机械手有三个自由度:手臂伸缩,手臂在水平面内左右摆动。手指的升降。这三个动作都是由气缸驱动的。手臂上面有一段被加工成齿条,与齿轮啮合。当手臂伸缩缸人推动活塞杆作往复运动时.齿轮在固定齿条上滚动,从而带动手臂以二倍于杆的速度作伸缩动作。气缸是手臂摆动缸,它推动齿条作往复运动,使齿轮回转,从而使整个手臂部分左右摆动。手指的上下运动是由手指升降缸推动的,在这里,手指是三个气流负压式吸盘,当吸盘下降紧贴在片料上时,向喷嘴通人压缩空气,吸盘即将片料吸起;切断气源,片料落下。
压力机滑块下行时,机械手吸料(图中双点划线所示的状态),将料吸起后,手指升起,手臂逆时针摆动到达送料方向,等待送料。当滑块到达下死点时.手臂伸缩缸动作,手臂开始向前伸出,在滑块升起后,手指带着片料进到模具中心位置,把片料放人模具内,手臂即开始缩回,到一定距离时,手臂摆动缸开始动作,使手臂顺时针摆动,同时继续往回缩。当手臂完全缩回时,允许滑块下降。当手指达到贮料筒的上方时,手臂停止摆动,手指伸缩缸开始动作,手指下降吸片,开始下一个循环。
机械手的驱动方式有气动、液压、电动和机械式四种。冲压机械手多数为气动或液压驱动。
根据手臂运动形式的不同,机械手可以分为四种形式:直角坐标式、圆柱坐标式、极坐标式和多关节式。
(1)直角坐标式,手臂在直角坐标系的三个坐标轴方向作直线移动,即手臂的前后伸缩、上下升降和左右移动。这种坐标形式占据空间大而工作范围却相对较小、惯性大,它适用于工作位置成直线排列的情况。
(2)圆柱坐标式,手臂作前后伸缩、上下升降和在水平面内摆的动作。与直角坐标式相比,所占空间较小而工作范围较大,但由于机构结构的关系,高度方向上的**位置受到限制,所以不能抓取地面上的物体,惯性也比较大。这是机械手中应用较广的一种坐标形式。
(3)极坐标式,手臂作前后伸缩、上下俯仰和左右摆动的动作。其**是以简单的机构得到较大的工作范围,并可抓取地面上的物体。其运动惯性较小,但手臂摆角的误差通过手臂会引起放大。
(4)多关节式,其手臂分为大臂和小臂两段,大小臂之间由肘关节连接,而大臂与立柱之间又连接成肩关节,再加上手腕与小臂之间的腕关节,多关节式机械手可以完成近乎人手那样的动作。多关节式机械手动作灵活,运动惯性小.能抓取紧靠机座的工件,并能绕过障碍物进行工作。多关节式机械手适应性广,在引人计算机控制后,它的动作控制既可由程序完成,又可通过记忆仿真.是机械手的发展方向。