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精密机械臂(精密机械手臂)

来源:www.haichao.net  时间:2023-02-07 06:38   点击:94  编辑:admin   手机版

1. 精密机械手臂

1、清洁、擦拭机械手:每天下班前擦拭机器,保持机械手外观清洁;

2、过滤减压阀排水:每天开机前排放过滤阀内的积水;

3、检查气压来源的压力及空气的干燥度;

4、检查负压传感器是否正常(没吸到产品是否报警);

5、夹具检测磁环开关是否正常(没夹到产品或料把是否报警);

6、机械手和注塑机联锁是否正常(机械手在手动状态注塑机是否不锁模并报警)。

二、机械手每周保养

1、擦拭导轨,润滑:把导杆、导轨上的旧黄油擦拭干净,重新抹上新的润滑油,以黄油最佳,特别要注意机台有PVC等有腐蚀性原料的机台,导轨一定要保持润滑;

2、过滤减压阀排水:同上;

3、检查气压来源的压力及空气的干燥度;

4、检查负压传感器是否正常(没吸到产品是否报警);

5、夹具检测磁环开关是否正常(没夹到产品或料把是否报警);

6、注塑机专用机械手注塑机联锁是否正常(注塑机专用机械手在手动状态注塑机是否不锁模并报警);

7、检查注塑机专用机械手与注塑机间的连接螺栓是否锁紧是否松动;

8、检查各个行程控制挡块的设定螺栓有无锁紧是否松动。

横行导轨部位

三、机械手每月保养

1、检查同步带松紧度是否恰当;

2、清洗过滤减压阀、消音器;

3、调整各动作的运行速度;

4、检查负压传感器是否正常(没吸到产品是否报警);

5、夹具检测磁环开关是否正常(没夹到产品或料把是否报警);

6、机械手与注塑机联锁是否正常(机械手在手动状态注塑机是否不锁模并报警);

7、检查所有运动部位的螺栓有无锁紧是否松动;

8、确定管线有无破裂或电线连接是否松动松脱;

9、擦拭注塑机专用机械手手臂上的灰尘、油,确保注塑机专用机械手清洁;

10、擦拭注塑机专用机械手滑轨、滑块油迹灰尘,添加新的润滑油;

11、检查电控箱内部:清扫灰尘,检查接线端子、继电器插头、电路板上的电子元器件是否有松动松脱。

横行同步带部位

四、机械手日常保养注意事项

  机械手每日往复运动,尤其注塑机专用机械手臂每一周期上下往复运动两次,而且在模内上下速度甚快,上下避震要求非常高。如果缓冲失效,气动执行元件在往复运动停止定位时,无避震功能,造成注塑机专用机械手震动大。注塑机专用机械手连接部位大多数是螺丝固定,由于长期震动造成螺丝松动松脱,必定会造成注塑机专用机械手散架,部件的连接块断裂等。由于注塑机专用机械手震动的原因造成电线接头松动松脱,继电器松动松脱,造成电路线路接触不良等现象。导致注塑机专用机械手乱动作,电控死机,烧坏电控等现象。

1、油压缓冲器:RUNMA为所有客户提供12个月保质期。如缓冲效果不好时,一定要更换掉,以免因缓冲器造成二次损坏(气缸损坏)。

油压缓冲器部位

2、气动元件:简易型、多功能机械手的各动作全部依赖于气源推动,必须气源稳定波动性小、无水。因为气与水是两种不同的介质,气体无形,水有形,电磁阀属精密元器件,水在电磁、气管、气缸内滞留会产生水垢,造成换向电磁阀卡死、窜气、气封磨损,气缸窜气、漏气等,气缸动作时出现无力、爬行、无动作或突然快动作,气管、接头爆裂等现象。

手臂上下气压(速度)调节

3、 配件更换:24个月左右更换气缸端盖密封件、检查气管、接头(不包括伺服驱动机械手)。

航空插头--检查插针有没有氧化接触不良

4、 12个月定期检查整理电线接头、插头、插座等。

检查电箱内驱动器接线插头部位

5、导轨、导杆严禁用水擦拭,放置生锈。比如:模具的水管破裂,水喷到机械手导轨上,处理好漏水后,必须第一时间将导轨的水擦拭干净并重新打黄油保持润滑,否则导轨生锈导致横行卡死。

6.擦拭机械手机身,切勿用天那水或稀释剂擦拭,以免机身油漆被擦掉。

2. 机械手臂精度

机械手臂根据结构形式的不同分为多关节机械手臂,直角坐标系机械手臂,球坐标系机械手臂,极坐标机械手臂,柱坐标机械手臂等。

水平多关节机械手臂一般有三个主自由度,Z1转动,Z2转动,Z移动。通过在执行终端加装X转动,Y转动可以到达空间内的任何坐标点。直角坐标系机械手臂有三个主自由度。X移动,Y移动,Z移动组成,通过在执行终端加装X转动,Y转动,Z转动可以到达空间内的任何坐标点。

从驱动上来讲,主要采用的是液压驱动,即采用液压缸来驱动手臂运动。也可采用气动、电机传动等形式。

下面针对不同类型的机械臂,了解一下它们的自由度结构。

1、太空机械臂

以太空机械臂为例,一般它分为舱内机械臂和舱外机械臂两大类。一般舱内机械臂尺寸不大。对于舱外机械臂而言,一般从几米到几十米。针对不同的任务需求,自由度从5个到10个不等。通过利用机械臂的定位功能,通过不同形势手爪的使用,可以完成对于航天器舱内和舱外不同目标的拾取、搬运、定位和释放。

2、工业机器人机械臂

在工业机器人领域,设计中一般采取6个自由度。前三个自由度用来确定位置,后三个来确定姿态,实现机械臂的控制。6个自由度分别为:沿x轴平移,沿y轴平移,沿z轴平移,绕x轴转动,绕y轴转动,绕z轴转动。

一个基准面与工件底面重合,限制了工件沿z轴平移,绕x轴转动,绕y轴转动3个自由度;

二个基准面又与工件后侧面重合,限制了工件沿x轴移动,绕z轴转动2个自由度;

三基准面与工件另一个侧面重合,就把剩下的最后一个自由度:沿y轴移动限制了。

3、手术机器人机械臂

在医疗领域,不同于普通机器人机械臂,手术机器人的机械臂往往需要很高的精度。手术机器人的机械臂运动过程中,机械臂必须实现平稳顺滑,能够快速响应指令。一般手术机器人结构需要根据手术环境来调整,这样才能满足手术的不同要求。

达芬奇外科手术机器人的系统中的每一个机械臂具有7个自由度。其中,每个微器械具有独立的4个自由度,机械臂提供3个自由度,这样器械末端具有7个自由度。整体来说,其具有很高的灵活性。

一般来说,随着机械臂的自由度增加,运动灵活性会增加。但是,自由度却并非越高越好。一般的专用机械手只有2~4个自由度,而通用机械手则多数为3~6个自由度(不包手指的抓取动作)。

3. 机械手机械臂

可能是机械手大拇指内的故障,

将机械手大拇指拆下了看里面有无绣死,磨损等现象。如有急事处理,并更换大拇指弹簧。

4. 高精度机械手臂

1.工业机器人的组成

工业机器人一般由执行机构、控制系统、驱动机构及位置检测机构的等部分组成。

1.执行机构

执行机构是一种具有和人手脚相似动作功能的机械装置,又称操作机,有以下几个部分组成

1)手部 称抓取机构或夹持器,用于直接抓取工件或工具。若在手部安装专用工具,如焊枪、电钻、电动螺钉拧紧器等,就构成了专用的特殊手部。工业机器人手部有机械夹持式、真空吸附式、磁性吸附式等不同的结构形式。

2)腕部 接手部和手臂的部件,用以调整手部的姿态和方位。

3)臂部 撑手腕和手部的部件,由动力关节和连杆组成,用以承受工件或工具负荷。

4)机座与立柱 是支撑整个机器人的基础件,起到连结和支承的作用,控制机器人的活动范围和改变机器人的位置。

2.控制系统

控制系统是机器人的大脑,控制与支配机器人按给定的程序动作,并记忆人们示教的指令信息,如动作顺序、运动轨迹、运动速度等,可再现控制所存储的示教信息。

3.驱动系统

是机器人执行作业的动力源,按照控制系统发来的控制指令驱动执行机构完成规定的作业。常用的驱动系统有机械式、液压式、气动式以及驱动等不同的驱动形式。

(4)位置检测装置 通过附设的力、位移、触觉、视觉等不同的,检测机器人的运动位置和工作状态,并随时反馈给控制系统,以便执行机构以一定的精度和速度达到设定的位置。

2.工业机器人的分类

机器人分类方法很多,这里仅按机器人的系统功能、驱动方式以及机器人的结构形式进行分类。

(1)按系统功能分类

1)专用机器人:在固定地点以固定程序工作的机器人,其结构简单、工作对象单一、无独立控制系统、造价低廉,如附设在机床上的自动换刀机械手。

2)通用机器人:具有独立控制系统,通过改变控制程序能完成多种作业的机器人。其结构复杂,工作范围大,定位精度高,通用性强,适用于不断变换生产品种的柔性制造系统。

3)示教再现式机器人:具有记忆功能,在操作者的示教操作后,能按示教的顺序、位置、条件与其他信息反复重现示教作业。

4)智能机器人:采用,具有视觉、听觉、触觉等多种感觉功能和识别功能的机器人,通过比较和识别,自主作出决策和规划,自动进行信息反馈,完成预定的动作。

(2)按驱动方式分类

1)气压传动机器人:以压缩空气作为动力源驱动执行机构运动的机器人,具有动作迅速、结构简单、成本低廉的特点,适用于高速轻载、高温和粉尘大的环境作业。

2)液压传动机器人:采用液压驱动,具有负载能力强、传动平稳、结构紧凑、动作灵敏的特点,适用于重载、低速驱动场合。

3)电气传动机器人:用交流或直流伺服驱动的机器人,不需要中间转换机构,机械结构简单、响应速度快、控制精度高,是近年来常用的机器人传动结构。

(3)按结构形式分

1)直角坐标型机器人:这类机器人的手部在空间由三个相互垂直的方向x、y、z上作移动运动,运动是独立的。其控制简单,运动直观性强,易达到高精度,定位精度高,但操作灵活性差,运动的速度较低,操作范围较小而占据的空间相对较大。

2)圆柱坐标型机器人:这类机器人在水平转台上装有立柱,其立柱安装在回转机座上,水平臂可以自由伸缩,并可沿立柱上下移动。其工作范围较大,运动速度较高,但随着水平臂沿水平方向伸长,其线位移分辨精度越来越低。

3)球坐标型机器人:也称极坐标型机器人,由回转机座、俯仰铰链和伸缩臂组成,具有两个旋转轴和一个平移轴。工作臂不仅可绕垂直轴旋转,还可绕水平轴作俯仰运动,且能沿手臂轴线作伸缩运动。其操作比圆柱坐标型更为灵活,并能扩大机器人的工作空间,但旋转关节反映在未端执行器上的线位移分辨率是一个变量。

4)关节型机器人: 这类机器人由多个关节联接的机座、大臂、小臂和手腕等构成,大小臂之间用铰链联接形成肘关节,大臂和立柱联接形成肩关节,大小臂既可在垂直于机座的平面内运动,也可实现绕垂直轴的转动。其操作灵活性最好,运动速度较高,操作范围大,但精度受手臂位姿的影响,实现高精度运动较困难。它能抓取靠近机座的物件,也能绕过机体和目标间的障碍物去抓取物件,具有较高的运动速度和极好的灵活性,成为最通用的机器人。

5. 机械手臂零件

原理:

伯努利机械手(吸盘)就是利用了伯努利原理的机械手,机械手的喷气口中喷出的气体(例如氮气等惰性气体)遇到圆盘的表面(例如上表面,当然也可以是下表面,以上表面为例陈述仅仅是示例性的)后,气体自圆盘上表面迅速扩散,使得圆盘上表面的气流速度大于下表面的气流速度,根据伯努利原理可知,此时圆盘下表面的气压大于圆盘上表面的气压,因而使圆盘被吸附在伯努利机械手上。

在晶圆加工过程中,伯努利机械手通过伯努利原理吸附晶圆,把晶圆放在具有真空吸附功能的真空卡盘上后,机械手放开晶圆。同时真空卡盘通过多孔真空吸附把晶圆吸附到真空卡盘上。工艺结束后真空卡盘停止真空吸附,伯努利机械手吸附晶圆,把晶圆从真空卡盘上取下,并带出工艺腔室。

伯努利机械手主要用于吸附薄片小于200um厚度的晶圆,晶圆薄片脆且易碎、翘度大。在伯努利机械手将晶圆放到真空卡盘上时,如果是伯努利机械手先将晶圆放到真空卡盘上,然后真空卡盘再开启真空吸附,那么晶圆容易出现滑片现象,放置的位置出现偏差,影响整张晶圆的工艺效果的均匀性。如果是真空卡盘先开启真空吸附,伯努利机械手再将晶圆放到真空卡盘上,容易导致晶圆的翘度增加,同时易导致晶圆破碎。

6. 高精度机械臂

你用伺服电机控制,用位置或力矩模式应该都是不错的选择,功率选最高的50W或者100W绰绰有余,或者定制更小的。既然要求这么高,就找军工配套企业的产品吧。但这样一来,可能电机和驱动厂家不是同一个,对问题的出现和解决要有心理准备。

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