到目前为止,作为典型的执行器和滑动导轨的机械元素,我们已经讲解了气缸和线性导轨,而在我们开始讲解各种机械要素之前,让我们先对机械结构的构思方法进行阐述。了解如何进行机械结构设计,将有助于理解构成其局部的机械要素。
(1)手动作业与机械运动的差异
装配机械(夹具、半自动设备、自动设备)的开发设计构思基础,通常是通过手工作业完成装配。然而,通过机械装置原封不动地实现手动作业的动作几乎是不可能。用机器来模仿人类的感知传感器、由大脑实现控制、多自由度关节、用柔软的手指完成处理,并不是一个好主意。
机械结构适用于具备如下特点的运动:
1. 简单 2. 重复 3. 连续 4. 旋转 |
因此,在以手动作业作为机械开发设计构思的基础的同时,我们的思路应该是以利用上述特征1~4的机械要素来取代手动作业,而不是将手动作业本身的动作替换为机械结构。
(2)机械(LCA:低成本自动化)的基本构成
机器是将原料、部件等(INPUT)转换为目标产品(OUTPUT)的一种手段。【图1】是其基本的构成形态。在(INPUT)中完成装配作业及加工,通过移动操作变为(OUTPUT)的主要构成部分,就是机械结构(机构)。
能量由执行器(驱动单元)处理,信息由控制器(控制单元)处理,从而让机构能够合理运行。
尽管机械结构构成了机械的每一个部分,但创造出(OUTPUT)的附加值的机械结构部分尤为重要,这部分就是狭义上被称为“机械”或“机构”的部分。