滚轮导轨上可直接加工出齿条，成为一体式齿条导轨，省去了导轨和齿条之间麻烦的对齐工作；这一点对长行程导轨拼接应用来说，是一个很大的有点。可参阅文章：带齿条导轨。

二：滚轮导轨，带齿条或不带齿条，都可方便地安装在导轨铝型材上。可参阅文章：如何在工业铝型材上安装滚轮直线导轨。

三：使用过程中，导轨和滚轮的更换方便：

用滚轮导轨和导轨铝型材，可方便单价单轴，双轴或三轴机械手：

一：单轴机械手

在导轨铝型材的平行布置两根导轨，其中一根导轨带齿条，滑座上可集成齿轮：

二：双轴机械手

一根水平轴，一根垂直轴，如下是一个典型的桁架机械手示意图：

三：三轴机械手

X轴的结构是两根重载导轨铝型材平行布置，每根导轨铝型材上平行放置两根滚轮导轨；这样的话，Y轴的两端都得到了有效的支撑：

滚轮导轨和导轨铝型材的应用，具有很大的可拓展性，如下是两个应用案例：

一：垂直伸缩轴

如果你的应用中，不允许Z轴上升到超过一定的高度（比如说不可以碰到顶棚），但是又需要长的Z轴行程，这样的话，可以采用垂直伸缩轴：在导轨铝型材的四个角可以安装四根导轨，也就是两套导轨，这样Z轴的行程就可以分两段实现，两段的运动是独立的：

二：四轴机械手

再选配滚轮圆弧导轨，可方便组成四轴机械手；更详细说明，请参考：四轴直角坐标机器人