目前机械手的主要经历分为三代:
*1代机械手主要是靠人工进行控制,控制方式为开环式,没有识别能力;改进的方向主要是将低成本和提高精度;
*2代机械手设有电子计算机控制系统,具有视觉、触觉能力,甚至听、想的能力。研究安装各种传感器,把接收到的信息反馈,使机械手具有感觉机能;
*3代机械手能独立完成工作过程中的任务。它与电子计算机和电视设备保持联系,并逐步发展成为柔性系统FMS和柔性制造单元FMC中重要一环。
工业机械手的结构形式比较简单,**性较强。随着工业技术的发展,制成了能够独立的按程序控制实现重复操作,适用范围比较广的“程序控制通用机械手”,简称通用机械手。由于通用机械手能很快的改变工作程序,适应性较强,所以它在不断变换生产品种的中小批量生产中获得广泛的引用。
机械手主要由执行机构、驱动系统、控制系统以及位置检测装置等所组成。在PLC程序控制的条件下,采用液压传动或者其他方式,来实现执行机构的相应部位发生规定要求的,有顺序,有运动轨迹,有一定速度和时间的动作。同时按其控制系统的信息对执行机构发出指令,必要时可对机械手的动作进行监视,当动作有错误或发生故障时即发出报警信号。位置检测装置随时将执行机构的实际位置反馈给控制系统,并与设定的位置进行比较,然后通过控制系统进行调整,从而使执行机构以一定的精度达到设定位置。
目前市场上常见的机械手手臂末端一般采用侧姿机构,利用气缸以及连杆,把气缸的直线推动转化为旋转板的旋转运动,实现旋转板 90 度的转动,较终带动治具及夹持件相同角度的旋转。然而,采用这种方式只能以单一轴向为中心进行旋转,且旋转角度不可调,大大降低了末端的灵活性 ;此外,气缸推动时的冲击力会传递给侧姿固定架,时间一长受冲击部分很容易发生疲劳破坏,甚至导致事故发生。